Guía docente de Informática y Comunicaciones Industriales (2051138)

Tener cursadas las asignaturas del:

• Módulo de Formación Básica (especialmente Fundamentos de Informática y Fundamentos de la Empresa).
• Módulo Común a la Rama Industrial (especialmente Electrotecnia, Electrónica Básica, Fundamentos de Control, Gestión de la Producción).
• Módulo de Tecnología Específica (especialmente Electrónica Analógica, Procesadores Integrados, Tecnología Eléctrica, Automática).
• Módulo de Complementos Obligatorios (especialmente Tratamiento y Transmisión de Señales).

Nota: se considera particularmente imprescindible haber superado la asignatura Automática.

• Informática industrial.
• Software de supervisión y control.
• Comunicaciones industriales.
• Buses de campo.

Generales

• Conocimiento aplicado de informática industrial y comunicaciones.
• Capacidad para diseñar sistemas de control y automatización industrial.

Específicos

• Definir los conceptos básicos sobre los sistemas informáticos industriales.
• Describir los diferentes niveles de la fabricación integrada por computador (CIM).
• Diferenciar los principales componentes software utilizados en CIM.
• Conocer las características principales de los sistemas de control de supervisión y adquisición de datos (SCADA).
• Identificar la estructura y funcionamiento de un sistema SCADA.
• Diseñar una aplicación SCADA.
• Conocer los conceptos básicos sobre las redes y sistemas de comunicación industrial.
• Distinguir las características particulares que diferencian a las comunicaciones industriales de otras de propósito general.
• Explicar los distintos niveles de comunicación usados en la industria.
• Clasificar las redes de comunicación industrial en base a su tecnología, topología y extensión.
• Identificar las características principales de las comunicaciones industriales cableadas e inalámbricas.
• Conocer las arquitecturas de redes usadas en los buses de campo.
• Identificar los buses de campo más usados en la industria.
• Configurar una red de dispositivos comunicados mediante un bus de campo.
• Conocer las arquitecturas de redes usadas en el ethernet industrial.
• Identificar los protocolos de ethernet industrial más usados en la industria.
• Definir los elementos de una red de telecontrol.
• Identificar las principales arquitecturas de redes de telecontrol.
• Comprender los conceptos básicos de las redes inalámbricas de sensores (WSN) y el Internet de las Cosas (IoT).
• Conocer protocolos de comunicación estándar definidos para WSN y el IoT industrial.
• Desarrollar un sistema IoT para aplicaciones industriales.
• Profundizar en temas emergentes y/o avanzados relativos a la informática y comunicaciones industriales.

Lecciones magistrales

• Tema 1. Introducción a la informática y comunicaciones industriales.
• Tema 2. Sistemas informáticos industriales.
• Tema 3. Control de supervisión y adquisición de datos (SCADA).
• Tema 4. Sistemas de comunicaciones industriales.
• Tema 5. Redes de control (buses de campo).
• Tema 6. Redes de área (ethernet industrial).
• Tema 7. Redes de telemetría y telecontrol.
• Tema 8. El internet de las cosas industrial.

Seminarios/Talleres

• Tutorial de uso de software SCADA.
• Tutorial de MQTT: el protocolo IoT para la industria.

Prácticas de Laboratorio

• Práctica 1: Control remoto de maqueta industrial usando un estándar de interoperabilidad (OPC).
• Práctica 2: Realización de una aplicación SCADA para el control de supervisión de maquetas industriales.
• Práctica 3: Configuración de redes de control y de área: ASi y Profinet.
• Práctica 4: Diseño de un sistema de telemetría y telecontrol a través de una plataforma IoT.

• Stallings, W. Comunicaciones y redes de computadores. Prentice Hall.
• Rodríguez, A. Comunicaciones industriales. Sistemas de regulación y control automáticos. Marcombo.
• Rodríguez, A. Sistemas SCADA (2a edición). Marcombo.
• Wilamowski, B., & Irwin, J. Industrial communication systems (2nd ed.). CRC Press.
• Zurawski, R. The Industrial communication technology handbook (2nd ed.). CRC Press.

• Bailey, D., & Wright, E. Practical SCADA for Industry. Elsevier.
• Clarke, G., & Reynders, D. Practical Modern SCADA Protocols: DNP3, 60870.5 and Related Systems. Elsevier.
• Bailey, D. Practical Radio Engineering and Telemetry for Industry. Elsevier.
• Reynders, D., & Wright, E. Practical Industrial Data Communications. Best Practice Techniques. Elsevier.
• Dargie, W., & Poellabauer, C. Fundamentals of wireless sensor networks: theory and practice. Wiley.
• Veneri, G., & Capasso, A. Hands-On Industrial Internet of Things: create a powerful industrial IoT infrastructure using industry 4.0. Birmingham: Packt Publishing.

• Revista IEEE Transactions on Industrial Informatics
• Revista Control Engineering
• Revista Journal of Industrial Information Integration
• Revista Robotics and Computer-Integrated Manufacturing
• Revista IEEE Transactions on Industry Applications
• Revista Industrial Management and Data Systems
• Revista Journal of Intelligent Manufacturing
• Revistas Automática e Instrumentación
• Comité Español de automática

• MD01. EXPOSICIONES EN CLASE POR PARTE DEL PROFESOR. Podrán ser de tres tipos: 1) Lección magistral: Se presentarán en el aula los conceptos teóricos fundamentales y se desarrollarán los contenidos propuestos. Se procurará transmitir estos contenidos motivando al alumnado a la reflexión, facilitándole el descubrimiento de las relaciones entre diversos conceptos y tratando de formarle una mentalidad crítica 2) Clases de problemas: Resolución de problemas o supuestos prácticos por parte del profesor, con el fin de ilustrar la aplicación de los contenidos teóricos y describir la metodología de trabajo práctico de la materia. 3) Seminarios: Se ampliará y profundizará en algunos aspectos concretos relacionados con la materia. Se tratará de que sean participativos, motivando al alumno a la reflexión y al debate. 
• MD02. PRÁCTICAS REALIZADAS BAJO SUPERVISIÓN DEL PROFESOR. Pueden ser individuales o en grupo: 1) En aula/aula de ordenadores: supuestos susceptibles de ser resueltos de modo analítico o numérico. Se pretende que el alumno adquiera la destreza y competencias necesarias para la aplicación de conocimientos teóricos o normas técnicas relacionadas con la materia. 2) De laboratorio/laboratorio virtual: supuestos reales relacionados con la materia, principalmente en el laboratorio aunque, en algunos casos, se podrá utilizar software de simulación a modo de laboratorio virtual. El objetivo es desarrollar las habilidades instrumentales y las competencias de tipo práctico, enfrentándose ahora a la complejidad de los sistemas reales. 3) De campo: se podrán realizar visitas en grupo a empresas relacionadas, con el fin de desarrollar la capacidad de contextualizar los conocimientos adquiridos y su implantación en una factoría, teniendo en cuenta los valores e intereses de la actividad empresarial. 
• MD03. TRABAJOS REALIZADOS DE FORMA NO PRESENCIAL: Podrán ser realizados individualmente o en grupo. Los alumnos presentarán en público los resultados de algunos de estos trabajos, desarrollando las habilidades y destrezas propias de la materia, además de las competencias transversales relacionadas con la presentación pública de resultados y el debate posterior, así como la puesta en común de conclusiones en los trabajos no presenciales desarrollados en grupo. Las exposiciones podrán ser: 1) De problemas o casos prácticos resueltos en casa 2) De trabajos dirigidos 
• MD04. TUTORÍAS ACADÉMICAS: podrán ser personalizadas o en grupo. En ellas el profesor podrá supervisar el desarrollo del trabajo no presencial, y reorientar a los alumnos en aquellos aspectos en los que detecte la necesidad o conveniencia, aconsejar sobre bibliografía, y realizar un seguimiento más individualizado, en su caso, del trabajo personal del alumno. 
• MD05. EXÁMENES. Se incluye también esta actividad, que formará parte del procedimiento de evaluación, como parte de la metodología. 

Examen de teoría

• El alumnado realizará varios exámenes tipo test, distribuidos a lo largo del curso, con cuestiones de razonamiento, asociación de ideas y/o resolución de problemas. Dichos exámenes se realizarán a través de la plataforma LMS y de forma síncrona.
• Se evaluará la exactitud de las respuestas dadas.

Trabajo grupal

• El alumnado realizará un trabajo grupal (4-5 alumnos por grupo) sobre tecnologías relevantes en el ámbito de la asignatura. Cada grupo elaborará una memoria y una presentación que deberá ser entregada a través de la plataforma LMS. Asimismo, cada grupo deberá realizar una exposición de su trabajo de forma presencial o utilizando herramienta de videoconferencia en caso de no poder garantizar la presencialidad.
• Se evaluará la calidad y adecuación de la memoria realizada, la presentación y la exposición.

Prácticas de laboratorio

• El alumnado desarrollará diversos proyectos para cada práctica de laboratorio que deberán ser entregados a través de la plataforma LMS.
• Se evaluará la calidad y adecuación de los proyectos desarrollados. Asimismo, se tendrá en consideración la estructura, formato y ortografía. Asimismo, el alumnado realizará una defensa presencial del trabajo realizado para cada práctica.

En la siguiente tabla se resume la ponderación de cada una de las actividades formativas, así como la calificación mínima exigida (sobre la calificación global de la asignatura) para poder superar la correspondiente actividad formativa.

Para superar la asignatura hay que aprobar las actividades formativas de teoría y prácticas cada una por separado, es decir, obtener un mínimo de 5 puntos sobre 10 en cada una de esas actividades formativas.

En el caso de que no se supere las actividades formativas de teoría, prácticas, o ninguna de estas dos, la calificación final corresponderá al mínimo de entre la calificación ponderada de teoría y la calificación ponderada de prácticas.

Caso 1: En convocatoria ordinaria no se alcanza la calificación mínima exigida en el examen de teoría, pero sí se alcanza la calificación mínima exigida en las prácticas de laboratorio

Examen de teoría

• El alumnado realizará un examen final tipo test con cuestiones de razonamiento, asociación de ideas y/o resolución de problemas. Dicho examen se realizará a través de la plataforma LMS (learning management system) y de forma síncrona.
• Se evaluará la exactitud de las respuestas dadas.

Trabajo grupal

• Por defecto se conserva la calificación obtenida para el trabajo grupal de la convocatoria ordinaria.
• El alumnado puede renunciar a que se conserve dicha calificación de modo que el porcentaje de evaluación y mínimos pasa a corresponder al descrito para la evaluación única final. La renuncia debe ser comunicada por correo electrónico al profesorado responsable de la asignatura. Dicho correo debe ser enviado antes de que tenga lugar el examen de evaluación extraordinaria.

Prácticas de laboratorio

• Se conserva la calificación obtenida para las prácticas de laboratorio de la convocatoria ordinaria.

En la siguiente tabla se resume la ponderación de cada una de las actividades formativas, así como la calificación mínima exigida (sobre la calificación global de la asignatura) para poder superar la correspondiente actividad formativa.

Caso 2: En convocatoria ordinaria no se alcanza la calificación mínima exigida en las prácticas de laboratorio, pero sí se alcanza la calificación mínima exigida en el examen de teoría.

Examen de teoría

• Se conserva la nota del examen de teoría de la convocatoria ordinaria.

Trabajo grupal

• Por defecto se conserva la calificación obtenida para el trabajo grupal de la convocatoria ordinaria.
• El alumnado puede renunciar a que se conserve dicha calificación de modo que el porcentaje de evaluación y mínimos pasa a corresponder al descrito para la evaluación única final. La renuncia debe ser comunicada por correo electrónico al profesorado responsable de la asignatura. Dicho correo debe ser enviado antes de que tenga lugar el examen de evaluación extraordinaria.

Examen de prácticas

• El alumnado realizará un examen con cuestiones de razonamiento, asociación de ideas y/o resolución de problemas prácticos.
• Se evaluará la exactitud de las respuestas dadas.

En la siguiente tabla se resume la ponderación de cada una de las actividades formativas, así como la calificación mínima exigida (sobre la calificación global de la asignatura) para poder superar la correspondiente actividad formativa.

Caso 3: En convocatoria ordinaria no se alcanza la calificación mínima exigida en el examen de teoría ni en las prácticas de laboratorio.

• Se utilizará la evaluación única final

En cualquiera de los tres casos descritos anteriormente, para superar la asignatura hay que aprobar las actividades formativas de teoría y prácticas cada una por separado, es decir, obtener un mínimo de 5 puntos sobre 10 en cada una de esas actividades formativas.

En el caso de que no se supere las actividades formativas de teoría, prácticas, o ninguna de estas dos, la calificación final corresponderá al mínimo de entre la calificación ponderada de teoría y la calificación ponderada de prácticas.

Además de la evaluación continua, para la convocatoria ordinaria el alumnado puede optar por la evaluación de la asignatura mediante una única prueba final, que se celebrará el día indicado por el centro para tal efecto y constará de:

Examen de teoría

• El alumnado realizará un examen final tipo test con cuestiones de razonamiento, asociación de ideas y/o resolución de problemas. Dicho examen se realizará a través de la plataforma LMS y de forma síncrona.
• Se evaluará la exactitud de las respuestas dadas.

Examen de prácticas

• El alumnado realizará un examen final oral o tipo test con cuestiones de razonamiento, asociación de ideas y/o resolución de problemas.
• Se evaluará la exactitud de las respuestas dadas.

La siguiente tabla muestra la contribución de cada una de las pruebas de la evaluación única final a la calificación final de la asignatura, así como la calificación mínima exigida (sobre la calificación global de la asignatura) para poder superar la correspondiente actividad formativa.

Para superar la asignatura hay que aprobar las actividades formativas de teoría y prácticas cada una por separado, es decir, obtener un mínimo de 5 puntos sobre 10 en cada una de esas actividades formativas.

En el caso de que no se supere las actividades formativas de teoría, prácticas, o ninguna de estas dos, la calificación final corresponderá al mínimo de entre la calificación ponderada de teoría y la calificación ponderada de prácticas.

• Para garantizar un desarrollo adecuado del proceso de enseñanza-aprendizaje, la herramienta LMS (learning management system) que se usará para facilitar el material de la asignatura, entregas de ejercicios y realización de exámenes será la plataforma institucional PRADO.
• Para la producción de los vídeos de prácticas se recomienda el uso de OBS, y la entrega de los mismos se realizará a través de la nube institucional disponible al alumnado (Google Drive).
• Todo lo relativo a la evaluación se regirá por la normativa sobre planificación docente y organización de exámenes vigente en la Universidad de Granada, que puede consultarse en la Normativa de evaluación y de calificación de los estudiantes de la Universidad de Granada
• El sistema de calificaciones se expresará mediante calificación numérica con un solo decimal de acuerdo con lo establecido en el art. 5 del R. D 1125/2003, de 5 de septiembre, por el que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en las titulaciones universitarias de carácter oficial y validez en el territorio nacional.

Información de interés para estudiantado con discapacidad y/o Necesidades Específicas de Apoyo Educativo (NEAE): Gestión de servicios y apoyos (https://ve.ugr.es/servicios/atencion-social/estudiantes-con-discapacidad).

Se hará uso de los siguientes herramientas de software libre:

• Arduino IDE