Control automático de procesos industriales

1. Introducción a los sistemas de control automático en procesos industriales.
2. Componentes básicos de un sistema de control automático.
3. Funciones y características de los sensores, controladores y actuadores.

• Visita a planta industrial:

  Los estudiantes realizarán una visita a una planta industrial para observar en funcionamiento un sistema de control automático, identificando los componentes básicos y su interacción en tiempo real.

  Puntos clave: Observación directa de componentes, análisis de su funcionamiento, discusión en grupo.

  Aprendizajes: Identificación práctica de los elementos de un sistema de control.

• Presentación y discusión en clase:

  Presentación sobre los componentes básicos de un sistema de control automático en un proceso industrial, seguida de un debate en clase para reforzar la comprensión.

  Puntos clave: Exposición teórica, debate interactivo, resolución de dudas.

  Aprendizajes: Comprender la función de los componentes y su importancia en el control automático.

Los estudiantes serán evaluados mediante un cuestionario teórico-práctico que incluirá preguntas sobre la identificación y función de los componentes básicos de un sistema de control automático en un proceso industrial.

Esta unidad está diseñada para durar 2 semanas.

1. Introducción a los diagramas de bloques.
2. Elementos básicos de un diagrama de bloques.
3. Análisis de la respuesta de sistemas de control a través de diagramas de bloques.

• Sesión interactiva en clase:
  En esta actividad, los estudiantes participarán en la construcción y análisis de diversos diagramas de bloques, discutiendo en grupos las funciones y relaciones de los componentes. Se destacarán las ventajas de representar sistemas de control de esta manera y se enfatizará la importancia de esta herramienta en la ingeniería de control.
• Estudio de caso:
  Los estudiantes resolverán un caso práctico de control de temperatura en un reactor químico a través de un diagrama de bloques, identificando las entradas, salidas y la función de cada bloque. Se discutirán las implicaciones de diseño y análisis en la estabilidad y desempeño del sistema.

Los estudiantes serán evaluados a través de la realización de ejercicios prácticos de diseño y análisis de diagramas de bloques, así como de la resolución de problemas que requieran la representación de sistemas de control mediante esta herramienta.

Esta unidad se desarrollará a lo largo de 2 semanas.

1. Cálculo de ganancias en sistemas de control automático.
2. Determinación de tiempos de respuesta de sistemas de control.
3. Análisis de la estabilidad en sistemas de control industrial.

• Actividad 1: Cálculo de ganancias en sistemas de control automático

  Los estudiantes realizarán ejercicios prácticos para determinar las ganancias necesarias en sistemas de control automático.

  Esta actividad permitirá a los estudiantes comprender cómo ajustar las ganancias para lograr el control deseado en un proceso industrial.

• Actividad 2: Determinación de tiempos de respuesta en sistemas de control

  Mediante simulaciones y cálculos, los estudiantes analizarán cómo afectan los tiempos de respuesta al comportamiento de un sistema de control industrial.

  Esta actividad ayudará a los estudiantes a comprender la importancia de los tiempos de respuesta en el diseño de sistemas de control.

• Actividad 3: Evaluación de estabilidad en sistemas de control industrial

  Los estudiantes realizarán casos de estudio y análisis de estabilidad en sistemas de control para identificar posibles problemas y soluciones.

  Esta actividad permitirá a los estudiantes aplicar conceptos teóricos sobre estabilidad en situaciones prácticas.

Los alumnos serán evaluados a través de ejercicios prácticos, problemas de cálculo de parámetros de control y análisis de estabilidad en sistemas de procesos industriales.

1. Conceptos básicos de los controladores PID.
2. Técnicas de sintonización de controladores PID.
3. Metodologías para la aplicación de la sintonización en procesos industriales.

• Práctica de laboratorio: Implementación de controladores PID

  En esta actividad, los estudiantes implementarán controladores PID en un ambiente de laboratorio simulado. Se analizarán los resultados obtenidos y se discutirán las ventajas y desventajas de cada técnica de sintonización.

• Estudio de caso: Sintonización de controladores en una planta industrial

  Se presentará un caso real de sintonización de controladores PID en una planta industrial. Los estudiantes deberán proponer y justificar la mejor estrategia de sintonización a aplicar, considerando los objetivos de control específicos de la planta.

Los estudiantes serán evaluados mediante la resolución de problemas teóricos y prácticos relacionados con la sintonización de controladores PID, así como a través de la presentación de informes y análisis de casos.

Esta unidad tendrá una duración aproximada de 2 semanas.

1. Introducción a las simulaciones de sistemas de control automático.
2. Herramientas de simulación disponibles.
3. Modelado de sistemas de control para simulaciones.
4. Análisis de resultados y comportamiento del sistema.
5. Mejoras y optimizaciones a partir de simulaciones.

• Simulación de un sistema de control en software especializado

  Los estudiantes realizarán una simulación de un sistema de control automático utilizando un software específico. Se analizarán los resultados obtenidos, identificando posibles problemas y proponiendo soluciones.

• Comparativa de diferentes modelos de simulación

  Se realizará una actividad donde los estudiantes compararán los resultados de simulaciones de un mismo sistema utilizando diferentes herramientas de simulación. Se discutirán las ventajas y desventajas de cada herramienta.

Los estudiantes serán evaluados a través de la realización de simulaciones de sistemas de control automático, su capacidad para interpretar los resultados y proponer soluciones efectivas.

Esta unidad se desarrollará a lo largo de 2 semanas.