3.4. Sistemes de mesura i regulació

Mòdul professional 3: Sistemes de mesura i regulació
Durada: 165 hores
Hores de lliure disposició: 33
Equivalència en crèdits ECTS: 10

Unitats formatives que el componen:

• UF1: Sensors, dispositius d'accionament i condicionament de senyal. 44 hores
• UF2: Sistemes de regulació automàtica. 77 hores
• UF3: Instrumentació virtual i adquisició de dades. 44 hores

3.4.1. UF1:Sensors, dispositius d’accionament i condicionament de senyal

Durada: 44 hores

Continguts

1. Reconeixement de dispositius de mesura.
1.1 Relació d'aplicacions industrials amb sistemes de mesura i regulació.
1.2 Estructura d'un sistema automàtic de mesura i regulació: xarxa d'alimentació, armaris elèctrics, armaris i pupitres de comandament, regulació i control, cablat, sensors, dispositius d'accionament i posicionadors, entre d'altres.
1.3 Tecnologies aplicades en sistemes de mesura i regulació.
1.4 Tipus de processos industrials aplicables
1.5 Elements d'un bucle de control. Variables de mesura: pressió, nivell, temperatura, cabal, humitat, velocitat, analitzadors químics, entre d'altres. Tipus de regulació d'un procés: llaç obert i llaç tancat.

2. Muntatge de transductors i sensors en sistemes de mesura.
2.1 Arquitectura del sistema de mesura: Sensors, transductors i transmissors de mesura. Sistemes d' condicionament del senyal.
2.2 Característiques dels elements de mesura: Rang, sensibilitat, resolució, sobrerang , resposta en freqüència, resposta temporal. Condicions ambientals de treball, entre d'altres.
2.3 Errors de mesura: Error de zero, error de linealitat, repetibilitat, histeresi .Error combinat ( precisió). Condicions ambientals de treball.
2.4 Transductor de pressió, cabal, nivell , temperatura velocitat,posició,força,acceleració, distància, corrent, entre d'altres.
2.5 Ponts de mesura ( wheatstone).
2.6 Tècniques de calibratge de sensors i transductors.
2.7 Connexió dels sensors als dispositius de mesura. Nivells elèctrics, Linealització, entre d'altres.

3. Verificació del funcionament dels sistemes de mesura:
3.1 Tècniques de verificació i Tècniques d'ajustament.
3.2 Tècniques de mesura i comprovació elèctrica.
3.3 Pla d'actuació per a posada en servei.
3.4 Protocol de posada en marxa particularitzat per a la seqüència de funcionament.
3.5 Aplicació de la normativa de seguretat a cada cas.
3.6 Reglamentació vigent.

4. Reconeixement dels dispositius d'accionament i l'acoblament a l'equip de regulació.
4.1 Relació de dispositius d'accionament i preaccionament: arrencadors, variadors, vàlvules de regulació i control, posicionadors, motors, entre d'altres.
4.2 Contextualització de la funcionalitat dels dispositius d'accionament dins del procés a regular.
4.3 Connexió dels dispositius d'accionament al regulador.
4.4 Cables i sistemes de conducció: tipus i característiques. Interferències.

3.4.2. UF2: Sistemes de regulació automàtica

Durada: 77 hores

Continguts

1. Reconeixement de dispositius regulació:
1.1 Estructura d'un sistema de regulació i control. Cablat, sensors, dispositius d'accionament i posicionadors, entre d'altres.
1.2 Tecnologies aplicades en sistemes de mesura i regulació. Variables de mesura.
1.3 Tipus de regulació d'un procés: llaç obert i llaç tancat.
1.4 Consignes, mesura de procés i sortides de control
1.5 Estabilitat del sistema
1.6 Algoritmes de regulació PID.
1.7 Reguladors amb lògica difusa
1.8 Estructures avançades de regulació: relació (ràtio), anticipatiu, cascada, entre d'altres.
1.9 Tipus de sortides de control dels equip de regulació: Contínua, Modulació per polsos,entre d'altres

2. Muntatge i desenvolupament d'equips de mesura i regulació:
2.1 Especificacions dels sistemes de control.
2.2 Estratègies bàsiques de control.
2.3 Tractament i condicionadors dels senyals.
2.4 Selecció i dimensionament dels components d'un sistema de mesura i regulació.
2.5 Determinació de l'estabilitat d'un sistema de control.
2.6 Criteris de selecció i determinació de controladors.
2.7 Estratègies de control per minimitzar les pertorbacions.
2.8 Tècniques de muntatge i posada en marxa de sistemes de mesura i regulació.

3. Verificació del funcionament dels sistemes de mesura i regulació:
3.1 Sintonització de controladors. Mètode Estimul-resposta, regles empíriques, autosintonia i control adaptatiu.
3.2 Paràmetres i programació d'elements de control analògic i digital.
3.3 3.3 Tècniques de regulació davant de l'envelliment del sistema.
3.4 3.4 Tècniques de verificació.
3.5 3.5 Tècniques d'ajustament.
3.6 Pla d'actuació per a posada en servei.
3.7 Protocol de posada en marxa particularitzat per a la seqüència de funcionament.
3.8 Aplicació de la normativa de seguretat a cada cas.
3.9 Reglamentació vigent.

4. Diagnòstic d'avaries en els sistemes de mesura i regulació:
4.1 Tècniques de manteniment.
4.2 Diagnosi i localització d'avaries. Protocols de proves. Pla d'actuació davant de disfuncions del sistema.
4.3 Avaries típiques en sistemes de mesura i regulació.
4.4 Equips i aparells de mesura.
4.5 Informe d'incidències.

5. Prevenció de riscos, seguretat i protecció mediambiental:
5.1 Normativa de prevenció de riscos laborals relativa als sistemes automàtics.
5.2 Prevenció de riscos laborals en els processos de muntatge i manteniment.
5.3 Equips de protecció individual: característiques i criteris d'utilització. Protecció col•lectiva. Mitjans i equips de protecció.
5.4 Normativa reguladora en gestió de residus.

6. Muntatge i desenvolupament d'equips de mesura i regulació:
6.1 Simbologia normalitzada en sistemes de mesura i regulació.
6.2 Software per a elaboració d'esquemes . Diagrames de flux, P&I, disposició (layout), entre d'altres.

3.4.3. UF3: Instrumentació virtual i adquisició de dades

Durada: 44 hores

Continguts

1. Reconeixement del funcionament dels sistemes d'instrumentació virtual i sistemes d'adquisició de dades:
1.1 Classificació dels sistemes d'instrumentació virtual i sistemes d'adquisició de dades. Àrees d'aplicació de la instrumentació virtual i dels sistemes SCADA.
1.2 Sistemes d'instrumentació virtual: processament, presentació, emmagatzematge i transmissió de dades.
1.3 Maquinari d'adquisició i programari de programació i configuració dels sistemes d'instrumentació virtual i d'adquisició de dades.
1.4 Sistemes d'adquisició de dades autònoms (dataloggers). Instal•lació configuració i manteniment. Mesures de temperatura, humitat, qualitat del servei de xarxa de subministrament, entre d'altres.
1.5 Sistemes d'instrumentació virtual i adquisició de dades amb connexió directa al PC. Dispositius amb connexió al bus intern. Dispositius exteriors connectats directament al PC. Avantatges i inconvenients de cada sistema.
1.6 Sistemes d'instrumentació virtual i adquisició de dades basats en bus dedicat. Adreçaments, canals i protocols .
1.7 Funcionalitats dels PLC destinats al registre de dades. Sistema de magatzematge , extracció i tractament de dades.
1.8 Llenguatges i entorns de programació orientats a la instrumentació virtual.
1.9 Consulta i gestió remota del equips d'instrumentació virtual i d'adquisició de dades .

2. Disseny i muntatge de sistemes d'instrumentació virtual i d'adquisició de dades.
2.1 Especificacions tècniques de la instal•lació i característiques de les variables a enregistrar.
2.2 Diagrama de blocs i esquemes de connexió.
2.3 Tècniques de muntatge i connexió. Ubicació dels sensors, sistema de mesura, immunització a les pertorbacions electromagnètiques, entre d'altres.
2.4 Implementació del sistema d'instrumentació virtual i d'adquisició de dades. Selecció de la tecnologia a utilitzar.
2.5 Reglamentació vigent.

3. Verificació del funcionament dels sistemes d'instrumentació virtual i d'adquisició de dades:
3.1 Tècniques de verificació. Calibratge dels sensors i dispositius del sistema d'instrumentació virtual.
3.2 Enregistrament i anàlisi de dades en el sistemes d'instrumentació virtual i d'adquisició de dades.
3.3 Diagnosi i localització d'avaries.
3.4 Tècniques d'actuació.
3.5 Registres d'avaries.
3.6 Reglamentació vigent.