IES EL ARENAL

DEPARTAMENTO DE ELECTRICIDAD

 

MÓDULO DE AUTOMATISMOS Y CUADROS ELÉCTRICOS

DISEÑO CURRICULAR DEL MÓDULO PROFESIONAL

 

Objetivos y Criterios de Evaluación

Contenidos

Distribución temporal de los contenidos

Metodología y criterios de Calificación

Materiales y Recursos Didácticos

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OBJETIVOS Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN.

A.- Analizar automatismos eléctricos cableados y de control por programa, identificando las distintas áreas de aplicación de los mismos y describiendo la tipología y características de los equipos y materiales utilizados en su construcción.

  a.1.- Diferenciar las características propias de los automatismos cableados de los programados.

a.2.- Clasificar por su función y tipología los distintos elementos utilizados en la realización de automatismos eléctricos.

a.3.- Enumerar las distintas áreas de aplicación de los automatismos eléctricos, explicando la evolución de éstos desde los sistemas cableados a los programados.

a.4.-En un caso práctico de análisis de un equipo de control cableado y partiendo de la documentación técnica del mismo:

a.4.1.- Explicar la secuencia de mando del equipo de control.

a.4.2.-Interpretar los esquemas eléctricos, discriminando el circuito de mando del circuito de fuerza, identificando los distintos elementos que los componen.

a.4.3.-Identificar la variación en los parámetros característicos del circuito suponiendo y/o realizando modificaciones en elementos del mismo, explicando la relación entre los efectos detectados y las causas que los producen.

a.4.4.- Elaborar un informe memoria de las actividades desarrolladas y resultados obtenidos, estructurándola en los apartados necesarios para una adecuada documentación de las mismas (descripción del proceso seguido, medios utilizados, esquemas y planos utilizados, cálculos, medidas).

a.5.- En un caso práctico de análisis de un equipo de control programado y partiendo de la documentación técnica del mismo:

a.5.1.- Explicar la secuencia de mando del equipo de control.

a.5.2.- Interpretar los esquemas eléctricos, discriminando el circuito de mando del circuito de fuerza, identificando los distintos elementos que los componen.

a.5.3.- Identificar la variación en los parámetros característicos del circuito suponiendo y/o realizando modificaciones en elementos del mismo, explicando la relación entre los efectos detectados y las causas que los producen.

a.5.4.- Elaborar un informe-memoria de las actividades desarrolladas y resultados obtenidos, estructurándola en los apartados necesarios para una adecuada documentación de las mismas (descripción del proceso seguido, medios utilizados, esquemas y planos utilizados, cálculos, medidas).

B.- Configurar físicamente sencillos automatismos cableados y/o programados para control automático, elaborando la documentación técnica necesaria para su construcción, con los medios adecuados y utilizando la representación simbólica normalizada.

b.1.- En un supuesto práctico de configuración de un equipo de control automático para una pequeña máquina o proceso secuencial, y partiendo de las especificaciones funcionales y límites de coste:

b.1.1.- Interpretar las especificaciones funcionales del automatismo elaborando el correspondiente cuaderno de cargas.

b.1.2.- Realizar al menos una configuración cableada y programada cercana a la relación coste calidad establecida.

b.1.3.- Seleccionar a partir de catálogos técnico comerciales los equipos y materiales que cumplan las especificaciones técnicas y económicas establecidas.

b.1.4.- Realizar los cálculos necesarios para la configuración del equipo.

b.1.5.- Documentar el proceso que se va a seguir en el montaje y pruebas en frío del equipo, con los medios y en el formato adecuado:

b.5.1.- Descripción funcional del automatismo.

b.5.2.- Planos.

b.5.3.- Esquemas.

b.5.4.- Listado de programas.

b.5.5.- Pruebas y ajustes.

b.5.6.- Lista de materiales.

C.- Realizar pequeños programas para autómatas programables, dedicados al control de automatismos sencillos, utilizando el lenguaje de codificación y los equipos de programación adecuados.

c.1.- En un caso práctico de realización de un sencillo control automático programado de una máquina o proceso secuencial, a partir de las especificaciones funcionales y un equipo específico de control automático (autómata programable):

c.1.1.- Elaborar con precisión y claridad el diagrama de secuencia del control automático, determinando con precisión el número de entradas, salidas y elementos de programa que se van a utilizar.

c.1.2.- Codificar en el lenguaje apropiado el programa de control que cumpla las especificaciones prescritas.

c.1.3.- Depurar el programa, realizando las pruebas funcionales precisas, optimizando los recursos utilizados y la fiabilidad del mismo.

c.1.4.- Documentar adecuadamente el programa desarrollado, realizando los diagramas de secuencia oportunos (diagramas de flujo, GRAFCET) y los listados de los programas en el lenguaje utilizado (contactos, lista de instrucciones, ...) con los comentarios correspondientes.

D.- Operar diestramente las herramientas utilizadas en las operaciones de mecanizado y montaje de cuadros eléctricos, actuando bajo normas de seguridad personal y de los materiales utilizados.

d.1.- Clasificar los cuadros eléctricos en función del tipo de aplicación (cuadros de distribución, maniobra, protección de líneas), por su importancia dentro de la instalación (cuadro general, secundario), por su emplazamiento (distribución en viviendas, provisionales de obras) y por sus características constructivas (de chapa de acero, de doble aislamiento, antideflagrantes).

d.2.- Explicar las funciones, tipología y características de las envolventes utilizadas en la construcción de cuadros eléctricos.

d.3.- Clasificar los tipos de operaciones de mecanizado más comunes que se realizan en la preparación de envolventes para la construcción de cuadros eléctricos.

d.4.- Explicar los distintos procesos de mecanizado utilizados en la preparación de envolventes para la construcción de cuadros eléctricos, describiendo las distintas fases que se van a seguir, los medios y materiales utilizados en cada uno de ellos.

d.5.- En un caso práctico de preparación de una envolvente para un cuadro eléctrico y partiendo de la documentación técnica precisa:

d.5.1.- Interpretar adecuadamente los planos de mecanizado, relacionando los símbolos y representaciones con los procesos que se deben aplicar.

d.5.2.- Elaborar un plan de actuación, secuenciando adecuadamente las distintas operaciones que se deben realizar.

d.5.3.- Escoger las herramientas y materiales precisos para la ejecución de los distintos procesos de mecanizado.

d.5.4.- Efectuar las operaciones programadas en el plan de actuación elaborado, utilizando diestramente las herramientas y materiales necesarios, realizando los acabados de la envolvente con la calidad adecuada y en el tiempo previsto.

d.5.5.- Verificar que las características técnicas finales de la envolvente se encuentran dentro de las tolerancias establecidas en la documentación técnica.

d.5.6.- Actuar en todo momento respetando las normas de seguridad personal y de los medios y materiales utilizados.

E.- Realizar, a partir de la documentación técnica precisa, las operaciones de montaje, conexionado y pruebas funcionales requeridas para la construcción de cuadros eléctricos, utilizando los medios precisos y aplicando los procedimientos adecuados.

e.1.- En un caso práctico de montaje, conexionado y puesta a punto de un cuadro eléctrico para el control automático de una máquina o proceso secuencial que incluya la distribución eléctrica necesaria y a partir de la documentación técnica necesaria (planos de implantación, esquemas, lista de materiales):

e.1.1.- Realizar un plan de montaje, secuenciando adecuadamente las fases del mismo, determinando los medios y materiales necesarios para su ejecución.

e.1.2.- Realizar el acopio de materiales de acuerdo con el plan de montaje, verificando la existencia de los mismos y su correspondencia con los descritos en el listado de materiales.

e.1.3.- Distribuir los elementos de sujeción, perfiles y canalizaciones, en el interior de la envolvente, de acuerdo con los planos de implantación o, en su defecto, realizando los croquis necesarios para optimizar la disposición de los elementos.

e.1.4. - Colocar y fijar los distintos elementos según la distribución programada, asegurando la sujeción mecánica de los mismos, utilizando las herramientas apropiadas y aplicando los procedimientos adecuados.

e.1.5. - Preparar los conductores (cables y pletinas) adecuadamente, escogiéndolos de la sección apropiada, siguiendo el código de colores normalizado, preparando los terminales y codificándolos según planos de conexionado.

e.1.6.- Efectuar el interconexionado físico de los elementos, asegurando una buena sujeción mecánica y una correcta conexión eléctrica.

e.1.7.- Ejecutar las pruebas funcionales en vacío y de características eléctricas (aislamiento, continuidad) de acuerdo con la documentación del equipo, realizando las medidas y modificaciones necesarias para una adecuada funcionalidad del mismo, recogiendo los resultados en el documento correspondiente.

e.1.8.- Actuar en todo momento respetando las normas de seguridad personal y de los medios y materiales utilizados, logrando, en el tiempo previsto, un nivel de calidad adecuado.

F.- Diagnosticar averías en automatismos cableados y/o sencillos automatismos programados y realizar las operaciones necesarias para el mantenimiento de los mismos, actuando bajo normas de seguridad personal y de los materiales utilizados.

 

f.1.- Explicar la tipología y características de las averías típicas de los equipos y dispositivos utilizados en los automatismos eléctricos de control, cableados y/o programados.

f.2.- Describir las técnicas generales y medios específicos utilizados para la localización de averías en automatismos eléctricos de control, cableados y/o programados.

f.3.- En distintos casos prácticos de simulación de averías en un automatismo eléctrico cableado y/o programado:

f.3.1.- Identificar los síntomas de la avería, caracterizándola por los efectos que produce en la máquina o proceso que controla.

f.3.2.- Interpretar la documentación del automatismo, identificando los distintos bloques funcionales, las señales eléctricas, estados de los elementos de mando y fuerza y parámetros característicos del mismo.

f.3.3.- Realizar al menos una hipótesis de la causa posible de la avería, relacionándolas con los síntomas presentes en el automatismo.

f.3.4.- Realizar un plan de intervención para la detección de la causa o causas de la avería.

f.3.5.- Medir e interpretar parámetros del automatismo, realizando los ajustes necesarios de acuerdo con la documentación del mismo, utilizando los instrumentos adecuados y aplicando los procedimientos requeridos.

 

f.3.6.- Localizar el bloque funcional y el equipo o componentes responsables de la avería, realizando las modificaciones y sustituciones necesarias para dicha localización con la calidad prescrita, en un tiempo razonable, siguiendo procedimientos adecuados.

f.3.7.- Elaborar un informe memoria de las actividades desarrolladas y resultados obtenidos, estructurándola en los apartados necesarios para una adecuada documentación de las mismas (descripción del proceso seguido, medios utilizados, esquemas y planos, explicación funcional, medidas, cálculos).

(Inicio)

CONTENIDOS.

1.- Automatización. Fundamentos y áreas de aplicación.

1.1.- La automatización. Evolución y prospectiva. Áreas de aplicación.

1.2.- Procesos continuos. Características.

1.3.- Procesos secuenciales. Características.

1.4.- Álgebra lógica. Funciones y variables.

1.5.- Análisis de circuitos lógicos combinacionales y secuenciales.

1.6.- Determinación de sencillos circuitos. Simplificación de funciones.

 

2.- Procesos básicos de mecanizado.

2.1.- Conocimientos de materiales. Constitución y propiedades.

2.2.- Técnicas de mecanizado. Procedimientos y medios:

2.2.1.- Mecanizado manual con arranque de viruta.

2.2.2.- Taladrado.

2.2.3.- Roscado.

2.2.4.- Doblado.

2.2.5.- Remachado y uniones desmontables.

2.2.6.- Soldadura.

2.3.- Interpretación de croquis y planos:

2.3.1.- Representación de piezas. Acotado.

2.3.2.- Planos de montaje y desmontaje.

2.4.- Metrología y trazado:

2.4.1.- Magnitudes y unidades.

2.4.2.- Errores.

2.4.3.- Instrumentos de medida (calibre, micrómetro, etc.).

2.4.4.- Trazado. Procedimientos y medios.

 

3.- Cuadros eléctricos.

3.1.- Tipología y características. Campos de aplicación.

3.2.- Envolventes y materiales auxiliares (perfiles para montaje de elementos, canalizaciones, conductores y embarrados, etc.)

3.3.- Interpretación de planos de montaje y conexionado.

3.4.- Mecanizado de envolventes. Procedimientos y medios.

3.5.- Montaje y conexionado de elementos. Terminales e identificación de conductores.

3.6.- Ensayos normalizados y pruebas funcionales y de seguridad.

4.- Mando y regulación de motores eléctricos. Maniobras.

4.1.- Constitución de los sistemas de mando y regulación. Principios básicos.

4.2.- Dispositivos de mando y regulación.

4.3.- Elementos de control. Relés y contactores.

4.4.- Elementos de protección.

4.5.- Elementos de medida.

4.6.- Interpretación de esquemas de automatismos eléctricos.

4.7.- Arranque de máquinas eléctricas:

4.7.1.- Sistemas eléctricos. Automatismos.

4.7.2.- Sistemas electrónicos. Arrancadores progresivos.

4.8.- Variación de velocidad de máquinas eléctricas de CC y CA:

4.8.1.- Clasificación de los sistemas de variación de velocidad. Variables que hay que regular.

4.8.2.- Elementos de captación de velocidad.

4.8.3.- Equipos eléctricos de regulación.

4.8.4.- Equipos electrónicos de regulación.

4.8.5.- Frenado de máquinas. Tipología y características.

4.9.- Centros de control de motores.

5.- El autómata programable.

5.1.- Evolución de los sistemas cableados hacia los programados.

5.2.- Estructura y características de los autómatas programables.

5.3.- Entradas y salidas, digitales, analógicas y especiales.

5.4.- Programación básica de autómatas: lenguajes y procedimientos.

5.5.- Resolución de automatismos básicos mediante la utilización de autómatas programables.

(Inicio)

 

DISTRIBUCIÓN TEMPORAL DE LOS CONTENIDOS.

1.- Presentación. (3 horas)

a.- Presentación del módulo

b.- Contenidos.

c.- Actividades organizadoras del módulo

d.- Metodología de trabajo.

2.- Trabajos de mecanizado y soldadura. (16horas)

a.- Procedimientos de mecanizado:

a.1.- Limado.

a.2.- Trazado, taladrado y roscado.

a.3.- Instrumentos de medida.

a.4.- Soldadura blanda.

3.- Introducción a los automatismo. (5 horas)

a.- Estudio visual de las partes.

b.- Funciones de cada parte.

c.- Herramientas.

d.- Riesgos mecánicos y eléctricos.

e.- Estudio de los automatismos en cuanto a su aplicación. Ventajas.

f.- Organización del trabajo.

4.- Cuadros eléctricos. (12 horas)

a.- Cuadro eléctrico.

b.- Elementos auxiliares.

c.- Aparellaje eléctrico.

d.- Órganos de mando.

e.- Representación de las instalaciones.

f.- Símbolos eléctricos.

g.- Mando de potencia. El contactor.

5.- Estructura de los automatismos. (11 horas)

a.- Principio de un sistema automático.

b.- Estructura de un sistema automático.

c.- Estudio de los componentes y/o aparatos)que integran o componen un automatismo o sistema automático.

d.- Contactores.

e.- Relés térmicos.

f. - Fusibles.

g.- Contactor-disyuntor, guardamotor, etc.

h.- Mando y señalización.

i.- Interruptores de control de nivel.

j.- Relés temporizados.

k.- Control de temperatura. (Termostatos)

l. - Detectores. (Inductivos, capacitivos, fotoeléctricos)

m.- Simbología

6.- Los esquemas en los automatismos. (28 horas)

a.- Esquemas de potencia y mando.

b.- Función y disposición, en el esquema, de los distintos componentes..

c.- Protecciones

d.- Simbología normalizada.

e.- Realización de esquemas de arranque directo.

f.- Realización de esquemas de inversión.

g.- Realización de esquemas de arranque "estrella-triángulo".

h.- Enclavamientos.

i.- Realimentación.

j.- Paros y marchas.

k.- Designación de elementos.

.- Señalizaciones para búsqueda de contactos.

m.- Montajes básicos.

n.- Automatismo propuesto para el montaje en el cuadro. Esquemas correspondientes.

7.- Arranque de máquinas eléctricas. (84 horas)

a.- Máquinas eléctricas.

b.- Tensión en los motores trifásicos.

c.- Arranque de los motores trifásicos.

d.- Arranque en conexión estrella-triángulo.

e.- Arranque por eliminación de resistencias.

f.- Arranque por autotransformador.

g.- Motores de C.C

h.- Regulación de velocidad.

8.- Ensayos y pruebas de las instalaciones. (15 horas)

a.- Realización de pruebas de los equipos.

b.- Detección de averías.

c.- Plan de mantenimiento preventivo.

d.- Medidas en los equipos.

 9.- Electrónica digital. Álgebra de Boole. (18 horas)

a.- Álgebra de "Boole".

b.- Sistema de numeración.

c.- Símbolos matemáticos aplicados a la conexión de contactos.

d.- Circuitos eléctricos.

e.- Simplificación de funciones.

10.- El autómata programable. (16 horas)

a.- Campos de aplicación.

b.- Constitución de los autómatas programables.

c.- Estructura interna:

c.1.- Entradas.

c.2.- Unidad Central de Proceso (C.P.U).

c.3.- Salidas.

d.- La fuente de alimentación.

e.- La unidad de programación.

f.- Programación básica por contactos.

g.- Programación utilizando "GRAFCET".

11.- Programación con PLC. (16 horas)

a.- Programación de circuitos básicos con:

b.- Marcas.

c.- Registros.

d.- Temporizadores.

e.- Contadores.

f. - Programación de circuitos de automatismos básicos prácticos.

g.- Arranque directo de un motor de jaula.

h.- Inversor de giro.

i. - Estrella-triángulo.

j.- Otros.

k.- Esquemas de conexión al "PLC"

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METODOLOGÍA Y CRITERIOS DE CALIFICACIÓN.

Las características de los contenidos del módulo de Automatismos y Cuadros Eléctricos hacen necesaria la siguiente estructura metodológica:

a.- Interpretación de esquemas de automatismo de control y maniobra.

b.- Cálculos eléctricos conducentes al dimensionado y elección del material eléctrico necesario.

c.- Consulta de manuales y catálogos comerciales.

d.- La realización práctica de la instalación en el taller.

El aprendizaje debe basarse en el saber hacer, y está organizado en torno a la realización de unos supuestos prácticos. Todo el proceso descrito precisará de explicaciones y exposiciones, por parte del profesor, que permita al alumno conseguir capacidad para el autoaprendizaje y el trabajo en equipo.

Partiendo de las ideas previas que los alumnos tienen de los contenidos, y que ellos han suministrado a través de una prueba inicial, las fases iniciales de dicho proceso serán de carácter general, partiendo de las ideas previas, para convertirse posteriormente en explicaciones e instrucciones personalizadas en las últimas fases, que a su vez, serán las de carácter más práctico.

De forma transversal al aprendizaje se pretenderá que el alumno realice sus trabajos con estricta limpieza y orden y usando correctamente los medios que pone a su disposición el taller.

Para la evaluación del módulo se tendrán en cuenta, además de las consideraciones expuestas en el apartado general de la programación, las siguientes:

a.- Realización de todas las prácticas propuestas.

b.- Realización correcta de dichas prácticas.

c.- Entrega, con cada práctica, de una memoria descriptiva.

d.- Realización de ejercicios.

e.- Realización de prácticas de montaje.

f.- Implementación de las consideraciones de seguridad, limpieza y orden al trabajo diario.

La nota de cada evaluación se calculará con las proporciones que se indican para cada instrumento:

a.- Realización de todas las prácticas: 40%.

b.- Realización de todas las memorias: 20%.

c.- Examen compuesto de teoría y práctica: 20%

d.- Notas de clase: 20%

Las pruebas finales y extraordinarias serán un examen que comprenderá preguntas teóricas, problemas y una práctica similar a las realizadas durante el curso, todo ello en un tiempo suficiente y concreto.

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 MATERIALES Y RECURSOS DIDÁCTICOS.

Durante el presente curso se contará con un libro de texto específico: "Automatismos y Cuadros Eléctricos" de ed. McGRAW-HILL Se complementará el material didáctico del alumno con un polímetro digital y pequeñas herramientas de electricista, así como cuaderno y calculadora. Dado que el módulo se impartirá en el "Taller de Equipos Electrotécnicos", se dispondrá de todo el material que compone su dotación actual.

 

Fdo: José Mª del Valle Rodríguez

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