290201083

F2-015 V.1

NORMA DE COMPETENCIA LABORAL

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DIRECCION DEL SISTEMA NACIONAL DE FORMACION PARA EL TRABAJO

VERSION

VERSION AVALADA MESA SECTORIAL

MESA SECTORIAL METALMECÁNICA

REGIONAL

CALDAS

CENTRO

CENTRO DE AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL

METODOLOGO

JULIANA MARÍA MONTOYA TABARES

VERSION

2

TITULO DE LA N.C.L

290201083

CODIGO ELEMENTO

01

FECHA APROBACION

22/08/2013

VIGENCIA

5 AÑOS EXPIRA EN 21/08/2018

Automatizar sistemas de manufactura con lógica lógica programada Planear recursos, requerimientos y condiciones de los sistemas de manufactura a automatizar.

CRITER CRITERIOS IOS DE DE DESEMPE DESEMPE O A, B, C, D, E, F, G,

La eficiencia de la máquina se evalúa evalúa en condiciones actuales actuales de productividad cumpliendo cumpliendo con los parámetros de calidad, operación operación y adaptabilidad establecidos. establecidos. La mejora de la máquina se proyecta con el proceso de de automatización, considerando considerando ampliaciones y cambios de formato formato de la máquina. Las características físicas, mecánicas mecánicas y eléctricas de los materiales, elementos, elementos, componentes y actuadores, se determinan de acuerdo acuerdo con las especificaciones especificaciones de desempeño establecidos. Las condiciones y modos de marcha, parada parada y fallo de los sistemas a automatizar, automatizar, se determinan cumpliendo cumpliendo con prácticas seguras seguras y saludables. es. Las condiciones y modos de marcha, parada y fallo de los sistemas a automatizar, se documentan en diagramas de espacio – fase – tiempo o diagramas y esquemas de funciones.

Las capacidades de procesamiento matemático del plc plc se determinan para la implementación ementación de sistemas complejos de control. La cantidad y características de de las entradas y salidas análogas, análogas, digitales, temporizadores y contadores, contadores, buses de campo y pantallas interface hombre máquina -hmi, se calculan determinando determinando el plc requerido de acuerdo a las necesidades del proyecto. H, Las características de los módulos especializados alizados del plc plc se determinan de acuerdo a los requerimientos requerimientos de desempeño de los sistemas a automatizar. I, Los sensores analógicos, analógicos, instrumentación industrial industrial y tarjetas de de acondicionamiento de de señales, se seleccionan eccionan con el fin de realizar la conexión a los plc. J, Los sensores analógicos, analógicos, instrumentación industrial industrial y tarjetas de de acondicionamiento de de señales, se configuran configuran para transmitir las señales al plc. plc. K, Las ecuaciones lineales ineales que determinan la magnitud de la la variable física física medida se calculan calculan con el fin de de implementarlas en la programación del plc. plc. L, Las señales analógicas se escalan para que sus valores valores digitales correspondan con las magnitudes físicas medidas reales. M, El tiempo de ciclo del plc requerido requerido se calcula según la velocidad velocidad del proceso y el ancho del del pulso de la señal que entregan entregan los sensores.

CONOCIMIENTOS Y COMPRENSIONES ESENCIALES 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07,

Matemáticas: operaciones básicas, básicas, exponenciación, radicación, radicación, logaritmación, fraccionarios, razones razones y proporciones (a, b, c, f, g, h, i, j, k, l, m). Álgebra: despejes, factorización, ón, fórmula cuadrática, plano cartesiano, ecuación ecuación de la línea recta (a, b, c, f, g, h, i, j, k, l, m). Geometría: tipos de ángulos, sus unidades unidades de medida y conversiones ones (a, b, c, f, g, h, i, j, k, l, m). Trigonometría: funciones seno, coseno y tangente, sus gráficas y aplicaciones ones en solución de triángulos rectángulos (a, b, c, f, g, h, i, j, k, l, m). Conversión de unidades: unidades: longitud, área, área, volumen (a, b, c, f, g, h, i, j, k, l,l, m). Física mecánica: cálculo de actuadores actuadores neumáticos hidráulicos y electromecánicos, ectromecánicos, cálculo de rendimiento y eficiencia de máquinas (a, b, c). Electrotecnia: sensores, actuadores, controladores, controladores, elementos de protección y accesorios accesorios eléctricos, electromagnetismo, motores eléctricos, eléctricos, simbología eléctrica y lectura lectura de planos eléctricos (a, b, c, g, h, i, j, k, l, m). 08, Requerimientos mecánicos: resistencia resistencia de materiales, esfuerzo, deformación elástica, elástica, deformación plástica, coeficiente y relación de poisson, módulo de young, young, fluencia, esfuerzo cortante, tracción, compresión y torsión (a, b, c). 09, Modos de funcionamiento, funcionamiento, marcha, parada y fallo en máquinas automatizadas (a, b, d, d, e). 10, Sensores analógicos y digitales: digitales: funcionamiento, características, instalación, instalación, calibración y ajuste, uste, acondicionamiento de señales es de sensores (a, b, i, j).

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NORMA DE COMPETENCIA LABORAL DIRECCION DEL SISTEMA NACIONAL DE FORMACION PARA EL TRABAJO

TITULO DE LA N.C.L CODIGO ELEMENTO

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290201083 Automatizar sistemas de manufactura con lógica programada Planear recursos, requerimientos y condiciones de los sistemas de manufactura a automatizar. 01

11, Cálculo del ancho del pulso de una señal de un sensor digital basado en la variable física y la velocidad del proceso (a, b, i, j, m). 12, Conversión de analógico a digital y de digital a analógico (k, l). 13, Plc: arquitectura, selección, fichas técnicas, módulos especializados y especificaciones (f, g, h). 14, Caracterización de señal: linealización por tramos, escalamiento de señales analógicas, discretización, normalización y conversión de sus valores digitales leídos a las magnitudes físicas correspondientes (i, j, k, l).

RANGOS DE APLICACION TIPOS DE SENSORES Digitales: capacitivos, inductivos, ultrasónicos, ópticos, encóders. analógicos: de nivel (radiofrecuencia, capacitivos, paleta giratoria, ultrasonido), de fuerza, de presión, de velocidad, de posición (inductivos, capacitivos, ópticos (reflectivo y autorreflectivo), magnéticos), de temperatura, de caudal. MODOS DE MARCHA, PARADA Y FALLO Funcionamiento en modo automático. funcionamiento en modo semiautomático o de un solo ciclo. funcionamiento en modo paso a paso. funcionamiento en modo manual. parada programada al fin del ciclo. parada intermedia con rearme. parada de emergencia. seguir en producción con fallo. MÓDULOS ESPECIALIZADOS DEL PLC Módulo de entradas digitales a 24 vdc y 110/220 vca. módulo de salidas digitales por transistor npn, pnp módulo de salidas digitales por relé. módulo de salidas digitales por triac. módulo de entradas analógicas por voltaje y corriente. módulo de salidas analógicas por voltaje y corriente. módulo de salidas analógicas tipo pwm módulo de entradas para contadores rápidos. módulo de entradas para temperatura, pt100 y termocupla. módulo de entradas para encóder. módulo de salidas para emulación de encóder.

EVIDENCIAS REQUERIDAS

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290201083 Automatizar sistemas de manufactura con lógica programada Planear recursos, requerimientos y condiciones de los sistemas de manufactura a automatizar. 01

DESEMPEÑO 1. Observación en la calibración de dos (2) sensores analógicos y dos (2) sensores digitales (capacitivo e inductivo). 2. Observación en la calibración de una (1) tarjeta de acondicionamiento de señal. CONOCIMIENTO 1. Cuestionario sobre los conocimientos relacionados con el elemento. PRODUCTO 1. Documento con las condiciones y al menos dos (2) modos de funcionamiento (marcha, parada y fallo) de la máquina, con diagramas de espacio – fase – tiempo o diagramas y esquemas de función, para diseñar el automatismo con lógica programada. 2. Documento con las memorias de los cálculos realizados para determinar las principales características del plc requerido y sus módulos especializados para la automatización de una (1) máquina o estación. 3. Memoria de los cálculos realizados para el escalamiento de las entradas y salidas analógicas de una (1) máquina o estación.

APROBADO ACTA NRO. 1491 DEL CONSEJO DIRECTIVO NACIONAL SENA DE FECHA

19/12/2013 VERSION NRO. 2 QUE REEMPLAZA A LA VERSION NRO.

ALEJANDRO RAMIREZ GOMEZ


SECRETARIO(A) TECNICO(A)

NORMALIZADOR

DE FECHA

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290201083 Automatizar sistemas de manufactura con lógica programada Programar máquinas industriales con procesos continuos y discretos. 02

CRITERIOS DE DESEMPE O A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K,

Las redes industriales de comunicación se configuran cumpliendo con las especificaciones de desempeño establecidas. El diseño y rediseño de la programación de la máquina industrial con lógica programada se realiza aplicando el método de diseño grafcet. La simulación de los programas diseñados comprueba que su funcionamiento corresponde a las especificaciones establecidas. Los lazos de control proporcional, integral y derivativo se implementan en los programas de plc de control de procesos continuos. Los lazos de control proporcional, integral y derivativo se sintonizan cumpliendo con las especificaciones de desempeño de la variable controlada. La documentación de la automatización de la máquina industrial se realiza según las normas técnicas para planos, programas e informes. Los dispositivos y equipos electrónicos industriales se configuran de acuerdo a los parámetros técnicos de desempeño establecidos. Los programas de plc se realizan en los diferentes lenguajes de programación estandarizados según las normas iec - comisión electrotécnica internacional. Los programas de plc se realizan utilizando nombres simbólicos en lugar de direcciones absolutas. Los servosistemas se calculan con el fin de optimizar las características de velocidad, precisión de posicionamiento y fuerza en la máquina industrial. Los servosistemas se configuran de acuerdo a las especificaciones de desempeño de la máquina industrial.

CONOCIMIENTOS Y COMPRENSIONES ESENCIALES 01, Cálculo diferencial e integral: función, límites, derivadas, integrales, diferenciación numérica, integración numérica (d, e, j, k). 02, Instrumentación y control de procesos continuos: sensores analógicos, control en lazo abierto y en lazo cerrado, sistemas de control analógicos y digitales, controladores pid (d, e, j, k). 03, Fundamentos de servosistemas: servomecanismos electromecánicos, servoneumáticos, servohidráulicos, hidráulica proporcional, componentes básicos, variables de posición o distancia, de presión o fuerza, de velocidad, de nivel, acciones de control, lazo abierto, lazo cerrado, funciones de transferencia, diagramas de bloques en lazo cerrado, características de controladores proporcional, integral y derivativo (d, e, j, k). 04, Planos eléctricos, electrónicos, electromecánicos, neumáticos, electroneumáticos, hidráulicos, electrohidráulicos, conexión de plc con sensores, actuadores y conectores, topología de redes, simbología y normatividad, diseño e interpretación de planos (a, c, d, e, f, g, h, i, j, k). 05, Electrónica industrial: sistemas para control de fase con scr y triac, relés de estado sólido, aplicaciones para control de velocidad de motores dc y universales y control de iluminación y calor, control por pwm, interfaces optoacopladas (g). 06, Automatización de máquinas con procesos continuos y discretos mediante plc (b, c, f, h, i, j, k). 07, Programación estructurada, bloques de funciones, funciones, bases de datos, funciones especializadas para control pid, librerías especializadas (a, b, c, d, e, f, h, i, j, k). 08, Redes industriales de comunicación y tecnologías de bus de campo: selección, configuración, instalación (a).

RANGOS DE APLICACION LENGUAJES DE PROGRAMACION ESTANDARIZADOS Ladder, escalera. sfc, carta de f unciones secuenciales. fbd, diagrama de bloques funcionales. cfc, carta de funciones continuas. st, texto estructurado. il, listado de instrucciones. INTERFACES Y MÓDULOS DE COMUNICACIÓN

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Rs232. rs422. rs485. tty. ethernet. PROTOCOLOS Y MÓDULOS DE COMUNICACIÓN Modbus. profibus. tcp/ip. can open. device net. asi. SERVOSISTEMAS Servomecanismos electromecánicos. servoneumática. servohidráulica. hidráulica proporcional.

EVIDENCIAS REQUERIDAS DESEMPEÑO 1. Observación de la programación de una (1) máquina o estación, aplicando el método de diseño grafcet y su implementación en un (1) lenguaje gráfico y en un (1) lenguaje de texto. 2. Observación en la implementación y sintonización de un (1) servosistema requerido por el automatismo. CONOCIMIENTO 1. Cuestionario sobre los conocimientos relacionados con el elemento. PRODUCTO 1. Documento que relacione el plano de situación de la máquina con la ubicación de los sensores y actuadores, descripción de los modos de funcionamiento, diagramas de espacio-fase-tiempo, esquema en grafcet, ecuaciones lógicas o esquemas para su implementación en alguno de los lenguajes de programación. 2. Memoria de los cálculos realizados para la sintonización de un (1) servosistema requerido por el automatismo y sus controladores pid. 3. Documento con análisis sobre costos, ventajas y desventajas de un (1) automatismo implementado con sensores y actuadores m ediante un cableado tradicional y el mismo sistema implementado con una (1) red industrial de comunicaciones, interfaces, protocolos y módulos de comunicación. cálculos realizados para la topología de la red.

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290201083 Automatizar sistemas de manufactura con lógica programada Integrar máquinas y equipos automatizados en sistemas de manufactura. 03

CRITERIOS DE DESEMPE O A, B, C, D,

El análisis de la estructura del sistema de manufactura y sus funciones se documenta para gestionar el proyecto de automatización. Los módulos funcionales y sus características se definen de acuerdo a la estructuración de la programación del sistema de manufactura. Los modos de marcha, parada y fallo se analizan aplicando la guía gemma con el fin de estructurar el sistema de manufactura. Las formas, medios y protocolos de comunicación entre máquinas, estaciones automatizadas, pantallas interface hombre máquina-hmi, equipos para visión artificial, software de supervisión, control y adquisición de datos, se seleccionan de acuerdo al análisis de costos, mantenimiento y disponibilidad de entradas y salidas del plc. E, Las máquinas, estaciones automatizadas, pantallas interface hombre máquina-hmi, equipos para visión artificial, software de supervisión, control y adquisición de datos, se configuran de acuerdo a las especificaciones de desempeño del sistema. F, El programa principal del plc maestro se realiza integrando los módulos funcionales del sistema y acoplándose al sistema de control de calidad de la empresa. G, Las pruebas de funcionamiento y ajustes se realizan para poner a punto el sistema de manufactura integrado cumpliendo con las especificaciones de desempeño establecidas. H, La integración del sistema de manufactura se realiza siguiendo prácticas seguras y saludables en el trabajo. I, Las contingencias presentadas durante la integración del sistema de manufactura se solucionan garantizando la trazabilidad del proceso. J, El programa principal del plc maestro permite la localización de fallas y el autodiagnóstico del sistema, según los requerimientos de la empresa. K, La información técnica, manuales de funcionamiento y operación del sistema de manufactura integrado, se documenta cumpliendo con los requerimientos de gestión de calidad de la empresa. L, Los programas de computador se realizan integrando aplicaciones de gestión de la producción establecidas por la empresa. M, Los sistemas simples de supervisión, control y adquisición de datos - scada se desarrollan mediante programas de computador que cumplan con las necesidades del proceso productivo. N, Los programas de control de movimientos del robot o máquina se realizan aplicando prácticas seguras y saludables en el trabajo. O, Los dispositivos y equipos electrónicos industriales se instalan en el tablero de control cumpliendo con las especificaciones de instalación del fabricante. P, Los servosistemas se instalan cumpliendo con las especificaciones técnicas y normas de seguridad.

CONOCIMIENTOS Y COMPRENSIONES ESENCIALES 01, Sistemas de gestión de la calidad: control de calidad del sistema de manufactura automatizado, tratamiento estadístico de la información de automatización, integración de los datos del proceso productivo con el sistema de gestión de la calidad de la empresa (a, b, c, k). 02, Gestión de proyectos de automatización (a, b). 03, Diseño e interpretación de planos eléctricos, electrónicos, electromecánicos, neumáticos, electroneumáticos, hidráulicos, electrohidráulicos, conexión de plc con sensores, actuadores y conectores, topología de redes, simbología y normatividad (a, e, f, g, h, i, j, k, l, m, n). 04, Robótica industrial: tipos de robots, configuración, grados de libertad, componentes principales, selección de robots para procesos de manufactura, puntos y programación de los movimientos, simulación e integración del robot en procesos de manufactura (g, h, i, n). 05, Integración de interface hombre máquina – hmi: selección, configuración, programación, instalación (d, e, g, h, i). 06, Automatización totalmente integrada de un proceso de manufactura (d, f, g, h, i, j). 07, Guía de estudio para los modos de marcha y parada gemma para la estructuración de los modos de marcha, parada, fallo y auto diagnosticó del sistema integrado, aplicación de la guía (b, c, f, j). 08, Software scada: supervisión, control y adquisición de datos, utilización y desarrollo de software scada (d, e, g, h, i, l, m). 09, Control de calidad del proceso productivo mediante equipos y software de visión artificial (e).

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10, Programación de computadores con aplicaciones en automatización industrial (l, m). 11, Equipos electrónicos industriales: instalación, normas, fichas técnicas, protecciones (o, p).

RANGOS DE APLICACION TIPOS DE TECNOLOGÍA Robótica. informática. comunicaciones industriales. automatización. LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN PARA COMPUTADORES Visual basic. visual c++.

EVIDENCIAS REQUERIDAS DESEMPE O 1. Observación del proceso realizado para la automatización de un (1) sistema de manufactura, integrando tecnología robótica, informática y comunicaciones industriales. CONOCIMIENTO 1. Cuestionario sobre los conocimientos relacionados con el elemento. PRODUCTO 1. Documento que contenga: • cronograma de actividades para el proyecto de automatización. • el análisis de la estructura del sistema de manufactura y sus funciones. • el análisis de los modos de funcionamiento, marcha y parada del sistema de manufactura y la estructura en bloques modulares para su

programación. • el análisis de las formas y medios de comunicación posibles para la

integración de máquinas o estaciones en sistemas de manufactura complejos. • los programas realizados para la automatización del sistema de

manufactura. • documentación del programa en el plc y programación del computador en un (1) lenguaje.

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290201083 Automatizar sistemas de manufactura con lógica programada Diagnosticar y corregir fallas en sistemas de manufactura automatizados con lógica programada. 04

CRITERIOS DE DESEMPE O A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L, M, N, O,

Los operarios de las máquinas se entrevistan con el fin de obtener información sobre las fallas presentadas y sus posibles causas. Las fallas en la máquina industrial se localizan de acuerdo a su estructura mecánica, de soporte, sensores, actuadores o tablero de control. La ubicación de los componentes del esquema de control y potencia del automatismo se analiza de acuerdo a los planos técnicos. Las variables eléctricas se miden siguiendo la guía de diagnóstico y localización de fallas o procedimientos técnicos establecidos. Los sensores, actuadores, plc, elementos de protección y accesorios se verifican aplicando procedimientos definidos en los manuales técnicos del fabricante. Las fallas detectadas en los sensores, actuadores, plc, elementos de protección y accesorios se reparan según los procedimientos establecidos por el fabricante. Las entradas y salidas disponibles en el plc se utilizan reemplazando las defectuosas. Los ajustes en el programa del plc se realizan de acuerdo al cambio de dirección de las entradas y salidas. Los sensores, actuadores, plc, elementos de protección y accesorios se reemplazan según los procedimientos establecidos por el fabricante. Las prácticas seguras y saludables se aplican en el proceso de diagnóstico y corrección de fallas de los sistemas de control con lógica programada. Las contingencias presentadas durante el diagnóstico y corrección de fallas de la máquina y su sistema de control con lógica programada, se solucionan garantizando la trazabilidad del proceso. Los cambios realizados en la máquina y su sistema de control durante el proceso de diagnóstico y corrección de fallas se documentan en los planos e información técnica de la máquina. Los planos técnicos originales de la máquina se cuidan durante el proceso de diagnóstico y corrección de fallas. El mantenimiento preventivo del sistema de manufactura automatizado se realiza conforme al plan de mantenimiento establecido. El manual de mantenimiento y guías de diagnóstico y localización de fallas se elaboran cumpliendo con los requerimientos de gestión de calidad de la empresa.

CONOCIMIENTOS Y COMPRENSIONES ESENCIALES 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09,

Diagnóstico y localización de fallas en los sistemas de control con plc, técnicas de solución de problemas con plc, control del funcionamiento de un programa con un ordenador portátil (a, b, h). Guías de diagnóstico y localización de fallas: tipos de guías, diagramas de flujo, códigos de fallas (a, b, d). Planos eléctricos, electrónicos, electromecánicos, neumáticos, electroneumáticos, hidráulicos y electrohidráulicos, simbología, normatividad y nomenclatura (b, c, l, m). Interpretación de planos de cableado y distribución de componentes eléctricos y equipos electrónicos, interpretación de planos (b, c, l, m). Planos de conexión de plc (b, c, l, m). Instrumentación: manejo de instrumentos de medida de magnitudes eléctricas (b, d). Fichas técnicas de sensores, actuadores, plc, elementos de protección y accesorios, interpretación de fichas técnicas (e, h). Prueba de componentes mecánicos, eléctricos, electromecánicos, hidráulicos, neumáticos, electroneumáticos, electrohidráulicos, sistemas de control con plc (e, h). Mantenimiento de sistemas mecánicos, eléctricos, electromecánicos, hidráulicos, neumáticos, electroneumáticos, electrohidráulicos, sistemas de control con plc lubricación, reparación, reemplazo, planes de mantenimiento (b, f, g, h, i, j, k, n). 10, Mantenimiento preventivo, correctivo, predictivo, productivo total tpm concepto, aplicación, características (b, f, g, h, i, j, k, n). 11, Seguridad industrial: normas de seguridad, prácticas seguras y saludables en el trabajo, elementos de protección (f, g, h, i, j, k, m, n). 12, Herramientas informáticas: office, normas técnicas para presentación de manuales y guías, redacción y ortografía (o).

RANGOS DE APLICACION

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TIPOS DE MANTENIMIENTO Preventivo. correctivo. predictivo. tpm. TIPOS DE TECNOLOGIA Mecánica. neumática. hidráulica. eléctrica. electromecánica. electroneumática. electrohidráulica. electrónica. informática.

EVIDENCIAS REQUERIDAS DESEMPEÑO 1. Observación del diagnóstico de fallas, de un (1) tablero de control del automatismo con plc. 2. Observación del proceso de reparación de dos (2) fallas en un tablero de control del automatismo con plc. CONOCIMIENTO 1. Cuestionario sobre los conocimientos relacionados con el elemento. PRODUCTO 1. Plan de mantenimiento preventivo, predictivo y tpm del sistema de manufactura automatizado, de acuerdo a los tipos de tecnología que lo integran.

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