Regulación Automática de Máquinas y Procesos

NOMBRE ASIGNATURA:

REGULACIÓN Y AUTOMATIZACIÓN DE MÁQUINAS Y PROCESOS (RAMP)

TÍTULO:

Ingeniero Técnico Industrial, especialidad en Mecánica.

DEPARTAMENTO:

Ingeniería Electrónica.

PERIODO:

CURSO 3º, CUATRIMESTRE 5º

CONTENIDOS:

Teórico y Prácticos

Contenido Teórico:

Unidad temática 1: Introducción al control automático

·         Historia del control automático, sistemas de la antigüedad.

·         Introducción al control automático.

·         Introducción de conceptos básicos:

o        Variables de entrada salida.

o        Perturbaciones.

o        Planta.

o        Realimentación

o        Bucle abierto y cerrado.

o        Regulador.

o        Función de transferencia.

o        Error

o        Transitorio/Régimen permanente.

o        Condiciones iniciales.

o        Respuesta libre/forzada.

o        Bucle abierto/cerrado.

o        Ganancia

o       Punto funcionamiento.

·        Ejemplos de sistemas de control.

·         

Unidad temática 2: Análisis de la respuesta temporal y lugar de las raíces

·        Dominio temporal y dominio complejo en S (jw).

·        Transformadas de Laplace.

·        Función de transferencia.

·        Polos y ceros.

·        Lugar de las raíces.

·        Criterio de estabilidad en el lugar de las raíces, plano S

·        Identificación experimental de sistemas

·        Sistemas de 1er Orden

·        Parámetros sistemas de 1er orden, te, thau, ganancia estática

·        Identificación experimental.

·        Ejercicios

·        Sistemas de 2º Orden.

·        Parámetros sistemas de 2º órden: Te, Tp, Mp, Sobreoscilación, Wp,Wn...

·        Identificación experimental

·        Ejercicios

·        Bucle abierto cerrado y regulador.

·        Respuesta de sistemas en bucle abierto y cerrado.

·        Influencia de los polos.

Unidad temática 3: Diseño de reguladores

• Acciones básicas de control.
• Acción P, I y D.
• Diseño de reguladores P, PI, PD y PID. Mediante el estudio en el lugar de las raíces.
• Ejercicios de diseño de reguladores.
• Significado de Kp,Ki y Kd
• Diseño de reguladores mediante el método de Ziegler-Nichols o de la oscilación mantenida.
• Criterios para la simplificación de funciones de transferencia de grado superior.

Unidad temática 4: Regulación de la velocidad de motores de corriente alterna.

·        Motor de jaula de ardilla.

·        Conexionado.

·        Curvas Par/frecuencia.

·        Variación de la velocidad mediante el uso de variadores de velocidad.

·        Diagramas de bloques de los variadores de velocidad.

·        Frenado de motores.

·        Potencia necesaria para el variador.

·        Ejemplo de variadores de frecuencia industriales.

o       Diagrama de bornas.

o       Bloques.

o       Parametrización.

o       Parámetros, modificación y valores.

Unidad temática 5: GRAFCET y Control Aplicado

·        Diseño de automatismos mediante el diagrama Etapa Transición. GRAFCET.

·        Metodología del diseño. Ecuaciones con prioridad al set y al reset.

·        Ejemplos.

o       Ejercicio cruce de semáforos.

o       Eje. Sistema de transbordo.

• Aplicaciones industriales en los automatismos.
• Aplicaciones para la programación de PLCs
• Seguridades y protecciones.
• PLCs industriales.
• Buses de campo.
• Robots industriales.
• Variadores industriales : Micromaster (Siemens) , Ecodrive DKC01.1 (Indramat).
• Transductores de posición.
• Medidores de distancia o posición:
• Codificadores incrementales.
• Codificadores absolutos.
• Otros transductores: Potenciómetro,
• Sincros y Resolvers, Inductosyn.
• Detectores de proximidad
• Inclinómetros de 2 ejes SCA1000 de VTI Tecnologies
• Transductores de velocidad:
• Dinamo taquimétrica.
• Generadores de impulsos.

Unidad temática 6:

·        Introducción a sistemas en Lógica difusa (Fuzzy Logic)

·        La realidad es Fuzzy

·        Regulador Fuzzy versus regulador tradicional

·        Ejemplos:

o       Control de un tanque.

o       Sistema de control de horizontalidad usando inclinómetros.

o       Regulador PID con parámetros sintonizables.

Contenido Práctico:

·         Práctica 1: P1 Introducción al Matlab y Simulink

·         Práctica 2: P2 Respuesta Temporal y lugar de las raíces

·         Práctica 3: P3 Diseño algebraico del regulador que cumpla las especificaciones dadas

·         Práctica 4a: P4a  Sintonización de un regulador PID de manera empírica

·         Práctica 4: P4 Sintonización de reguladores PID mediante el método de Ziegler Nichols

·         Práctica 5: P5 Introducción a la Lógica Borrosa_Diseño de un sistema basado en lógica borrosa mediante el uso de Simulink.

·         Práctica 6: P6 fuzzy LOGIC Cont.

·         Práctica 7: P7 PID Fuzzy paso a paso

·         Práctica 8: P8 Programar un cruce de semáforos con Grafcet en el PLC

·         Práctica 9: P9 Grafcet sistema de trasbordo _PLC

·         Práctica 10: P10 Variador de frecuencia Siemens Micromaster .Descripción manejo entrenador prácticas regulación velocidad con Micromaster.Bloques variador, regulación v/f, compens IxR, Conexionado Υ/Δ. Frenado. Fto a par cte,cuadrático....

·         Práctica 11: P11 Variador de frecuencia para motor brushless  Indramat Ecodrive DKC01.1.

·         Práctica 12: P12 Ecodrive usb6008 y acelerómetro

+ Trabajo tutorizado sobre aspectos aplicados en la asignatura.