Ministerio de Cultura y Educación
Universidad Nacional de San Luis
Facultad de Ingenieria y Ciencias Economicas y Sociales
Departamento: Ingenieria
Área: Electronica y Control
(Programa del año 2007)
(Programa en trámite de aprobación)
(Programa presentado el 03/07/2007 19:17:22)
I - Oferta Académica
Materia Carrera Plan Año Periodo
Instrumentación y Control Ing. en Alimentos 24/01 5 2c
II - Equipo Docente
Docente Función Cargo Dedicación
MIRO, ANTONIO MARCELO FRANCISC Prof. Responsable P.ASO EXC 40 Hs
OVIEDO, OSVALDO RUBEN Responsable de Práctico A.1RA SIM 10 Hs
III - Características del Curso
Credito Horario Semanal Tipificación Duración
Teórico/Práctico Teóricas Prácticas de Aula Práct. de lab/ camp/ Resid/ PIP, etc. Total B - Teoria con prácticas de aula y laboratorio Desde Hasta Cantidad de Semanas Cantidad en Horas
Periodo
 Hs. 3 Hs. 4 Hs. 1 Hs. 7 Hs. 2 Cuatrimestre 06/08/2007 09/11/2007 14 105
IV - Fundamentación
En los procesos de naturaleza dinámica siempre ocurren cambios y si no se toman las acciones pertinentes las variables que se relacionan con la seguridad, la calidad del producto y los índices de producción no cumplirán con las condiciones de operación. El objetivo del control automático es mantener en valores preestablecidos las variables del proceso.
V - Objetivos
Que el futuro profesional
- Posea conocimientos básicos de automatización, estudiada bajo los principios de la teoría clásica en sus aspectos fundamentales de análisis y síntesis.
- Sea capaz de comprender, estudiar y perfeccionarse para modificar y / o seleccionar componentes de un sistema de control
- Tenga conocimiento del estado de la tecnología actual, tanto en el avance de las investigaciones como en las implementaciones practicas dentro del campo de la automatización
- Conozca las diferentes técnicas de simulación que se utilizan para el análisis y diseño de proyectos de los procesos en el área de la industria de los alimentos.
VI - Contenidos
Unidad 1
Introducción. Definiciones de sistema, Señales de tiempo continuo y de tiempo discreto, analisis, diseño, control de un proceso, objetivos del control: estabilidad, optomizacion, seguridad, economia, producción continua.
Control de un intercambiador de calor: metodo matematico del proceso
Componentes del sistema de control realimentado: proceso, sensor, control, elemento final de control, diagrama de bloque su algebra.
Efecto de la modificacion de los parámetros del control sobre la respuesta del sistema de control a una modificacion de las perturbaciones o referencia.
Control predictivo

Unidad 2
Metodos matematicos en la instrumentación y control : Transformada de laplace, solucion de ecuaciones diferenciales, estabilidad: definición y criterios de estabilidad en el plano complejo

Unidad 3
Ejemplos de sistemas representados por ecuaciones diferenciales: remezclado, nivel en un recipiente, linealizacion de componentes no lineales, sistemas interactuantes y no interactuantes.
Ejemplo:Reactor con reaccion exotermica: Modelo matematico, control, respuesta a las señales impulso, escalon, sinusoidal, terminos que caracteriza la respuesta, tiempo de establecimiento.

Unidad 4
Reespuesta de sistemas simplesde control. Control proporcional, control proporcional-integral, control proporcional-integral-derivativo, controles no lineales, control todo-nada.
Ejemplo: control de un intercabiador de calor: proceso, sensor, control, elemento final de control, lineas de transmisión: neumaticas, electricas, hidraulicas, rangos de operación. Eficiencia del sensor, presicion , velocidad de respuesta.

Unidad 5
Estabilidad de sistemas lineales invariantes en el tiempo. Test de Routh-Hurwitz. Ajuste de los parámetros del control. Metodo del lazo cerrado. Metodo del lazo abierto. Otros metodos: Respuesta en frecuencia (Bode y Nysquit) Lugar geometrico de las raices (Evans)

Unidad 6
Control de procesos complejos y sus diagramas de Ingenieria segun normas IRAM e ISA de de operaciones unitarias de plantas de la inductria de alimentos.
Sensores de temperatura, presion , nivel, humedad, color, turbidez,materia grasa y proteinas.

Unidad 7
Sistema de control de datos muestreados. Algoritmo de control.
Transformada z de señales de tiempo discreto. Estailidad en el plano z. Ejemplos

VII - Plan de Trabajos Prácticos
Los trabajos Prácticos a realizar se distinguen en (Resolución 1232/01, Ministerio de Educación)
Guías de trabajos prácticos: consisten en una selección de problemas de Ingeniería que el alumno debe resolver en los horarios semanales destinados a tal fin, de a cuerdo al avance del dictado de los temas en las clases de teoría
Temas de las guias de Trabajos Practicos:
Diagramas de bloques
Transformada de Laplace
Funciones de Transferencia
Respuesta de sistemas a las señales de entrada tipo
Sistemas de control
Estabilidad
Esquema de Ingenieria de la Planta
Integracion y eleccion de sensores

Practicos de laboratorio
1) Determinacion experimental de las caracteristicas dinamicas y estacionarias de un horno de calefaccion mediante señales tipo.
2) Control de un horno de calefaccion: efecto de los parametros de control sobre la respuesta del sistema
VIII - Regimen de Aprobación
Régimen para Alumnos Regulares
- Asistencia al 80% de las clases de Trabajos Prácticos
- Registrar los problemas en una carpeta donde el alumno asentará la metodología y resultados de los problemas resueltos en las clases de trabajos prácticos. Esta carpeta puede ser solicitada por la asignatura y deberá estar el día
- Aprobación de dos evaluaciones, las que tendrán su correspondiente recuperación.
- Presentacion y aprobacion de los informes de los trabajos practicos de Laboratorio
- Para aquel alumno que haya certificado su condición de alumno de acuerdo al Régimen Especial de Actividades Académicas (Ord. C.S. 26/97) podrá utilizar el parcial que le corresponde por su condición, para recuperar cualquiera de los dos parciales.

Examen Final para Alumnos Regulares
Constará de una parte práctica (escrita), que consistirá en la resolución de un problema de los temas del Programa Analítico , cuya aprobación será imprescindible para acceder a la evaluación oral. La misma consistirá en la exposición de las Unidades de Examen sorteadas (dos), correspondientes al Programa de Examen.

Régimen para Alumnos Libres
La evaluación escrita consistirá en la resolución de problemas de los temas del Programa Analítico, cuya aprobación será imprescindible para acceder a la evaluación oral. La misma consistirá en la exposición de las Unidades de Examen sorteadas (dos), correspondientes al Programa de Examen.
IX - Bibliografía Básica
[1] [1] Process system analysis and control,Coughanowr,Donald R.Koppel,Lowell B.Edición 01 ed. 1965 New Yord Mc Graw-Hill
[2] [2] Process control, Harriott, Peter, Edición 01 ed. 1964 New York Mc Graw Hill
[3] [3] Control automatico de procesos, Teoria y practica, Smith, Carlos Corripio, Armando B.Edición 01 ed. 1996 Mexico Limusa/ Noriega
[4] [4] La Automatización de la Fabricación de Alimentos y Bebidas, Ian McFarlane, Edicion 01 1997, A. Madrid Vicente Ediciones
X - Bibliografia Complementaria
[1] [1] Instrumentacion y control industrial,Bolton, W.Edición 01. ed 1996 Madrid Paraninfa
[2] [2] Ingenieria de control moderna,Ogata, Katsuhiko, Edición 01 ed. 1980 Madrid Dossat
XI - Resumen de Objetivos
Lograr que el alumno desarrolle capacidad para analizar el comportamiento en estado no estacionario de procesos de Ingeniería en Alimentos, para diseñar sistemas de control simples y su instrumentación.
XII - Resumen del Programa
Dinamica de procesos. Diagramas funcionales. Sistemas de primer y segundo orden. Sistemas de parametros distribuidos. Sistemas de control. Elementos primarios de control. Funciones de control. Elementos finales de control. estabilidad. Criterios. Instrumentacion
XIII - Imprevistos