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Sistemas Automáticos
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12007
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Presentación
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22007
Índice
• ¿Quiénes somos?• Objetivos• Programa• Evaluación• Prácticas• ¡ Repasar conceptos básicos !• Recursos• Bibliografía• Asignaturas optativas de 5º
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32007
UNIVERSIDAD DE OVIEDO
Dpto. de Ing. Eléctrica, Electrónica de Computadores y
de SistemasDIEECSÁrea de
Ingeniería Eléctrica IE
Área de Ingeniería
Eléctrica IEÁrea de Tecnología
Electrónica ATE
Área de Tecnología Electrónica ATE
Área de Ingeniería de Sistemas y
Automática ISA
Área de Ingeniería de Sistemas y
Automática ISA
Docencia
- EPS de Ingeniería de Gijón- EU Ingeniería Técnica Industrial - EU Ingeniería Técnica Minera y Topográfica- EU Ingeniería Técnica Informáticade Oviedo y de Gijón
- ETS Ingenieros de Minas- ES Marina Civil- Facultad de Química- Facultad de Ciencias
Área de Teoría de la Señal y
Comunicaciones TSC
Área de Teoría de la Señal y
Comunicaciones TSC
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42007
ISA (Ingeniería de Sistemas y Automática)
Actualmente en torno a 25 becarios.Hemos realizado proyectos con:• Arcelor• Asturiana de Zinc• Cristalería Española (Saint Gobain)• Térmica de Aboño (Hidrocantábrico)• Sinterstahl (vídeo)• Chupa Chups• Santa Bárbara• …
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Laboratorios de ISAHorno, tren de rodillos y puente grúa
vídeo
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Laboratorios de ISA
• Célula de fabricación flexible
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72007
Profesores de TeoríaGrupo 1: Antonio Robles Álvarez Tel: 985.18.25.39 Despacho: 2.2.10 [email protected]ía: Ma de 8:15 a 9:15, Mi de 9:15 a 10:15 Tutorías: Ma 16:30-18:30, Mi 11:30-13:30. Ju de 17-19 Grupo 2: Ignacio Díaz Blanco (Coordinador) Tel: 985.18.26.63 Despacho: 2.2.09 [email protected]ía: Ma, Ju, de 11:30 a 12:30 Tutorías: Lu,Ma,Mi de 16 a 18 Grupo 3: Alberto Benjamín Diez GonzálezTel: 985.18.20.67 Despacho: 2.1.12 [email protected]ía: Ma de 10:15 a 11:15, Vi de 8:15 a 9:15Tutorías: Lu, Mi de 9 a 12Grupo 4: Juan Manuel Guerrero MuñozTel: 985.18.25.31 Despacho: 2.1.14 [email protected]ía: Ma de 9:15 a 10:15, Ju de 8:15 a 9:15Tutorías: Ma de 11:30 a 13:30 y 17-19. Ju de 17 a 19
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Profesores de Prácticas
Iván Machón González Tel: 985.18.25.32 Despacho: 2.2.02 [email protected]ías: Ma,Mi, Ju de 11:30 a 13:30
Además de los cuatro profesores de teoría.
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Objetivos
A final de curso, el alumno debe ser capaz de:• Aplicar metodología de diseño• Valorar especificaciones de control• Comprender y aplicar fundamentos de control• Combinar diferentes técnicas de análisis y diseño• Explicar efecto de factores tecnológicos• Realizar una programación básica de un Autómata Programable
Industrial
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102007
Programa
Bloque 1: El Problema de Control Bloque 2: Diseño de Reguladores Bloque 3: Aspectos Tecnológicos del Control
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Programa (B1)
Bloque 1: El Problema de Control1. Sistemas de control secuencial2. Introducción al control realimentado3. Propiedades básicas de la realimentación
AUTOMOVIL
Sensorde
velocidad
Control
referencia de velocidad
velociad medida
velocidad realpropulsión
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Programa (B2)
Bloque 2: Diseño de Reguladores4. Diseño mediante el lugar de las raíces5. Diseño en el dominio de la frecuencia6. Métodos empíricos de diseño y arquitecturas de control7. Introducción al control digital
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Programa (B3)
Bloque 3: Aspectos Tecnológicos del Control10. Sensores 11. Actuadores
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Evaluación Texto oficial: http://isa.uniovi.es/~idiaz/SA/Practicas/NormativaPracticas.html
Nomenclatura (todas las notas son expresadas sobre 10):
– Ci: Nota obtenida en el control de la práctica i (será cero en caso de no presentado)
– C: Nota media de los controles – E: Nota obtenida en el examen de prácticas – P: Nota de la parte práctica – T: Nota de la parte de teoría (examen escrito) – N: Nota global de la asignatura
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Nota global
• La nota global de la asignatura N será
N = 0.6 ·T + 0.4 ·P
siempre que el alumno obtenga una nota mínima de 4 en teoría. En caso contrario, se considerará suspenso sea cual sea el valor de 0.6 ·T + 0.4 ·P y a efectos de calificación numérica se le otorgará a N un valor máximo de 4.
• Se realizará un único examen teoría final que consistirá en una prueba escrita con:
– problemas– cuestiones de aplicación– cuestiones relacionadas con las prácticas
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Partes de la práctica
Las prácticas constarán de dos partes básicas: – La prepráctica, consistente en una serie de ejercicios previos
relacionados con la práctica para que el alumno resuelva de forma individual. Dicha prepráctica se evaluará mediante un control escrito, realizado al inicio de cada sesión práctica, de unos 20-25 minutos, con preguntas o ejercicios similares a los propuestos en la prepráctica. La nota del control de la práctica i será Ci. Los controles a los que el alumno no se presente tendrán una nota de 0.
– La práctica, consistente en la realización de ejercicios de carácter práctico y presencial en los laboratorios del Área de Ingeniería de Sistemas y Automática sobre el computador o sobre los equipos de laboratorio.
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Examen de prácticas
• Al final del curso se hará un examen de prácticas en el laboratorio, cuya nota será E. Esta prueba se realizará en horario de prácticas y el resultado de la misma, al igual que el de los controles, se conservará para todas las convocatorias posteriores hasta la de febrero de 2008 inclusive.
• En las convocatorias de septiembre y febrero se realizarán también exámenes de prácticas para aquellos alumnos que deseen presentarse. Estos exámenes se realizarán el mismo día del examen teórico, a la finalización del mismo. La nota del examen de prácticas obtenida en cada convocatoria invalidará las notas obtenidas en exámenes prácticos anteriores y se conservará hasta la convocatoria de febrero de 2008 inclusive.
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Evaluación de prácticas
• La nota C de los controles será:
• La nota total de la parte práctica P será: P = 0.25 ·C + 0.75·E
• Al igual que la nota E del examen de prácticas, la nota de la parte práctica P será en todo caso la calculada a partir de la nota del último examen de prácticas al que se haya presentado el alumno (cualesquiera notas de exámenes de prácticas anteriores, ya sean superiores o inferiores, quedan anuladas) y tendrá validez hasta la convocatoria de febrero de 2008 (inclusive). A partir del inicio de las clases del curso siguiente, las notas C, E y P se consideran caducadas.
6654321 CCCCCCC +++++
=
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Prácticas realizadas en el curso 2005-06
Los alumnos que hayan realizado las prácticas del curso 2005- 2006 podrán optar por conservar la nota obtenida en dicho curso o someterse al mismo proceso de realización y evaluación de prácticas que el resto de los alumnos. Estos alumnos tienen dos opciones:
– No presentarse al examen de prácticas. Se entenderá en este caso que conservan la nota de prácticas del curso 2005-2006, invalidando cualquier calificación de los controles en el caso de que los hubieran hecho.
– Presentarse al examen de prácticas. En este caso se entenderá que renuncian a la nota de prácticas del curso 2005-2006 y a partir de ese momento se someten al mismo proceso de evaluación de prácticas que el resto de los alumnos.
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Grupos de prácticas y control de asistencia
• La asistencia a las prácticas es de carácter voluntario, aunque el alumno deberá asistir si quiere puntuar en los controles.
• Los grupos de prácticas serán asignados alfabéticamente para facilitar la compatibilidad entre horarios de grupos de prácticas y grupos de teoría.
• Por defecto, los alumnos de un grupo dado podrán asistir a las prácticas los días y horas indicados en el calendario de prácticas para dicho grupo.
• Para facilitar la asistencia, dos alumnos de grupos distintos pueden acordar un intercambio en una práctica concreta, informando de ello en el control de asistencia de la sesión práctica afectada.
• El profesor podrá negar la asistencia a una sesión práctica a todos aquellos alumnos que se presenten sin pertenecer al grupo asignado a dicha sesión o que no hayan acordado un intercambio con un miembro de dicho grupo.
• En caso necesario, se podrá exigir DNI o tarjeta de estudiante.
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212007
1ª Práctica• Normativa, distribución de grupos, fechas, enunciado de
prepráctica, práctica y documentos adicionales disponibles en la web de la asignatura Marzo
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222007
¡ Repasar conceptos básicos ! (Análisis Dinámico de Sistemas 2º)
• Modelado de sistemas. Linealización. Transformada de Laplace. Diagramas de bloques.
• Análisis en el dominio del tiempo. Respuesta temporal. Estabilidad. Criterio de Routh.
• Análisis en el dominio de la frecuencia. Diagrama de Bode. Diagrama polar.
• Análisis de sistemas realimentados. Criterio de Nyquist
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232007
Recursos
• Página web de Sistemas Automáticos:http://isa.uniovi.es/~idiaz/SA/SA.html
• Página web de Análisis Dinámico de Sistemas (2º):http://isa.uniovi.es/docencia/adsii/
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242007
Bibliografía (teoría)[Franklin05] Franklin, G.F. et al. “Feedback Control of Dynamic Systems”,
5ª edición, Prentice-Hall, 2005.
[Dorf05] Dorf, R.C. et al. “Sistemas de Control Moderno”, 10ª edición, Prentice- Hall, 2005.
[Ogata03] Ogata, K. “Ingeniería de Control Moderna”, 4ª edicion, Prentice Hall, 2003
[Puente95] Puente, E. Andrés. "Regulación Automática I“, Universidad Politécnica de Madrid, Servicio de Publicaciones, 1995
[Astrom03] Astrom K.J. "Control System Design. Lecture Notes for ME155A" http://www.cds.caltech.edu/~murray/courses/cds101/fa02/caltech/astrom.html
[Kuo02] Kuo, B.C. “Automatic Control Systems”, 8ª edición, John Wiley & Sons, 2002
[Goodwin01] Goodwin, G. C. et al. "Control System Design", Prentice-Hall, 2001
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Bibliografía (problemas)
[ARACIL93] "Problemas de Regulación Automática", Universidad Politécnica de Madrid, 1993
[BARRIENTOS96] A. Barrientos et al. “Control de Sistemas Continuos. Problemas resueltos”. McGraw-Hill,Madrid 1996.
[MATEOS] F. Mateos et SL. “Problemas de Regulación Automática”, Delegación de alumnos, ETSI Industriales de Gijón.
[OGATA99] Ogata, K. "Problemas de ingeniería de control usando MATLAB", Prentice Hall, 1999
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Asignaturas optativas de 5º
ISA propone las siguientes asignaturas en 5º curso:• Control de procesos en tiempo real (1c, v)• Diseño de sistemas avanzados de control (2c, v)• Ingeniería electrónica y automática (2c, v)• Ingeniería de automatización (2c, o)• Robótica e integración sensorial (2c, o)• Automatización integral de edificios (2c, o)• Regulación automática y control en ingeniería eléctrica (2c, ie)• Comunicaciones en entornos industriales (1c, e)
1c / 2c: 1er / 2º cuatrimestrev/o: vinculante/optativa para la intensificación Electrónica y Automáticaie: optativa para la intensificación Ingeniería Eléctricae: libre elección
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Control de Procesos en Tiempo Real
Contenidos de la asignatura:• Programación avanzada en lenguaje C• Sistemas informáticos de control• Programación multitarea en Tiempo Real• Trabajo de un caso práctico
Contenidos de la asignatura:• Programación avanzada en lenguaje C• Sistemas informáticos de control• Programación multitarea en Tiempo Real• Trabajo de un caso práctico
Aplicaciones:• Control de procesos distribuido• Servidores de comunicaciones• Sistemas empotrados de control:
automóvil, telefonía móvil, equipos electrónicos, electrodomésticos, etc.
Aplicaciones:• Control de procesos distribuido• Servidores de comunicaciones• Sistemas empotrados de control:
automóvil, telefonía móvil, equipos electrónicos, electrodomésticos, etc.
Proceso A
Señales
Comandos
Equipo Informático de Control
Proceso B
Señales
Comandos
Proceso C
Señales
Comandos
TareaA
TareaB
TareaC
Interfaz usuario
Base datos
Comuni-caciones
S.O.Tiempo
Real
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Diseño de Sistemas Avanzados de Control
• Programación de algoritmos de control digital
• Diseño de reguladores discretos
• Control Predictivo• Control Robusto• Control Adaptativo• Control Difuso• Identificación de sistemas
http://isa.uniovi.es/~hilario/dsac.htm
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El objetivo fundamental de la asignatura es que el alumno se familiarice con los elementos electrónicos y automáticos que formar parte de los sistemas de control industrial, facilitándole ejemplos en el laboratorio y familiarizándole con las tareas de diseño e implementación del sistema de control.
Ingeniería Electrónica y Automática
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SISTEMAS AUTOMATIZADOSSENSORES Y ACTUADORESAUTOMATIZACIÓN MEDIANTE LÓGICA CABLEADAAUTÓMATAS PROGRAMABLES (PLCs)PROGRAMACIÓN DE PLC´s (STEP-7 SIMATIC S7-300)INTERFACES DE USUARIO: HMISISTEMAS SCADA. WINCC de SIEMENSSISTEMAS DE COMUNICACIÓN INDUSTRIALPROYECTO DE AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL
Ingeniería de Automatización
EvaluaciEvaluacióón:n:Prueba Prueba testtest (30%)(30%)Trabajo final (70%)Trabajo final (70%)
SimaticSimatic S7S7
WinCCWinCC
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PlantaPlantapilotopiloto
Trabajando Trabajando en el laboratorioen el laboratorio
AplicaciAplicacióónnSCADASCADA Herramientas deHerramientas de
disediseñño, y depuracio, y depuracióónn
Ingeniería de Automatización
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322007
Integración Sensorial y Robótica: del robot
industrial…Desde los años 70No perciben su
entorno Necesitan una
célula. Caros. Dificultad de
reprogramación = falta de flexibilidad = +caros
•
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332007
… a las nuevas aplicaciones
Ejemplos de Integración Sensorial en Robótica EEjemplosjemplos de de IntegraciIntegracióónn SensorialSensorial en en RRobobóóticatica
Robótica e Integración Sensorial
Robótica e Integración Sensorial
SistemasSistemas MultisensorMultisensor y y RobRobóóticatica (SiMuR)(SiMuR)
isa.uniovi.es/simurisa.uniovi.es/simur
Videos, demostraciones y documentos relacionados en:
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362007
Regulación Automática y Controlen Ingeniería Eléctrica
2º cuatrimestre – Optativa
• Conocer los principios de funcionamiento de los accionamientos eléctricos.
• Adquirir los conocimientos básicos sobre los principios de control de los motores eléctricos.
• Entender los diferentes esquemas de control basados tanto en modelos estáticos como dinámicos de los motores eléctricos.
• Familiarizarse con el conexionado, configuración, y puesta en marcha de accionamientos eléctricos comerciales.
• Conocer las características constructivas (procesadores digitales, electrónica de potencia, sensores etc.) de los accionadores eléctricos.
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AutomatizaciAutomatizacióón Integral de Edificiosn Integral de EdificiosDomDomóóticatica / / InmInmóóticatica
CONTENIDO RESUMIDO:
1. GENERALIDADES SOBRE DOMOTICA E INMÓTICA2. PRINCIPALES SISTEMAS DOMÓTICOS/INMOTICOS3. DESARROLLO DE PROYECTOS4. ESTUDIO DE CASOS.6 C6 C
3 T3 T
3 P3 P
EvaluaciEvaluacióón:n:Prueba Prueba testtest (30%)(30%)Trabajo final (70%)Trabajo final (70%)
PRÁCTICAS:1) Piso piloto domótico. Estudio de funcionalidades,
componentes y arquitectura 2) Productos domóticos3) Conexión de sensores y actuadores4) Sistemas domóticos basados en PLCs5) Configuración de sistema KNX-EIB6) Configuración de sistema LON7) Prácticas con sistemas inalámbricos X-108) Ejemplo de sistema propietario
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Paneles didPaneles didáácticos: PLCcticos: PLC´́s, EIB, LON, Xs, EIB, LON, X--1010Componentes realesComponentes reales
Trabajando Trabajando en el aulaen el aula
AutomatizaciAutomatizacióón Integral de Edificiosn Integral de Edificios
HerramientasHerramientasde simulacide simulacióónn
DomDomóóticatica / / InmInmóóticatica
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•• SupervisiSupervisióón remota vn remota víía Weba Web•• Mensajes de alarma SMSMensajes de alarma SMS•• CCáámaras de vigilanciamaras de vigilancia•• Control de iluminaciControl de iluminacióónn•• Riego del jardRiego del jardíínn•• GestiGestióón de energn de energííaa•• Toldos y persianasToldos y persianas•• CalefacciCalefaccióón n ……
Piso piloto: Proyecto Piso piloto: Proyecto ee--llarllar
Interface de usuario
Distribución
Aspecto interior
AutomatizaciAutomatizacióón Integral de Edificiosn Integral de Edificios
DomDomóóticatica
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AutomatizaciAutomatizacióón Integral de Edificiosn Integral de Edificios
Controlador
Hotel rural
Proyectos Proyectos -- Estudio de casosEstudio de casosVisitas a instalacionesVisitas a instalaciones
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Comunicaciones en entornos industriales
4,5 C: 3 T + 1,5 L INTERNET
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Comunicaciones en entornos industriales
Prácticas con equipos de Siemens y Schneider sobre:
• Buses:– Profibus– AS-i– Uni-Telway
• Redes:– Modbus– Ethernet Industrial– Wifi
• Comunicaciones serie– RS232– Modems