G4021327 - Control de Procesos (Tecnoloxía Específico, Química Industrial) - Curso 2013/2014
Información
- Créditos ECTS
- Créditos ECTS: 6.00
- Total: 6.0
- Horas ECTS
- Clase Expositiva: 28.00
- Clase Interactiva Laboratorio: 15.00
- Clase Interactiva Seminario: 6.00
- Horas de Titorías: 2.00
- Total: 51.0
Outros Datos
- Tipo: Materia Ordinaria Grao RD 1393/2007
- Departamentos: Enxeñaría Química
- Áreas: Enxeñaría Química
- Centro: Escola Técnica Superior de Enxeñaría
- Convocatoria: 2º Semestre de Titulacións de Grao/Máster
- Docencia e Matrícula: null
Profesores
| Nome | Coordinador |
|---|---|
| GONZALEZ ALVAREZ, JULIA. | NON |
| VIDAL TATO, MARIA ISABEL. | SI |
Horarios
| Nome | Tipo Grupo | Tipo Docencia | Horario Clase | Horario exames |
|---|---|---|---|---|
| Grupo CLE01 | Ordinario | Clase Expositiva | SI | SI |
| Grupo CLIL_01 | Ordinario | Clase Interactiva Laboratorio | SI | SI |
| Grupo CLIL_02 | Ordinario | Clase Interactiva Laboratorio | SI | SI |
| Grupo CLIL_03 | Ordinario | Clase Interactiva Laboratorio | SI | SI |
| Grupo CLIS_01 | Ordinario | Clase Interactiva Seminario | SI | SI |
| Grupo CLIS_02 | Ordinario | Clase Interactiva Seminario | SI | SI |
| Grupo TI-ECTS01 | Ordinario | Horas de Titorías | NON | NON |
| Grupo TI-ECTS02 | Ordinario | Horas de Titorías | NON | NON |
| Grupo TI-ECTS03 | Ordinario | Horas de Titorías | NON | NON |
| Grupo TI-ECTS04 | Ordinario | Horas de Titorías | NON | NON |
| Grupo TI-ECTS05 | Ordinario | Horas de Titorías | NON | NON |
Programa
Existen programas da materia para os seguintes idiomas:
Obxectivos da materia
A elaboración deste Programa pretende satisfacer os requirimentos da materia descrita no encabezado e intenta cubrir todo o relativo á terminoloxía, conceptos, principios, procedementos e cálculos utilizados por enxeñeiros e técnicos para analizar, seleccionar, especificar, e manter sistemas de control, isto é:
1) Formular e resolver modelos dinámicos en sistemas sinxelos, aplicando os coñecementos de matemáticas, química, outras ciencias e enxeñaría.
2) Identificar as 7 categorías dos obxectivos de control nun proceso químico
3) Seleccionar variables
4) Estudar sistemas en lazo pechado (incluíndo cascada e feedforward): métodos para o estudo de estabilidade e sintonización de controladores. Resolución de exercicios sinxelos na clase que permitan adquirir unha base para que no futuro, en caso necesario, poidan abordar problemas máis complexos que requiren o uso de software especializado para a súa resolución.
5) Desenvolver a capacidade necesaria para utilizar ferramentas modernas de uso común na práctica profesional da Enxeñaría Química (que complementa o obxectivo do punto 4).
6) Adquisición de práctica en técnicas de auto-estudo (biblioteca, recursos-web e resolución de exercicios en grupo).
Para elaborar o programa tomáronse como referencia as ensinanzas impartidas nas principais Universidades dos Estados Unidos, de Europa e de Canadá, segundo número de créditos, contidos e distribución horaria, así como bibliografía
Contidos
Lección 1. Obxectivos e conceptos básicos de control de procesos
-A necesidade dun sistema de control
-Terminoloxía
-A realización do control:Manual e automático
-O funcionamento dun sistema de control.O lazo feedback.Feedback fronte a feedforward
-Condicións para poder realizar o control. Elementos do sistema e control
-A implantación do sistema de control.Xerarquía na implantación de sistemas de control básico, enclavamientos e sistemas de alivio. Conexión entre os elementos do sistema de control: Sinales
-Documentación do sistema de control
EXERCICIOS. Identificación e asociación de variables controladas e manipuladas. Identificación e asignación de prioridades dos obxectivos de control
Lección 2. Modelización e simulación dinámica
-Concepto de modelo en teoría de control. Clasificación dos modelos
-Obtención de modelos: Leis fundamentais e modelos aproximados. Realización de test: Simulación e test en planta. Tipos de test. Limitacións.
-Tratamento matemático:Dominio do tempo e dominio de Laplace. Concepto de función de transferencia. Respostas.
EXERCICIOS: Modelización rigorosa e aproximada de sistemas sinxelos. Simulación: Folla Excel e Matlab. Outras ferramentas
Lección 3.Controladores: Descrición
-O algoritmo PID
-Problemas prácticos de funcionamento dos controladores:Transferencia sen rebotes, efecto windup e accións antireset e problemas derivados do ruído.
Lección 4. Controladores:Sintonización
-O problema da sintonización: Restricións na variable manipulada e interacción entre variables. Procesos non lineais. Procesos variantes co tempo.
-Métodos simples de sintonización: Lazo pechado e lazo aberto.
EXERCICIOS. Aplicación de métodos de sintonización. Utilización de follas Excel
Lección 5. Instrumentación de campo
-Medida de nivel
-Medida de fluxo
-Medida de temperatura
-Medida de presión
SEMINARIOS:Selección de variables controladas e manipuladas segundoa relación causa-efecto, resolución de exercicios integrados que inclúen modelización, resposta en lazo aberto, sintonización e análise do comportamento en lazo pechado. Folla Excel e Matlab
TITORÍAS DE GRUPO: Discusión sobre os aspectos prácticos da instalación, funcionamento e documentación da instrumentación de campo- En colaboración coa actividade da Aula Profesional.
AULA DE INFORMÁTICA. Modelización e simulación de respostas e lazos de control.Software ControlStation-LoopPro
Bibliografía básica e complementaria
Ogunnaike, B. A. and Ray,H.; Process Dynamics, Modeling and Control, Oxford University Press(1995)
Marlin, T. E.; Process Control, Designing Processes and Control Systems for Dynamic Performance, McGraw-Hill (2000).Especialmente recomendado
Materiais didácticos de ControlStation-LoopPro. Guía do usuario. Guións dos casos prácticos
Competencias
Competencias específicas
CI.6 Coñecementos sobre os fundamentos de automatismos e métodos de control.
CQ2.2. Capacidade para a simulación e optimización de procesos e produtos.
CQ.4.2 Capacidade para deseñar, xestionar e operar procedementos de control e
instrumentación de procesos químicos.
Competencias xerais
CG.3 Coñecemento en materias básicas e tecnolóxicas, que lles capacite para a
aprendizaxe de novos métodos e teorías, e dótelles de versatilidade para
adaptarse a novas situacións.
CG.4 Capacidade de resolver problemas con iniciativa, toma de decisións,
creatividade, razoamento crítico e de comunicar e transmitir coñecementos,
habilidades e destrezas no campo da enxeñaría química industrial.
Competencias transversais
CT.1 Capacidade de análise e síntese
CT.4 Habilidades para o uso e desenvolvemento de de aplicacións informáticas
CT.6 Resolución de problemas
CT.7 Toma de decisións
CT.8 Traballo en equipo
CT.11 Capacidade para comunicarse con expertos doutras áreas
CT.13 Capacidade de aplicar os coñecementos na práctica
Metodoloxía da ensinanza
1) Clases estruturadas para a explicación dos conceptos teóricos básicos (utilizando diapositivas, vídeo e pizarra).Interacción cos alumnos mediante o método pregunta curta-resposta (5-10 minutos por clase) para dinamizar o funcionamento da clase. Tamén se lle indica aos alumnos en que temas dos libros recomendados atópanse os conceptos que se están explicando (cada día de clase).
2)Resolución por parte da profesora de exercicios-tipo (pizarra). Bases para resolver os exercicios mediante o uso de ferramentas informáticas. Indicacións sobre o uso de novas tecnoloxías de información e comunicación para a seleción e xestión da adquisición de instrumentos.Utilización de Matlab e folla Excel.
3) Proposta na clase dun exercicio de síntese con tempo límite para que o resolvan os alumnos de forma que permita á profesora coñecer a forma de traballar do grupo (rapidez, grao de fixación dos conceptos, posta ao día na materia, etc.)Un exercicio ao final de cada tema.
4) Exercicios para realizar en casa e discutir na clase en data determinada (SEMINARIOS).Utilización de Matlab e folla Excel.
5) Titorías de grupo: Recursos on-line específicos para instrumentación de procesos. Indicacións sobre o uso de novas tecnoloxías da información e comunicación para a seleción e xestión da adquisición de instrumentos.
Sistema de evaluación
A docencia é presencial. Efectuarase un seguimento da aprendizaxe dos estudantes mediante a realización de actividades, traballos ou resolución de problemas de forma individual e/ou por grupo. O alumno non poderá ter faltas nas clases de aula de informática e titorías de grupo. O control de asistencia a estas actividades farase con lista de firmas.
Así mesmo, os estudantes realizarán un exame con cuestións teóricas e resolución de problemas que permitirá individualizar a cualificación final.
Distribución da cualificación
a)Exame: 55 %
b)Aula de informática/memorias de prácticas: 30%
c)Titorías: 10%
Sesión de traballo con exposición discusión
i.Elaboración dun documento de dúas páxinas de funcionamento/aplicacións/instalación de instrumentos de campo: Criterios de seguridade e custos a partir dunha guía técnica de uso profesional. Recursos en liña de enxeñarías de instrumentación. Valórase contido técnico.
ii.Presentación oral: NON PowerPoint. Explicación verbal a un auditorio doutros alumnos, con axuda de pizarra ou similar. Valórase expresión verbal e tradución de inglés técnico
iii.Análise de documentos técnicos: Folla de requisición dun instrumento. Folla de especificacións técnicas dun instrumento. Discusión en grupo. Valórase participación.
d)Informe o profesor: 5%
1-Para sumar as cualificacións hai que obtenr un mínimo do 40% de cada apartado.Se non se supera este mínimo suspéndese a materia
2-Para a convocatoria de xullo consérvase a cualificación dos apartados b), c) e d)se se superou o mínimo. Se non se supera o mínimo, estudarase individualmente cada caso e indicarase ao alumno a posibilidade e forma de rcuperación.Obviamente se non alcanzou o mínimo da fase presencial, esta parte é irrecuperable e significa o suspenso na materia.
3-Non se conservan cualificacións dun curso para o seguinte , nos apartados a,c e d
As cualificacións dos traballos, actividades e tutorías comunicaránselle ao alumno
Tempo de estudo e traballo persoal
Clases maxistrais: Horas presenciais, 28. Horas de traballo do alumno, 42. ECTS, 2.8.
Seminarios: Horas presenciais, 6.0. Horas de traballo do alumno, 9.0. ECTS, 0.6
Aula de informática: Horas presenciais, 15. Horas de traballo do alumno, 8.0. ECTS, 0.9
Titorías de grupo: Horas presenciais, 2. Horas de traballo do alumno, 8.0. ECTS, 0.0.4
Titoría individualizadas: Horas presenciais, 2. Horas de traballo do alumno, 3. ECTS, 0.2
Exame e revisión: Horas presenciais, 5. Horas de traballo do alumno, 22. ECTS, 1.1
Total: Horas presenciais, 58. Horas de traballo do alumno, 92. ECTS, 6
Recomendacións para o estudo da materia
Recoméndase cursar as materias: Transferencia de materia, Transporte de fluídos,
Transmisión de calor e Enxeñaría das Reaccións Químicas e:
1) Cultivar as técnicas de auto-estudo (biblioteca, libros recomendados na clase e outros que puidesen espertar o interese do alumno e resolución de problemas á marxe dos propostos en clase). Non cinguirse exclusivamente ao visto na clase maxistral
2)Autodisciplina nos horarios de estudo
3)Participación na clase
4)Resolución con frecuencia diaria dos exercicios e cuestións expostos na clase
5)Utilización de recursos-web avanzados como complemento do apoio titorial
6)Imprescindible a asistencia de forma regular ás titorías
7)Recapitulación final e preparación global de cada tema. Exporse un problema e comprobar que se poden levar a cabo todas aquelas tarefas tratadas no tema. En caso negativo comentar coa profesora as dificultades atopadas antes de seguir avanzando na materia.
8) Máxima dedicación individual durante a docencia práctica.
Observacións
A docencia se imparte en castelán