Tecnologías para la Automatización

Ingeniería

ISI-406 • Nivel 4

Créditos

3

Horas Estimadas

32h

Temas

11

Correlativas

Temario

1

Fundamentos de automatización

Definición, evolución, niveles, arquitecturas

2h 0min

2

Sistemas de control: lazo abierto y cerrado

Controladores, retroalimentación, estabilidad

3h 20min

3

Controladores PID

P, I, D, sintonía, Ziegler-Nichols

3h 20min

4

PLCs: arquitectura y programación

Arquitectura, módulos, E/S, ciclo de escaneo

4h 40min

5

Lenguajes de PLCs

Ladder, Function Block, Structured Text, IEC 61131-3

3h 20min

6

Sistemas SCADA

Supervisión, HMI, alarmas, tendencias

3h 0min

7

DCS

Control distribuido, comparación con PLC

2h 20min

8

Protocolos industriales: Modbus, Profibus

Comunicación industrial, EtherNet/IP

3h 0min

9

Sensores y adquisición de datos

Tipos, transductores, condicionamiento, muestreo

3h 40min

10

Automatización de procesos

Secuencias, diagramas de estados, motores

3h 0min

11

Integración de sistemas

MES, ERP-PLC, Industria 4.0, ISA-95

3h 40min

Metodología

Teoría

Clase teorica sobre sistemas de control, modelos matematicos, estabilidad y diseno de controladores.

Práctica

Laboratorio con MATLAB/Simulink para analisis y diseno de sistemas de control.

Actividades

  • Analisis de sistemas de control con MATLAB
  • Diseno de controladores PID
  • Simulacion de sistemas en lazo cerrado
  • Trabajos Practicos de automatizacion
  • Analisis de estabilidad

Evaluación

Regularidad

Aprobar como minimo 2 parciales con nota >= 4. Asistencia regular obligatoria (80% minimo).

Promoción

Examen final con diseno y analisis de sistemas de control.

Recuperatorio

Recuperatorio en el primer semestre del ano siguiente.

Objetivos de Aprendizaje

  • Modelar sistemas de control usando ecuaciones diferenciales.
  • Analizar estabilidad de sistemas con criterios de Routh y Nyquist.
  • Disenar controladores PID.
  • Implementar sistemas de control en tiempo real.

Competencias

  • Modelar sistemas de control con funciones de transferencia.
  • Analizar estabilidad usando Routh-Hurwitz y Nyquist.
  • Disenar controladores PID para sistemas de primer y segundo orden.
  • Implementar algoritmos de control en microcontroladores.

Ejercicios Tipo Parcial

Estabilidad

4/5

Determinar la estabilidad del sistema con G(s) = 1/(s^3 + 2s^2 + s + 1) usando el criterio de Routh.

Solución: Crear tabla de Routh con coeficientes: 1, 1; 2, 1; (2*1-1*1)/2=0.5, 0; 1, 0. Todos positivos -> estable.

Control PID

4/5

Disenar un controlador PID para un sistema de segundo orden con sobrepaso < 5%.

Solución: Zeta >= 0.707 para <5% sobrepaso. Ajustar Kp para tiempo de subida, Ki para error en estado estable, Kd para atenuar oscilaciones.

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