MÓDULO 1. ROBOTS INDUSTRIALES UNIDAD DIDÁCTICA 1. ROBÓTICA. EVOLUCIÓN Y PRINCIPALES CONCEPTOS Introducción a la robótica Contexto de la robótica industrial Mercado actual de los brazos manipuladores Qué se entiende por Robot Industrial Elementos de un sistema robótico Subsistemas de un robot Tareas desempeñadas con robótica Clasificación de los robots UNIDAD DIDÁCTICA 2. INCORPORACIÓN DEL ROBOT EN UNA LÍNEA AUTOMATIZADA El papel de la Robótica en la automatización Interacción de los robots con otras máquinas La célula robotizada Estudio técnico y económico del robot Normativa Accidentes y medidas de seguridad UNIDAD DIDÁCTICA 3. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS Y MORFOLÓGICAS DE LOS ROBOTS Componentes del brazo robot Características y capacidades del robot Definición de grados de libertad Definición de capacidad de carga Definición de velocidad de movimiento Resolución espacial, exactitud, repetibilidad y flexibilidad Definición de volumen de trabajo Consideraciones sobre los sistemas de control Morfología de los robots Tipo de coordenadas cartesianas Voladizo y pórtico Tipología cilíndrica Tipo esférico Brazos robots universal UNIDAD DIDÁCTICA 4. EQUIPOS ACTUADORES Tipología de actuadores y transmisiones Funcionamiento y curvas características Funcionamiento de los Servomotores Motores paso a paso Actuadores Hidráulicos Actuadores Neumáticos Estudio comparativo Tipología de transmisiones UNIDAD DIDÁCTICA 5. SENSORES EN ROBÓTICA Dispositivos sensoriales Características técnicas Puesta en marcha de sensores Sensores de posición no ópticos Sensores de posición ópticos Sensores de velocidad Sensores de proximidad Sensores de fuerza Visión artificial UNIDAD DIDÁCTICA 6. LA UNIDAD CONTROLADORA El controlador Hardware Métodos de control El procesador en un controlador robótico Ejecución a tiempo real UNIDAD DIDÁCTICA 7. ELEMENTOS TERMINALES Y APLICACIONES DE TRASLADO. PICK AND PLACE Elementos y actuadores terminales de robots Conexión entre la muñeca y la herramienta final Utilización de robots para traslado de materiales y carga/descarga automatizada Pick and place Aplicaciones de traslado de materiales Pick and place Cogida y sujeción de piezas por vacío Ventosas Imanes permanentes y electroimanes Pinzas mecánicas para agarre Sistemas adhesivos Sistemas fluídicos Agarre con enganche UNIDAD DIDÁCTICA 8. COMPONENTES PARA TAREAS DE PINTURA, SOLDADURA Y ENSAMBLAJE Pintado robotizado El sistema de pintado Mezclador y equipamiento Soldadura robotizada Soldadura TIG y MIG Soldadura por puntos Soldadura laser El proceso de ensamblaje Métodos de ensamblaje Emparejamiento y unión de piezas Acomodamiento de piezas UNIDAD DIDÁCTICA 9. PROGRAMACIÓN GUIADA Y TEXTUAL Conceptos iniciales de programación de Robots Programación por guiado Pasivo y Activo El lenguaje textual ideal para programar robots Tipologías existentes de lenguajes textuales Características generales Programación orientada al robot, objeto y a la tarea Programación a nivel de robot Programación a nivel de objeto Programación textual a nivel de tarea El lenguaje V+ o V3 El lenguaje de programación RAPID El lenguaje IRL El lenguaje OROCOS Programación CAD ANEXO I RECURSOS CURSO ROBOTS INDUSTRIALES Recursos de aprendizaje para lenguaje RAPID de ABB Recursos de aprendizaje para lenguaje KRL de KUKA Recursos de aprendizaje para lenguaje KAREL de FANUC Recursos de aprendizaje para lenguaje VALII de UNIMATION Recursos de aprendizaje para lenguaje V+ de STÄUBLI MÓDULO 2. AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL UNIDAD DIDÁCTICA 1. CONCEPTOS Y EQUIPOS UTILIZADOS EN AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL Conceptos previos Objetivos de la automatización Grados de automatización Clases de automatización Equipos para la automatización industrial Diálogo Hombre-máquina, HMI y SCADA UNIDAD DIDÁCTICA 2. ROBÓTICA. EVOLUCIÓN Y PRINCIPALES CONCEPTOS La robótica Evolución de los robots industriales. Cobótica Fabricantes de robots manipuladores Definición de Robot Componentes básicos de un sistema robótico Subsistemas estructurales y funcionales Aplicaciones de la robótica Criterios de clasificación de los robots UNIDAD DIDÁCTICA 3. PRINCIPIOS ELÉCTRICOS Y ELECTRO-MAGNÉTICOS Principios y propiedades de la corriente eléctrica Fenómenos eléctricos y electromagnéticos Medida de magnitudes eléctricas. Factor de potencia Leyes utilizadas en el estudio de circuitos eléctricos Sistemas monofásicos. Sistemas trifásicos UNIDAD DIDÁCTICA 4. INSTALACIONES ELÉCTRICAS APLICADAS A INSTALACIONES AUTOMATIZADAS Tipos de motores y parámetros fundamentales Procedimientos de arranque e inversión de giro en los motores Sistemas de protección de líneas y receptores eléctricos Variadores de velocidad de motores. Regulación y control Dispositivos de protección de líneas y receptores eléctricos UNIDAD DIDÁCTICA 5. COMPONENTES DE AUTOMATISMOS ELÉCTRICOS Automatismos secuenciales y continuos. Automatismos cableados Elementos empleados en la realización de automatismos: elementos de operador, relé, sensores y transductores Cables y sistemas de conducción de cables Técnicas de diseño de automatismos cableados para mando y potencia Técnicas de montaje y verificación de automatismos cableados UNIDAD DIDÁCTICA 6. REGLAJE Y AJUSTES DE INSTALACIONES AUTOMATIZADAS Reglajes y ajustes de sistemas mecánicos, neumáticos e hidráulicos Reglajes y ajustes de sistemas eléctricos y electrónicos Ajustes de Programas de PLC entre otros Reglajes y ajustes de sistemas electrónicos Reglajes y ajustes de los equipos de regulación y control Informes de montaje y de puesta en marcha UNIDAD DIDÁCTICA 7. MANTENIMIENTO CORRECTIVO ELÉCTRICO-ELECTRÓNICO Interpretación de documentación técnica Tipología de las averías Diagnóstico de averías del sistema eléctrico-electrónico Máquinas, equipos, útiles, herramientas y medios empleados en el mantenimiento Mantenimiento de los sistemas eléctricos y electrónicos Mantenimiento de los equipos Reparación de sistemas de automatismos eléctricos-electrónicos. Verificación y puesta en servicio Reparación y mantenimiento de cuadros eléctricos MÓDULO 3. REDES Y BUSES DE COMUNICACIÓN INDUSTRIALES UNIDAD DIDÁCTICA 1. INTRODUCCIÓN Y FUNCIONAMIENTO DE LAS REDES DE COMUNICACIÓN 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 UNIDAD DIDÁCTICA 2. BUSES Y REDES INDUSTRIALES. CONCEPTOS INICIALES 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 UNIDAD DIDÁCTICA 3. FUNCIONAMIENTO Y APLICACIÓN DE LOS PRINCIPALES BUSES INDUSTRIALES 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 UNIDAD DIDÁCTICA 4.FUNCIONAMIENTO Y COMPONENTES DEL BUS AS-INTERFACE (AS-I) 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 UNIDAD DIDÁCTICA 5. FUNCIONAMIENTO Y COMPONENTES DEL BUS PROFIBUS FMS, DP Y PA 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 UNIDAD DIDÁCTICA 6. FUNCIONAMIENTO Y COMPONENTES DEL PROTOCOLO CAN Y EL BUS CANOPEN 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 UNIDAD DIDÁCTICA 7. ETHERNET INDUSTRIAL 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 UNIDAD DIDÁCTICA 8. REDES INALÁMBRICAS 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 MÓDULO 4. AUTÓMATAS PROGRAMABLES PLC UNIDAD DIDÁCTICA 1. CONCEPTOS Y EQUIPOS UTILIZADOS EN AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL 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 UNIDAD DIDÁCTICA 2. CLASIFICACIÓN DE LOS AUTÓMATAS PROGRAMABLES 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 UNIDAD DIDÁCTICA 3. ARQUITECTURA DE LOS AUTÓMATAS 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 UNIDAD DIDÁCTICA 4. ENTRADA Y SALIDA DE DATOS EN EL PLC Módulos de entrada y salidaEntrada 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 UNIDAD DIDÁCTICA 5. DESCRIPCIÓN DEL CICLO DE FUNCIONAMIENTO DEL AUTÓMATA 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 UNIDAD DIDÁCTICA 6. CONFIGURACIÓN DEL PLC Configuración del PLC Tipos de procesadores Procesadores centrales y periféricos Unidades de control redundantes Configuraciones centralizadas y distribuidas Comunicaciones industriales y módulos de comunicaciones UNIDAD DIDÁCTICA 7. ÁLGEBRA DE BOOLE Y USO DE ELEMENTOS ESPECIALES DE PROGRAMACIÓN 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 UNIDAD DIDÁCTICA 8. PROGRAMACIÓN MEDIANTE DIAGRAMA DE CONTACTOS: LD 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 UNIDAD DIDÁCTICA 9. PROGRAMACIÓN MEDIANTE LENGUAJE DE FUNCIONES LÓGICAS: FBD 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 UNIDAD DIDÁCTICA 10. PROGRAMACIÓN MEDIANTE LENGUAJE EN LISTA DE INSTRUCCIONES IL Y TEXTO ESTRUCTURADO ST 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 UNIDAD DIDÁCTICA 11. PROGRAMACIÓN MEDIANTE GRAFCET 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 UNIDAD DIDÁCTICA 12. RESOLUCIÓN DE EJEMPLOS DE PROGRAMACIÓN DE PLC´S 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 MÓDULO 5. FÍSICA CUÁNTICA UNIDAD DIDÁCTICA 1. INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA CUÁNTICA La ciencia El Sistema Internacional de Unidades Física clásica Física moderna ¿Qué es la física cuántica? UNIDAD DIDÁCTICA 2. ÁTOMOS, ELECTRONES Y FOTONES Nociones básicas sobre la estructura atómica Introducción al espectro electromagnético ¿Qué es el espectro electromagnético? Cuantos de energía. Postulado de Planck Principio de dualidad. Postulado de De Broglie Modelo atómico de Bohr UNIDAD DIDÁCTICA 3. EFECTO ELECTROMAGNÉTICO Introducción al efecto fotoeléctrico La luz como una onda Explicación de Albert Einstein El efecto Compton Frecuencia de la luz y la frecuencia umbral v0 Tendencia de la amplitud de onda UNIDAD DIDÁCTICA 4. NÚMEROS CUÁNTICOS Y ORBITALES Dualidad onda-corpúsculo. Principio de incertidumbre de Heisenberg Modelo mecano-cuántico del átomo Estructura del átomo Configuración electrónica Números cuánticos y orbitales atómicos UNIDAD DIDÁCTICA 5. NÚCLEOS Núcleo atómico Masas nucleares Propiedades de la estructura nuclear Tamaño de los núcleos Ley de desintegración radiactiva Teoría cuántica de la desintegración radiactiva Desintegración nuclear UNIDAD DIDÁCTICA 6. EL CAMPO DE PUNTO CERO ¿Qué es el campo punto cero? Partículas virtuales Efecto Casimir UNIDAD DIDÁCTICA 7. APLICACIONES DE LA FÍSICA CUÁNTICA Introducción a las aplicaciones de la física cuántica Transistor El láser Otras aplicaciones de la física cuántica MÓDULO 6. COMPUTACIÓN CUÁNTICA UNIDAD DIDÁCTICA 1. INTRODUCCIÓN A LA COMPUTACIÓN CUÁNTICA Computación cuántica Circuitos cuánticos UNIDAD DIDÁCTICA 2. TECNOLOGÍA CUÁNTICA ACTUAL Desafíos y perspectivas de la tecnología cuántica UNIDAD DIDÁCTICA 3. ALGORITMO CUÁNTICOS Principales algoritmos utilizados Desarrollo de Hardware Cuántico UNIDAD DIDÁCTICA 4. COMUNICACIONES CUÁNTICAS Introducción a las comunicaciones cuánticas UNIDAD DIDÁCTICA 5. CRIPTOGRAFÍA CUÁNTICA ¿Qué es la criptografía cuántica? Criptografia post-cuántica UNIDAD DIDÁCTICA 6. SIMULACIÓN CUÁNTICA Fundamentos de la simulación cuántica Métodos de simulación cuántica UNIDAD DIDÁCTICA 7. COMPUTACIÓN CUÁNTICA ADIABÁTICA Presentación de la computación cuántica adiabática como un paradigma alternativo Modelos de Computación Cuántica Adiabática UNIDAD DIDÁCTICA 8. ALGORITMOS DE PASEO CUÁNTICO Definición y características de los paseos cuánticos Algoritmos de paseo cuántico UNIDAD DIDÁCTICA 9. ERRORES CUÁNTICOS Y CÓDIGOS CUÁNTICOS Errores cuánticos Fuentes de errores cuánticos Detección y corrección de errores cuánticos