Crèdit 2: sistemes de mesura i regulació.

a) Durada: 150 hores.

b) Objectius terminals.

Interpretar el funcionament general i les característiques dels sistemes de mesura i regulació a partir de la documentació tècnica i dels esquemes corresponents.

Relacionar cada part de l'estructura dels sistemes de mesura i regulació amb les funcions que realitza dins del sistema.

Configurar el maquinari i el programari d'adquisició de dades del sistema de mesura en funció de les condicions particulars de cada procés.

Relacionar els dispositius i components que conformen els sistemes de mesura industrial i els sistemes automàtics de regulació amb la simbologia normalitzada utilitzada en els esquemes i amb les característiques tecnològiques i la funció que realitzen dins del sistema.

Relacionar els diferents modes de funcionament dels sistemes de mesura industrial i dels sistemes automàtics de regulació amb les característiques específiques i prestacions de cada mode.

Calcular magnituds i paràmetres bàsics dels sistemes de mesuraä i regulació automàtics, a partir dels esquemes del sistema i característiques dels components i dispositius que el configuren.

Mesurar magnituds en sistemes automàtics de regulació i a sistemes de mesura industrial amb instrumentació adequada, connectada correctament i segons procediments normalitzats.

Valorar les diferències obtingudes entre els resultats de mesures realitzades en els sistemes automàtics de regulació i de mesura industrial, les especificacions de la documentació tècnica i els valors i paràmetres bàsics del sistema calculats.

Relacionar variacions o modificacions de components i dispositius dels sistemes de mesura i de regulació automàtiques amb els efectes observables en les magnituds i paràmetres del sistema.

Relacionar les diferents situacions d'emergència que poden presentar-se en un sistema automàtic de regulació amb la resposta programada del sistema.

Ajustar els paràmetres de regulació dels processos automàtics de regulació i mesura, a partir de procediments normalitzats, documentació tècnica i instrumentació adequada.

Identificar símptomes d'avaries a partir dels efectes observats a sistemes automàtics de mesura i regulació de processos.

Relacionar les avaries que es produeixen en sistemes automàticsde mesura i regulació de processos amb els diferents elements que configuren el sistema.

Aplicar procediments i mitjans específics per localitzar avaries típiques, tant de maquinari com de programari, en sistemes automàtics de mesura i regulació de processos.

Substituir o reparar elements físics o lògics identificats comä a causa d'avaria, a partir de l'aplicació de procediments adequats.

Ajustar els paràmetres del sistema de mesura i regulació posteriorment a una intervenció de manteniment, segons procediments de documentació tècnica i amb eines i instrumentació adequada.

Calibrar la instrumentació i altres elements utilitzats en el procés d'ajust en els sistemes de mesura i regulació, a partir de documentació tècnica.

c) Continguts de fets, conceptes i sistemes conceptuals.

1. Regulació automàtica:

Processos industrials.

Característiques dels diferents tipus de processos industrials.

Regulació dels processos.

Característiques de la regulació manual i automàtica dels processos.

Realimentació i control de processos.

Sistemes de control analògics i digitals.

2. Estructura funcional d'un llaç de regulació:

Estructura en llaç obert i en llaç tancat.

Components i funcions dels llaços de control.

Elements dels sistemes de control realimentats: sistema d'adquisició de dades, controlador, actuant sobre el procés.

Resposta i paràmetres característics dels sistemes realimentats.

3. Sensors analògics:

Fenòmens de transducció.

Mesura de les magnituds físiques: pressió, cabal, nivell, temperatura i altres magnituds.

Característiques dels captadors.

Tipus de sensors.

Calibrat d'instruments.

Corbes característiques.

Sensors inductius.

Sensors resistius.

Sensors d'ultrasons.

Sensors òptics i fibres òptiques.

Normalització industrial i seguretat.

4. Sistemes d'adquisició i tractament de dades:

La cadena d'adquisició de dades.

Estructura bàsica i característiques del sistema d'adquisició de dades.

Condicionadors de senyal.

Transmissors.

Característiques dels convertidors analògic/digital (A/D) i digital/analògic (D/A).

Equips i instruments utilitzats en sistemes d'adquisició de dades.

Busos industrials.

Instrumentació programable.

Característiques dels sistemes de supervisió.

Característiques dels programes SCADA.

Seguretat, fiabilitat i disponibilitat dels dispositius i sistemes de mesura.

5. Supervisió i control de processos:

Sistemes de supervisió i control.

Maquinari i programari per a l'entrada de dades.

Tractament informàtic de les dades.

Sinòptics dinàmics.

6. La unitat de control del procés:

Característiques generals i tipologia dels reguladors.

Mètodes per a l'ajust/sintonia dels reguladors.

Controladors neumàtics.

Controladors electrònics.

Controladors digitals.

Control amb ordinador.

7. Sistemes multillaç de control: tipologia, funció i característiques:

Control ratio.

Control en cascada.

Control selectiu ("override").

Control de gama partida ("split").

Control per prealimentació ("feedforward").

8. Neumàtica proporcional:

Camps d'utilització.

Lleis fonamentals del sistema.

Components de la cadena de regulació.

Vàlvules proporcionals.

Electrònica per al control del sistema.

Sistemes pseudotancats.

Llaç de regulació.

Control del sistema mitjançant un autòmat programable.

Monitorització de les variables.

9. Hidràulica proporcional:

Funcionament i parts constituents dels imants proporcional, deles vàlvules proporcionals de vies i de les vàlvules proporcionals de pressió.

Funcionament dels amplificadors de comandament per a vàlvules

proporcionals.

Circuits amb vàlvules proporcionals de vies, de pressió.

Cilindres.

Tècniques de mesures en les parts electròniques.

Tècniques de mesures en vàlvules proporcionals hidràuliques.

Tècniques de comandament indirecte d'un cilindre en funció del recorregut.

Tècniques de control de pressions.

10. Control distribuït:

Evolució dels sistemes de control: situació actual.

Arquitectura d'un sistema de control: topologia, xarxes, RTU, PLC, GTWAYS, interfícies.

Redundàncies.

Prestacions d'un sistema de control distribuït: control, producció, gestió.

Tècniques de configuració i engegat de sistemes de control distribuït.

Aplicacions industrials dels sistemes de control distribuït: processos continus i processos discontinus.

Metodologia, fases i documentació del desenvolupament dels sistemes de control distribuït.

Tendències dels sistemes de control distribuït: intel.ligència artificial, visió artificial, instrumentació intel.ligent.

11. Tecnologia Fuzzy:

Funcions i característiques dels autòmats programables que apliquen la tecnologia Fuzzy.

Estructura d'un autòmat programable de tecnologia Fuzzy.

Tècniques de programació d'autòmats programables que apliquen la tecnologia Fuzzy.

Aplicacions industrials de la tecnologia Fuzzy.

12. Tècniques de manteniment preventiu en sistemes de mesura i regulació automàtiques:

Plans d'actuació.

Recanvi de parts sotmeses a desgast.

Ajust de parts mecàniques, elèctriques, hidràuliques i neumàtiques.

Lubricació.

13. Tècniques de manteniment correctiu en sistemes de mesura i regulació automàtiques:

Tècniques d'intervencions.

Mètodes de muntatge i desmuntatge de cada equip.

Útils específics per a cada equip.

Mètodes d'assaig i prova.

14. Tècniques i equips específics de manteniment predictiu ensistemes de mesura i regulació automàtiques.

15. Documentació del manteniment de sistemes de mesura i regulació automàtiques:

Característiques tècniques.

Esquemes elèctrics, mecànics, hidràulics i neumàtics.

Documentació del programari.

Arbres d'avaries i instruccions d'ajust.

Llistes de peces.

Informes d'avaries.

Fitxers d'històrics d'avaries de cada equip.

Informes d'anàlisis estadístics d'avaries.

Informatització de la documentació del manteniment: programari d'ús general i específic.

16. Detecció, diagnosi i reparació d'avaries en sistemes de mesura i regulació automàtica:

Mètodes d'anàlisi i avaluació d'avaries.

Relacions entre efectes observats o mesurats i possibles causes.

Mètodes i tècniques per a la localització d'avaries.

Mètodes i tècniques per a treballs de reparació en sistemes de mesura i regulació automàtica.

Mètodes d'ajust i verificació de sistemes mecànics, elèctrics, hidràulics i neumàtics.

Normes de seguretat.

Elements de protecció.

17. Instrumentació i útils de reparació:

Instruments bàsics de mesura de magnituds elèctriques.

Instruments i útils d'ajust i verificació de subconjunts i components mecànics.

Programari de diagnosi.

Equips per a telediagnosi.

Equips multiprova.

Instruments específics per a cada equip per al suport del diagnòstic.

Sistemes d'autodiagnòstic.

d) Continguts de procediments.

1. Anàlisi de sistemes de mesura i regulació automàtiques:

Interpretació dels esquemes elèctrics, neumàtics, hidràulics i mecànics del sistema.

Interpretació funcional del sistema.

Identificació de components i parts bàsiques del sistema.

Identificació dels paràmetres bàsics del sistema.

Interpretació del programari del sistema.

Identificació de les relacions entre programari i maquinari del sistema.

2. Mesures reals i/o virtuals de les magnituds i senyals en sistemes de mesura i regulació automàtiques:

Identificació de les magnituds que cal mesurar.

Selecció dels instruments més adients segons magnituds que s'han de mesurar i procediments que cal utilitzar.

Selecció del programa informàtic més adient segons magnituds que cal mesurar amb instrumentació virtual.

Posada a punt del maquinari que cal utilitzar com a instrumentació virtual.

Posada a punt dels instruments en funció del valor esperat dels resultats previstos.

Realització de les mesures operant amb la seguretat i precisió demanades.

Interpretació dels resultats obtinguts, relacionant efectes amb causes.

Registre de resultats en el format adequat.

Conservació dels instruments de mesura.

Calibrat dels instruments de mesura.

3. Configuració dels sistemes de mesura per a processos continus i de sistemes de regulació amb un número limitat de llaços:

Elaboració d'especificacions i quaderns de cargues.

Realització de càlculs.

Selecció de tecnologies, equips i dispositius.

Representació gràfica de sistemes de mesura i regulació automàtica utilitzant diferents tecnologies.

4. Ajust de paràmetres i sintonia dels elements que configuren els processos regulats:

Obtenció de les dades, paràmetres i senyals de control en els punts de test del maquinari i programari dels sistemes.

Contrastació de les dades i paràmetres de control amb les especificacions de la documentació tècnica.

Ajust dels reguladors del sistema.

5. Detecció d'avaries en sistemes de mesura i regulació automàtiques:

Identificació de símptomes observats o mesurats com a disfuncions o possibles avaries.

Interpretació dels símptomes.

Indicació de possibles causes dels símptomes en diferents parts del maquinari i/o del programari.

6. Diagnosi d'avaries en sistemes de mesura i regulació automàtiques:

Interpretació d'especificacions tècniques dels sistemes.

Utilització de mètodes guiats, textuals o gràfics, per a la diagnosi d'avaries.

Identificació de seccions o parts del maquinari i/o programari com a causes possibles de l'avaria.

Selecció de proves i mesures que cal fer.

Execució de mesures amb la instrumentació adequada.

Formulació del diagnòstic.

Determinació dels elements maquinari i/o programari que calreparar o substituir.

7. Execució de la reparació dels sistemes de mesura i regulació automàtiques:

Selecció d'eines, útils i instruments necessaris.

Preparació del material i components que s'han de canviar.

Ajust de l'equip.

Verificació del funcionament de l'equip.

e) Continguts d'actituds.

1. Realització sistemàtica del procés de resolució de problemes:

Presa de decisions raonades al realitzar la configuració de sistemes automàtics de mesura, regulació i control industrials, segons especificacions funcionals.

2. Execució sistemàtica de la comprovació de resultats:

Correcció sistemàtica dels errors i/o disfuncions en els sistemes configurats, buscant el seu correcte funcionament.

3. Ordre i mètode de treball:

Ordenació de les tasques que cal realitzar en el muntatge de maquinari i realització del programari de sistemes automàtics de mesura, regulació i control industrials, buscant optimar la relació entre temps i qualitat.

Distribució racional de les operacions que cal fer dins de cada tasca de muntatge o programació, segons normatives i especificacions.

Ordenació del lloc de treball, disposant les eines, útils i instruments en el lloc idoni.

Acabat pulcre dels treballs, tant de maquinari com de programari, fent una verificació sistemàtica del treball realitzat.

Avaluació dels mètodes de treball emprats en operacions de localització d'avaries, substitució d'elements defectuosos i verificació de l'equip, buscant millorar els factors qualitat del producte i temps emprat.

4. Compromís amb les obligacions associades al treball:

Conservació de les eines, útils, instruments i equips utilitzats, fent un manteniment preventiu i correctiu d'acord amb les normatives i disponibilitats.

Gestió racional del temps disponible per fer les tasques assignades en les diferents operacions de treball de muntatge i programació.

Realització de les operacions segons les reglamentacions i normatives vigents, internes en el centre educatiu i de seguretat personal.

5. Execució independent del treball:

Execució de les tasques que cal realitzar amb autosuficiència.

6. Confiança en si mateix:

Execució de les tasques que cal realitzar amb seguretat.

Autoavaluació sistemàtica de les tasques realitzades en els aspectes de qualitat, temps, procés seguit i adequació d'eines, útils i instruments a la tasca que cal fer.

7. Mentalitat emprenedora en les tasques i accions:

Recerca de noves actuacions en la resolució de sistemes automàtics de mesura, regulació i control industrials, segons les especificacions i normatives donades.

8. Obertura a l'àmbit professional i la seva evolució:

Interès pels avenços tecnològics en la resolució dels sistemes automàtics de mesura, regulació i control industrials.

9. Adaptació a noves situacions:

Reorganització de la feina a partir de dificultats no previstes i/o noves situacions.

10. Respecte per la salut, el medi ambient i la seguretat laboral:

Realització de les tasques sota normatives de seguretat legals i internes en el centre educatiu.

Ús correcte de les eines, útils i/o equips segons l'operació que cal fer.

Recollida de deixalles en els contenidors corresponents segons el tractament que han de rebre.

11. Valoració de resultats:

Interrogació sistemàtica sobre el procés seguit en la configuració i muntatge de sistemes automàtics de mesura, regulació i control.

Autovaloració de les tasques realitzades en els aspectes de qualitat, temps, procés seguit i adequació d'eines, útils, instruments i equips a la tasca que cal fer.

12. Operacions manuals:

Realització d'operacions manuals amb ordre, pulcritud, precisió i rapidesa.