ANEXO 1 TABLA DE ESPECIFICACIONES DE ASIGNATURA Telemática. CARRERA: Ingeniería en Telemática.
NOMBRE DE LA ASIGNATURA: Comunicación en sistemas de control.
CUATRIMESTRE: Noveno
HORAS POR ASIGNATURA: 72 RESPONSABLES METODOLÓGICOS: METODOLÓGICOS: Fernando Steve Yustis Velarde, Norma Karina Montaño Martínez ELABORÓ: Ricardo Mota Varona
VALIDÓ:
FECHA DE ENTREGA: 17 de julio de 2013
Descripción de la asignatura: asignatura: La asignatura de Comunicación en sistemas de control se se enfoca, principalmente, en los tipos de comunicación entre los sistemas de control que permiten el intercambio de información para automatizar automatizar procesos. Se pretende con esta asignatura que identifiques cómo se relacionan las telecomunicaciones con los sistemas de control. Los conocimientos adquiridos en esta asignatura te permitirán resolver problemas en redes de comunicación que son utilizadas en los sistemas de control y automatización de procesos. Estas habilidades te permitirán el empleo de técnicas de comunicación de datos que van de acuerdo con el perfil de egreso de la Ingeniería en Telemática. Además, Además, te permitirán mantener y mejorar redes y servicios de comunicación remotos, aunado a la reflexión en la implicación del uso de la electrónica y el procesamiento de señales. redes , Esta asignatura se encuentra dentro del módulo 3 de formación disciplinar en el noveno cuatrimestre, y tiene antecedentes en las materias de: Fundamentos de redes, Comunicación de datos, datos , Electrónica básica, básica, Electrónica digital , Comunicación en sistemas digitales, digitales , y Arquitec tura de computado computadoras ras II. II. y Arquitectura Para atender el estudio de esta asignatura, se ha dividido en tres unidades. En la primera se abordan temas relacionados con los sistemas de control en general; en la segunda se estudiarán temas que abordan los sistemas de comunicación que utilizan los controladores; y por último, en la tercera unidad estudiarás algunos tipos de redes de las telecomunicaciones telecomunicaciones y los protocolos que las rigen.
Competencia (s) general(es): Analizar las formas de comunicación de los sistemas de control p ara distinguir su uso en las diferentes aplicaciones que involucran controladores mediante el estudio de sus distintos elementos y su relación.
Competencias específicas de unidad
Identificar el funcionamiento de un sistema de control para reconocer la relación de sus elementos a través del estudio de los conceptos fundamentales de la teoría de control.
Comparar los diferentes tipos de comunicación en sistemas de control para identificar su uso en las redes mediante el estudio de las normas y las interfaces de comunicación existentes.
Identificar los protocolos de comunicación para determinar las formas de conexión de datos de los sistemas de control de acuerdo con el nivel de jerarquización de la red.
Competencias transversales: Estas competencias son fijas y comunes a todas las carreras. Su desarrollo se promueve con las actividades que realiza el estudiante, por lo que es necesario tomarlas en cuenta al momento de diseñar estas actividades.
Comunicación
Capacidad de
Gestión de información
comunicación oral y escrita.
Capacidad de
Capacidad de actuar ante nuevas
Capacidad de aprender y
situaciones.
actualizarse
comunicación en
permanentemente.
investigación.
Capacidad de segundo idioma.
Pensamiento crítico
Habilidades para buscar,
Trabajo colaborativo
Habilidades
Capacidad creativa.
compromiso ciudadano.
Capacidad para tomar
Compromiso con la preservación del medio ambiente.
conducir hacia metas
abstracción, análisis y
comunes.
información procedente de
síntesis.
Capacidad de motivar y
Capacidad de
diversas fuentes.
Capacidad para
Solución de problemas y toma de decisiones
Responsabilidad social y
interpersonales.
procesar y analizar
equipo.
Capacidad crítica y autocrítica.
Capacidad de trabajo en
Sociales
Compromiso con su medio
decisiones.
platear y resolver problemas.
social-cultural.
formular y gestionar
Valoración y respeto por la diversidad y la
proyectos.
multiculturalidad.
Compromiso ético.
Compromiso con la calidad.
Capacidad para identificar, Capacidad de organizar y planificar el tiempo.
Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica.
TEMARIO
Unidad
Tema(s) 1.1. Introducción a los sistemas de control
1. Sistemas de control
1.2. Elementos que integran un sistema de control
1.3. Aplicaciones de los sistemas de control
2.1. Introducción a las comunicaciones
2. Sistemas de comunicación
2.2. Interfaces de comunicación
2.3. Normas físicas de comunicación 3.1. Jerarquización en las redes de comunicación
3. Protocolos de
aplicadas a los sistemas de control
comunicación aplicados a los
3.2. Protocolo de comunicación en sistemas de control
sistemas de control
3.3. Sistemas de comunicación wireless aplicados en sistemas de control
Subtema(s) 1.1.1. Conceptos básicos de los sistemas de control 1.1.2. Sistemas de control automático 1.1.3. Sistemas de control analógico y digital 1.2.1. Sensores 1.2.2. Actuadores 1.2.3. Microcontroladores 1.2.4. Controladores lógicos programables (PLC) 1.2.5. Integración de un s istema de control 1.3.1. Inmótica y domótica 1.3.2. Aplicaciones en la industria 1.3.3. Otras aplicaciones 2.1.1. Sistemas de control en una red de comunicación industrial 2.1.2. Normas sobre las comunicaciones industriales 2.1.3. Tipos de transmisión de datos 2.2.1. Interfaz para comunicación en serie 2.2.2. Interfaz paralela Centronics 2.2.3. Bus de interfaz de propósito general (GPIB) 2.3.1. Norma física RS-232 2.3.2. Norma física RS-422 2.3.3. Norma física RS-485 3.1.1. Comunicación con bus de campo 3.1.2. Comunicación con bus de celda 3.1.3. Comunicación con bus de planta 3.2.1. Bus AS-i 3.2.2. Profibus 3.2.3. Profinet 3.2.4. Ethernet 3.3.1. Introducción a la comunicación wireless 3.3.2. Clasificación de las comunicaciones wireless 3.3.3. Ejemplos de aplicación de la comunicación wireless
Tiempo estimado Por unidad Por tema 6 Hrs.
24 Hrs.
10 Hrs.
8 Hrs.
8 Hrs.
22 Hrs.
8 Hrs.
6 Hrs.
6 Hrs.
26 Hrs.
12 Hrs.
8 Hrs.
Unidad:
1. Sistemas de control Metodología Enseñanza-Evaluación Metodología ABC (Aprendizaje Basado en Casos)
Competencia específica/
Componentes de la competencia
Logros de la competencia/ Nivel taxonómico del logro
Evaluación del aprendizaje Desempeños y productos que evidencien el dominio de los logros
Evaluación continua Interacciones individuales y colaborativas
Contenido declarativo:
Identificar el funcionamiento de un sistema de control para reconocer la relación de sus elementos a través del estudio
Fundamentos la teoría de control: -controladores analógicos y digitales -sensores y actuadores Controladores lógicos programables (PLC) Integración de los sistemas de control
Comprensión (2)
Conexión de dispositivos
3. Reconocer las características de un controlador lógico programable.
Contenidos actitudinales
fundamentales
-Trabajo en equipo -Apertura al cambio -Responsabilidad -Proactividad
control.
Análisis (3)
2. identificar los sensores y actuadores utilizados en los sistemas de control.
Aspectos contextuales: Aplicaciones en: -la industria -la domótica -medicina -telemetría
Comprensión (2) 4. Identificar el funcionamiento de un sistema de control y reconocer la relación que hay entre los elementos que lo integran.
Análisis (1)
E-portafolio (Ponderación de la evidencia/ Autorreflexión
Autoevaluación No ponderable
Actividad 2. Conociendo los sensores y actuadores.
Análisis (3)
Contenidos procedimentales
de los conceptos de la teoría de
1. Diferenciar las características de los controladores analógicos y digitales.
Tareas
Actividad 1. Foro. Analógico vs. Digital (factores de crecimiento) Revisar la lectura introductoria acerca del desplazamiento de lo analógico por lo digital. Discute las preguntas o situaciones planteadas por tu Facilitador(a).
(Logro 1)
Elaborar mediante un organizador gráfico la clasificación de los diferentes tipos de sensores y actuadores. Tu Facilitador(a) te proporcionará un documento con las características de la actividad.
Evidencia de aprendizaje. ¿Qué tanto sabes de sistemas de control? De acuerdo a un caso específico que tu Facilitador(a) planteará, analiza cuál es el problema de funcionamiento del sistema de control y menciona cuáles serían las soluciones posibles de acuerdo con los requerimientos específicos brindados.
(Logro 2)
(Logros 1, 2, 3 y 4)
Actividad 3. Los sistemas de control basados en PLC.
30%
Elabora un organizador gráfico (se sugiere un mapa mental) donde muestres la relación de los diferentes elementos de un sistema de control basado en un PLC.
(Logro 3 y 4)
Elaborar 15 ítems de opción múltiple
Unidad:
2. Sistemas de comunicación Metodología Enseñanza-Evaluación Metodología ABC (Aprendizaje Basado en Casos)
Competencia específica/
Componentes de la competencia
Logros de la competencia/ Nivel taxonómico del logro
Evaluación del aprendizaje Desempeños y productos que evidencien el dominio de los logros
Evaluación continua Interacciones individuales y colaborativas
Tareas
E-portafolio (Ponderación de la evidencia/ Autorreflexión
Contenido declarativo:
Comparar los diferentes tipos de comunicación en sistemas de control para identificar su uso en las redes
Características de las redes de comunicación de controladores: -sistema de control -normas -tipos de datos Interfaces de comunicación: -interfaz serial -interfaz Centronics -interfaz GPIB Normas físicas de comunicación: -RS-232,RS-422, RS-485
mediante el
Contenidos procedimentales
estudio de las
Conexión de dispositivos
normas y las interfaces de comunicación existentes.
Análisis (3)
Contenidos actitudinales -Trabajo en equipo -Apertura al cambio -Responsabilidad -Proactividad
Aspectos contextuales: Uso en redes de comunicación en empresas que requieren interconectar diferentes
Autoevaluación No ponderable
1. Reconocer las principales características de las redes de comunicación de controladores.
Actividad 1. Foro. Normatividad en las comunicaciones y los sistemas de control. Fase 1:
Comprensión (1)
Investiga al menos dos sistemas de control que se utilicen en el hogar, en la oficina o en la industria.
2. Diferenciar los tipos de interfaces de comunicación utilizadas en los sistemas de control.
Evidencia de aprendizaje. Conexiones seriales, ¿cuál escoger?
Realiza un organizador gráfico comparativo (se sugiere una tabla comparativa) sobre las interfaces de comunicación más utilizadas en los sistemas de comunicación. En un documento que el (la) Facilitador(a) te hará llegar, estarán las instrucciones detalladas de la actividad.
De acuerdo a un caso específico de comunicación serial que tu Facilitador(a) planteará para la transmisión de datos de control, analiza cuáles son los requerimientos del sistema y menciona cuáles serían las soluciones posibles con base a las necesidades y características del problema.
(Logro 2)
(Logros 1, 2, 3)
Fase 2:
3. Identificar las normas físicas de comunicación más utilizadas.
Identifica qué tipo de transmisión de datos utiliza el tipo de interfaz y el organismo de normalización que lo rige. Comparte esta información con tus compañeros(as).
Análisis (3)
(Logro 1 y 3)
Análisis (3)
Actividad 2. Las interfaces de comunicación y los sistemas de control.
30% Actividad 3. Características de las normas físicas de comunicación. Realiza un organizador gráfico comparativo (se sugiere una tabla comparativa) de los enlaces de datos RS-232, RS-422 Y RS-485. En un documento que el (la) Facilitador(a) te hará llegar, estarán las instrucciones detalladas de
Elaborar 15 ítems de opción múltiple
Vinculación de conocimientos previos con los recién adquiridos.
(Logro 3)
Unidad:
3. Protocolos de comunicación aplicados a los sistemas de control. Metodología Enseñanza-Evaluación Metodología ABC (Aprendizaje Basado en Casos)
Competencia específica/
Componentes de la competencia
Logros de la competencia/ Nivel taxonómico del logro
Evaluación del aprendizaje Desempeños y productos que evidencien el dominio de los logros
Evaluación continua Interacciones individuales y colaborativas
Contenido declarativo:
Identificar los protocolos de comunicación para determinar las formas de conexión de datos de los sistemas de control de acuerdo con el nivel de jerarquización de la red.
Análisis (3)
Niveles de jerarquía en las redes de comunicación de controladores. Buses de comunicación y los protocolos asociados. Redes de comunicación wireless aplicadas a los sistemas de control
Contenidos procedimentales Conexión de dispositivos
Contenidos actitudinales -Trabajo en equipo -Apertura al cambio -Responsabilidad -Proactividad
Aspectos contextuales: En diferentes ámbitos, como son la industria, en el hogar, en edificios inteligentes, en la medicina moderna, etc.
1. Identificar el nivel de jerarquía en que se está dando la comunicación en una red formada por controladores y sus periféricos.
Análisis (3) 2. Revisar los protocolos de comunicación que utilizan los controladores y relacionarlos con el nivel de jerarquía en que aplican.
Actividad 2. Protocolos y niveles dentro de una red.
Actividad 1. Foro. Las empresas y los protocolos de comunicación. Fase 1: Realizar una investigación sobre empresas que comercializan equipos de control y averiguar qué productos pueden conectarse en red y qué tipos de comunicación soportan.
Comprensión (2) Fase 2: 3. Identificar las diferentes redes de comunicación wireless que sirven para intercambiar información entre los sistemas de control y los protocolos que aplican.
Análisis (3)
Tareas
Comparte por lo menos tres tipos de controladores y las posibles aplicaciones de los mismos con tus compañeros(as).
(Logros 1 y 2)
Ilustra mediante un organizador gráfico (se sugiere una tabla) qué relaciones hay entre los protocolos de comunicación y el nivel de comunicación donde se aplica dicho protocolo. Tu Facilitador(a) te proporcionará un documento con detalles de la actividad.
(Logros 1 y 2) Actividad 3. Comunicaciones wireless: ¿cuál escoger y por qué? Realiza un organizador gráfico (se sugiere un mapa mental) donde se ilustren los tipos de comunicación inalámbrica usadas para intercambiar datos entre sistemas de control. Además, realiza una tabla donde muestres las características de cada enlace wireless y las posibles aplicaciones. (Logro 3 )
E-portafolio (Ponderación de la evidencia/ Autorreflexión
Autoevaluación No ponderable
Evidencia de aprendizaje. Integración de un sistema de control conectado en red. De acuerdo a un caso que tu Facilitador(a) te hará llegar, realiza lo que se pide y agrega un diagrama a bloques que indique los protocolos de comunicación y el nivel de jerarquización que intervienen en la red. (Logros 1,2 y 3)
40%
Elaborar 15 ítems de opción múltiple
