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CARRERA

ASIGNATURA AUTOMATIZACION INDUSTRIAL

INGENIERIA MECANICA DISEÑO CURRICULAR: 1995

PROGRAMA SINTÉTICO

ORDENANZA C.SUP`. Nº 741 DEPARTAMENTO MECANICA APROBACIÓN C A RES Nº De la CURRICULA ANUAL

SI

ELECTIVA

1er. CUATRIMESTRE 2do. CUATRIMESTRE

NIVEL....QUINTO AÑO . TOTAL DE HORAS...128 HORAS.SEMANALES...4 OBSERVACIONES l

SI

Generación de aire comprimido Tratamiento del aire comprimido. Distribución del aire comprimido. Cilindros y actuadores neumáticos. Válvulas distribuidoras. Válvulas auxiliares. Elementos de lógica neumática. Amplificadores. Sensores. Circuitos y métodos resolutivos. Incorporación del PLC a los sistemas neumáticos.

OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA Se pretende que los alumnos se introduzcan y desarrollen las distintas técnicas aplicadas en el campo de la Automatización , para luego poder incorporarlas a las demás especialidades de la Ingeniería y por lo tanto unificar los conocimientos en el momento de aplicaciones industriales o de laboratorio.

VIGENCIA

5 AÑOS (Desde 1998 a la fecha)

EQUIPO DOCENTE DIRECTOR DE CÁTEDRA Ing. Adalberto Comasco NÚMERO DE DIVISIONES 1 (una) PROFESOR A CARGO DE CADA DIVISIÓN Ing. Adalberto Comasco

ARTICULACIÓN CON OTRAS ASIGNATURAS ASIGNATURAS O CONOCIMIENTOS CON QUE SE VINCULA Diseño Mecánico Tecnología de fabricación Elemento de máquina Mecanizado por control numérico Sistemas de control Ingeniería de sistemas CORRELATIVAS PARA CURSAR CURSADAS.......................................APROBADAS............................................... 20-Diseño Mecánico 17-Termodinámica 27-Elemento de máquinas 23-Mecánica de los fluidos CORRELATIVAS PARA RENDIR EXAMEN FINAL APROBADAS 20-Diseño Mecánico 27-Elemento de máquinas 23-Mecánica de los fluidos

PROGRAMA ANALÍTICO Unidad temática 1: Generación de aire comprimido. Compresores, distintos tipos, depósitos, seguridades. Espacio nocivo. Rendimiento volumétrico.

Unidad temática 2: Tratamiento del aire comprimido. Post-enfriadores. Equipos frigoríficos. Separadores de condensado. Filtro. Regulador de presión. Lubricador.

Unidad temática 3: Distribución del aire comprimido. Clasificación de las tuberías. Velocidades. Tipos de redes. Cálculo de la pérdida de carga.

Unidad temática 4: Cilindros y actuadores neumáticos Simple efecto. Doble efecto. Sin vástago. Micro cilindros. Velocidades. Cilindro estático, dinámico. Pandeo. Cálculos.

Unidad temática 5: Válvulas distribuidoras Funciones. Simbología. Mandos. Pilotajes electroneumáticos. Selección de válvulas. Dimensionado. Método gráfico.

Unidad temática 6: Válvulas auxiliares Reguladores de caudal. Reguladores de presión. Antiretornos. Generador de vacío. Escape rápido.

Unidad temática 7: Elementos de lógica neumática Compuertas lógicas. función AND, OR. Afirmación. Negación. Simbología.

Unidad temática 8: Amplificadores. Generadores de impulso único, generadores de onda cuadrada. Temporizadores neumáticos. Reles neumáticos.

Unidad temática 9: Sensores. Inductivos. Capacitivos. Magnéticos. Ópticos. Reflectivos. Barreras ópticas y neumáticas. Reflectivos neumáticos.

Unidad temática 10: Circuitos y métodos resolutivos Circuitos intuitivos. Método de la memoria auxiliar. Método de cascada para bloqueos. Reles electromecánicos. Lader.

Unidad temática 11: Incorporación del PLC a los circuitos neumáticos. Desarrollo del lader para la resolución de un circuito. Comunicación con un controlador. Unidades de entrada y salidas. Conexionado en sistemas reales. Funcionamiento.

BIBLIOGRAFÍA GENERAL OBLIGATORIA : INTRODUCCION A LA NEUMATICA Y SUS COMPONENTES. (Automación Micromecánica SAIC) AUTOMATIZACION NEUMATICA EN LA INDUSTRIA (SMC- Argentina) NEUMATICA (Antonio Serrano Nicolas. Edit.Paraninfo) COMPLEMENTARIA Revistas técnicas y catálogos de distintos fabricantes Especificaciones técnicas y constructivas de los fabricantes

DESARROLLO UNIDAD TEMATICA 1-GENERACIÓN DE AIRE COMPRIMIDO

CONTENIDOS: Compresores, distintos tipos, depósitos, seguridades. Espacio nocivo. Rendimiento volumétrico.

TIEMPO ASIGNADO 16 horas.

OBJETIVOS DE LA UT 1 Lograr que los alumnos se introduzcan en el campo de los compresores como máquinas generadoras de aire comprimido, mostrar su funcionamiento, clasificarlos en función de las distintas construcciones, las distintas formas de funcionamiento, las distintas capacidades, etc.

MATERIALES CURRICULARES Transparencias ilustrativas con los diferentes tipos de compresores y cortes de los mismos para comprender su correcto funcionamiento. Luego se comprueba y se observa en el laboratorio la puesta en marcha y todos los elementos opcionales y de seguridad con que cuenta esta máquina.

UNIDAD TEMATICA 2-TRATAMIENTO DEL AIRE COMPRIMIDO

CONTENIDOS: Post-enfriadores. Equipos frigoríficos. Equipos de adsorción. Separadores de condensado. Filtros. Regulador de presión y lubricador.

TIEMPO ASIGNADO 16 horas.

OBJETIVOS DE LA UT 2.- Incorporar y crear consiencia de lo necesario que es tratar el aire comprimido antes de su utilización en las redes o en los sistemas neumáticos.Para esto se explican los distintos tipos y las distintas características de los equipos usados en la industria y en laboratorios donde se requiera el uso del aire comprimido estéril.

MATERIALES CURRICULARES Se cuenta con transparencias demostrativas de los distintos equipos y tamjbién el laboratorio cuenta con un equipo de tratamiento de aire para la demostración y uso.

UNIDAD TEMATICA 3 - DISTRIBUCION DEL AIRE COMPRIMIDO

CONTENIDO : Clasificación de las tuberías . Velocidades. Tipos de redes.Cálculo de la pérdida de carga.

TIEMPO ASIGNADO 4 horas de teoría y 4 horas de trabajos prácticos.

OBJETIVOS DE LA UT 3.- Desarrollar al alumno en el trabajo de diseñar una red de aire comprimido en todos sus aspectos , ya sea desde el cálculo teórico de los diámetros de los diferentes tramos ,considerando las equivalencias que hay en los accesorios como longitud equivalente ,hasta los aspectos para el montaje y su mantenimiento .

MATERIALES CURRICULARES Se cuenta con material de apuntes, catálogo de fabricante, transparencias ilustrativas de los diferentes materiales para la fabricación de la red. Componentes en corte que muestran como son los distintos componentes que conforman una red de distribución de aire.

UNIDAD TEMATICA 4 - CILINDROS Y ACTUADORES NEUMATICOS

CONTENIDO : Cilindros de simple efecto. Cilindros de doble efecto. Cilindros sin vástago. Microcilindros descartables. Velocidades. Cálculo de un cilindro estático. Cálculo de un cilindro dinámico. Verificación al pandeo. Cálculos de la amortiguación. Montajes. Distintos tipos.

TIEMPO ASIGNADO 12 horas de teoría y 4 de práctica.

OBJETIVOS DE LA UT 4.- Lograr que el alumno sepa aplicar el criterio para poder seleccionar correctamente un cilindro en función de su utilización.Esto significa que sepa en que caso usar un determinado tipo y con ciertas características de funcionamiento.Con que accesorios se puede contar para cada caso en particular y como adaptarlo si no lo encontrara.

MATERIALES CURRICULARES : El Laboratorio cuenta con una cantidad importante de cilindros con los cuales el alumno puede apreciar los distintos tipos y comprobar su funcionamiento mediante la utilización de los equipos existentes ( compresor de aire ,cilindros neumáticos, conectores instantáneos, reguladores de velocidad etc). Además se cuenta con material teórico para analizar su funcionamiento y verificar su calculo mediante tablas, ábacos, curvas, etc.

UNIDAD TEMATICA 5 : VALVULAS DISTRIBUIDORAS

CONTENIDO : Funciones. Simbología. Mandos. Pilotajes elecroneumáticos. Selección de válvulas. Dimensionado por método teórico y dimensionado por método gráfico.

TIEMPO ASIGNADO 16 horas.

OBJETIVOS DE LA UT 4: Incorporarle al alumno uno de los temas más importantes quizas de la materia, dado que las válvulas son el elemento por el cual él, va a poder no solo comandar todos los cilindros neumáticas que se vieron durante el tema anterior, sino que le va a encontrar un uso permanente hasta finalizar el curso. Es decir que a las válvula las usará incluso para realizar circuitos y lógicas de control para poderlas aplicar en cualquier tipo de equipamiento y no solo para el comando de cilindros neumáticos. Además descubrirá como es una válvula en su interior y cual es no solo su funcionamiento sino también su método de fabricación, los materiales que la constituyen, etc, etc.

MATERIALES CURRICULARES : En el laboratorio se dispone de un cierto número de válvulas suficientes para que cada alumno pueda desde desarmar una válvula completa y volverla a armar, para luego ponerla en funcionamiento, hasta válvulas que él puede llegar a utilizar para armar circuitos en los tableros dispuestos para tal fin. También el laboratorio cuenta con simuladores de circuitos que pueden ejecutarse en la pizarra magnética y luego corroborar su funcionamiento en los tableros de prueba.

UNIDAD TEMATICA 6 - VALVULAS AUXILIARES

CONTENIDO : Reguladores de caudal unidireccionales y bidireccionales. Reguladores de presión. Válvulas antirretorno. Compuertas lógicas: válvula O, válvula Y, afirmación, negación, contadores, temporizadores. Generadores de vacío, componentes para el manejo de objetos por medio de técnicas de vacío. Válvulas de escape rápido, economizadores, válvulas de bloqueo.

TIEMPO ASIGNADO : 4 horas.

OBJETIVOS DE LA UT 6: En esta unidad temática se pretende que el alumno sepa disponer para un circuito de una variedad de válvulas que sirven de apoyo en el diseño del mismo. Además podrá combinar las válvulas de tal forma que encontrará soluciones particulares que harán a la eficiencia del mismo.

MATERIALES CURRICULARES : Se dispone para el aprendizaje válvulas en corte y componentes demostrativos para comprender en forma correcta el funcionamiento de estos componentes. Luego se puede simular en el tablero neumático cada circuito para verificar su funcionamiento.

UNIDAD TEMATICA 7 – ELEMENTOS DE LOGICA NEUMATICA

CONTENIDO : Compuertas lógicas, su significado y su comportamiento en un circuito neumático o electroneumático. Funciones lógicas : AND , OR , SI (afirmación lógica) , NO (negación lógica). Simbología de las compuertas y su interpretación en un circuito.

TIEMPO ASIGNADO : 8 horas.

OBJETIVOS DE LA UT 7 : Darle más elementos a los alumnos para la resolución de circuitos; es decir ampliar la gama de soluciones a lo que puede plantearse en un problema neumático y como destrabarlo. MATERIALES CURRICULARES : Existen en el laboratorio a disposición de los alumnos componentes que cumplen con estas especificaciones y se usan para el armado de circuitos.

UNIDAD TEMATICA 8 - AMPLIFICADORES

CONTENIDO : Generadores de impulso único. Generadores de onda cuadrada. Temporizadores neumáticos integrados. Reles neumáticos. Amplificadores neumáticos simples y sensibles. TIEMPO ASIGNADO : 4 horas.

OBJETIVOS DE LA UT 8 : Mostrarle a los alumnos otro concepto de componentes y unidades que se usan en circuito ya no como una válvula o una válvula auxiliar, sino como un componente que puede dar una solución en forma aislada.

MATERIALES CURRICULARES : Se encuentran en el laboratorio algunos de estos componentes para que el alumno observe su funcionamiento.

UNIDAD TEMATICA 9 - SENSORES

CONTENIDO : Sensores inductivos, capacitivos, magnéticos, ópticos, reflectivos, sensores de fibra óptica, barreras ópticas y neumáticas. Reles electromecánicos y microreles. Reles neumáticos.

TIEMPO ASIGNADO : 6 horas.

OBJETIVOS DE LA UT 9 : Empezar a introducir al alumno en el campo de la electromecánica y la electrónica aplicadas a la neumática como soluciones para la automatización y los sistemas de control. Con estas nuevas técnicas el alumno se va incorporando a soluciones integradas mas complejas que los simples circuitos neumáticos que se veían al principio.

MATERIALES CURRICULARES : Se dispone de sensores y de una fuente de alimentación eléctrica con la cual se pueden ejecutar circuitos y pruebas con sensores de distintos tipos, como los mencionados anteriormente.

UNIDAD TEMATICA 10 - CIRCUITOS Y METODOS RESOLUTIVOS

CONTENIDOS : Circuitos de resolución intuitivos. Método de la memoria auxiliar. Sistema de resolución por el método de Cascada para solucionar bloqueos. Reles electromecánicos, funcionamiento, características y tipos, resolución de circuitos por medio de reles, circuitos aplicando Lader o diagrama escalera.

TIEMPO ASIGNADO : 10 horas.

OBJETIVOS DE LA UT 10 : En esta unidad temática el alumno tiene la oportunidad de conjugar todos los conocimientos adquiridos anteriormente y resolver nuevamente circuitos con un grado de complejidad que al principio no podía solucionar. Esto es debido a que con un mayor conocimiento acerca de componentes y formas resolutivas se encuentra capacitado para automatizar un equipo o máquina que deba funcionar en forma autónoma.

MATERIALES CURRICULARES : En el laboratorio se cuenta con un tablero para desarrollar este tipo de circuitos. Para desarrollar circuitos electroneumáticos se cuenta con un tablero que incluye un PLC.

UNIDAD TEMATICA 11 – INCORPORACION DEL PLC A LOS SISTEMAS NEUMATICOS

CONTENIDO.: Desarrollo del lader para la resolución de un circuito. Comunicación con un controlador. Unidades de entrada y salida. Conexionado en sistemas reales. Funcionamiento. TIEMPO ASIGNADO : 8 horas.

OBJETIVOS DE LA UT 11 : Quizá esta Unidad Temática sea la de mayor importancia dado que encierra la totalidad de los conceptos y experiencias vistas en toda la materia durante el año. El alumno en esta Unidad Temática puede desarrollar cualquier tipo de dispositivo o automatismo, ya que posee todos los elementos.

MATERIALES CURRICULARES : Se dispone de tableros con equipos aptos para realizar todos los trabajos que se plantean durante toda la materia y llevarlos a la práctica.

PLANIFICACIÓN DE CÁTEDRA CRONOGRAMA : (Primer cuatrimestre-año 2002) UNIDAD Y /O TEMA U.T.1 Compresores,distintos tipos,depósitos,seguridades. U.T.1 Espacio nocivo.Rendimiento volumétrico. U.T.2 Post-enfriadores.Equipos frigorífico. U.T.2 Separadores de condensado.Equipos de adsorción. U.T.2 Filtro,Regulador de presión y lubricador de aire. U.T.3 Clasificación de las tuberías. Velocidades de circ. U.T.3 Tipos de redes.Cálculo de la pérdida de carga. U.T.4 Cilindros neumáticos de simple y doble efecto. U.T.4 Cilindro estático y cilindro dinámico.Cálculo. U.T.4 Verificación al pandeo,amortiguación y montajes. U.T.4 Cilindros sin vástago,microcilindros,cil. Compactos. U.T.4 Dimensionado de cilindros por método gráfico. U.T.5 Simbología de las válvulas neumáticas.Funciones. U.T.5 Pilotages y mandos electroneumáticos. Clasificación de las válvulas. Número de bocas, de posiciones y de vías. Evaluación cuatrimestral Recuperatorios de parciales

ACTIVIDADES

TIEMPO

Clase expositiva

1 sem.

Clase expositiva

1 sem.

Clase expositiva

1 sem.

Clase expositiva

1 sem.

Clase expositiva

1 sem.

Clase expositiva

1 sem.

Trabajo Práctico Grupal.

1 sem.

Clase expositiva

1 sem.

Trabajo Práctico Grupal.

1 sem.

Clase expositiva

1 sem.

Clase expositiva

1 sem.

Clase expositiva

1 sem.

Clase expositiva

1 sem.

Clase expositiva

1 sem.

Primer parcial 1 sem. 2 sem.

CRONOGRAMA : (Segundo cuatrimestre-año 2002) UNIDAD Y /O TEMA U.T.5 Método gráfico para la selección de válvula. Conexionado de válvulas en circuitos elementales. U.T.6 Válvulas auxiliares , reguladores de caudal. Reguladores de presión. Válvulas antirretorno.Generadores de vacío. U.T.7 Compuertas lógicas. Función AND, OR, NOT, AFIRMACIÓN. NEGACIÓN, LÓGICA. U.T.8 Generadores de impulso único. Generadores de onda cuadrada. Temporizadores neumáticos. Reles neumáticos U.T.9 Sensores inductivos, capacitivos y magnéticos. U.T.9 Sensores ópticos, reflectivos. Barreras ópticas y neumáticas. Reflectivos neumáticos. U.T.10 Circuitos intuitivos de resolución U.T.10 Método de la memoria auxiliar para resolución de circuitos. U.T.10 Método de cascada para solución de bloqueos en circuitos neumáticos. Circuitos con reles. Lader U.T.10 Resolución de circuitos en pizarra magnética. U.T.10 Resolución de circuitos sobre tablero neumático. U.T.11 Incorporación del PLC a los sistemas neumáticos U.T.11 Desarrollo del lader para la resolución de un circuito. Evaluación cuatrimestral

ACTIVIDADES

TIEMPO

Trabajo Práctico Grupal.

1 sem.

Clase expositiva

1.sem.

Clase expositiva

1.sem.

Clase expositiva

1.sem.

Trabajo Práctico Grupal.

1.sem.

Clase expositiva

1.sem.

Clase expositiva

1.sem.

Clase expositiva

1.sem.

Trabajo Práctico Grupal.

1.sem.

Trabajo Práctico Grupal.

1.sem.

Trabajo Práctico Grupal.

1.sem.

Clase expositiva

1.sem.

Trabajo Práctico Grupal.

1.sem.

Segundo parcial 1.sem.

U.T.11 Funcionamiento de un PLC.

Trabajo Práctico Grupal.

1.sem.

PLANIFICACIÓN DE CÁTEDRA METODOLOGÍA DIDÁCTICA La teoría de la especialidad se basa en el desarrollo de cada uno de los temas del programa mediante el método clásico de pizarra y escritura, apoyado con sistemas audiovisuales. Las clases prácticas se llevan a cabo mediante el desarrollo de circuitos automáticas simulados en pizarra magnética y utilizando una simbología apropiada para tal fin. También se realizan trabajos prácticos sobre el cálculo y el dimensionado de los distintos componentes de los automatismos. Una vez culminado el trabajo práctico el alumno tiene la posibilidad de comprobar lo realizado, haciendo funcionar un sistema automático real con el equipamiento del laboratorio. Adquiridos los conocimientos teórico-prácticos correspondientes mediante el desarrollo de las clases anteriores, los alumnos tienen la posibilidad de investigar sobre equipos reales, las distintas técnicas de mando sobre componentes electroneumáticos y dispositivos automáticos que funcionan en el laboratorio. Sobre estas tareas se realizan luego los informes correspondientes.

EVALUACIÓN Se efectúan dos evaluaciones parciales durante el año, el primer parcial es practicamente teórico y el segundo se basa en el desarrollo de un automatismo completo funcionando. La aprobación definitiva de la materia se concretará mediante un examen final obligatorio. INFORMES Y DOCUMENTACION Durante el año los alumnos, por grupos, van desarrollando tareas de investigación e informes sobre todo lo efectuado en los equipos reales. Se generan de esta forma documentos en los que figuran los siguientes datos: - Equipos a considerar. - Descripción técnica del dispositivo. - Especificación de materiales. - Código de componentes según fabricantes. - Trabajos sobre catálogos y bibliografía real de equipos. - Características y especificaciones técnicas de todos los componentes. - Funcionamiento.

RECURSOS AUXILIARES NECESARIOS AULA EQUIPADA CON PIZARRA MAGNÉTICA. RETROPROYECTOR DE TRANSPARENCIAS. SISTEMA DE VIDEO Y TELEVISOR. UN TABLERO NEUMÁTICO PARA SIMULAR CIRCUITOS REALES. UN TABLERO ELECTRONEUMÁTICO CON UN P.L.C. PARA DESARROLLAR CIRCUITOS. TRES DISPOSITICOS DEMOSTRATIVOS FUNCIONANDO PARA APLICACIÓN DE PRÁCTICOS. FUENTE DE TENSIÓN PARA TRABAJOS PRÁCTICOS SOBRE CIRCUITOS. ELEMENTOS EN CORTE PARA LA COMPRENSIÓN DE FUNCIONAMIENTO. SIMBOLOGÍA MAGNÉTICA PARA LA PIZARRA , EN RESOLUCIÓN DE CIRCUITOS. CATÁLOGOS Y REVISTAS TÉCNICAS PARA LA CONSULTA. UNA P.C., PARA EL DESARROLLO DE SOFTWARE DE PROGRAMACIÓN DE P.L.C. INSTRUMENTOS VARIOS DE MEDICIÓN.

INTERNET: Mediante esta vía de comunicación se baja información actualizada y nuevas tecnologías implementadas en el campo de la automatización y el control automático o sistemas de control. También se consultan sitios que permanentemente generan informes y documentos sobre el desarrollo de sistemas de regulación, hidráulica y robótica.

PLANIFICACIÓN DE CÁTEDRA FORMACIÓN PRÁCTICA HORAS DE FORMACIÓN EXPERIMENTAL: 18 Hs.

HORAS DE RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS DE INGENIERÍA:

HORAS DE PROYECTO Y DISEÑO: 18 Hs.

HORAS DE PRÁCTICA PROFESIONAL SUPERVISADA:

OTRAS CONSIDERACIONES SE EFECTÚAN VISITAS A PLANTAS INDUSTRIALES EN FUNCIÓN DE LA DISPONIBILIDAD DE LA CÁTEDRA.