fundamentaciÓn de la asignatura objetivo … · virtual. no. horas tema t e m a s instrumentaciÓn...

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA ACADÉMICA

DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS

ESCUELA: UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍA Y CIENCIAS SOCIALES Y ADMINISTRATIVAS.

CARRERA: INGENIERÍA EN INFORMÁTICA. LÍNEA CURRICULAR: PRODUCCIÓN COMPUTARIZADA. COORDINACIÓN: ACADEMIAS CS. BÁSICAS DE LA INGENIERÍA. DEPARTAMENTO: CIENCIAS DE LA INGENIERÍA.

ASIGNATURA: INSTRUMENTACIÓN VIRTUAL.

CLAVE: NBVI SEMESTRE: OCTAVO

CRÉDITOS: 6 VIGENTE: ENERO/2003.

TIPO DE ASIGNATURA: TEÓRICA/PRÁCTICA.

MODALIDAD: ESCOLARIZADA XXXX ABIERTA .

FUNDAMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA La necesidad de usar instrumentos en la industria para controlar los procesos es algo universalmente aceptado, actualmente no es posible encontrar una industria moderna sin instrumentos. El operador, el supervisor de producción, el de control de calidad, el de planeación, en general todos ellos basan en gran medida sus decisiones en los datos emanados de algún medio de instrumentación. En el caso de México, prácticamente, la instrumentación representa un nicho de dependencia tecnológica total, la necesidad de crear tecnología propia es una tarea ineludible en la que la ingeniería nacional tiene que centrarse, aún más con el advenimiento del concepto “instrumentación virtual”, se abren nuevos retos, donde ahora los ingenieros en informática requieren incorporarse a la instrumentación industrial con una visión interdisciplinaria e integral que les permita interpretar, diseñar e implementar sistemas de instrumentación que respondan eficaz y eficientemente a las necesidades de la industria incorporando a este campo la poderosa versatilidad de los procesadores electrónicos de datos.

OBJETIVO DE LA ASIGNATURA Al término del curso, el alumno: - Analizará los resultados de un sistema instrumentación industrial con la modalidad virtual a partir de procesos industriales con al menos tres

variables físicas a supervisar.

TIEMPOS TOTALES ASIGNADOS:

H/SEMESTRE: 54 H/SEMANA: 3

H/TEORÍA/SEMESTRE: 18

H/PRÁCTICA/SEMESTRE: 36

PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR: ACADEMIA DE INSTRUMENTACIÓN VIRTUAL. REVISADO: JEFATURA DE INGENIERÍA EN INFORMÁTICA. APROBADO POR: EL H.C.T.C.E. EL: 25/ENE/2002.

PRESIDENTE ING. FRANCISCO BOJÓRQUEZ HERNÁNDEZ.

AUTORIZADO POR: COMISIÓN DE PLANES Y PROGRAMAS DE ESTUDIO DEL CONSEJO GENERAL CONSULTIVO DEL INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL.



ASIGNATURA: INSTRUMENTACIÓN VIRTUAL CLAVE: NBVI . HOJA: 2 DE: 12 .

METODOLOGÍA DE LA ENSEÑANZA

Los métodos que se emplearán en este curso, consisten en la exposición por parte del profesor, proyección de videos, investigación bibliográfica y de campo por parte de los alumnos, aplicación de casos prácticos, así como la discusión y trabajo experimental en el laboratorio de cada uno de los temas. ANTECEDENTE: Producción computarizada, control numérico, ingeniería asistida por computadora. COLATERAL: Ninguna. CONSECUENTE: Ninguna.




No. UNIDAD: I NOMBRE: CONCEPTOS BÁSICOS DE INSTRUMENTACIÓN.

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD

Al término de la unidad el alumno: - Identificará mediante prácticas de laboratorio los conceptos fundamentales de la instrumentación industrial.

HORAS No.

TEMA T E M A S INSTRUMENTACIÓN DIDÁCTICA T P EC

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

1.1

1.2

1.3

1.4

Descripción del diagrama a bloques de un sistema de instrumentación. Instrumentación física vs. instrumentación virtual. Variables físicas a medir:

a) Temperatura. b) Parámetros eléctricos. c) Posición, velocidad y

aceleración. d) Presión. e) Nivel. f) Volumen. g) Imagen.

Aplicaciones y problemas con práctica de laboratorio.

- Exposición del tema por parte del profesor, estructurando y presentando ejemplos y casos ilustrativos.

- Investigación documental por parte de los alumnos para complementar la información del tema.

- Análisis a partir de mediciones y solución de ejercicio por parte del estudiante.

MATERIAL DIDÁCTICO: Pizarrón y plumón. Libros manuales y videos. Proyector de acetatos y video casetera. Computadora (PC) Generadores de señal. Equipos y componentes diversos.

1.0

1.0

1.0

2.0

2.0 9C, 10C, 14B.




No. UNIDAD: I NOMBRE: CONCEPTOS BÁSICOS DE INSTRUMENTACIÓN.

HORAS No.



1.5

1.6

1.7

1.8

1.9

Características de los medidores: a) Sensibilidad. b) Exactitud y precisión. c) Resolución. d) Rango. e) Velocidad de respuesta. f) Trazabilidad.

Aplicaciones y problemas con práctica de laboratorio. Errores en la medición. Condiciones y procedimientos de calibración de los instrumentos de medición. Aplicaciones y problemas con práctica de laboratorio.





2.0

2.0

2.0 9C, 10C, 14B.




No. UNIDAD: II NOMBRE: TRANSDUCTORES.

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD

Al término de la unidad el alumno: - Formulará modelos de programación lineal de diversas características y grados de dificultad, abstraídos de la realidad.

HORAS No. TEMA T E M A S INSTRUMENTACIÓN DIDÁCTICA

T P EC CLAVE

BIBLIOGRÁFICA 2.1

2.2

2.3

2.4

Transductores basados en componentes eléctricos pasivos:

a) Resistivos. b) Inducivos. c) Capacitivos.

Termopares:

a) Principios de operación. b) Tipos.

Aplicaciones y problemas con práctica de laboratorio. Fotosensibles:

a) Fotoemisivos. b) Fotoresistivos. c) Fotovoltáicos. d) Reconocimiento de imágenes.


- Investigación documental por parte de los alumnos.



2.0

2.0

2.0

6B,18B.




No. UNIDAD: II NOMBRE: TRANSDUCTORES.

HORAS No.



2.5

2.6

2.7

2.8

Aplicaciones y problemas con práctica de laboratorio. Traductores basados en radiación electromagnética. Transductores piezoeléctricos. Aplicaciones y problemas con práctica de laboratorio.


- Investigación documental por parte de los alumnos.



2.0

2.0

6B,18B.




No. UNIDAD: III NOMBRE: ACONDICIONAMIENTO DE SEÑALES PARA INSTRUMENTACIÓN VIRTUAL.

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD Al término de la unidad el alumno: - Analizará las características principales requeridas para el acondicionamiento de las señales que se utilizan en un sistema de instrumentación

virtual.

HORAS No. TEMA T E M A S INSTRUMENTACIÓN DIDÁCTICA

T P EC CLAVE

BIBLIOGRÁFICA 3.1

3.2

3.3

3.4

3.5

3.6

Tipos de señales a procesar. Tipos de computadoras utilizadas en instrumentación virtual. Circuitos de adquisición de datos. Acondicionamiento de señales analógicas:

a) Amplificación. b) Filtraje. c) Muestreo de señales. d) Multiplexión de señales.

Conexión de señales. Aplicaciones y problemas con práctica de laboratorio.





1.0

0.5

1.0

0.5

1.0

6.0

3.0 20B, 21B, 22C.




No. UNIDAD: IV NOMBRE: SOFTWARE PARA INSTRUMENTACIÓN VIRTUAL.

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD Al término de la unidad, el alumno: - Analizará las distintas opciones existentes de diseño de software para la instrumentación industrial.

HORAS No.



4.1

4.2

4.3

4.4

4.5

4.6

Tipo de programación: a) Gráfica. b) C/C++. c) Visual basic. d) Diálogo configurable.

Aplicaciones y problemas con práctica de laboratorio. Generación de formas de presentación de datos:

a) Diseño de carátulas y displays. b) Diseño de diagramas a

bloques. c) Formas de onda. d) Histogramas.

Comandos de procesamiento de señales. Diagramas de configuración. Aplicaciones y problemas con práctica de laboratorio.




MATERIAL DIDÁCTICO: Pizarrón y plumón. Libros manuales y videos. Proyector de acetatos y video casetera. Computadora (PC). Generadores de señal. Equipos y componentes diversos.

2.0

0.5

0.5

1.0

4.0

6.0

7.0 1C, 2C, 3C,4C.




No. UNIDAD: V NOMBRE: INTEGRACIÓN DE SISTEMA DE INSTRUMENTACIÓN VIRTUAL.

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD Al término de la unidad, el alumno: - Diseñará un sistema de instrumentación virtual que satisfaga los requerimientos, a partir de una necesidad de instrumentación especificada.

HORAS No.



5.1

5.2

5.3

5.4

5.5

5.6

5.7

5.8

Identificación de los requerimientos del sistemas. Selección de las variables a medir. Selección de sensores. Selección de medios de acondicionamiento de señales. Diseño del software de instrumentación virtual. Integración del sistema. Pruebas y ajustes del sistema de instrumentación virtual. Aplicaciones y problemas con práctica de laboratorio.




MATERIAL DIDÁCTICO: Pizarrón y plumón. Libros manuales y videos. Proyector de acetatos y video casetera. Computadora (PC). Generadores de señal. Equipos y componentes diversos.

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

8.0

4.0 5C, 14B, 20B.




RELACIÓN DE PRÁCTICAS

PRÁCT NÚM.

NOMBRE DE LA PRÁCTICA RELACIÓN UNIDADES TEMÁTICAS

DURACIÓN PRÁCTICA

LUGAR DE REALIZACION

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Diagrama a bloques de un sistemas de instrumentación. Características de los medidores. Procedimiento de calibración de un instrumento de medición. Termopares. Transductores fotosensibles. Transductores piezo eléctricos. Acondicionamiento de señales. Software para instrumentación virtual. Parte I.- programación. Parte II.- generación de formas de representación de datos. Integración de un sistema de instrumentación virtual.

I I I II II II

III

IV

V

2.0

2.0

2.0

2.0

2.0

2.0

6.0

10.0

8.0

Aula o laboratorio de instrumentación. Aula o laboratorio de instrumentación. Aula o laboratorio de instrumentación. Aula o laboratorio de instrumentación. Aula o laboratorio de instrumentación. Aula o laboratorio de instrumentación. Aula o laboratorio de instrumentación. Aula o laboratorio de instrumentación. Aula o laboratorio de instrumentación.




PERÍODO UNIDADES TEMÁTICAS PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN

1er. Examen

departamental

2do. Examen

departamental

3er. Examen

departamental

I y II

III y IV

V.

Examen teórico 70%, participación del alumno en el proceso enseñanza

- aprendizaje 30%.

Examen teórico 70 %, más práctica 30 %.

Examen teórico 70 %, más práctica 30 %.

Promedio general de la materia será el promedio aritmético de los tres

exámenes departamentales.




CLAVE B C BIBLIOGRAFÍA

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

X X X X X X X X X

X X X X X X X X X X X X

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