M738_Introduccion a sistemas automaticos

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I N S T I T U T O P O L I T É C N I C O SECRETARÍA ACADÉMICA

N A C I O N A L

DIRECCIÓN DE ESTUDIOS SUPERIORES

PROGRAMA SINTÉTICO CARRERA:

Ingeniería Mecánica

ASIGNATURA:

Introducción a Sistemas Automáticos

SEMESTRE: Séptimo

OBJETIVO GENERAL: El alumno operará sistemas automáticos y explicará sus interrelaciones así como sus principales aplicaciones en procesos automatizados.

CONTENIDO SINTÉTICO: I. Conceptos Fundamentales II. Elementos de Señal III. Elementos Trabajo y Mando IV. Elementos de Control

METODOLOGÍA: Búsqueda de información de los diferentes temas por parte del alumno, a fin de que realice exposiciones grupales e individuales. Resolución de ejercicios de aplicación con la coordinación del profesor. Realización por parte del estudiante de trabajos extra-clase. Realización de prácticas de laboratorio.

EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN: Se aplicarán tres exámenes departamentales que corresponde cada uno al 70 % de la calificación. 10% trabajos extra clase y participaciones 20% prácticas de laboratorio.

BIBLIOGRAFÍA: 1. Balcells, Josep Romeral, J. Luis. Autómatas Programables, Alfaomega, México, 1998, 440 págs. 2. Frankenfield, T.C. Using Industrial Hidraulics, Hydraulics & Pneumatics Magazine, USA, 1984, 392 págs. 3. Hyde J, Regue J., Cuspinera A. Control Electroneumático y Electrónico, Alfaomega, México, 1998, 203 págs. 4. Martínez, Sánchez Victoriano. Automatización Industrial Moderna, Alfaomega, México, 2001, 771 págs. 5. Roca, Ravell Felip. Oleohidráulica básica, Alfaomega, México, 1999, 251 págs.

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DIRECCIÓN DE ESTUDIOS SUPERIORES

ESCUELA: Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica CARRERA: Ingeniería Mecánica OPCIÓN: COORDINACIÓN: Academia de Ingeniería Hidráulica y Academia de Hidráulica DEPARTAMENTO: Ingeniería Mecánica

ASIGNATURA: Introducción a Sistemas Automáticos SEMESTRE: Séptimo CLAVE: CRÉDITOS: 3.0 VIGENTE: Agosto de 2005 TIPO DE ASIGNATURA: Práctica MODALIDAD: Escolarizada

TIEMPOS ASIGNADOS

HRS./SEMANA/TEORÍA: HRS./SEMANA/PRÁCTICA:

0.0 3.0

HRS./SEMESTRE/TEORÍA: 0.0 HRS./SEMESTRE/PRÁCTICA: 54 HRS./TOTALES:

54

PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR: Academias de Ingeniería Hidráulica e Hidráulica REVISADO POR: Subdirecciones Académicas de

ESIME Azcapotzalco y Culhuacan APROBADO POR: Consejos Técnicos Consultivos Escolares de ESIME Azcapotzalco y Culhuacán. Ing. Jorge Gómez Villareal Ing. Ernesto Mercado Escutia

AUTORIZADO POR: Comisión de Planes y Programa

de Estudio de Consejo General Consultivo del IPN

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DIRECCIÓN DE ESTUDIOS SUPERIORES ASIGNATURA: Introducción a Sistemas Automáticos

CLAVE:

HOJA: 2 DE 8

FUNDAMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA Los grandes avances tecnológicos dentro de las diferentes áreas de la ingeniería han hecho impredecible que el ingeniero mecánico aplique los conocimientos tradicionales y propios de la carrera al desarrollo de sistemas automatizados, por lo que las herramientas adquiridas en la asignatura de Introducción a Sistemas Automáticos, le permiten una mejor adaptación a estos avances. La materia de Sistemas Automáticos además de servir como herramienta para el buen desempeño de la carrera, también prepara al Ingeniero Mecánico en su profesión dando respuesta a las necesidades actuales de la sociedad y al sector productivo, por lo que la estructura que se maneja es flexible y se actualiza conforme a estas necesidades así como al avance en las herramientas y conocimientos relacionados con esta materia. Esta asignatura se encuentra ubicada en el séptimo semestre del plan de estudios. De manera antecedente, la asignatura de Introducción a Sistemas Automáticos requiere de conocimientos de la asignatura Ingeniería de Manufactura I y colateralmente se complementa de las asignaturas de Ingeniería de Manufactura II y Diseño de Elementos Mecánicos. Apoya en forma consecuente a las asignaturas de Proyecto Terminal I y Dinámica de Maquinaria.

OBJETIVO DE LA ASIGNATURA El alumno operará sistemas automáticos y explicará sus interrelaciones así como sus principales aplicaciones en procesos automatizados.

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DIRECCIÓN DE ESTUDIOS SUPERIORES

ASIGNATURA:

Introducción a Sistemas Automáticos

No. UNIDAD I

CLAVE:

HOJA: 3 DE 8

NOMBRE: Conceptos Fundamentales

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno aplicará los conceptos de la automatización de procesos en los sistemas automáticos, identificando la configuración de los mismos.

No. TEMA

TEMAS

HORAS

T

P

EC

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

5.0

7B

1.1

Reseña histórica de la automatización

0.5

1.2

Concepto de automatización

1.0

7B

1.2.1

Automatización fija

1.0

1B

1.2.2

Automatización programable

1.0

1.2.3

Automatización flexible

1.0

Configuración de un sistema automático

4.5

11C 1.3

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Exposiciones grupales e individuales sobre los conceptos y clasificación de la automatización con la guía del profesor. Resolución de ejercicios de automatización, con la coordinación del profesor. Realización de prácticas.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN La evaluación considerará la unidad I en el primer examen departamental con un valor del 70%, un 10% en trabajos extra clase y participaciones y el 20% restante en la realización de prácticas.

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DIRECCIÓN DE ESTUDIOS SUPERIORES ASIGNATURA:

Introducción a Sistemas Automáticos

No. UNIDAD II

CLAVE:

HOJA: 4 DE 8

NOMBRE: Elementos de Señal

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno explicará los componentes de un sistema automático y la relación entre ellos, así como su función

No. TEMA

2.1 2.2 2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.4 2.4.1 2.4.2 2.5 2.5.1

TEMAS

HORAS

T Introducción Clasificación y funcionamiento de los elementos de señal Elementos de señal digitales binarios Eléctricos De proximidad Encoders Elementos de señal Analógicos Sensores Transmisores Otros elementos de señal Sensores de visión

Sub total

P

EC

0.5 1.0

10.0

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

7B 7B

4.5

1B

4.5

2C

1.5

1B

12.0

10.0

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Exposiciones grupales e investigación documental a cerca de la clasificación y operación de los diferentes elementos de señal. Realización de prácticas, Trabajos y tareas extractase.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN La evaluación considerará las unidades II y III en el segundo examen departamental con un valor del 70%, un 10% en trabajos extra clase y participaciones y el 20% restante en la realización de prácticas.

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Introducción a Sistemas Automáticos

No. UNIDAD III

CLAVE:

HOJA: 5

DE 8

NOMBRE: Elementos de Trabajo y Mando

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno aplicará los diferentes tipos de elementos de trabajo y mando en la operación de un sistema automático.

No. TEMA

3.1 3.2 3.2.1 3.2.2 3.3 3.3.1 3.3.2 3.4 3.4.1 3.4.2 3.4.3

TEMAS

HORAS

T Introducción Elementos de Trabajo y Mando Neumáticos Actuadores Neumáticos Válvulas Neumáticas de Dirección, Presión y Flujo Elementos de Trabajo y Mando Hidráulicos Actuadores Hidráulicos Válvulas Hidráulicas de Dirección, Presión y Flujo Elementos de Trabajo y Mando Eléctricos Motores de C.A. y C.C. Motores pasos a paso Servomotores

Sub total

P

EC

0.5 4.5

10

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

7B 1B,3C

4.5

10B,4B,12C

5.5

7B,1B

15.0

10.0

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Exposiciones grupales y búsqueda documental acerca de los diferentes temas tratados en la unidad. Realización de prácticas.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN La evaluación considerará las unidades II y III en el segundo examen departamental con un valor del 70%, un 10% en trabajos extra clase y participaciones y el 20% restante en la realización de prácticas.

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Introducción a Sistemas Automáticos

No. UNIDAD IV

CLAVE:

HOJA: 6 DE 8

NOMBRE: Elementos de Control

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno aplicará los diferentes tipos de elementos de control en la operación de un sistema automático, así como resolverá ejercicios sobre controles lógicos programables.

No. TEMA

TEMAS

HORAS

T

P

EC

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

15

9C,11C

4.1

Introducción al Control Automático

1.5

4.2

Control Eléctrico de Sistemas Automáticos

3.0

4.3

Control Neumático de Sistemas Automáticos

1.5

Controladores Lógicos Programables Arquitectura Funcionamiento Programación Aplicaciones

12.0

4.4 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.4.4

Sub total

18.0

6B,5B 6B,3C 1B,8C,5C

15.0

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Consulta bibliográfica sobre el control automático y los controladores lógicos programables (PLC). Resolución de ejercicios en clase sobre controles lógicos programables, con la coordinación del profesor. Realización de prácticas.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN La evaluación considerará la unidad IV en el tercer examen departamental con un valor del 70%, un 10% en trabajos extra clase y participaciones y el 20% restante en la realización de prácticas.

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Introducción a Sistemas Automáticos

CLAVE:

HOJA: 7 DE 8

RELACION DE PRÁCTICAS PRACT. No.

NOMBRE DE LA PRÁCTICA

UNIDAD

DURACIÓN

1

Investigación de Procesos Automáticos

I

9.0

2

Elementos de Señal a) Digitales b) Analógicos

II

12.0

3

Elementos de Trabajo y Mando a) Neumáticos b) Hidráulicos c) Eléctricos

III

15.0

4

Sistemas de Control a) Eléctrico b) Neumático c) Programable

IV

18.0

Total

54.0

LUGAR DE REALIZACIÓN

Todas las prácticas se realizarán en el laboratorio de Ingeniería Hidráulica, Neumática y Robótica

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DIRECCIÓN DE ESTUDIOS SUPERIORES ASIGNATURA: Introducción a Sistemas Automáticos

PERÍODO UNIDAD

CLAVE:

HOJA: 8 DE 8

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN

1

I

Primer examen departamental: 70% Trabajos en clase y Participación: 10% Realización de prácticas: 20%

2

II, III

Segundo examen departamental: 70% Trabajos en clase y Participación: 10% Realización de prácticas: 20%

3

IV

Tercer examen departamental: 70% Trabajos en clase y Participación: 10% Realización de prácticas: 20% La calificación final corresponderá al promedio de los tres periodos.

CLAVE

B

1

X

C

2

X

3

X

4

X

5

X

6

X

7

X

8

X

9

X

10

X

11

X

12

X

BIBLIOGRAFÍA Balcells, Josep Romeral, J. Luis, Autómatas Programables, Alfaomega, 1ª Edición, México, 1998, 440 págs. Creus Antonio, Instrumentación Industrial, Alfaomega, 6ª Edición, México, 1998, 750 págs. Deppert, W. Stoll, K. Dispositivos Neumáticos, Alfaomega, 1ª Edición, México 2001, 188 págs. Frankenfield, T.C. Using Industrial Hidraulics, Hydraulics & Pneumatics Magazine, 2ª Edición, USA 1984, 392 págs. Gualda J. A. Martínez S. Martínez P. M. Electrónica Industrial, Alfaomega, 2ª Edición, México 1995, 477 págs. Hyde J, Regue J., Cuspinera A., Control Electroneumático y Electrónico, Alfaomega, 1ª Edición, México 1998, 203 págs. Martínez, Sánchez Victoriano, Automatización Industrial Moderna, Alfaomega, 1ª Edición, México 2001, 771 págs. Powell Franklin, Control de Sistemas Dinámicos con Retroalimentación, Addison-Wesley, 1ª Edición, USA 1991, 618 págs. Roca Cusido Alfred, Control de Procesos, Alfaomega, 1ª Edición. México 1999, 606 págs. Roca, Ravell Felip, Oleohidráulica básica, Alfaomega, 1ª Edición, México 1999, 251 págs. Rodríguez Ávila Jesús, Introducción a la ingeniería del Control Automático, 1ª Edición, México 1998, 373 págs. Stewart, Harry L. Hydraulic and Pneumatic Power For Production, Industrial Press Inc. 4ª Edición, USA 1997, 845 págs.

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DIRECCIÓN DE ESTUDIOS SUPERIORES PERFIL DOCENTE POR ASIGNATURA 1. DATOS GENERALES

ESCUELA: Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica CARRERA: Ingeniería Mecánica

SEMESTRE

ÁREA:

Básicas

C. INGENIERÍA

D. Ingeniería

ACADEMIA:

Ingeniería Hidráulica e Hidráulica

C. Soc. y Hum.

ASIGNATURA:

ESPECIALIDAD Y NIVEL ACADÉMICO REQUERIDO:

Séptimo

Introducción a Sistemas Automáticos

Licenciatura en Ingeniería o Hidráulica

2. OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA: El alumno operará sistemas automáticos y explicará sus interrelaciones así como sus principales aplicaciones en procesos automatizados.

3. PERFIL DOCENTE:

CONOCIMIENTOS Propios de la asignatura. Como control y sistemas automáticos.

EXPERIENCIA PROFESIONAL Experiencia industrial. Experiencia en docencia.

ELABORÓ

_________________________ Presidentes de Academia Ing. Fidencio Burgos Zazueta Ing.Roberto Flores Renteria

HABILIDADES

ACTITUDES

Dominio de la asignatura. Manejo de grupos. Comunicación (transmisión del conocimiento). Capacidad de análisis y síntesis. Manejo de material didáctico. Creatividad.

REVISÓ

__________________________ Subdirectores Académicos M. en C. Ricardo Cortez Olivera Ing. Rubén Juárez Barrientos

Tener vocación por la docencia. Honestidad. Ética profesional. Ejercicio de la crítica fundamentada. Respeto (buena relación alumno – profesor). Tolerancia. Responsabilidad científica. Espíritu de colaboración. Superación docente y profesional. Compromiso social. Motivador. AUTORIZÓ

_______________________ Directores de los planteles Ing. Jorge Gómez Villarreal Ing. Ernesto Mercado Escutia

FECHA: Marzo 2006.