La alta competencia nacional e internacional en la actualidad requiere que la industria para ser competitiva tenga que tener un alto grado de automatización en sus procesos.
En este sentido el Master en Automatización se ha orientado para abarcar las técnicas de automatización para cualquier nivel de autonomía (automatización cableada, control con PLC, robótica, etc.) e integración mediante supervisión monitorizada.
Todo ello consiguiéndolo a través de un itinerario formativo teórico (contenido, vídeos, recursos) y práctico (ejercicios guiados y planteados, software de simulación). Pudiendo el alumno reorganizar su estudio en función de las preferencias en cuanto a especialización en los distintos fabricantes de autómatas (Siemens, Omron, etc.) robots (ABB, FANUC, KUKA, STAUBLI, etc.) así como SCADA HMI (WINCC y CX).
Este programa está dirigido a técnicos e ingenieros de desarrollo e instalación que cuenten con titulación universitaria y que quieran adquirir las competencias a cualquier nivel (pequeñas y grandes instalaciones automatizadas) desde el ámbito tanto de su diseño, programación como en la implantación de procesos productivos automatizados.
Objetivos
– Exponer los conceptos base necesarios para entender la automatización industrial y sus implicaciones técnicas.
– Conocer las características y diseño de los elementos eléctricos, neumáticos e hidráulicos.
– Estudiar el funcionamiento y programación de un PLC: esquemas de contacto, funciones, lista instrucciones, GRAFCET.
– Saber que características, componentes y tipologías de robot integran el mercado actual.
– Conocer las generalidades de la programación de robots para posteriormente estudiar las particularidades de los principales lenguajes: RAPID, V+, KRL y KAREL.
– Aprender el funcionamiento e implantación de los estándares de comunicación: profibus, AS-i, Interbus, Modbus, Ethernet, OPC…
– Profundizar en la monitorización mediante sistemas HMI y SCADA tanto en implementación como en diseño de procesos (GEMMA).
Salidas Profesionales
Los titulados del Master en Automatización Industrial podrán ser profesionales expertos en automatización industrial y podrán ejercer su capacidad profesional en empresas de producción industrial, ingenierías o empresas tecnológicas, donde existe una demanda real de profesionales con este perfil a nivel regional, nacional e internacional.
Motores de corriente continua y alterna asíncronos y sincronos
Procedimientos de arranque e inversión de giro en los motores
Introducción a la protección Puesta a tierra
Sistemas de regulación y control de velocidad de máquinas eléctricas
Aparamenta de protección eléctrica
Automatización cableada, secuencial y continua
Elementos de panel de control, potencia y recogida de información
Cableado
Diseño de automatismos cableados
Montaje y verificación de automatismos cableados
Puesta en marcha de automatismos mecánicos, neumáticos e hidráulicos
Puesta en marcha de automatismos eléctricos y electrónicos
Puesta en marcha de programas de PLC
Puesta en marcha de automatismos electrónicos
Puesta en marcha de los equipos de regulación y control: relés térmicos y reguladores de presión
Realización de informes de ejecución, reglaje y ajuste
Documentación técnica
Localización de averías en instalaciones eléctricas e instalaciones automatizadas
Localización de averías en el sistema de control
Equipamiento e instrumentación para el mantenimiento
Introducción al mantenimiento de los sistemas eléctrico-electrónicos
Mantenimiento del motor, contactor y otros equipos
Ensayo de conjunto
Mantenimiento de cuadros eléctricos
Uso de la neumática en la industria
Diferencia entre señales de información analógica y digitales
Ventajas de un sistema automatizado
La pirámide CIM y los grados de automatización
Tipología de automatismos y tecnologías
Técnicas utilizadas en automatización
Fases de implantación de un automatismo
Conceptos previos de presión
Conceptos previos de caudal
Leyes de los gases: Gay-Lussac y Boyle
Conceptos previos de potencia neumática
Tipología de compresores
Rendimiento volumétrico de un compresor
Selección de un compresor
Diseño de un depósito de aire comprimido
Centrales compresoras
Propiedades del aire comprimido: tensión de vapor, humedad relativa y punto de rocio
Compresión del aire
Secado del aire comprimido
Tratamiento del aire comprimido: filtración, regulación y lubricación
Redes de aire comprimido principales
Cálculo de tuberías y pérdida de carga
Cálculo de pérdidas de carga en redes de aire comprimido
Componentes y diseño de líneas secundarias
Racordaje
Principales operaciones de mantenimiento en redes de aire comprimido
Consideraciones a tener en cuenta en las redes de aire comprimido
Actuadores neumáticos rotativos: motores
Actuadores neumáticos lineales: cilindros
Cilindros de simple efecto
Cilindros de doble efecto
Cilindros de impacto
Cilindros de doble vástago
Cilindros Tandem
Cilindros con vástago cuadrado
Cilindros telescópicos
Cilindro de carrera variable
Cilindros multiposición
Cilindros sin vástago
Unidades de par
Cilindros magnéticos
Pinzas de presión neumáticas
Velocidad de desplazamiento del vástago
Sistemas de amortiguación de los cilindros
Selección de cilindros neumáticos
Distribuidores o válvulas direccionales
Válvulas de bloqueo
Válvulas de caudal
Válvulas de presión
Funcionamiento y servicio de los distribuidores
Convertidores de presión: aire-aceite, émbolo y vejiga elástica
Sincronización de movimientos
Uso de multiplicadores de presión
Bombas oleoneumaticas
Uso de unidades de avance para la regulación de la velocidad de cilindros neumáticos
Diseño de circuitos neumáticos simples Ejemplos y simulaciones
El sistema intuitivo Diagramas espacio-fase-tiempo Ejemplos y simulaciones
El sistema cascada Ejemplos y simulaciones
Sistemas programables
Sistemas cableados
Uso y funcionamiento de electroválvulas
Uso y funcionamiento de presostatos
Interfac hombre maquina HMI
Sensores aplicados a neumática
Relé con enclavamiento y temporizados
Interpretación de esquemas
Fundamentos de circuitos eléctricos
Ejemplos y simulaciones de circuitos electroneumáticos sencillos
Ejemplos y simulaciones de automatismos electroneumáticos con el sistema cascada
Principios básicos de hidráulica industrial
Características de los fluidos hidráulicos
Cálculo de magnitudes y parámetros hidráulicos
Elementos hidráulicos básicos
Mando de un cilindro hidráulico de simple efecto
Mando de un cilindro hidráulico de doble efecto
Regulación de la velocidad de avance de un cilindro hidráulico
Regulación de presión
Introducción a la electrohidráulica
Conceptos iniciales de automatización
Fijación de los objetivos de la automatización industrial
Grados de automatización
Clases de automatización
Equipos para la automatización industrial
Diálogo Hombre-máquina, HMI y SCADA
Introducción a las funciones de los autómatas programables PLC
Contexto evolutivo de los PLC
Uso de autómatas programables frente a la lógica cableada
Tipología de los autómatas desde el punto de vista cuantitativo y cualitativo
Definición de autómata microPLC
Instalación del PLC dentro del cuadro eléctrico
Funcionamiento y bloques esenciales de los autómatas programables
Elementos de programación de PLC
Descripción del ciclo de funcionamiento de un PLC
Fuente de alimentación existente en un PLC
Arquitectura de la CPU
Tipología de memorias del autómata para el almacenamiento de variables
Módulos de entrada y salida
Entrada digitales
Entrada analógicas
Salidas del PLC a relé
Salidas del PLC a transistores
Salidas del PLC a Triac
Salidas analógicas
Uso de instrumentación para el diagnóstico y comprobación de señales
Normalización y escalado de entradas analógicas en el PLC
Secuencias de operaciones del autómata programable: watchdog
Modos de operación del PLC
Ciclo de funcionamiento del autómata programable
Chequeos del sistema
Tiempo de ejecución del programa
Elementos de proceso rápido
Configuración del PLC
Tipos de procesadores
Procesadores centrales y periféricos
Unidades de control redundantes
Configuraciones centralizadas y distribuidas
Comunicaciones industriales y módulos de comunicaciones
Memoria masa
Periféricos
Introducción a la programación
Programación estructurada
Lenguajes gráficos y la norma IEC
Álgebra de Boole: postulados y teoremas
Uso de Temporizadores
Ejemplos de uso de contadores
Ejemplos de uso de comparadores
Función SET-RESET (RS)
Ejemplos de uso del Teleruptor
Elemento de flanco positivo y negativo
Ejemplos de uso de Operadores aritméticos
Lenguaje en esquemas de contacto LD
Reglas del lenguaje en diagrama de contactos
Elementos de entrada y salida del lenguaje
Elementos de ruptura de la secuencia de ejecución
Ejemplo con diagrama de contactos: accionamiento de Motores-bomba
Ejemplo con diagrama de contactos: estampadora semiautomática
Introducción a las funciones y puertas lógicas
Funcionamiento del lenguaje en lista de instrucciones
Aplicación de funciones FBD
Ejemplo con Lenguaje de Funciones: taladro semiautomático
Ejemplo con Lenguaje de Funciones: taladro semiautomático
Lenguaje en lista de instrucciones
Estructura de una instrucción de mando Ejemplos
Ejemplos de instrucciones de mando para diferentes marcas de PLC
Instrucciones en lista de instrucciones IL
Lenguaje de programación por texto estructurado ST
Presentación de la herramienta o lenguaje GRAFCET
Principios Básicos de GRAFCET
Definición y uso de las etapas
Acciones asociadas a etapas
Condición de transición
Reglas de Evolución del GRAFCET
Implementación del GRAFCET
Necesidad del pulso inicial
Elección condicional entre secuencias
Subprocesos alternativos Bifurcación en O
Secuencias simultáneas
Utilización del salto condicional
Macroetapas en GRAFCET
El programa de usuario
Ejemplo resuelto con GRAFCET: activación de semáforo
Ejemplo resuelto con GRAFCET: control de puente grúa
Secuencia de LED
Alarma sonora
Control de ascensor con dos pisos
Control de depósito
Control de un semáforo
Cintas transportadoras
Control de un Parking
Automatización de puerta Corredera
Automatización de proceso de elaboración de curtidos
Programación de escalera automática
Automatización de apiladora de cajas
Control de movimiento vaivén de móvil
Control preciso de pesaje de producto
Automatización de clasificadora de paquetes
Introducción a la robótica
La cobótica y el contexto histórico de los robots industriales
Mercado actual de brazos manipuladores
Robot: posibles definiciones
La instalación robotizada y sus componentes esenciales
División de los componentes en subsistemas estructurales y funcionales
Usos de la robótica en la industria actual
Clasificación de los robots
Elección del tipo de automatización necesaria
La cobótica y la sincronización de robots con otras máquinas
Integración de robot industrial en células de trabajo
Viabilidad técnico económica de la instalación robotizada
Normativa aplicable a la robótica
Causas y medidas de seguridad en instalaciones robotizadas
Tipología de componentes del brazo industrial
Características y capacidades de los robot industrial
Definición y configuración de los grados de libertad
Elección respecto a la capacidad de carga
La característica de la velocidad de movimiento
Resolución espacial, exactitud, repetibilidad y flexibilidad
Elección del robot respecto del volumen de trabajo
Potencia de la unidad de control
Arquitectura y clasificación morfológica de los robots
Robots (PPP) de coordenadas cartesianas en voladizo y tipo pórtico
Robot (RPP) cilíndrico
Robot (RRP) de coordenadas esféricas o polar
Brazos articulados tipo esférico, SCARA y delta
Actuadores eléctricos, hidráulicos, neumáticos y sus transmisiones
Actuadores eléctricos
Utilización de servomotores
Características, tipología y funcionamiento de motores paso a paso
Utilización de cilindros y motores hidráulicos
Actuadores Neumáticos
Propiedades de los distintos actuadores utilizados en robótica
Uso de transmisiones, reductores, accionamiento directo en robótica
Sensores en robótica
Características técnicas de los sensores
Puesta en marcha y calibración de sensores
Sensores de posición no ópticos: potenciómetro, synchro, resolver, LVDT
Sensores de posición ópticos: Encoders
Sensores de velocidad
Sensores de proximidad y distancia: luz, ultrasonido y laser
Sensores de fuerza y par: por corriente y galgas extensiométricas
Subsistema de visión artificial
Partes básicas del controlador del robot
Hardware del controlador de robot
Métodos de control
Características del procesador
Concepto de tiempo real
Elementos y actuadores terminales
Instalaicón de la herramienta en la muñeca
Utilización de robots para traslado de materiales
Aplicaciones de traslado de materiales: recogida, paletizaje y carga
Aplicaciones y uso de ventosas
Imanes permanentes y electroimanes
Utilización de pinzas mecánicas
Utilización de sistemas adhesivos
Utilización de sistemas fluídicos
Aplicaciones de agarre con enganche
Características del equipamiento para el pintado robotizado
Componentes del sistema de pintado: mezclado y aplicación
Características del equipamiento para soldadura robotizada
Características del equipamiento para la soldadura por arco (TIG y MIG)
Características del equipamiento para soldadura por puntos
Características del equipamiento para soldeo laser
Características del equipamiento para ensamblaje robotizado
Métodos de presentación de piezas para el ensamblaje
Operaciones de emparejamiento y unión de piezas en el ensamblaje
Dispositivos de acomodamiento de piezas
Fundamentos de programación de Robots
Programación por guiado pasivo y activo
Características ideales de un lenguaje textual para la robótica
Tipos de programación textual
Características de los lenguajes de programación
Modelado del entorno por robot, objeto y por tarea
Programación textual y lenguajes más importantes Ejemplos
Programación textual a nivel de objeto Ejemplos
Programación textual a nivel de tarea Ejemplos
El lenguaje de STÄUBLI y ADEPT: V+ o V
El lenguaje de ABB: RAPID
El lenguaje IRL
El lenguaje OROCOS Open Robot Control Software
Programación CAD
La necesidad de las redes de comunicación industrial
Sistemas de control centralizado, distribuido e híbrido
Sistemas avanzados de organización industrial: ERP y MES
La pirámide CIM y la comunicación industrial
Las redes de control frente a las redes de datos
Buses de campo, redes LAN industriales y LAN/WAN
Arquitectura de la red de control: topología anillo, estrella y bus
Aplicación del modelo OSI a redes y buses industriales
Fundamentos de transmisión, control de acceso y direccionamiento en redes industriales
Procedimientos de seguridad en la red de comunicaciones
Introducción a los estándares RS, RS, IEC, ISOCAN, IEC, Ethernet, USB
Buses de campo: aplicación y fundamentos
Evaluación de los buses industriales
Diferencias entre cableado convencional y cableado con Bus
Selección de un bus de campo
Funcionamiento y arquitectura de nodos y repetidores
Conectores normalizados
Normalización
Comunicaciones industriales aplicadas a instalaciones en Domótica e Inmótica
Buses propietarios y buses abiertos
Tendencias
Gestión de redes
Clasificación de los buses
AS-i (Actuator/Sensor Interface)
DeviceNet
CANopen (Control Area Network Open)
SDS (Smart Distributed System)
InterBus
WorldFIP (World Factory Instrumentation Protocol)
HART (Highway Addressable Remote Transducer)
P-Net
BITBUS
ARCNet
CONTROLNET
PROFIBUS (PROcess FIeld BUS)
FIELDBUS FOUNDATION
MODBUS
ETHERNET INDUSTRIAL
Historia del bus AS-Interface
Características del bus AS-i
Componentes del bus AS-i pasarelas…
Montaje y composición
Configuración de la red AS-Interface
Aplicación del modelo ISO/OSI albus AS-i
Conectividad y pasarelas
El esclavo y la comunicación con los sensores y actuadores (Interfaz )
Sistemas de transmisión (Interfaz )
El maestro AS-i (Interfaz )
El protocolo AS-Interface: características, codificación, acceso al medio, errores y configuración
Fases operativas del funcionamiento del bus
PROFIBUS (Process Field BUS)
Introducción a Profibus
Utilización de los perfiles de PROFIBUS para DP, PA y FMS
Modelo ISO OSI para Profibus
Cable para RS-, fibra óptica y IEC -
Coordinación de datos en Profibus
Profibus DP Funciones Básicas y Configuración
Profibus FMS
Comunicación y aplicaciones del Profibus-PA
Resolución de errores con Profisafe
Aplicaciones para dispositivos especiales
Archivos GSD y número de identificación para la conexión de dispositivos
Fundamentos del protocolo CAN
Formato de trama en el protocolo CAN
Estudio del acceso al medio en el protocolo CAN
Sincronización
Topología
Tipología de conectores en CAN
Aplicaciones: CANopen, DeviceNet, TTCAN…
Introducción al BUS CANopen
Arquitectura simplificada de CANOpen
Uso del diccionario de objetos en CANopen
Perfiles
Gestión de la res
Estructura de CANopen: definición de SDOs y PDOs
Ethernet y el ámbito industrial
Las ventajas de Ethernet industrial respecto al resto
Soluciones para compatibilizar Ethernet en la industria
Evoluciones del protocolo: RETHER y ETHEREAL
Mecanismos de prioridad en Ethernet: IEEE P y configuración del switch
Componentes y esquemas
Uso de Ethernet industrial en los Buses de campo
PROFINET
EtherNet/IP
ETHERCAT
Contexto de la tecnología inalámbrica en aplicaciones industriales
Sistemas Wireless
Componentes
Wireless en la industria
Tecnologías de transmisión
Tipologías de wireless
Parámetros de las redes inalámbricas
Antenas
Wireless Ethernet
Estándar IEEE
Elementos de seguridad en una red Wi-Fi
Contexto evolutivo de los sistemas de visualización
Sistemas avanzados de organización industrial: ERP y MES
Consideraciones previas de supervisión y control
El concepto de “tiempo real” en un SCADA
Conceptos relacionados con SCADA
Definición y características del sistemas de control distribuido
Sistemas SCADA frente a DCS
Viabilidad técnico económica de un sistema SCADA
Mercado actual de desarrolladores SCADA
PC industriales y tarjetas de expansión
Pantallas de operador HMI
Características de una pantalla HMI
Software para programación de pantallas HMI
Dispositivos tablet PC
Principio de funcionamiento general de un sistema SCADA
Subsistemas que componen un sistema de supervisión y mando
Componentes de una RTU, funcionamiento y características
Sistemas de telemetría: genéricos, dedicados y multiplexores
Software de control de una RTU y comunicaciones
Tipos de capacidades de una RTU
Interrogación, informes por excepción y transmisiones iniciadas por RTU's
Detección de fallos de comunicaciones
Fases de implantación de un SCADA en una instalación
Fundamentos de programación orientada a objetos
Driver, utilidades de desarrollo y Run-time
Las utilidades de desarrollo y el programa Run-time
Utilización de bases de datos para almacenamiento
Métodos de comunicación entre aplicaciones: OPC, ODBC, ASCII, SQL y API
La evolución del protocolo OPC a OPC UA (Unified Architecture)
Configuración de controles OPC en el SCADA
Símbolos y diagramas
Identificación de instrumentos y funciones
Simbología empleada en el control de procesos
Diseño de planos de implantación y distribución
Tipología de símbolos
Ejemplos de esquemas
Fundamentos iniciales del diseño de un sistema automatizado
Presentación de algunos estándares y guías metodológicas
Diseño industrial
Diseño de los elementos de mando e indicación
Colores en los órganos de servicio
Localización y uso de elementos de mando
Origen de la guía GEMMA
Fundamentos de GEMMA
Rectángulos-estado: procedimientos de funcionamiento, parada o defecto
Metodología de uso de GEMMA
Selección de los modos de marcha y de paro
Implementación de GEMMA a GRAFCET
Método por enriquecimiento del GRAFCET de base
Método por descomposición por TAREAS: coordinación vertical o jerarquizada
Tratamiento de alarmas con GEMMA
Paquetes software comunes
Módulo de configuración
Herramientas de interfaz gráfica del operador
Utilidades para control de proceso
Representación de Trending
Herramientas de gestión de alarmas y eventos
Registro y archivado de eventos y alarmas
Herramientas para creación de informes
Herramienta de creación de recetas
Configuración de comunicaciones
Criterios iniciales para el diseño
Arquitectura
Consideraciones en la distribución de las pantallas
Elección de la navegación por pantallas
Uso apropiado del color
Correcta utilización de la Información textual
Adecuada definición de equipos, estados y eventos de proceso
Uso de la información y valores de proceso
Tablas y gráficos de tendencias
Comandos e ingreso de datos
Correcta implementación de Alarmas
Evaluación de diseños SCADA
Titulación
Titulación de Máster de Formación Permanente en Automatización Industrial con 1500 horas y 60 ECTS expedida por UTAMED – Universidad Tecnológica Atlántico Mediterráneo.
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