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Fichas de asignaturas 2015-16


ELECTRÓNICA Y AUTOMÁTICA DE CONTROL APLICADA AL BUQUE

Asignaturas
 

  Código Nombre    
Asignatura 40906016 ELECTRÓNICA Y AUTOMÁTICA DE CONTROL APLICADA AL BUQUE Créditos Teóricos 3.75
Título 40906 GRADO EN ARQUITECTURA NAVAL E INGENIERÍA MARÍTIMA Créditos Prácticos 3.75
Curso   2 Tipo Obligatoria
Créd. ECTS   6    
Departamento C105 CONSTRUCCIONES NAVALES    

 

Requisitos previos

Ninguno.

 

Recomendaciones

Haber cursado y superado las asignaturas:
-Electrotecnia aplicada al buque.
-Informática aplicada a la ingeniería.

 

Profesorado

Nombre Apellido 1 Apellido 2 C.C.E. Coordinador  
EMILIO BRAVO LOPEZ PROFESOR ASOCIADO S  

 

Competencias

Se relacionan aquí las competencias de la materia/módulo o título al que pertenece la asignatura, entre las que el profesorado podrá indicar las relacionadas con la asignatura.

Identificador Competencia Tipo
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 GENERAL
CB2 Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio GENERAL
CB3 Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética GENERAL
CB4 Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado GENERAL
CB5 Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía GENERAL
G03 Capacidad para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones basándose en los conocimientos adquiridos en materias básicas y tecnológicas GENERAL
G04 Capacidad para resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y para comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas GENERAL
G05 Capacidad para la realización de mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, planos de labores y otros trabajos análogos, basándose en los conocimientos adquiridos en esas materias GENERAL
G06 Capacidad para el manejo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento GENERAL
N03 Conocimiento de la teoría de circuitos y de las características de las máquinas eléctricas y capacidad para realizar cálculos de sistemas en los que intervengan dichos elementos ESPECÍFICA
N04 Conocimiento de la teoría de automatismos y métodos de control y de su aplicación a bordo ESPECÍFICA
N05 Conocimiento de las características de los componentes y sistemas electrónicos y de su aplicación a bordo ESPECÍFICA
T05 Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica TRANSVERSAL
T09 Capacidad para trabajar en equipo TRANSVERSAL

 

Resultados Aprendizaje

Identificador Resultado
R-03 Describir las características básicas de los componentes y sistemas electrónicos.
R-08 Diseñar y establecer los requisitos de los diferentes Sistemas de Control existentes en un buque.
R-07 Distinguir las diferentes arquitecturas que puede presentar el Sistema Integrado de control de la Plataforma de los buques.
R-06 Distinguir las diferentes tecnologías de Control, Comunicación y Automatización implementadas en los buques.
R-05 Emplear adecuadamente las diferentes estrategias de control aplicada en los buques.
R-01 Emplear adecuadamente la terminología básica de la asignatura.
R-04 Identificar los diferentes elementos de la arquitectura de un Sistema de Control.
R-02 Identificar los distintos componentes de los sistemas electrónicos a bordo de buques.
R-09 Interpretar y aplicar las Reglamentaciones y las Normas referente los sistemas de control.

 

Actividades formativas

Actividad Detalle Horas Grupo Competencias a desarrollar
01. Teoría
MODALIDAD ORGANIZATIVA: Clases teóricas
METODO DE ENSEÑANZA/APRENDIZAJE: Exposición
verbal de contenidos. Sesiones expositivas,
explicativas y demostrativas de los contenidos.

En ellas el profesor expone los principios
tecnológicos y técnicos que caracterizan a los
componentes, equipos y sistemas que se esten
tratando de acuerdo a los contenidos de la
asignatura.

Se realizará un seguimiento temporal de la
adquisición de conocimientos a través de pregunta
en clases y planteamientos de debates sobre un
tema relacionado.
30 G03 G06
02. Prácticas, seminarios y problemas
MODALIDAD ORGANIZATIVA: Seminarios practicos.
METODO DE ENSEÑANZA/APRENDIZAJE:  Aprendizaje
basado en la programación de equipos y sistemas
de regulación y control.

En ella se desarrollaran actividades de
aplicación de los conocimientos adquiridos en las
clases teóricas, desarrollandolos
esquematicamente sobre plataformas informaticas
en modo de simulación y analizando los resultados
obtenidos y contrastandolos con los inicialmente
programados.
10 G03 G04 G05 G06 N03 N04 N05 T05 T09
04. Prácticas de laboratorio
MODALIDAD ORGANIZATIVA: Clases
prácticas.
METODO DE ENSEÑANZA/APRENDIZAJE:
Aprendizaje basado en la programación
de equipos y sistemas de regulación y
control.

En ella se desarrollaran actividades de
aplicación de los conocimientos
adquiridos en las clases teóricas,
potenciando la identificación de
componentes, equipos y sistemas,
analizando los resultados obtenidos y
contrastandolos con los inicialmente
programados, teniendo especial
importancia el autoaprendizaje.

la realización de estas prácticas se
desarrollarán en el laboratorio del sistemas
automáticos del buque con equipos industriales de
uso habiual en la plataformas navales.
15 G03 G04 G05 G06 N03 N04 N05 T05 T09
06. Prácticas de salida de campo
MODALIDAD ORGANIZATIVA: Prácticas de campo.
METODO DE ENSEÑANZA/APRENDIZAJE: Aprendizaje
basado en la observación de instalaciones de
sistemas en plantas de astilleros y plataformas
navales.

En estas salidas a campo, se visitarán talleres y
servicios de los astilleros, así como buques en
construcción en los que se pueda observar los
sistemas de regulación, control y supervisión
instalados en su modo de funcionamiento normal.

Alternativamente, por motivos organizativos o
académicos, la visita a campo puede ser
sustituida por prácticas de laboratorio
adicionales.
5 G03 G04 G05 G06 N03 N04 N05 T05 T09
10. Actividades formativas no presenciales
Modalidad Organizativa: Estudio y trabajo
autónomo.
90 G03 G04 G05 G06 N03 N04 N05

 

Evaluación

Criterios Generales de Evaluación

La calificación general de la asignatura será la suma de las puntuaciones
obtenidas en cada una de las actividades, según su ponderación (ver procedimiento
de la calificación).

 

Procedimiento de Evaluación

Tarea/Actividades Medios, Técnicas e Instrumentos Evaluador/es Competencias a evaluar
Prácticas de salida de campo. Análisis y valoración del trabajo realizado por el alumno tras la visita realizada al astillero. Valoraciones de amplitud del contenido, profundidad del analisis técnico y aportación de ideas que supongan mejoras.
  • Profesor/a
G03 G04 G06 N03 N04 N05
Realización de pruebas de progreso. Prueba escrita de contenidos teorico/práctico según contenidos en progreso.
  • Profesor/a
G03 G04 G05 G06 N03 N04 N05
Realización de una prueba final. Prueba escrita compuesta por cuestiones teóricas y resolución de circuitos.
  • Profesor/a
G03 G04 G05 G06 N03 N04 N05
Trabajo de realización de las prácticas de laboratorio. Análisis y valoración de las resoluciones de ejercicios prácticos y configuración de sistemas planteados en el cuaderno de prácticas de laboratorio.
  • Profesor/a
G03 G04 G05 G06 N03 N04 N05 T05 T09

 

Procedimiento de calificación

Se evaluará tanto la realización de diversas actividades entregables que se
propondrán en el aula, las pruebas de progreso que se realizarán a lo largo del
curso / el examen oficial en sus distintas convocatorias, las prácticas de
laboratorio y la participación activa del alumno mediante la entrega de tareas.
En las pruebas de progreso y en los exámenes oficiales se valorará la adecuación,
claridad, coherencia, justificación, precisión en las respuestas y el empleo del
vocabulario técnico. Estas pruebas serán escritas. A lo largo del curso se
realizarán dos pruebas de progreso: Temas 1 a 7, y Temas 8 a 12. Supondrán un 70%
de la calificación global de la asignatura teniendo que obtener mínimo el 5 sobre
10 en los exámenes para poder superar la asignatura (35% del total). La no
superación de las pruebas de progreso obligará al alumno a realizar el examen
oficial en alguna de sus convocatorias. Igualmente hay que obtener un 5 sobre 10
en las convocatorias oficiales para poder superar la asignatura. Si no se superan
las pruebas escritas la calificación que irá al acta será la de las pruebas
escritas, sin sumar ni las calificaciones de las prácticas ni las calificaciones
de los ejercicios entregables.
Los trabajos de evaluación continua, entregables, supondrán un 10% de la
calificación global de la asignatura, y podrán ser propuestos, a realizar en el
aula, o a través del campus virtual.Los ejercicios entregables son de carácter
voluntario, su no entrega supone la perdida de la puntuación que le corresponde.
Los trabajos de prácticas de laboratorio supondrán un 20% de la calificación
global de la asignatura. Las prácticas de laboratorio son de carácter
obligatorio, así como la entrega del correspondiente cuadernillo de prácticas,
debiéndose asistir a un mínimo del 80% para poder superar la asignatura. La falta
de asistencia a las prácticas de laboratorio supondrá una calificación de
carácter NO PRESENTADO.
El alumno que no supere una, o más de una, de las  pruebas de progreso anteriores
deberá realizar un examen final que se valorará de la misma forma que las pruebas
de progreso (suponiendo un 70% de la calificación final), siendo la junta de
escuela quién establezca la fecha y lugar de realización.
Se considerará que han adquirido las competencias de la asignatura aquellos
alumnos que obtengan 5 o más puntos entre todas las actividades evaluadas.

 

Descripcion de los Contenidos

Contenido Competencias relacionadas Resultados de aprendizaje relacionados
            Tema 00: Presentación de la asignatura.
0.1 Objetivos de la asignatura.
0.2 Contenidos.
0.3 Actividades formativas.
0.4 Evaluación.
0.5 Bibliografia.
0.6 Tutorias.

        
CB1 CB2 CB3 CB4 CB5 G03 G04 G05 G06 T05 T09 R-01
            TEMA 01: INTRODUCCIÓN
1.1. Definición de automática y automatización
1.2. Factores que favorecen la automatización
1.3. Funciones básicas de la automatización.
1.4. Evolución histórica de los sistemas de automatización de buques.
1.5. Situación actual de la automatización de buques.

        
N04 N05 T05 T09 R-03 R-08 R-07 R-06 R-05 R-01 R-04 R-02 R-09
            TEMA 02: SITEMAS DE CONTROL
2.1. Definición de control y de control de sistemas.
2.2. Sistemas de control en lazo abierto y en lazo cerrado.
2.3. Señales de un sistema de control. Sistemas analógicos y digitales.
2.4. Lógica cableada, lógica programable y sistemas electrónicos de control a medida.
2.5. Fases para la elaboración de un proyecto de un sistema de control.

        
N04 N05 T05 T09 R-03 R-08 R-07 R-06 R-05 R-01 R-04 R-02 R-09
            TEMA 03: AUTOMATISMOS LÓGICOS
3.1. Diagrama de bloques de un sistema automatizado
3.2. Modelos para el estudio de los sistemas automatizados independientemente de la tecnología a utilizar.
3.3. Sistemas automáticos y modelo
3.4. Análisis y síntesis de un sistema de automatización.
3.5. Modelo para variables lógicas.
3.6. Variables lógicas y variables numéricas.
3.7. Sistemas lógicos combinacionales y secuenciales.
3.8. Sistemas de numeración.
3.9. Algebra de Boole.
3.10.Simplificación de sistemas lógicos combinacionales mediante tablas de Karnaugh.
3.11.Diseño de sistemas lógicos secuenciales mediante biestables R-S.
3.12.Diseño de sistemas lógicos secuenciales mediante GRAFCET.
3.13.Introducción al automatismo mediante dispositivos neumáticos e hidráulicos.

        
N04 N05 T05 T09 R-03 R-08 R-07 R-06 R-05 R-01 R-04 R-02 R-09
            TEMA 04: AUTOMATISMOS CON SEÑALES ANALÓGICAS
4.1. Definición de señales analógicas.
4.2. Modelo para el estudio de los sistemas automáticos analógicos.
4.3. Función de transferencia.
4.4. Diagramas de bloques de sistemas automáticos analógicos.
4.5. Regulación: Conceptos y definiciones.
4.6. Diagrama de bloques de regulación
4.7. Reguladores Todo o Nada.
4.8. Reguladores PID.

        
N04 N05 T05 T09 R-03 R-08 R-07 R-06 R-05 R-01 R-04 R-02 R-09
            TEMA 05: AUTOMATAS PROGRAMABLES INDUSTRIALES (API). ARQUITECTURA INTERNA.
5.1. El autómata programable industrial.
5.2. Bloque esenciales de un autómata programable.
5.3. La unidad central de procesos.
5.4. La memoria.
5.5. La fuente de alimentación.
5.6. Las interfaces de E/S.
5.7. Gamas de autómatas programables.

        
N04 N05 T05 T09 R-03 R-08 R-07 R-06 R-05 R-01 R-04 R-02 R-09
            TEMA 06: CICLO DE FUNCIONAMIENTO DE UN AUTÓMATA PROGRAMABLE
6.1. Modos de operación de un autómata programable.
6.2. Ciclo de funcionamiento de un autómata programable.
6.3. Chequeos del sistema durante el ciclo de funcionamiento.
6.4. Errores más frecuentes durante la operación de un autómata programable.
6.5. Tiempo de ejecución de un ciclo.
6.6. Retardos de conmutación de las E/S.
6.7. Tiempo de respuesta de una señal. Control en tiempo real.
6.8. Interrupciones del ciclo de funcionamiento. Procesado de señales rápidas.

        
N04 N05 T05 T09 R-03 R-08 R-07 R-06 R-05 R-01 R-04 R-02 R-09
            TEMA 07: CONFIGURACIÓN EXTERNA DE UN SISTEMA DE CONTROL CON AUTÓMATAS PROGRAMABLES
7.1. Tipos de CPU.
7.2. Clasificación de las CPU.
7.3. Unidad de control.
7.4. Configuración de la unidad de control.
7.5. Unidades de control redundantes.
7.6. Configuraciones posibles del sistema de E/S. Centralizadas y distribuidas.

        
N04 N05 T05 T09 R-03 R-08 R-07 R-06 R-05 R-01 R-04 R-02 R-09
            TEMA 08: SENSORES Y ACTUADORES
8.1. Definición y estructura de los sensores y actuadores.
8.2. Clasificación de los sensores.
8.3. Características generales de los sensores.
8.4. Sensores de proximidad.
8.5. Sensores de posición o distancia.
8.6. Sensores de pequeños desplazamientos.
8.7. Sensores de velocidad.
8.8. Sensores de aceleración.
8.9. Sensores de fuerza y par.
8.10.Sensores de temperatura.
8.11.Sensores de presión.
8.12.Sensores de nivel.
8.13.Sensores de caudal.
8.14.Actuadores: Contactores y relés.
8.15.Actuadores neumáticos e hidráulicos.

        
N03 N04 N05 T05 T09 R-03 R-08 R-07 R-06 R-05 R-01 R-04 R-02 R-09
            Tema 09: INTERFACES
9.1. Introducción a los dispositivos semiconductores elementales: Diodos
9.2. Introducción a los dispositivos semiconductores elementales: Transistores
9.3. Introducción a los dispositivos semiconductores elementales: Triac y Tiristores
9.4. Introducción a los Amplificadores Operacionales.
9.5. Resolución de circuitos básicos con diodos, transistores y amplificadores operacionales.
9.6. Introducción a la electrónica de potencia.
9.7. Interfaces de Entradas / Salidas:
9.7.1. Definición de interface.
9.7.2. Tipos de interfaces.
9.7.3. Margen de ruido de las interfaces de entrada / salida.
9.7.4. Tarjeta binaria de entrada por positivo.
9.7.5. Tarjeta binaria de entrada por negativo.
9.7.6. Tarjeta binaria de entrada por C.A.
9.7.7. Tarjeta binaria de salida por positivo.
9.7.8. Tarjeta binaria de salida por negativo.
9.7.9. Tarjeta binaria de salida por Triac.
9.7.10. Tarjeta binaria de salida por contacto de relé.
9.7.11. Interfaces de señales analógicas. Concepto de convertidores A/D, D/A.
9.7.12. Tarjeta analógica de entradas.
9.7.13. Tarjeta analógica de salidas.
9.7.14. Escalado de señales analógicas.
9.7.15. Iterfaces especiales: Temperatura,PID, Encoders,Contadores rápidos y Comunicaciones.

        
N03 N04 N05 T05 T09 R-03 R-08 R-07 R-06 R-05 R-01 R-04 R-02 R-09
            TEMA 10: PROGRAMACIÓN DE AUTÓMATAS PROGRAMABLES
10.1. El estándar IEC-1131
10.2. Programación mediante bloques funcionales.
10.3. Programación mediante lenguaje LADDER.
10.4. Programación mediante lenguaje estructurado.
10.5. Programación mediante GRAFCET.

        
N04 N05 T05 T09 R-03 R-08 R-07 R-06 R-05 R-01 R-04 R-02 R-09
            TEMA 11: COMUNICACIONES INDUSTRIALES
11.1. Conceptos generales de comunicaciones industriales.
11.2. Topologías de las redes de comunicaciones.
11.3. Nivel físico de las redes de comunicaciones.
11.4. Estructura lógica de las redes de comunicaciones.
11.5. Introducción a los tipos de redes de comunicaciones industriales más utilizados: Profibus, CanBus, Bus-Asi y
Ethernet.

        
N04 N05 T05 T09 R-03 R-08 R-07 R-06 R-05 R-01 R-04 R-02 R-09
            TEMA 12: SISTEMAS INTERGRADOS DE CONTROL DE UN BUQUE
12.1. Sociedades de clasificación y sistemas de control. Cotas de clasificación.
12.2. Arquitectura hardware de un sistema de control de un buque.
12.3. Sistemas SCADA.

        
N04 N05 T05 T09 R-03 R-08 R-07 R-06 R-05 R-01 R-04 R-02 R-09
            
        

 

Bibliografía

Bibliografía Básica

AUTOMATAS PROGRAMABLES

Autores: Josep Barcells Sendra, Jose Luis Romeral

ISBN: 84-267-1089-1

Editorial: Marcombo, S.A.

ELECTRONICA

Autor: Allan R. Hambley

ISBN: 9788420529998

Editorial: Pearson Education

 

Bibliografía Específica

MANUAL DE AUTOMATIZACION ELECTRICA

Autor: Germán Santamaría

ISBN:  9788476350041

Editorial: Arcos Libros.

SENSORES Y ANALIZADORES ELECTRÓNICOS

Autor: Harry N. Norton

ISBN: 9788425211935

Editorial: Gustavo Gili

TRANSDUCTORES Y MEDIDORES ELECTRÓNICOS

Autor: José Mompin Poblet

ISBN: 8426704735, 9788426704733

Editorial: Marcombo, S.A.

COMUNICACIONES INDUSTRIALES: Guía práctica

Autor: Aquilino Rodríguez Penin

ISBN: 84-267-1510-9

Editorial: Marcombo, S.A.

 

Bibliografía Ampliación

AUTOMATAS PROGRAMABLES, Entorno y Aplicaciones.

Autores: Enrique Mandado Pérez, Jorge Marcos Acevedo, José I. Armesto Quiroga, Serafín Pérez López.

ISBN: 84-9732-328-9

Editorial: Thomson

INGENIERIA DE LA AUTOMATIZACION INDUSTRIAL

Autor: Ramón Piedrafita Moreno

ISBN: 84-7897-604-3

Editorial: Ra-Ma

AUTOMATIZACION DE PROCESOS INDUSTRIALES

Autor: Emilio García Moreno

ISBN: 9788477217596

Editorial: UNIVERSIDAD POLITECNICA DE VALENCIA. SERVICIO DE PUBLICACION

 

El presente documento es propiedad de la Universidad de Cádiz y forma parte de su Sistema de Gestión de Calidad Docente. En aplicación de la Ley 3/2007, de 22 de marzo, para la igualdad efectiva de mujeres y hombres, así como la Ley 12/2007, de 26 de noviembre, para la promoción de la igualdad de género en Andalucía, toda alusión a personas o colectivos incluida en este documento estará haciendo referencia al género gramatical neutro, incluyendo por lo tanto la posibilidad de referirse tanto a mujeres como a hombres.