UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE BAHÍA DE BANDERAS

PORTAFOLIO DE ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE

PROGRAMA EDUCATIVO TSU EN MANTENIMIENTO

ASIGNATURA FUNDAMENTOS DE PROGRAMACIÓN

ACADEMIA MANTENIMIENTO

FECHA DE ELABORACIÓN 11/07/2011

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE BAHÍA DE BANDERAS ORGANISMO PÚBLICO DESCENTRALIZADO DEL GOBIERNO DEL ESTADO DE NAYARIT Boulevard Nayarit No. 65 Poniente, Nuevo Vallarta, Nayarit, C.P. 63735 Tels. (322) 226-8300, www.utbb.edu.mx

FUNDAMENTOS DE PROGRAMACIÓN TSU EN MANTENIMIENTO

ÍNDICE

1. INTRODUCCIÓN .....................................................................................2 2. OBJETIVO DE LA ASIGNATURA ..............................................................3 3. COMPETENCIA A LA QUE CONTRIBUYE ...................................................3 4. DESGLOSE DE UNIDADES TEMÁTICAS .....................................................3 5. ACTIVIDADES POR UNIDAD TEMÁTICA ....................................................4 6. RÚBRICAS DE LAS ACTIVIDADES ...........................................................5 Actividad 1. Sistemas de numeración binaria, octal, decimal, hexadecimal o código BCD .................................................................................................... 5 Actividad 2. Diseño y representación de algoritmos ...................................... 6 Actividad 3. Diagramas de flujo ..................................................................... 7 Actividad 4. Operadores y Expresiones ......................................................... 8 Actividad 5. Manejo de Constantes y Variables ........................................... 10 Actividad 6. Examen ..................................................................................... 11 Actividad 7. Control de Bombas................................................................... 12 Actividad 8. Estructura FOR ........................................................................ 13 Actividad 9. Estructuras de control e iteración ............................................. 14 Actividad 10. Simulación de control síncrono de semáforos ........................ 15 Actividad 11. Interface de Control y Monitoreo de Inventario ....................... 16

7. AUTORES .......................................................................................... 17

Fecha: 05/09/11 Versión: 1.4 TSU

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FUNDAMENTOS DE PROGRAMACIÓN TSU EN MANTENIMIENTO

1. INTRODUCCIÓN En la actualidad la programación es la que ha marcado la pauta en los sistemas automatizados e ingenieriles. Cada vez más se han desarrollado autómatas que a través de un lenguaje estructurado y estandarizado permiten facilitar tareas que para el hombre pueden ser algo complicadas, adicionando la robustez que un sistema automático genera. La materia de fundamentos de programación está dirigida principalmente al desarrollo de habilidades relacionadas con el diseño de lógica de control. Respecto a las actividades, los tiempos para entrega y criterios de evaluación se harán de acuerdo a la siguiente tabla:

Fecha de entrega

Evaluación

a) Entrega en tiempo y forma

Ordinario con base 10 de calificación.

b) Entrega a los 3 días hábiles posteriores

Ordinario con base 9 de calificación.

a la fecha del inciso a) c) Entrega posterior a la indicada en el

No será tomada en cuenta para la evaluación

inciso b).

ordinaria.

Para acreditar cada unidad, el alumno deberá obtener una calificación de al menos 6 en el examen correspondiente a la unidad. En caso de que el alumno no obtenga una calificación aprobatoria en la unidad, éste deberá presentar las actividades no acreditadas o el examen correspondiente en las evaluaciones remediales, extraordinarias o de última asignatura en las fechas que el profesor titular establezca.

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FUNDAMENTOS DE PROGRAMACIÓN TSU EN MANTENIMIENTO

2. OBJETIVO DE LA ASIGNATURA El alumno programará equipos de PLC, CNC, Robots y microcontroladores, para solucionar a las necesidades de mantenimiento que se presentan en la industria, mediante un lenguaje de programación de alto nivel.

3. COMPETENCIA A LA QUE CONTRIBUYE Supervisar el reemplazo o fabricación de partes de los sistemas electromecánicos en maquinaria, equipo y redes de distribución industrial, empleado normas, para mantener en óptimas condiciones los sistemas.

4. DESGLOSE DE UNIDADES TEMÁTICAS HORAS PRÁCTICAS TEÓRICAS 8 4 20 8 15 5 43 17

UNIDADES TEMÁTICAS I. II. III.

Lógica computacional Fundamentos de programación. Estructura de datos TOTALES

TOTALES 12 28 20 60

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5. ACTIVIDADES POR UNIDAD TEMÁTICA Unidad Temática 1. Lógica computacional ACTIVIDAD 1 2 3

SEMANA DE ENTREGA

NOMBRE DE LA ACTIVIDAD

VALOR (%)

1 2 3

Sistemas de numeración binaria, octal, decimal, hexadecimal o código BCD Diseño y representación de algoritmos Diagramas de flujo TOTAL

20 40 40 100

Unidad Temática 2. Fundamentos de programación. ACTIVIDAD

SEMANA DE ENTREGA

4 5 6 7

4 5 5 7

VALOR (%)

NOMBRE DE LA ACTIVIDAD Operadores Y Expresiones Manejo de Constantes y Variables Examen Control de Bombas TOTAL

20 20 30 30 100

Unidad Temática 3. Estructura de datos ACTIVIDAD

SEMANA DE ENTREGA

8 9 10 11

8 9 10 12

VALOR (%)

NOMBRE DE LA ACTIVIDAD Estructura FOR Estructuras de control e iteración Simulación de control síncrono de semáforos Interface de Control y Monitoreo de Inventario TOTAL

20 20 30 30 100

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FUNDAMENTOS DE PROGRAMACIÓN TSU EN MANTENIMIENTO

6. RÚBRICAS DE LAS ACTIVIDADES ACTIVIDAD 1. SISTEMAS

DE NUMERACIÓN BINARIA, OCTAL, DECIMAL, HEXADECIMAL O

CÓDIGO BCD

INSTRUCCIONES Resolver las siguientes conversiones entre las siguientes bases numéricas. Utilice el método analítico para realizar las conversiones (No utilice calculadora) i) Convertir de binario-decimal. Binario-Octal y Binario-Hexadecimal los siguientes códigos

1110010 1101100

100101001 000001 1000001 00011001 11111111 111111110 111101110

1101001

ii)

Convertir decimal a binario, Decimal-octal, decimal-hexadecimal 7 9 23 54 78 100 98 72 1024 512

iii)

Convertir hexadecimal – binario, hexadecimal- decimal, hexadecimal-octal 0h01 0hF3F

iv)

0h05 0h9A

0h50 0h65F

0h10 0hFFFF

0h0A 0hBCD

Convertir binario-BCD

10010000 10101010

INDICADOR O VARIABLE

Forma

00010101 01110111 10001011 11001001 001001001 0000100010 100111100100

1000

DESCRIPCIÓN

PORCENTAJE

FORMA Entregar de forma impresa (pdf) o realizada a lápiz. Justifique y explique cada solución propuesta. ** Actividad individual** TOTAL

100 100

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5

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ACTIVIDAD 2. DISEÑO Y REPRESENTACIÓN DE ALGORITMOS INSTRUCCIONES A través de un razonamiento lógico, diseñar y modelar algoritmos para plantear la solución a problemas cotidianos. A su vez representar dicho algoritmo a través de un diagrama de flujo. A partir de un razonamiento lógico, responda y solucione cada uno de los ejercicios que a continuación se le presentan. 1. Desarrollar un algoritmo que permita adquirir una revista 2. Desarrollar un algoritmo que permita encender un vehículo 3. Desarrollar un algoritmo que permita tomar una fotografía 4. Desarrollar un algoritmo que permita desarrollar algoritmos 5. Desarrollar un algoritmo que permita hacer la medición de tensión de un panel solar 10 veces 6. Desarrollar un algoritmo que permita realizar un circuito impreso para un circuito electrónico 7. Desarrollar un algoritmo que permita realizar la conversión de un sistema numérico decimal a un sistema numérico binario. 8. Desarrollar un algoritmo que permita realizar la conversión de un sistema hexadecimal a un sistema binario. FORMATO DE ENTREGA Práctica INDICADOR O VARIABLE

Reporte

DESCRIPCIÓN

PORCENTAJE

FORMA Entregar el reporte realizado a mano. En él deberán de incluirse todos los algoritmos representados en diagrama de flujo con su respectiva descripción TOTAL

100 100

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ACTIVIDAD 3. DIAGRAMAS DE FLUJO INSTRUCCIONES De manera individual, realizar el diagrama de flujo de los siguientes problemas.
















Sumar 2 números Restar 2 números Multiplicar 2 números Dividir 2 números Obtener área de un triangulo Obtener área de un circulo Obtener área de un trapecio Obtener promedio de un alumno que cursa 5 materias Obtener el cuadrado y el cubo de un número entero positivo. Obtener el área y perímetro de un rectángulo Desglosar IVA de una cantidad. Vender artículos con valor de 20 pesos, solicitar cantidad de artículos a vender, mostrar total, solicitar pago y mostrar cambio. Convertir de kilos a libras Convertir de galones a litros Convertir de grados centígrados a grados Fahrenheit FORMATO DE ENTREGA Cuaderno

INDICADOR O VARIABLE

Datos generales Ortografía y redacción Desarrollo de diagrama Obtención de resultados Validación de datos

DESCRIPCIÓN

PORCENTAJE

FORMA Asignatura, Unidad temática, Nombre de la actividad, Nombre del alumno(os), matrícula, nombre del profesor, fecha. Ortografía sin errores. Redacción clara, coherente.

2 3

CONTENIDO Usa la estructura y las figuras adecuadas para el desarrollo y solución del problema Muestra los resultados del problema en el formato correcto del diagrama de flujo. Verifica y valida que los datos de entrada del diagrama sean los correctos de acuerdo al diagrama solicitado TOTAL

60 20 15 100

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ACTIVIDAD 4. OPERADORES Y EXPRESIONES INSTRUCCIONES De manera individual, Resolver las siguientes expresiones:




7+5–6




9 + 7 * 8 - 36/5




7*5*3/4




7 * 8 * (160 % 3*3)/5 * 13 – 28




18 * 3/6




5/4 * 3 – 2 + 1




9 * 8 -7 + 6 % 5




X= A + B + C




X= (A+B) * C




X= A / B * C




X= A * B * C




X= A - B + C




X=A%B*C




43 + 50 *(3 * 3 * 3)




(A * 2) > (B * 2)




(A * 5 + B * 3) 25)




9>5




148.638 >= (A * C / B)




3.1416 >3 && 9.81 < 10




A!= B && B != C && C !=A

Sustituir los siguientes valores para las literales: A=3 B=6 C=9 Ahora realice los ejercicios marcados en color azul usando los siguientes valores: A = 5.5 B=2 C = 14

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Realizar los siguientes programas, solicitando al usuario los valores de entrada:








Sumar 2 números Restar 2 números Multiplicar 2 números Dividir 2 números Solicitar nombres y apellidos y mostrar nombre completo. Resolver la ecuación Y=(X + 2)2 Resolver la ecuación X = A2 + AB + B2 + C FORMATO DE ENTREGA Cuaderno

INDICADOR O VARIABLE

Datos generales

Resultados

DESCRIPCIÓN

PORCENTAJE

FORMA Asignatura, Unidad temática, Nombre de la actividad, Nombre del alumno, matrícula, nombre del profesor, fecha. CONTENIDO Realizar los ejercicios usando las operaciones indicadas y mostrara el resultado. Estructura correctamente el código de los ejercicios que así lo requieren. TOTAL

5

95 100

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ACTIVIDAD 5. M ANEJO DE CONSTANTES Y VARIABLES INSTRUCCIONES Identifique el valor final de las siguientes operaciones e implemente dicha secuencias de operaciones en LabVIEW para corroborar los datos obtenidos. 1.

2.

3.

4.

Responda False o True a las siguientes sentencias 1.

2.

3.

A través de la utilización de labVIEW demuestre que la tabla de verdad de la compuerta AND, OR y EXOR se cumplen. FORMATO DE ENTREGA Reporte escrito INDICADOR O DESCRIPCIÓN PORCENTAJE VARIABLE

Reporte de actividad

FORMA El reporte de deberá contener el enunciado o en su caso la ecuación, después presentar el procedimiento y para finalizar la solución. TOTAL

100 100 Fecha: 05/09/11

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ACTIVIDAD 6. EXAMEN INSTRUCCIONES El alumno resolverá el examen escrito. Se manejaran preguntas de opción múltiple, abarcando los temas vistos hasta el momento. Así mismo se incluirá el código de un programa con errores, el cual deberá detectar y corregir los errores. FORMATO DE ENTREGA Examen Escrito INDICADOR O DESCRIPCIÓN PORCENTAJE VARIABLE

Resultados

FORMA Se resuelven los ejercicios de manera correcta TOTAL

100 100

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ACTIVIDAD 7. CONTROL DE BOMBAS INSTRUCCIONES Diseñar e implementar un sistema de control para un sistema de captación (cárcamo). Deberá de realizarse una maqueta, utilizar sensores que permitan monitorear el estado discreto del sistema. El sistema deberá de contar con 3 bombas, las cuales extraen el fluido del depósito. Las bombas deberán de estar secuenciadas y bajo un criterio de equilibrio, es decir que siempre deben de estar paralelas en cuanto a las horas de trabajo de cada una de ellas, con el fin de que el desgaste similar (sin importar el nivel en el que se encuentren). Para el nivel 2, la secuencia deberá de generarse entre dos bombas simultáneas. Cada bomba deberá de genera una hora de trabajo para que después sea switcheada por otra. La activación de las bombas se encuentra bajo el siguiente criterio. Nivel 1. Nivel bajo 20% 1 bomba activada Nivel 2. Nivel intermedio 50% 2 bombas activadas Nivel 3. Nivel crítico 80%

3 bombas.

Cabe mencionar que cada una de las activaciones debe de tener sentido de retención o memoria, es decir que si en el nivel 2 se activaron dos bombas, están estarán desactivadas siempre y cuando el nivel del fluido no es detectado por ningún sensor. Esto evitara oscilaciones en el encendido y apagado de las bombas. Para ello utilice operaciones booleanas o aritméticas si así lo requiere.

FORMATO DE ENTREGA Práctica INDICADOR O

DESCRIPCIÓN

VARIABLE

PORCENTAJE

FORMA Entregar la simulación realizada en Labview donde se incluyan Archivo digital con extensión VI

• • • •

La simulación del tanque Simulación de las bombas Simulación de sensores Simulación de botones o dispositivos externos

100

Deberá enviarse dicha actividad vía correo electrónico. TOTAL

100

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ACTIVIDAD 8. ESTRUCTURA FOR •

•

INSTRUCCIONES Implementar un ciclo "For" para simular la acción de un contador - Ascendente 0-100 - Descendente 100-0 A través de la utilización de ciclos FOR, deberá de realizarse un contador 0-1000 utilizando 3 estructuras FOR con valor máximo de conteo de 10. (N=10).

Se deberá de tener un indicador que monitoreo el valor actual del ciclo. Cabe mencionar que deberá de hacer uso de elementos de retardo del ciclo de maquina FORMATO DE ENTREGA Práctica INDICADOR O VARIABLE

Archivo digital con extensión VI

DESCRIPCIÓN

PORCENTAJE

Entregar la simulación funcionando correctamente. Dicho archivo será enviado a través de correo electrónico

100

TOTAL

100

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ACTIVIDAD 9. ESTRUCTURAS DE CONTROL E ITERACIÓN INSTRUCCIONES A través de la implementación de estructuras FOR, WHILE y CASE deberá simularse el comportamiento de cronometro. El cronometro tendrá capacidades de - Start - Stop - Set point - Reset El valor de setpoint podrá ser reconfigurado en cualquier momento •

Controles booleanos servirán para simular el botón de Start, Stop y Reset. Comportamiento similar a un cronometro de uso cotidiano. Utilice indicadores digitales e indicadores analógicos para mostrar el valor actual del cronometro. Se deberá de tener un indicador que monitoreo el valor actual del ciclo. Cabe mencionar que deberá de hacer uso de elementos de retardo del ciclo de maquina FORMATO DE ENTREGA Práctica Archivo digital Entregar la simulación funcionando correctamente. con extensión Dicho archivo será enviado a través de correo 100 VI electrónico TOTAL 100

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ACTIVIDAD 10. SIMULACIÓN DE CONTROL SÍNCRONO DE SEMÁFOROS INSTRUCCIONES A partir del algoritmo y la programación realizada para la actividad anterior. Deberá de simular el comportamiento de un crucero controlado por semáforos en sincronía. Tal y como se muestra en la imagen, el crucero está compuesto por 4 semáforos, con parámetros de tiempo distintos. Es por ello que los parámetros, podrán ser configurados en cualquier instante, para ello utilice controles de tiempo para cada uno de los semáforos. En función a los valores configurados, el sistema deberá de marcar error en caso de que los valores sean incoherentes o estén generando algún conflicto en el flujo del crucero. Para ello utilice un indicador tipo carácter con la leyenda de “configuración incorrecta” Si los valores han sido configurados correctamente, también deberá indicarse a través de una leyenda de “configuración exitosa” Estime los tiempos de operación.

FORMATO DE ENTREGA Práctica INDICADOR O VARIABLE

Archivo digital con extensión VI

DESCRIPCIÓN

PORCENTAJE

Entregar la simulación funcionando correctamente. Dicho archivo será enviado a través de correo electrónico

100

TOTAL

100 Fecha: 05/09/11 Versión: 1.4 TSU

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ACTIVIDAD 11. INTERFACE DE CONTROL Y MONITOREO DE INVENTARIO INSTRUCCIONES Desarrollar un algoritmo informal que permita simular el comportamiento de una interface para el control de inventario de un almacén La interface deberá de tener las siguientes características como requerimientos mínimos. • Manejar al menos 10 items del almacén (Pinzas, desarmadores, motores, etc.) • Deberá mostrar las imágenes de cada uno de los elementos del almacén • Deberá indicar el número de piezas disponibles • Deberá indicar la hora de salida de una pieza del almacén. • Permitirá aumentar y disminuir el inventario • Permitirá generar un reporte de los valores actuales del inventario • Permitirá ingresar y borrar nuevos elementos al inventario Haga uso de todas las herramientas que labVIEW permite utilizar. Estructuras, arreglos, clusters y arreglos FORMATO DE ENTREGA Práctica en Laboratorio INDICADOR O DESCRIPCIÓN PORCENTAJE VARIABLE

Archivo digital con extensión VI

Entregar la simulación funcionando correctamente. Dicho archivo será enviado a través de correo electrónico TOTAL

100 100

Fecha: 05/09/11 Versión: 1.4 TSU

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FUNDAMENTOS DE PROGRAMACIÓN TSU EN MANTENIMIENTO

7. AUTORES

MSc. Alejandro Piñón Rubio Ing. Héctor Gerardo Núñez

REVISÓ

VALIDÓ

AUTORIZÓ

ING. VÍCTOR MESSINA LÓPEZ

ING. LUIS OCTAVIO GALLARDO ARCEGA

ING. JUAN GABRIEL ÁVALOS LEMUS

PRESIDENTE DE ACADEMIA DE ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA

DIRECTOR DE DIVISIÓN INGENIERÍAS

SECRETARIO ACADÉMICO

FECHA:

10-Agosto-2011

FECHA:

12-Agosto-2011

FECHA:

05- Septiembre- 2011

Fecha: 05/09/11 Versión: 1.4 TSU

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