Universidad Pública de Navarra - Nafarroako Univertsitate Publikoa

Módulo/Materia

Módulo: Tecnología Eléctrica y Electrónica Industrial.

Materia: Automática Industrial.

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Descripción/Contenidos

Se comienza con una breve descripción de la asignatura, la descripción y alcance de los contenidos y los objetivos perseguidos. Se define, dentro del amplio espectro de robots, el tipo de robot objeto del estudio: el robot manipulador industrial o "brazo manipulador". A continuación se describen los elementos mecánicos básicos: los eslabones y articulaciones; los eléctricos: actuadores y sensores y el sistema de control con su entorno de programación. La combinación de eslabones y articulaciones da lugar a las denominadas cadenas cinemáticas. Sobre éstas se define un punto de interés, denominado efector final y cuya posición espacial (posición y orientación) actuando sobre las variables articulares. Se definen así dos espacios: el espacio cartesiano para el efector final y el espacio articular del conjunto de variables articulares.

Los modelos cinemáticos establecen la relación entre ambos espacios. Para robots manipuladores el método de Denavit-Hartenberg obtiene mediante la utilización de matrices de transformación homogéneas la posición y orientación del efector final en función de las variables articulares, este es el modelo cinemático directo.

La segunda parte de la asignatura compienza con una breve introducción a la automatización industrial, y a su papel en el proceso productivo. Se describe la arquitectura de los sistemas de automatización, y se establece una conexión con los conceptos de control automático adquiridos previamente por el estudiante. A continuación se presenta el elemento central de la automatización industrial, el autómata programable o PLC, y se muestran los fundamentos de su programación en el lenguaje escalera. Seguidamente se muestra una perspectiva más formal de la programación basada en el modelado de sistemas de eventos discretos mediante el lenguaje gráfico Grafcet. Por último, se realiza un breve recorrido por los demás lenguajes de programación aceptados en la norma internacional concerniente a este ámbito.

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Competencias genéricas

• CB1: Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.
• CB5: Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía
• CG1: Capacidad para la redacción, firma y desarrollo de proyectos en el ámbito de la ingeniería industrial, en las tecnologías específicas
  Eléctrica y Electrónica Industrial, que tengan por objeto la construcción, reforma, reparación, conservación, demolición, fabricación,
  instalación, montaje o explotación de: estructuras, equipos mecánicos, instalaciones energéticas, instalaciones eléctricas y electrónicas,
  instalaciones y plantas industriales y procesos de fabricación y automatización.
• CG3: Conocimiento en materias básicas y tecnológicas.
• CG4: Capacidad para resolver problemas.

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Competencias específicas

• CC7: Poseer conocimientos de los principios de teoría de máquinas y mecanismos
• CEI9: Conocimientos de principios y aplicaciones de los sistemas robotizados.
• CEI10: Conocimiento aplicado de informática industrial y comunicaciones.
• CEI11: Capacidad para diseñar sistemas de control y automatización industrial.

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Resultados aprendizaje

1. Conocer las topologías de robots industriales más típicas y sus características.
2. Conocer los principales elementos eléctricos, mecánicos,  sistema de control de un robot y las herramientas más usuales.
3. Conocer la problemática del posicionamiento del robot y la relación entre los espacios articular y cartesiano.
4. Conocer los sistemas articulados y mecanismos utilizados en los sistemas robotizados.
5. Conocer el papel de la automatización en la industria.
6. Abordar de forma sistemática la automatización de un proceso mediante autómatas programables.
7. Programar un autómata.

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Metodología

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Evaluación

Evaluación de la Parte 2:

• Si la nota del examen es igual o superior a 7 la nota final tendrá en cuenta los tres items y será la mejor de las siguientes opciones:
  • 0,05*Notas de evaluación continua+0,55*Nota de prácticas+0,4*Nota del examen.
  • 0,05*Nota de evaluación continua+0,9*Nota del examen.
• Si la nota del examen es igual o superior a 5 pero inferior a 7 la nota final será:
  
  • 0,05*Nota de evaluación continua+0,9*Nota del examen.

NOTA FINAL DE LA ASIGNATURA:

1. Si la media ponderada es igual o superior a 5, pero no se ha superado la nota mínima en alguna de las partes, la calificación final será de 4.9.
2. El examen de recuperación se realizará sobre las partes no superadas de las partes recuperables.

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Temario

Parte I: Robótica Industrial

 1. Morfología del Robot

     1.1. Estructura Mecánica

     1.2. Elementos de Transmisión y Actuación.

2. Modelos Cinemáticos

    2.1. Descripción de los espacios de configuración y articular de un robot.

    2.2. Relaciones cinemáticas entre espacios articulares y de configuración

    2.3. Modelo Cinemático Directo

3. Programación de robots en lenguaje textual

Parte II: Autómatas

1. Introducción a la automatización industrial

2. Sistemas continuos y sistemas secuenciales

3. Introducción a los autómatas programables

4. Modelado de sistemas de eventos discretos

5. Programación basada en GRAFCET

6. La norma IEC 61131-3

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Bibliografía

Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.

Bibliografía básica

• Fundamentos de Robótica. A. Barrientos, L.F. Peñín, C. Balaguer, R. Aracil. McGraw-Hill/Interamericana de España S.A., 1997. Ref. biblioteca P610-3-1
• Autómatas programables y sistemas de automatización. Enrique Mandado Pérez. Marcombo, 2009.
• Apuntes propios

Bibliografía complementaria

• Robótica: Control, detección, visión e inteligencia. K.S. Fu, R.C. González, C.S.G. Lee. Mc. Graw Hill, 1988. Ref. biblioteca P610-2-1/2/3
• Automatismos eléctricos, neumáticos e hidráulicos: instalaciones y mantenimiento electromecánico de maquinaria y conducción de líneas. Florencio Jesús Cembranos Nistal. Paraninfo, 2000.
• Ingeniería de la automatización industrial. Ramón Piedrafita Moreno. Ra-Ma Editorial, 2004.
• Autómatas programables. Josep Balcells, José Luis Romeral. Marcombo, 1997.
• Automatización: problemas resueltos con autómatas programables. Pedro J. Romera, J. Antonio Lorite, Sebastián Montoro. Paraninfo, 1994.

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Idiomas

Castellano.

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Lugar de impartición

Aulario y laboratorio de Automática.

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