MÓDULO 1. 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. Robótica 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 2. 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 3. 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 Memoria masa Periféricos 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 4. SISTEMAS HMI Y SCADA EN PROCESOS INDUSTRIALES UNIDAD DIDÁCTICA 1. FUNDAMENTOS DE SISTEMAS DE CONTROL Y SUPERVISIÓN DE PROCESOS: SCADA Y HMI 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 UNIDAD DIDÁCTICA 2. EL HARDWARE DEL SCADA: MTU, RTU Y COMUNICACIONES 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 UNIDAD DIDÁCTICA 3. EL SOFTWARE SCADA Y COMUNICACIÓN OPC UA 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 UNIDAD DIDÁCTICA 4. PLANOS Y CROQUIS DE IMPLANTACIÓN 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 UNIDAD DIDÁCTICA 5. DISEÑO DE LA INTERFAZ CON ESTÁNDARES 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 UNIDAD DIDÁCTICA 6. GEMMA: GUÍA DE LOS MODOS DE MARCHA Y PARADA EN UN AUTOMATISMO 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 UNIDAD DIDÁCTICA 7. MÓDULOS DE DESARROLLO Paquetes software comunes Módulo de configuraciónHerramientas 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 UNIDAD DIDÁCTICA 8. DISEÑO DE LA INTERFAZ EN HMI Y SCADA 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 MÓDULO 5. IOT Y SISTEMAS CIBERFÍSICOS EN LA INDUSTRIA 4.0 Y SMART BUILDING UNIDAD DIDÁCTICA 1. INTERNET DE LAS COSAS Contexto Internet de las Cosas (IoT) ¿Qué es IoT? Elementos que componen el ecosistema IoT Arquitectura IoT Dispositivos y elementos empleados Ejemplos de uso Retos y líneas de trabajo futuras UNIDAD DIDÁCTICA 2. SISTEMAS CIBERFÍSICOS Contexto Sistemas Ciberfísicos (CPS) Características CPS Componentes CPS Ejemplos de uso Retos y líneas de trabajo futuras UNIDAD DIDÁCTICA 3. 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 4. INDUSTRIA 4.0 ¿Qué es la Industria 4.0? Sensores y captación de información Ciclo de vida de los productos en la Industria 4.0 Modelos de negocio basados en la industria 4.0 IoT industrial UNIDAD DIDÁCTICA 5. SEGURIDAD INFORMÁTICA EN LA INDUSTRIA 4.0 Industria 4.0 Necesidades en ciberseguridad en la Industria 4.0 Ciberseguridad en Sistemas de Control Industrial (IC) Amenazas y riesgos en los entornos IC Mecanismo de defensa frente a ataques en entornos IC UNIDAD DIDÁCTICA 6. QUE ES EL SMART BUILDING El concepto de Smart Building El crecimiento del Smart Building desde su inicio UNIDAD DIDÁCTICA 7. ÁREAS EN LAS QUE SE APLICA EL SMART BUILDING Climatización Iluminación Seguridad Telecomunicaciones Eficiencia energética Monitorización MÓDULO 6. TECNOLOGÍAS APLICADAS A INTERNET DE LAS COSAS (IOT) UNIDAD DIDÁCTICA 1. SISTEMAS EMBEBIDOS EN IOT ¿Qué es un sistema embebido? Hardware Software Funcionamiento de los sistemas embebidos Ciclo de vida de desarrollo de software UNIDAD DIDÁCTICA 2. SENSORES ELECTRÓNICOS PARA IOT Sensores para IoT Sensores de temperatura Sensor de proximidad Sensor de presión Sensor de calidad del agua Sensor de calidad del agua Sensor de gas Sensor de humo Sensores IR(infrarojos) Sensores de nivel Sensores de imagen Sensores de detección de movimiento Sensores de acelerómetro Sensores de giroscopio Sensores de humedad Sensores ópticos UNIDAD DIDÁCTICA 3. REDES, TIPOLOGÍAS Y SU APLICACIÓN EN IOT Arquitectura IoT Capas de la arquitectura IoT Tipos de redes IoT Seguridad en redes IoT UNIDAD DIDÁCTICA 4. TECNOLOGÍA INALAMBRICA EN IOT Tecnología inalámbrica para IoT 2G/3G/4G/5G Móvil 802.15.4 6LoWPAN Direcciones Nodos Bluetooth LoRaWan LTE Cat 0/1 NB-IoT SIGFOX Weightless Wi-Fi WirelessHART Zigbee Z-Wave UNIDAD DIDÁCTICA 5. SISTEMAS DE COMUNICACIÓN EN IOT Diseño lógico de IoT Bloques funcionales de IoT Modelos de comunicación de IoT y relación Modelos de comunicación de IoT y arquitectura API de comunicación de IoT UNIDAD DIDÁCTICA 6. SECTORES Y APLICACIONES PARA IOT Aplicación de IoT Agricultura inteligente Vehículos inteligentes Hogar inteligente Control inteligente de la contaminación Smart Healthcare Ciudades Inteligentes Smart Retail Business Analytics Wearables Automatización industrial Ejemplo de aplicación Principales aplicaciones de IoT