Irakasgaiaren azalpena eta testuingurua

Ingurune industrial automatizatu batean erabiltzen diren kontrol sistema integratuak ezagutzea da helburu nagusia, bai oinarriak zein teknikak eta teknologiak. Informazio trukaketa sistemak eta gainbegiratze sistemak hurbilagotik arakatuko dira.



Irakasgaiak ezagutza teoriko, metodologiko, teknologiko eta praktikoen arteko oreka planteatzen du:

- Sistema industrialen integrazioari dagozkion oinarri teorikoak landuko dira, horretarako abiapuntua "Industria Teknologiaren Ingeniaritzako Graduaren" laugarren mailan ematen den "Prozesuen Automatizazioa" izango da.

- Sistema industrialen integrazioa nola diseinatu ikasteko metodologia garatuko da.

- Industria komunikaziotarko gailuak eta gainbegiratze sistemak ikasiko dira eta haien funtsa teknologikoak azaldu eta landuko dira.

- Alde praktikoak jorratuko dira ere, automata programagarri industrialak eta industria komunikaziotarako sareak erabiliko dira sistema industrialen integrazioa lortzeko.

Ohiko deialdia: orientazioak eta uko egitea

Azterketa idatzia: 70% (GAI izateko 40%)

Mintegi/Laborategia: 30% (Etengabeko ebaluazioa)



Saoien aprobetxamendua: 5% (Banakakoa, GAI izateko 70%)

Laborategi lana: 10% (Banakakoa, GAI izateko 50%)

Amaierako lana: 15% (Taldeka, GAI izateko 50%)



Ohiko deialdiari uko egiteko, edo ebaluazio jarraiari uko egiteko, irakasleari edo koordinatzaileari adieraziko zaio irakasgaiaren hasieran adostutako formatuaren bitartez. Ohiko deialdiari edo ebaluazio jarraiari uko egiteko epea honako hau izango da: eskolak bukatu baino 2 aste lehenago.

Ebaluazio jarraiari uko eginez gero, mintegi/laborategi froga bat egin beharko du ikasleak.

Ezohiko deialdia: orientazioak eta uko egitea

Azterketa idatzia: 70% (GAI izateko 50%)

Laborategi froga: 30% (GAI izateko 50%)



Deialdi bereziari uko egiteko, koordinatzaileari adieraziko zaio irakasgaiaren hasieran adostutako formatuaren bitartez. Deialdi bereziari uko egiteko epea honako hau izango da: azterketa eguna baino 2 aste lehenago.

Irakasgai-zerrenda

GAI ZERRENDA OROKORRA:



1. Gaia Komunikazio industrialen oinarrizko kontzeptuak. Automatizazioaren mailak. Komunikazio-sareak. Transmisio moduak eta bideak. Gainbegiratze sistemak. Datuen kodeteza eta transmisioa. Serieko protokoloa fabrikazio ingurunetan.

2. Gaia Sare-arkitektura. ISOren OSI erreferentzia eredua. Protokoloen hierarkia. Erreferentzia-mailak. Industria sareen arkitekturak.

3. Gaia Komunikazio industrialak. Gailuari zuzenduak: busak eta sareen arkitekturak. Kontrolari zuzenduak: kontrol-busak. Instalazioaren sareak.

4. Gaia Sare industrialak. Ezaugarriak. Sareko topologiak eta transmisio-bideak. Sare-arkitekturak.

5. Gaia Kontrol-sistema banatuak. Gainbegiratze sistemak eta monitorizazioa.



ALDE TEORIKOAREN GARAPENA (10 Saioa:1,5 ordu):



1. MULTZOA - Komunikazio industrialen oinarrizko kontzeptuak



1. Gaia. Komunikazio industrialak: sarrera

Oinarrizko kontzeptuak: Datuen eskuratzea eta kontrola, seinale analogikoen transformazioa, datuen transmisioa, kodetzea, komunikazio-protokoloak, oinarrizko lotura-protokoloak.



2. MULTZOA - Sare-arkitektura



2. Gaia. OSI/ISO Arkitektura

Protokoloen hierarkiak, erreferentzia-mailak, mailen arteko komunikazioa, datuen unitateak, zerbitzuak eta primitiboak, sare industrialek arkitekturak, instalazioaren sarea, eremu-busak.



3. MULTZOA - Komunikazio Industrialak



3. Gaia. Busak Eragingailu/Sentsore

3.1 Gaia. AS-i busa: AS-i busaren ikuspegi orokorra, busaren oinarrizko osagaiak, ezaugarri orokorrak, maila fisikoa, datuen lotura-maila, osagai aktiboak eta pasiboak, bilbeak eta zerbitzuak, profilak, funtzioak, sarearen diagnosia, AS-i v2.1 espezifikazioa.



4. Gaia. Eremu-busak

4.1 Gaia. PROFIBUS: Definizioa eta estandarrak, ezaugarri orokorrak, ezaugarri teknikoak, PROFIBUS arkitektura, maila fisikoa - PHY (topologia, transmisio metodoa), lotura-maila - FDL (transmisio-protokoloa, lekukoa pasatze, denborak, FDL zerbitzuak), FMA1/2 zerbitzuak.

4.2 Gaia. CAN: Ezaugarri orokorrak, datuen lotura, broadcast komunikazioa, urruneko bilbearen eskaera, bus-epaile, komunikazio-zerbitzuak, CAN bilbeak, erroren tratamendua.



5. Gaia. Industrial Ethernet

5.1 Gaia. Ethernet-en oinarrizko kontzeptuak: Ezaugarri teknikoak, Ethernet motak, bilbe motak, komunikabidea atzitzeko metodoa, Ethernet-en arazoak industrian, sareko topologak, busaren osagaiak, transmisio-bideak, Ethernet Industrialen soluzioak.

5.2 Gaia. Ethernet TCP/IP: Ezaugarri orokorrak, IP, TCP edo ISO, TCP-IP (ezaugarriak, Internet-maila, Garraio-maila, Aplikazio-maila), programaziorako intefaseak.

5.3 Gaia. PROFInet: Transmisio-moduak, denbora errrealeko komunikazioa, eremuko gailu deszentralizatuak, mugimenduaren kontrola, automatizazio deszentralizatua, sare-instalazioa, IT estandarrak, sareko sarbidearen segurtasuna, segurtasuna, prozesua.



4. MULTZOA - Kontrol-sistema banatuak Sistemas. Gainbegiratze Sistemak eta Monitorizazioa



6. Gaia. OPC

6.1 Gaia. OPC Klasikoa: Helburua, egoera, arkitektura, OPC-ren oinarriak, objektuak eta interfaseak, OPC aplikazioak, arkitektura orokorra eta osagaiak, zerbitzari lokalak eta urrunekoak, OPC estandarrak.

6.2 GAia. OPC UA: Funtsezko ezaugarriak, funtsezko osagaiak, arkitekturaren mailak, espezifikazioen multzoa, garraio-protokoloak, datuen eredua, informazioaren eredua, zerbitzuak, profilak, segurtasuna, infromazioaren antolaketa (helbideratzearen espazioa, nodoak eta erreferentziak, gertaerak, historikoen atzipena, aplikazioen garapena.



7. Gaia. Gainbegiratze Sistemak

Helburuak. Motak eta ezaugarriak. Prozesuen gainbegiratzerako teknologiak. Eskuratzea. Erregistroa. Prozesuaren adierazpidea. Akatsen detekzioa. Ezagutzaren kudeaketarako eta erabakiak hartzeko tresnak. Interfaseak, SCADAk.



MINTEGIKO GAIEN GARAPENA (10 Saioa:1,5 ordu):



- 1. Saioa: Komunikazio industrialen hastapenak - Serieko komunikazioa

- 2. Saioa: SIMATIC komunikazioak

- 3. Saioa: AS-i

- 4. Saioa: PROFIBUS-DP

- 5. Saioa: DeviceNet

- 6. Saioa: TCP/IP

- 7. Saioa: PROFInet-IO

- 8. Saioa: OPC-DA

- 9. Saioa: OPC-UA

- 10. Saioa: SCADA sistemak



LABORATEGIKO PRAKTIKEN GARAPENA (8 saio):



- 1. Saioa: S7 komunikazioak (1,5 ordu)

- 2. Saioa: Prozesuen kontrolaren komunikazioak - AS-i (1,5 ordu)

- 3. Saioa: I/O komunikazioak - PROFIBUS DP 1/2 (2 ordu)

- 4. Saioa: I/O komunikazioak - PROFIBUS DP 2/2 (2 ordu)

- 5. Saioa: IE komunikazioak - TCP/IP (2 ordu)

- 6. Saioa: I/O komunikazioak - PROFInet IO (2 ordu)

- 7. Saioa: OPC-DA komunikazioak (2 ordu)

- 8. Saioa: Gainbegiratze Sistemak (2 ordu)

Bibliografia

Nahitaez erabili beharreko materiala

Eskola magistralak, mintegiak eta laborategiak jarraitzeko ikasmaterialak gela birtualean eskuragarri ditu ikasleak.



Lanak burutu ahal izateko beharko dituzten bitarteko informatikoak (softwarea) ikasleek eskura izango dute:



- Gailuen hardwarea konfigurazioa burutzeko softwarea



- Gailuak programatzeko softwarea



- Komunikazioen konfigurazioa burutzeko softwarea



Hardware-ekipamendua:



- Ordenagailu pertsonalak



- Automata programagarriak - SIMATIC-S7-1500



- Komunikazioetarako prozesadoreak - As-i, PB-DP, PN-IO



- Maiztasun-erregulagailuak SINAMIC G120



- Fabrikazio-zelulak - FESTO MecLab



- Plataforma anitzak - Arduino UNO/Ethernet Shield

Oinarrizko bibliografia

Izenburua: Comunicaciones Industriales: Principios básicos

Egileak: M. A. Castro Gil, G. Díaz Orueta, F. Mur Pérez, R. Sebastián Fernández, etc.

Argitaletxea: UNED

Argitalpen urtea: 2007



Izenburua: Comunicaciones Industriales: Sistemas Distribuidos y Aplicaciones

Egileak: M. A. Castro Gil, G. Díaz Orueta, F. Mur Pérez, R. Sebastián Fernández, etc.

Argitaletxea: UNED

Argitalpen urtea: 2010



Izenburua: Redes de Computadoras

Egileak: A. S. Tanenbaum

Argitaletxea: Pearson Universidad. 5ª edición

Argitalpen urtea: 2013



Izenburua: Comunicaciones Industriales. Una visión práctica con Simatic S7

Egileak: V.M Sempere, J. Silvestre, J.A. Martínez

Argitaletxea: Editorial de la Universidad Politécnica de Valencia

Argitalpen urtea: 2002



Izenburua: Profibus. The Fieldbus for Industrial Automation

Egileak: K. Bender. Carl Hanser Verlag

Argitaletxea: Prentice

Argitalpen urtea: 1993



Izenburua: Automating with PROFINET (2nd edition)

Egileak: R. Pigan, M. Metter

Argitaletxea: Wiley

Argitalpen urtea: 2008



Izenburua: OPC - From Data Access to Unified Architecture

Egileak: J. Lange, F. Iwanitz, T.J. Burke

Argitaletxea: Vde Verlag Gmbh, 4ªEdición

Argitalpen urtea: 2010



Izenburua: Sistemas de Supervisión (2ª Edición)

Egileak: J. Colomer, J. Meléndez, J. Ayza.

Argitaletxea: Cuadernos CEA-IFAC. Cetisa / Boixareu Editores

Argitalpen urtea: 2001

Aldizkariak

Automática e Instrumentación http://www.tecnipublicaciones.com/automatica/



IEEE Transactions on Industrial Informatics. http://www.ieee.org/



Control Engineering Practice. A Journal of IFAC, the International Federation of Automatic Control. http://www.elsevier.com/

Estekak

IFAC-International Federation of Automatic Control. http://www.ifac-control.org/



Comité Español de Automática. http://www.cea-ifac.es/



PI - PROFIBUS & PROFINET International http://www.profibus.com/



Open DeviceNet Vendor Association http://www.odva.org



EtherCAT Technology Group http://www.ethercat.org



OPC Foundation http://www.opcfoundation.org