La asignatura Automatización Industrial representa un pilar esencial para la formación de profesionales capaces de diseñar y gestionar sistemas automatizados en entornos industriales avanzados. El objetivo de esta asignatura es introducir al estudiante a un campo multidisciplinario donde convergen, entre otros ámbitos, la ingeniería eléctrica, la informática y la mecánica, proporcionando a los estudiantes las herramientas básicas para enfrentar los desafíos de la automatización en la industria moderna.

En la actualidad la Automatización Industrial se ha convertido no solo en un sinónimo de automatización robusta si no también en un habilitador clave para alcanzar niveles excepcionales de calidad, flexibilidad y adaptabilidad en los procesos industriales. La integración de tecnologías se manifiesta en la interacción entre elementos como sistemas mecánicos, sensores, controladores y lógica de estados creando entornos altamente optimizados y eficaces. Dentro de estos sistemas existen dos tipos principales de procesos que suelen estar interconectados, los sistemas continuos y los sistemas lógico-secuenciales. Para los primeros se propone el uso del PID para su control. Para los segundos se propone la introducción de PLC (autómatas programables).

Una de las fortalezas y dificultades de la Automatización Industrial radica en la diversidad de procesos y ámbitos en los que se aplica. En esta asignatura nos centraremos en el estudio de los diferentes elementos mecánicos/electrónicos necesarios para la definición de un sistema de Automatización Industrial y su posterior implementación en un proceso sencillo real usando un PLC.

La asignatura se centra en el estudio de la problemática práctica de la automatización industrial y los medios que se emplean para llevarla a cabo. Para ello, la asignatura se centrará en el estudio de los dispositivos disponibles y en el uso y programación de los PLC. La asignatura pertenece al módulo de Robótica y de Automatización Industrial. A lo largo de la asignatura se estudian aspectos que guardan relación con otras asignaturas del Máster, como son comunicaciones y redes industriales, sensores y actuadores, sistemas empotrados. En el caso de estos temas, el enfoque de la asignatura Automatización Industrial es práctico y tecnológico, de usuario que debe seleccionar componentes para sus aplicaciones de control.

El alumno no necesita conocimientos teóricos de redes industriales, sensores o actuadores. Es conveniente disponer de un conocimiento previo sobre control automático con PID, ya que en esta asignatura nos centraremos más en el estudio PLC.

COLABORADORES DOCENTES EXTERNOS

A través de medios electrónicos se realizará un seguimiento del aprendizaje de cada alumno, contando con un esquema temporal, que se pondrá en conocimiento de los alumnos basado en hitos. Dentro de dicho esquema se disponen de tramos abiertos a las consultas de diverso tipo: el alumno cuenta con la dirección y el asesoramiento por parte de los profesores.

El horario de tutorías es: Martes 10:00 - 13:00

Los alumnos podrán contactar con el equipo docente a través de los canales habituales: correo (postal o electrónico), teléfono o de los foros habilitados en el curso virtual.

Datos de contacto:

Prof. Raúl Fernández Fernández
Mail: raufer06@ucm.es
Despacho: 225.0
Teléfono: 913944375

Dpto. de Arquitectura de Computadores y Automática
Facultad de Ciencias Físicas; Universidad Complutense de Madrid (UCM)
Plaza de Ciencias, 1, Ciudad Universitaria
28040 – Madrid

Competencias Básicas:

CB6 - Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación

CB7 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio

CB8 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios

CB9 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades

CB10 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

Competencias Generales:

CG01 - Adquirir capacidad de iniciativa y motivación; planificación y organización; y manejo adecuado del tiempo.

CG02 - Ser capaz de seleccionar y manejar adecuadamente los conocimientos, recursos y estrategias cognitivas de nivel superior apropiados para el afrontamiento y resolución de diverso tipo de tareas/problemas con distinto nivel de complejidad y novedad: análisis y síntesis.

CG03 - Ser capaz de aplicar los conocimientos a la práctica y resolver problemas en entornos nuevos o poco conocidos.

CG04 - Ser capaz de desarrollar pensamiento creativo, razonamiento crítico y tomar decisiones

CG05 - Ser capaz de seguir, monitorizar y evaluar el trabajo propio o de otros, aplicando medidas de mejora e innovación.

CG06 - Ser capaz de comunicarse y expresarse, tanto oralmente como por escrito, en castellano y otras lenguas, con especial énfasis en inglés

CG07 - Desarrollar capacidades en comunicación y expresión matemática, científica y tecnológica

CG08 - Ser capaz de utilizar las herramientas y recursos de la Sociedad del Conocimiento: manejo de las TIC, búsqueda de información relevante, gestión y organización de la información, recolección de datos, el manejo de bases de datos y su presentación.

Competencias Específicas:

CE01 - Abordar el tratamiento de procesos industriales, aeronáuticos o navales de distinta tecnología (mecánicos, electrónicos, sociales, ...) recurriendo a diferentes soluciones.

CE02 - Montar sistemas de control sobre procesos reales, incluyendo sensores, actuadores, fusión de datos, comunicaciones, microcontroladores, etc.

CE03 - Ser capaz de realizar búsquedas bibliográficas y de documentación técnica para la resolución de problemas

Durante el transcurso de esta asignatura el alumno obtendrá las siguientes competencias:

• Saber el funcionamiento y diferencias entre los dispositivos más utilizados en aplicaciones de Automatización Industrial.
• Elección de los dispositivos de sensorizado y actuación necesarios para el diseño de un sistema de Automatización Industrial en base a unas necesidades dadas.
• Estudio del estado del arte para la comparación de alternativas entre los diferentes dispositivos válidos disponibles en base al punto anterior.
• Elaboración de un proyecto a nivel conceptual de un sistema de Automatización Industrial desde cero.
• Programación en PLC en dos lenguajes diferentes: Ladder y SFC.
• Estudio de conceptos relevantes en la industria actual como la Industria 4.0.

La metodología que utilizaremos es la general de la UNED, basada en una educación a distancia apoyada por el uso de tecnologías de la información y el conocimiento. Al inicio del curso se proporcionará al alumno una guía de estudio de la asignatura con un plan de trabajo propuesto en el que se divide el contenido del curso en cuatro bloques temáticos. En la guía también se indicará cómo está organizada la asignatura, qué recursos están a disposición del alumno y cómo ampliar información sobre los temas tratados, así como el calendario de actividades formativas a realizar por el alumno.

El material docente consiste en las presentaciones y documentación proporcionada por los profesores, y los textos de base recomendados en la bibliografía básica y complementaria. Para ampliar algunos temas específicos y cuando se considere oportuno, se proporcionarán enlaces a recursos web de apoyo que permitan al alumno profundizar en la materia. Dado el carácter peculiar de los estudios a distancia y para facilitar la tarea de aprendizaje, la materia de la asignatura se presenta a los estudiantes de modo gradual, de acuerdo con el cronograma descrito en el plan de trabajo. El trabajo se organiza de acuerdo con los bloques temáticos. De modo que el alumno focaliza su esfuerzo en el estudio y la asimilación de los contenidos de un bloque durante el periodo de tiempo asignado. Simultáneamente, se mantiene abierto un canal de comunicación permanente, a través de un foro, en el que los alumnos pueden presentar sus dudas y propuestas. El foro público y abierto a todos los estudiantes de la asignatura, permite aprovechar el conocimiento y el esfuerzo de aprendizaje de cada uno, en beneficio de todos. De este modo, se generan, de modo emergente, sinergias que hacen posible un aprendizaje cooperativo de alcance mucho más largo y profundo que el aprendizaje individual. Los profesores de la asignatura regulan el funcionamiento del foro de modo que se alcance el consenso correcto sobre las cuestiones planteadas.

Cada bloque temático termina con la realización de un test, en que se plantean cuestiones fundamentales relacionadas con los temas objeto de estudio. Los test, al marcar fechas límite, facilitan a los alumnos una correcta organización de sus tiempos de aprendizaje. Además, permiten conocer, tanto a alumnos como a profesores, el grado de maduración de los conocimientos adquiridos y, en su caso, tomar medidas que permitan paliar las consecuencias de un aprendizaje insuficiente o defectuoso.

La mayor carga de trabajo y nota vendrá del proyecto final. El objetivo de este proyecto es la realización de un proyecto con unos requisitos proporcionados por el profesor y que hará las veces de cliente. El alumno tendrá libertad para la realización del proyecto siempre y cuando cumpla con los requisitos establecidos. Este proyecto incluirá la contextualización real del mismo, el estudio del arte de sistemas parecidos existentes, la comparación y elección de los dispositivos más indicados para su implementación, la programación usando Ladder/SFC del PLC del sistema y los añadidos que quiera proporcionar el alumno. Para facilitar su elaboración e ir guiando al alumno se podrán realizar entregas intermedias del proyecto acorde al avance de la asignatura.

Ramón Piedrafita: INGENIERIA DE LA AUTOMATIZACION INDUSTRIAL, Editorial Ra-Ma

Juan Pedro, et al., PROBLEMAS RESUELTOS CON AUTOMATAS, Editorial Ra-Ma

A través de la web se suministrán apuntes introductorios en todos los temas citados.