Crèdit 6: sistemes automàtics en les instal·lacions.

a) Durada: 170 hores.

b) Objectius terminals.

Interpretar el funcionament general i les característiques dels sistemes automàtics de control seqüencial i dels sistemes de regulació en l'àmbit de les instal·lacions d'edifici i procés, a partir de la documentació tècnica i dels esquemes corresponents.

Relacionar cada part de l'estructura dels sistemes automàtics de control seqüencial i dels sistemes de regulació en l'àmbit de les instal·lacions d'edifici i procés amb les funcions que realitza dins del sistema.

Relacionar els dispositius i components que conformen els sistemes automàtics de control seqüencial i els sistemes de regulació en l'àmbit de les instal·lacions d'edifici i procés amb la simbologia normalitzada utilitzada en els esquemes i amb les característiques tecnològiques i funció que realitzen dins del sistema.

Determinar la configuració bàsica de sistemes de control seqüencial i sistemes de regulació en l'àmbit d'instal·lacions d'edifici i procés, a partir de les especificacions tècniques de l'aplicació que s'ha de resoldre.

Muntar sistemes automàtics de control seqüencial i sistemes de regulació a partir dels esquemes i de la documentació tècnica.

Relacionar les diferents modalitats de funcionament dels sistemes automàtics de control seqüencial i sistemes de regulació amb les característiques específiques i prestacions de cada modalitat.

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

Mesurar magnituds a sistemes automàtics de control seqüencial i sistemes de regulació amb instrumentació adequada, connectada correctament i segons procediments normalitzats.

Contrastar resultats de mesures realitzades en els sistemes automàtics de control seqüencial i sistemes de regulació amb les especificacions de la documentació tècnica i amb valors i paràmetres bàsics del sistema calculats.

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

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

Determinar diagrames de flux amb simbologia normalitzada per desenvolupar petits programes de control per a automatismes seqüencials, a partir de les especificacions de projecte.

Codificar programes de control d'automatismes seqüencials, amb el llenguatge més adequat, a partir del diagrama de flux i d'algorismes de control optimats.

Integrar les parts de maquinari i programari del sistema automàtic de control seqüencial, en funció de les especificacions tècniques del sistema que s'ha d'automatitzar.

Comprovar les característiques de funcionalitat, fiabilitat i seguretat del procés en el sistema integrat per les parts de programari i de maquinari.

Identificar símptomes d'avaries a partir dels efectes observats en sistemes de control seqüencial i en sistemes de regulació en l'àmbit d'instal·lacions d'edifici i de procés.

Relacionar les avaries que es produeixen en sistemes automàtics de control seqüencial i en sistemes de regulació amb els diferents elements que composen el sistema.

Aplicar procediments i mitjans específics per localitzar avaries, tant de maquinari com de programari, en sistemes automàtics de control seqüencial i en sistemes de regulació.

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

c) Continguts de fets, conceptes i sistemes conceptuals.

1. Principis bàsics d'automatització:

Característiques bàsiques dels sistemes i processos automàtics.

Evolució i prospectiva dels sistemes automàtics.

Característiques dels processos continus i processos seqüencials.

2. Automatització amb sistemes cablats i amb sistemes programats:

Tipologia i característiques dels processos i sistemes de comandament automàtic.

Estructura i característiques de la cadena de comandament i regulació.

Tipus d'energia per als diferents comandaments.

Tecnologies i mitjans utilitzats en els sistemes de control cablats.

Tecnologies i mitjans utilitzats en els sistemes de control programats.

3. Tècniques per descriure especificacions funcionals de sistemes automàtics:

Diagrames de moviment.

Diagrames de comandament.

Diagrames de flux.

Diagrames funcionals: el GRAFCET.

4. Sistemes combinacionals i seqüencials:

Característiques dels sistemes combinacionals.

Àlgebra de Boole.

Variables binàries i funcions lògiques.

Característiques dels sistemes seqüencials.

Funció memòria: biestables.

Funcions bàsiques seqüencials: comptadors i registres de desplaçament.

Memòries: tipologia i característiques.

Implementació en les diferents tecnologies.

5. Quadres elèctrics:

Tipus de quadres i aplicacions.

Simbologia utilitzada en croquis i plànols constructius de quadres.

Materials per al muntatge de quadres.

Sistemes de comandament i regulació per a màquines elèctriques.

Dispositius de comandament i regulació: sensors, reguladors i actuants.

Relés i contactors.

Elements de protecció.

Elements de mesura i senyalització.

6. Autòmats programables:

Funcions i característiques de l'autòmat programable com element de control en els sistemes automàtics.

Estructura funcional d'un autòmat.

Entrades i sortides, digitals, analògiques i especials.

Tècniques de programació d'autòmats: llistat d'instruccions, esquema de contactes, GRAFCET i d'altres.

Tècniques de comunicació entre l'autòmat i el seu entorn.

Control electrofluídic mitjançant autòmat.

7. Sistemes automàtics de control pneumàtic:

Principis, lleis físiques i propietats dels gasos.

La tecnologia pneumàtica.

Parts de les instal·lacions pneumàtiques.

Producció, distribució i preparació de l'aire comprimit.

Simbologia segons normes ISO.

Tipologia, funcions i característiques dels equips, elements i dispositius.

Elements emissors de senyals.

Elements de comandament.

Elements de tractament de senyals.

Elements actuants.

8. Sistemes automàtics de control electropneumàtic:

Simbologia ISO per a elements pneumàtics i elèctrics.

Convertidors: electrovàlvules i pressòstats.

Polsadors, finals de cursa i sensors.

Processament de dades.

Comandament directe, indirecte i autoalimentació.

Comandaments en funció del recorregut, temps i pressió.

Diagrames funcionals d'etapes.

Normativa de seguretat.

9. Sistemes automàtics de control hidràulic:

Principis, lleis físiques i propietats dels fluids líquids.

La tecnologia hidràulica.

Parts de les instal·lacions hidràuliques.

Producció, conducció i distribució dels fluids líquids.

Simbologia segons normes ISO.

Tipologia, funcions i característiques dels equips, elements i dispositius.

Elements emissors de senyals.

Elements de comandament.

Elements de tractament de senyals.

Elements actuants.

10. Sistemes automàtics de control electrohidràulic:

Simbologia ISO.

Comandament directe i indirecte d'actuants.

Condicions de funcionament manual, automàtic i d'emergència.

Comandaments en funció de la pressió, posició i velocitat.

Sistemes de bloqueig.

Sistemes amb rampes d'adquisició.

Diagrames funcionals d'etapes.

Normativa de la seguretat.

11. Sistemes de regulació automàtica:

Instal·lacions de procés continu en edificis.

Processos continus industrials.

Característiques dels diferents tipus de processos continus.

Regulació dels processos.

Característiques de la regulació manual i automàtica dels processos.

Realimentació i control de processos.

Sistemes de control analògics i digitals.

12. 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.

Sistemes multillaç: característiques.

13. Sensors analògics:

Fenòmens de transducció.

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

Característiques dels captadors.

Tipus de sensors.

Normalització industrial i seguretat.

14. 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 bàsiques dels convertidors analògic/digital (A/D) i digital/analògic (D/A).

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

Característiques dels sistemes de supervisió.

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

15. La unitat de control del procés continu:

Característiques generals i tipologia dels reguladors.

Mètodes per a l'ajust/sintonia dels reguladors.

Control amb sistemes programables.

16. Tècniques de manteniment correctiu en sistemes automàtics de control seqüencial i sistemes de regulació:

Tècniques d'intervencions.

Mètodes de muntatge i desmuntatge de cada equip.

Útils específics per a cada equip.

Mètodes d'assaig i prova.

17. Documentació del manteniment de sistemes automàtics de control seqüencial i sistemes de regulació:

Característiques tècniques.

Esquemes elèctrics, mecànics, hidràulics i pneumàtics.

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.

Documentació informatitzada del manteniment: programari d'ús general i específic.

18. Detecció, diagnosi i reparació d'avaries en sistemes automàtics de control seqüencial i sistemes de regulació:

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 subconjunts mecànics, elèctrics, hidràulics i pneumàtics.

Normes de seguretat.

Elements de protecció.

19. Instrumentació i útils de reparació:

Instruments bàsics de mesura de magnituds elèctriques. Instruments i útils d'ajust i verificació de sistemes i components mecànics.

Programari i maquinari específic de diagnosi.

Equips multiprova.

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

d) Continguts de procediments.

1. Anàlisi de sistemes automàtics de control seqüencials i de sistemes de regulació de processos continus:

Interpretació dels esquemes elèctrics, pneumàtics i hidràulics 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.

Càlcul de paràmetres del sistema.

Mesura i verificació de paràmetres i magnituds del sistema.

Identificació dels efectes observables o mesurables de possibles avaries.

2. Mesures de les magnituds i senyals en sistemes automàtics de control seqüencials i en sistemes de regulació de processos continus:

Identificació de les magnituds que cal mesurar.

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

Posada al 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.

Calibratge dels instruments de mesura.

3. Configuració de sistemes de control automàtic i de sistemes de regulació de processos continus:

Elaboració d'especificacions funcionals i tècniques.

Interpretació de la normativa i de les reglamentacions que afectin al disseny.

Configuració del maquinari del sistema de control.

Selecció de tecnologies, equips i dispositius.

Realització de càlculs.

Realització del programari de control.

Realització de la documentació gràfica del sistema.

4. Ajust dels paràmetres del programari i dels elements del maquinari que configuren els processos seqüencials i continus:

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 elements del sistema.

5. Disseny de programari per a aplicacions de sistemes automàtics de control seqüencial:

Anàlisi de les estructures bàsiques dels llenguatges utilitzats en la programació d'automatismes seqüencials.

Anàlisi de l'aplicació que s'ha de programar.

Representació gràfica d'algorismes amb GRAFCET.

Realització dels mòduls i del programa d'acord amb les regles de programació del llenguatge emprat.

Depuració de cada mòdul.

Realització de l'enllaç de mòduls i programa principal.

Verificació general de l'aplicació.

6. Detecció d'avaries en sistemes automàtics de control seqüencials i en sistemes de regulació de processos continus:

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 o del programari.

7. Diagnosi d'avaries en sistemes automàtics de control seqüencials i en sistemes de regulació de processos continus:

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 o programari com a possibles causes 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 o programari que s'ha de reparar o substituir.

8. Execució de la reparació dels sistemes automàtics de control seqüencials i dels sistemes de regulació de processos continus:

Selecció d'eines, útils i instruments necessaris.

Preparació del material i components que cal canviar.

Ajust de l'equip.

Verificació del funcionament de l'equip.

e) Continguts d'actituds.

1. Execució sistemàtica del procés de resolució de problemes:

Presa de decisions raonades al realitzar tasques de configuració d'automatismes seqüencials i de sistemes de regulació de processos continus, segons especificacions funcionals.

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

2. Organització del treball:

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

Distribució racional de les operacions que s'han de 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.

Acabament 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.

3. Responsabilitat en el 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.

4. Autonomia:

Execució de les tasques que cal realitzar amb autosuficiència i 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 s'ha de fer.

5. Iniciativa:

Recerca de noves actuacions en la resolució de sistemes de control seqüencial i sistemes de regulació de processos continus, segons les especificacions i normatives donades.

6. Adaptació:

Interès pels avenços tecnològics en la resolució dels automatismes seqüencials i sistemes de regulació de processos continus.

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

7. Valoració de les condicions de treball:

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

Ús correcte de les eines, útils o equips segons l'operació que s'ha de fer.

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

8. Valoració de resultats:

Interrogació sistemàtica sobre el procés seguit en el disseny i muntatge de sistemes de control seqüencial i de regulació.

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 s'ha de fer.

9. Operacions manuals:

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