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Control e Instrumentación de los Procesos Químicos
Curso 2017/18
1. Datos Descriptivos de la Asignatura
ASIGNATURA: Control e Instrumentación de los Procesos Químicos CÓDIGO: 339413105
- Centro: Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología
- Titulación: Grado en Ingeniería Química Industrial
- Plan de Estudios: 2010 (publicado en 12-12-2011)
- Rama de conocimiento: Arquitectura e Ingeniería
- Itinerario/Intensificación:
- Departamento/s: - Área/s de conocimiento:
  • Ingeniería de Sistemas y Automática
- Curso: 3
- Carácter: Obligatoria
- Duración: Cuatrimestral
- Créditos ECTS: 6.0
- Horario: http://www.facultades.ull.es/view/centros/singind/Horarios_13/es
- Dirección web de la asignatura: http://www.campusvirtual.ull.es
- Idioma: Castellano e Inglés (0,3 ECTS en Inglés)


2. Requisitos para cursar la asignatura
No existen requisitos para cursar la asignatura.


3. Profesorado que imparte la asignatura
Profesor/a Coordinador/a: JUAN ALBINO MENDEZ PEREZ
- Grupo: Teoría y Prácticas/Problemas
- Departamento: Ingeniería Informática y de Sistemas
- Área de conocimiento: Ingeniería de Sistemas y Automática
- Lugar Tutoría: Despacho 81, 4ª Planta Ed. Fisica y Matemáticas
- Horario Tutoría: 1er cuatrimestre: jueves y viernes de 8:30h a 11:30h; 2º cuatrimestre: miércoles y viernes de 8:30h a 11:30h (el horario podrá ser actualizado en https://goo.gl/DejF3m)
- Teléfono (despacho/tutoría): 922316502 / 922316837
- Correo electrónico: jamendez@ull.es
- Dirección web docente: http://www.campusvirtual.ull.es


4. Contextualización de la asignatura en el plan de estudio
- Bloque formativo al que pertenece la asignatura: Tecnología Específica: Química Industrial
- Perfil profesional: Ingeniería Química Industrial.


5. Competencias
Básicas
[CB1] Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.
[CB2] Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
[CB3] Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
[CB4] Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.
[CB5] Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.
Específicas
[12] Conocimientos sobre los fundamentos de automatismos y métodos de control.
[20] Capacidad para el análisis, diseño, simulación y optimización de procesos y productos
[22] Capacidad para diseñar, gestionar y operar procedimientos de simulación, control e instrumentación de procesos químicos
Generales
[T1] Capacidad para la redacción, firma y desarrollo de proyectos en el ámbito de la ingeniería Química Industrial que tengan por objeto, de acuerdo con los conocimientos adquiridos según lo establecido en el apartado 5 de esta orden, la construcción, reforma, reparación, conservación, demolición, fabricación, instalación, montaje o explotación de: estructuras, equipos mecánicos, instalaciones energéticas, instalaciones eléctricas y electrónicas, instalaciones y plantas industriales y procesos de fabricación y automatización.
[T2] Capacidad para la dirección, de las actividades objeto de los proyectos de ingeniería: construcción, reforma, reparación, conservación, demolición, fabricación, instalación, montaje o explotación de: estructuras, equipos mecánicos, instalaciones energéticas, instalaciones eléctricas y electrónicas, instalaciones y plantas industriales y procesos de fabricación y automatización
[T3] Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
[T4] Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Ingeniería Química Industrial.
[T5] Conocimientos para la realización de mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, planes de labores y otros trabajos análogos.
[T7] Capacidad de analizar y valorar el impacto social y medioambiental de las soluciones técnicas.
[T9] Capacidad de trabajar en un entorno multilingüe y multidisciplinar.
[T10] Capacidad para aplicar los principios y métodos de la calidad.


6. Contenidos de la asignatura
Contenidos teóricos y prácticos de la asignatura
- Profesor/a: Juan Albino Méndez Pérez
1.- Introducción a la Instrumentación: Medición de señales en la industria química, Clasificación de instrumentos, Transmisión, Diagramas de tuberías e instrumentos.
2.- Sensores: Sensores de temperatura, Sensores de presión, Sensores de caudal, Sensores de presión y nivel, y Analizadores de procesos.
3.- Actuadores y elementos finales: Actuadores, Válvulas.
4.- Dispositivos para la implementación de controladores: PLC, PAC, Controladores de proceso. Buses industriales y sistemas SCADA.
5.- Revisión de técnicas para el control de procesos.
6.- Control de procesos con retardo: modelado del retardo, predictor de Smith, predictor PI, predictor de procesos con respuesta inversa.
7.- Sistemas de control para rechazo a perturbaciones.
8.- Introducción al control de sistemas multivariable: descripción y análisis de sistemas MIMO, técnicas básicas de diseño, desacoplo de sistemas MIMO.
Actividades a desarrollar en otro idioma
- Profesor/a: Juan Albino Méndez Pérez
- Temas:
Consulta bibliográfica, documentación, manejo de herramientas informáticas, redacción de informes y presentación de trabajos


7. Metodología y volumen de trabajo del estudiante
Descripción
En el horario de clase teórica el profesor irá comentando y explicando los contenidos de la asignatura. Se irán haciendo referencias bibliográficas a las obras recomendadas en la asignatura para que el alumno pueda complementar la exposición vista en clase. La explicación se combinará con la realización de ejercicios y ejemplos. Además se dedicará tiempo para el debate y la resolución de dudas.
Las clases prácticas en aula de informática comenzarán con la realización una serie de ejemplos para revisar las posibilidades de la herramienta de simulación para el control de procesos. Posteriormente se plantearán y resolverán una serie de ejercicios relacionados directamente con los contenidos de la asignatura.
En las prácticas de laboratorio se mostrarán, sobre maquetas de sistemas reales, los comportamientos deducidos por medios teóricos.


Actividades formativas en créditos ECTS, su metodología de enseñanza-aprendizaje y su relación con las competencias que debe adquirir el estudiante
Actividades formativas Horas presenciales Horas de trabajo autónomo Total Horas Relación con competencias
Clases teóricas  30.00      30  [CB1], [CB2], [CB3], [CB4], [CB5], [T1], [T2], [T3], [T4], [T5], [T7], [T9], [T10], [12], [20], [22]
Clases prácticas (aula / sala de demostraciones / prácticas laboratorio)  15.00      15  [CB1], [CB2], [CB3], [CB4], [CB5], [T1], [T2], [T3], [T4], [T5], [T7], [T9], [T10], [12], [20], [22]
Realización de seminarios u otras actividades complementarias  2.00      2  [CB1], [CB2], [CB3], [CB4], [CB5], [T1], [T2], [T3], [T4], [T5], [T7], [T9], [T10], [12], [20], [22]
Realización de trabajos (individual/grupal)     15.00   15  [CB1], [CB2], [CB3], [CB4], [CB5], [T1], [T2], [T3], [T4], [T5], [T7], [T9], [T10], [12], [20], [22]
Estudio/preparación clases teóricas     30.00   30  [CB1], [CB2], [CB3], [CB4], [CB5], [T1], [T2], [T3], [T4], [T5], [T7], [T9], [T10], [12], [20], [22]
Estudio/preparación clases prácticas     30.00   30  [CB1], [CB2], [CB3], [CB4], [CB5], [T1], [T2], [T3], [T4], [T5], [T7], [T9], [T10], [12], [20], [22]
Preparación de exámenes     15.00   15  [CB1], [CB2], [CB3], [CB4], [CB5], [T1], [T2], [T3], [T4], [T5], [T7], [T9], [T10], [12], [20], [22]
Realización de exámenes  4.00      4  [CB1], [CB2], [CB3], [CB4], [CB5], [T1], [T2], [T3], [T4], [T5], [T7], [T9], [T10], [12], [20], [22]
Asistencia a tutorías  9.00      9  [CB1], [CB2], [CB3], [CB4], [CB5], [T1], [T2], [T3], [T4], [T5], [T7], [T9], [T10], [12], [20], [22]
Total horas  60   90   150 
Total ECTS  6 


8. Bibliografía / Recursos
Bibliografía básica

P. Ollero de Castro, E.F. Camacho. Instrumentación y Control de Plantas Químicas. Editorial Síntesis, 2012.

George Stephanopoulos. Chemical Process Control: An introduction to theory and Practice. Prentice-Hall, 1984.

Leopoldo Acosta, Marta Sigut, Juan Albino Méndez, Santiago Torres y Graciliano N. Marichal. Apuntes de Control Automático. Fotocopias Campus. ISBN: 84-688-8018-3

J. Acedo Sánchez. Instrumentación y Control Básico de Procesos.  Díaz de Santos, 2006.




Bibliografía complementaria

Phillips C.L., Nagle H.T. Jr. Sistemas de Control Digital: Análisis y Diseño. Gustavo Gili, 1987.

Ogata K. Sistemas de Control en Tiempo Discreto. Prentice-Hall, 1996

J. Acedo Sánchez. Instrumentación y Control Avanzado de ProcesosDíaz de Santos, 2006.

Franklin G.F., Powell J.D., Workman M.L. Digital Control of Dynamic Systems. Addison-Wesley,  2006.

E.F. Camacho and C. Bordons. Model predictive Control in the Process Industry. Springer, 1995.

K. Ogata. Ingeniería de Control Moderna. Prentice-Hall, 2008.

Antonio Campo López. Válvulas de control. Ediciones Díaz de Santos , S.A.,  2014, ISBN: 9788499697994





Otros recursos
Software:
Octave GNU y OCST
Hardware:
Aula de ordenadores
Plantas de laboratorio para el control de procesos.



9. Sistema de evaluación y calificación
Descripción
La evaluación de la asignatura se hará de acuerdo con el Reglamento de Evaluación y Calificación de la ULL (BOC de 19 de enero de 2016).
Las actividades de la evaluación continua y su contribución en porcentaje en la calificación final es:
- C1 Asistencia y participación (10%):
- C2 Trabajos y prácticas (30%)
- C3 Examen final con contenidos teóricos y problemas (60%)

La evaluación alternativa y su contribución en porcentaje en la calificación final es:
- A1 Examen de trabajos y prácticas (20%)
- A2 Examen final con contenidos teóricos y problemas (80%):

Para poder acceder a la evaluación continua será necesario asistir al menos al 80% de las clases. En caso contrario el alumno sólo podrá acudir a la evaluación alternativa.

Para poder superar la asignatura, es obligatorio que el alumno obtenga una calificación de al menos 5 puntos (sobre 10) en cada uno de los apartados C2 y C3. En caso contrario, la nota de la convocatoria correspondiente (y la que figurará en el acta) será la nota mínima de la obtenida entre los apartados C2 y C3.

El informe y presentación de los trabajos y prácticas se entregarán en inglés. En la evaluación de estos informes se tendrá en cuenta la competencia en inglés adquirida por el alumno relacionada con la terminología de la asignatura.

En todas las pruebas escritas se valorará la claridad, el orden y la presentación.


Estrategia Evaluativa
TIPO DE PRUEBA COMPETENCIAS CRITERIOS PONDERACIÓN
Pruebas objetivas  [CB1], [CB2], [CB3], [CB4], [CB5], [T1], [T2], [T3], [T4], [T5], [T7], [T9], [T10], [12], [20], [22]   Dominio de los conocimientos teóricos y operativos de la materia   30% 
Pruebas de desarrollo  [CB1], [CB2], [CB3], [CB4], [CB5], [T1], [T2], [T3], [T4], [T5], [T7], [T9], [T10], [12], [20], [22]   Dominio de los conocimientos teóricos y operativos de la materia y su aplicación para resolver problemas.
 
 50% 
Trabajos y proyectos  [CB1], [CB2], [CB3], [CB4], [CB5], [T1], [T2], [T3], [T4], [T5], [T7], [T9], [T10], [12], [20], [22]   Estructura del trabajo,
Calidad de la documentación, Originalidad y
Presentación
 
 10% 
Pruebas de ejecuciones de tareas reales y/o simuladas  [CB1], [CB2], [CB3], [CB4], [CB5], [T1], [T2], [T3], [T4], [T5], [T7], [T9], [T10], [12], [20], [22]   Eficiencia de la solución adoptada en simulación. Capacidad para analizar sistemas de control en laboratorio. Habilidad para sintonizar controladores de proceso.   10% 


10. Resultados de Aprendizaje
 Los resultados esperados de aprendizaje son:
Conocer la instrumentación básica de un sistema de control industrial de procesos químicos.
Dominar las técnicas basadas en controladores PID.
Diseñar de forma adecuada sistemas de control para abordar con éxito la regulación de procesos incluso en aquellos casos desfavorables como en los que hay presencia de tiempos muertos, perturbaciones, etc.
Conocer estrategias de control avanzado como por ejemplo el control predictivo basado en modelos o técnicas de control multivariable.
Conocer los aspectos necesarios para abordar un proyecto de control industrial de procesos.
Conocer la terminología inglesa básica en la materia.
 


11. Cronograma / calendario de la asignatura
Descripción
 Se alternarán clases teóricas y prácticas a lo largo de todo el cuatrimestre. Se realizarán tres pruebas de evaluación continua. Se tratará de hacer una distribución homogénea en la carga de trabajo del alumno durante el cuatrimestre 

Primer Cuatrimestre
SEMANA Temas Actividades de
enseñanza aprendizaje
Horas
de trabajo
presencial
Horas
de trabajo
autónomo
Total
Semana 1:  1   Clases teóricas


 
 3.00   3.00   6 
Semana 2:  2   Clases teóricas
 
 3.00   4.00   7 
Semana 3:  2   Clases teóricas, prácticas, tutorias
 
 4.00   5.00   9 
Semana 4:  3   Clases teóricas, prácticas, tutorías
 
 4.00   5.00   9 
Semana 5:  4   Clases teóricas, prueba evaluación continua
 
 4.00   6.00   10 
Semana 6:  5   Clases teóricas
 
 3.00   4.00   7 
Semana 7:  5   Clases teóricas, prácticas
 
 3.00   5.00   8 
Semana 8:  5   Clases teóricas, prácticas, prueba evaluación continua   4.00   7.00   11 
Semana 9:  6   Clases teóricas, tutorías    4.00   5.00   9 
Semana 10:  6,7   Clases teóricas, practicas, tutorías
 
 4.00   5.00   9 
Semana 11:  7   Clases teóricas, prácticas, tutorías
 
 4.00   5.00   9 
Semana 12:  8   Clases teóricas, tutorías, prueba de evaluación continua
 
 4.00   4.00   8 
Semana 13:  8   Clases teóricas, prácticas, tutorías
 
 4.00   5.00   9 
Semana 14:  9   Clases teóricas, prácticas
 
 4.00   5.00   9 
Semana 15:  10   Clases teóricas, prácticas, prueba de evaluación continua
 
 4.00   7.00   11 
Semanas 16 a 18:     Evaluación   4.00   15.00   19 
Total horas 60 90 150


Fecha de última modificación: 27-07-2017
Fecha de aprobación: 27-07-2017