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INSTRUMENTACIÓN VIRTUAL
Programa sintético
INSTRUMENTACIÓN VIRTUAL
Datos básicos
Semestre
Horas de teoría
VIII
Objetivos
Contribución al
Perfil de
Egreso
Competencias
a Desarrollar
Horas de práctica
Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
0
4
0
4
Aprender a programar utilizando lenguaje gráfico y crear instrumentos virtuales para
simulación, monitoreo y control de variables físicas.
Esta materia proporciona al alumno el conocimiento para analizar y diseñar e
implementar sistemas de instrumentación virtual, y desarrollará en él las habilidades
para instrumentarlos e integrarlos en sistemas mecatrónicos automatizados.
Competencias
Razonamiento Científico-Tecnológico
Genéricas
Comunicación en español e inglés
Ético-valoral
Competencias
Esta asignatura contribuye a formar las competencias profesionales
Profesionales
de:
-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y
control.
-Elaboración de soluciones a problemas de manufactura
automatizada.
-Elaboración de soluciones a problemas de automatización de
robots manipuladores.
-Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.
Temario
Métodos
prácticas
Unidades
Unidad 1
Unidad 2
Unidad 3
Unidad 4
Unidad 5
Unidad 6
Unidad 7
y Métodos
Prácticas
proporcionando los conocimientos y las habilidades para
instrumentar e integrar sistemas electrónicos de instrumentación
virtual a sistemas mecatrónicos y electromecánicos automatizados.
Contenidos
Introducción a la instrumentación virtual.
Introducción a la programación G. Entorno
Programación Estructurada
Tipos de datos estructurados
Análisis y Visualización de datos
Programación modular
Sistemas de Adquisición de Datos
Cuatro horas de clases prácticas en laboratorio de Instrumentación
Virtual. El aprendizaje se realizará por medio de la implementación
de prácticas diseñadas por la academia de electrónica y
enriquecidas con las propuestas del profesor.
Se establecerán prácticas en las que el alumno implemente
diseños propios en el tiempo de clase, con la guía del profesor. Se
realizará un proyecto final en el que se apliquen los conocimientos
adquiridos en la materia, integrándolos con los conocimientos
adquiridos por el alumno en otros cursos o de otras fuentes.
Mecanismos y Exámenes
procedimientos parciales
de evaluación
Examen ordinario
Examen
extraordinario
Examen a título de
suficiencia
Examen de
regularización
Otros métodos y
procedimientos
Otras actividades
académicas
requeridas
Programa sintético
1
Examen parcial consistente en la evaluación continua de
los trabajos y prácticas del curso comprendidos en el
periodo de evaluación (Abarca el contenido de 16 horas
por cada examen). Ponderación 20%
2
Examen parcial consistente en la evaluación continua de
los trabajos y prácticas del curso comprendidos en el
periodo de evaluación (Abarca el contenido de 16 horas
por cada examen). Ponderación 20%
3
Examen parcial consistente en la evaluación continua de
los trabajos y prácticas del curso comprendidos en el
periodo de evaluación (Abarca el contenido de 16 horas
por cada examen). Ponderación 20%
4
Examen parcial consistente en la evaluación continua de
los trabajos y prácticas del curso comprendidos en el
periodo de evaluación (Abarca el contenido de 16 horas
por cada examen). Ponderación 20%
5
Proyecto de materia o integrador. Ponderación 20%
Promedio de las cinco evaluaciones parciales. (Suma de las
evaluaciones parciales ponderadas)
Examen práctico del contenido de todo el programa. Presentación
de todas las prácticas del curso con su reporte respectivo.
Examen práctico del contenido de todo el programa. Presentación
de todas las prácticas del curso con su reporte respectivo.
Examen práctico del contenido de todo el programa. Presentación
de todas las prácticas del curso con su reporte respectivo.
Asistencia a clase (mínimo 66% de la asistencia al total de
sesiones)
Programa sintético
Bibliografía
básica de
referencia
Textos básicos
1. LabVIEW: Programación gráfica para control de instrumentación, Prof.
Antonio Manuel Lázaro, Editorial Paraninfo – ITP, ISBN: 84-283-2339-9
2. LabVIEW. Entorno Gráfico de Programación. José Rafael Lajara Vizcaíno,
José Pelegrí Sebastiá, Editorial Alfaomega-Marcombo, 2007. ISBN 978-97015-1133-6
3. Instrumentación Virtual, Adquisición, Procesado y Análisis de Señal. Manuel
Antoni ISBN 9701507770. Editorial : ALFAOMEGA 2002
4. Learning with Labview 8, Robert H. Bishop, ISBN: 84-283-2339-9, Ed.
National Instruments.
Textos complementarios
5. Virtual Bio-Instrumentation: Biomedical, Clinical, and Healthcare Applications
in LabVIEW (National Instruments Virtual Instrumentation Series), by Jon B.
Olansen (Author), Eric Rosow
6. Learning with LabVIEW 7 Express, Dr. Robert H. Bishop, ISBN: 0-13117605-6, (National Instruments Virtual Instrumentation Series)
7. “SIMULINK 4; USER'S GUIDE”, AUTHOR: THE MATHWORKS, INC
Programa Analítico
INSTRUMENTACION VIRTUAL
Semestre
Horas de teoría
por semana
Horas de
práctica por
semana
Horas trabajo
adicional
estudiante
Créditos
VIII
0
4
0
4
Objetivos
generales
Aprender a programar utilizando lenguaje gráfico y crear instrumentos virtuales para
simulación, monitoreo y control de variables físicas.
Objetivos
específicos
Unidades
1. Introducción a la
instrumentación
virtual.
2. Introducción a la
programación G.
Entorno.
3. Programación
Estructurada.
4. Tipos de datos
estructurados.
5. Análisis y
Visualización de
datos.
6. Programación
modular.
7. Sistemas de
Adquisición de Datos
Objetivo específico
Conocer qué es la instrumentación virtual y cuál es el papel que
esta desempeña actualmente en el ámbito industrial.
Conocer y utilizar el entorno de trabajo de un programa gráfico
G (LabVIEW) y sus menús y herramientas. Conocer la forma
básica de un programa en lenguaje G para formar Instrumentos
Virtuales VI, sub VI y jerarquías de VI.
Conocer y utilizar los elementos gráficos que permiten crear
programas estructurados en la programación en lenguaje G.
Conocer y utilizar los diferentes tipos de datos estructurados y
sus propiedades que se usan en programación en lenguaje.
Conocer y utilizar los diferentes tipos de elementos gráficos que
se disponen en programación en lenguaje G para la
visualización de datos en instrumentos virtuales.
Conocer la forma de crear subprogramas y utilizar estos para la
elaboración de instrumentos virtuales
Conocer los elementos que integran un Sistema de Adquisición
de Datos, su función y configuración, así como la forma de
controlar tarjetas de adquisición de datos desde instrumentos
virtuales.
Contribución
al Perfil de
Egreso
Competencias
a Desarrollar
Esta materia proporciona al alumno el conocimiento para analizar y diseñar e implementar
sistemas de instrumentación virtual, y desarrollará en él las habilidades para
instrumentarlos e integrarlos en sistemas mecatrónicos automatizados.
Competencias
Razonamiento Científico-Tecnológico
Comunicación en español e inglés
Genéricas
Ético-valoral
Competencias
Esta asignatura contribuye a formar las competencias
Profesionales
profesionales de:
-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y
control.
-Elaboración de soluciones a problemas de manufactura
automatizada.
-Elaboración de soluciones a problemas de automatización de
robots manipuladores.
-Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.
proporcionando los conocimientos y las habilidades para
instrumentar e integrar sistemas electrónicos de
instrumentación virtual a sistemas mecatrónicos y
electromecánicos automatizados.
4 hs
Tema 1.1 La instrumentación virtual
Tema 1.2 Programación gráfica
Tema 1.3 Sistemas de medida
Tema 1.4 Equipamiento básico de laboratorio
Lecturas y otros
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida por el maestro. Se
recursos
realizarán sesiones en el laboratorio de cómputo para consultar material tutorial
para el curso.
Métodos de enseñanza
• Se impartirá mediante sesiones interactivas por el maestro y los
alumnos con ayuda de las TICs con la finalidad de ampliar y profundizar
los temas del curso.
• Se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista,
fomentando en los estudiantes el aprender a aprender.
Unidad 1 Introducción a la instrumentación virtual.
Actividades de
aprendizaje
•
Formar equipos (heterogéneos) para discusión y análisis de conceptos.
Unidad 2 Introducción a la programación G. Entorno.
8 hs
2.1 Entorno de un Programa para Instrumentación Virtual
2.2 Herramientas del Programa para Instrumentación Virtual
2.3 Ayudas y ventanas de ayuda
2.4 Tipos de datos: Controles e Indicadores
2.5 Interconexión de bloques
2.6 Depuración de errores
2.7 Prácticas
Lecturas y otros
Se recomienda leer la bibliografía de este curso.
recursos
Métodos de enseñanza Se impartirá de manera interactiva en la sala de instrumentación virtual con
ayuda de equipo multimedia. El profesor servirá como guía en el aprendizaje,
logrando fortalecer en el alumno la capacidad de aprender a aprender.
Actividades de
Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas de implementación
aprendizaje
en el laboratorio de instrumentación virtual, lecturas, y elaboración de programas
en los que aplique los conceptos aprendidos.
Unidad 3 Programación Estructurada.
12 hs
3.1 Estructuras básicas en lenguaje G
3.2 Estructuras iterativas: For Loop y While Loop
3.3 La temporización en la ejecución de código
3.4 Registros de desplazamiento
3.5 Estructuras Case y Event
3.6 Estructuras sequence
3.7 Formula Node
3.8 Variables locales y variables globales
3.9 Property Node
3.10 Prácticas
Lecturas y otros
Se recomienda leer la bibliografía de este curso.
recursos
Métodos de enseñanza Se impartirá de manera interactiva en la sala de instrumentación virtual con
ayuda de equipo multimedia. El profesor servirá como guía en el aprendizaje,
logrando fortalecer en el alumno la capacidad de aprender a aprender.
Actividades de
Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas de implementación
aprendizaje
en el laboratorio de instrumentación virtual, lecturas, y elaboración de programas
en los que aplique los conceptos aprendidos.
Unidad 4 Tipos de datos estructurados.
4.1 Introducción a los Arrays
4.2 Funciones con Arrays
4.3 Clusters
4.4 Controles e indicadores string
4.5 Archivos de entrada/salida
4.6 Prácticas
Lecturas y otros
Se recomienda leer la bibliografía de este curso.
recursos
12 hs
Métodos de enseñanza
Actividades de
aprendizaje
Se impartirá de manera interactiva en la sala de instrumentación virtual con
ayuda de equipo multimedia. El profesor servirá como guía en el aprendizaje,
logrando fortalecer en el alumno la capacidad de aprender a aprender.
Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas de implementación
en el laboratorio de instrumentación virtual, lecturas, y elaboración de programas
en los que aplique los conceptos aprendidos sobre sistemas de tiempo discreto
FIR e IIR.
Unidad 5 Análisis y Visualización de datos.
5.1 Introducción
5.2 Indicadores Chart
5.3 Indicadores Graph
5.4 Prácticas
Lecturas y otros
recursos
Métodos de enseñanza
Actividades de
aprendizaje
8 hs
Se recomienda leer la bibliografía de este curso.
Se impartirá de manera interactiva en la sala de instrumentación virtual con
ayuda de equipo multimedia. El profesor servirá como guía en el aprendizaje,
logrando fortalecer en el alumno la capacidad de aprender a aprender.
Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas de implementación
en el laboratorio de instrumentación virtual, lecturas, y elaboración de programas
en los que aplique los conceptos aprendidos.
Unidad 6 Programación modular.
8 hs
6.1 Creación de subprogramas
6.2 Icono y Conector
6.3 Configuración de subprogramas
6.4 Creación automática de subprogramas
6.5 Optimización del programa
6.6 Prácticas
Lecturas y otros
Se recomienda leer la bibliografía del curso
recursos
Métodos de enseñanza Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas de implementación
en el laboratorio de instrumentación virtual, lecturas, y elaboración de programas
en los que aplique los conceptos aprendidos.
Actividades de
Se impartirá de manera interactiva en la sala de instrumentación virtual con
aprendizaje
ayuda de equipo multimedia. El profesor servirá como guía en el aprendizaje,
logrando fortalecer en el alumno la capacidad de aprender a aprender.
Unidad 7 Sistemas de Adquisición de Datos
7.1 Conceptos básicos sobre los sistemas de adquisición de datos
7.2 Funciones generales de acondicionamiento de señales
7.3 Tarjetas de adquisición de datos. Tipos.
7.4 Software de manejo de las tarjetas de adquisición de datos
7.5 Adquisición de datos con instrumentos virtuales
7.6 Creación de canales virtuales de adquisición y generación de datos
7.7 Creación de tareas de adquisición y generación de datos
7.8 VI express de adquisición de datos
12 hs
7.9 Prácticas de adquisición y generación de datos
Lecturas y otros
Se recomienda leer la bibliografía del curso
recursos
Métodos de enseñanza Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas de implementación
en el laboratorio de instrumentación virtual, lecturas, y elaboración de programas
en los que aplique los conceptos aprendidos.
Actividades de
Se impartirá de manera interactiva en la sala de instrumentación virtual con
aprendizaje
ayuda de equipo multimedia. El profesor servirá como guía en el aprendizaje,
logrando fortalecer en el alumno la capacidad de aprender a aprender.
ESTRATEGIAS DE ENSEÑANZA Y APRENDIZAJE
Se impartirá mediante sesiones interactivas con apoyo de las TICs guiadas por el maestro. Se
alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar
diferentes métodos de diseño y solución a problemas reales planteados. Se expondrán por parte del
maestro, con ayuda de equipo multimedia, los conceptos que requiera una explicación amplia para
su comprensión, y se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando
en los estudiantes el aprender a aprender. Los alumnos aprenderán a utilizar programas para
realizar instrumentación virtual y aprenderán a realizar control y monitoreo de variables físicas
mediante sistemas básicos de adquisición de datos. Los ejercicios resueltos en clase por parte de
los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. A través de
prácticas de laboratorio dirigidas por el Maestro el alumno aprenderá a implementar sistemas de
adquisición de datos e instrumentación virtual que podrán usarse en la integración de sistemas
mecatrónicos.
Todas las estrategias de enseñanza y aprendizaje tendrán como objetivos, además del aprendizaje,
que el alumno desarrolle las competencias marcadas en su perfil de egreso.
EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN
Elaboración y/o presentación de:
Primera examen parcial consistente en la
evaluación continua de los trabajos y prácticas
del curso comprendidos en el periodo de
evaluación y evaluación del desarrollo de las
competencias a través de las evidencias de
desempeño (Abarca el contenido de 16 horas
por cada examen). Ponderación 20%
Segunda examen parcial consistente en la
evaluación continua de los trabajos y prácticas
del curso comprendidos en el periodo de
evaluación y evaluación del desarrollo de las
competencias a través de las evidencias de
desempeño (Abarca el contenido de 16 horas
por cada examen). Ponderación 20%
Tercera examen parcial consistente en la
Periodicidad
Abarca
Ponderación
4 semanas
( Programado )
El contenido de
16 sesiones de
una hora
20% Prácticas y
reporte de las
mismas.
4 semanas
( Programado )
El contenido de 20% Prácticas y
16 sesiones de reporte de las
mismas.
una hora
4 semanas
El contenido de 20% Prácticas y
evaluación continua de los trabajos y prácticas
del curso comprendidos en el periodo de
evaluación y evaluación del desarrollo de las
competencias a través de las evidencias de
desempeño (Abarca el contenido de 16 horas
por cada examen). Ponderación 20%
Cuarta examen parcial consistente en la
evaluación continua de los trabajos y prácticas
del curso comprendidos en el periodo de
evaluación y evaluación del desarrollo de las
competencias a través de las evidencias de
desempeño (Abarca el contenido de 16 horas
por cada examen). Ponderación 20%
( Programado )
16 sesiones de reporte de las
mismas.
una hora
4 semanas
( Programado )
El contenido de 20% Prácticas y
16 sesiones de reporte de las
mismas.
una hora
Al final el periodo
Proyecto de materia o integrador donde se
evalúa el dominio práctico de los conocimientos de clase
adquiridos en la materia integrándolos con los
adquiridos en otras materias.
Asistencia
Durante todo el
curso
Otra actividad 2
TOTAL
Examen ordinario. Se evalúa como el Al terminar el
promedio del total de evaluaciones parciales.
curso
Examen Extraordinario. Examen departamental Una semana
en el que se evalúa todo el contenido del después del
programa y las competencias que se examen ordinario
desarrollan en el curso.
Examen a título. Examen departamental en el
que se evalúa todo el contenido del programa y
las competencias que se desarrollan en el
curso.
Una semana
después del
examen
extraordinario
Todo o parte del
contenido de la
materia.
Asistencia a
clase 16 horas
por mes
El contenido del
curso.
El contenido del
curso.
El contenido del
curso.
20%
Requisito al
menos 66% de
asistencia en
cada periodo de
evaluación
100%
100%
100%
Examen práctico
general de
conocimientos.
Se hace
necesaria la
presentación del
portafolio de
evidencias como
requisito para la
presentación del
examen.
100%
Examen práctico
general de
conocimientos.
Se hace
necesaria la
presentación del
portafolio de
evidencias como
requisito para la
de
regularización.
Examen
departamental en el que se evalúa todo el
contenido del programa y las competencias
que se desarrollan en el curso.
Examen
El contenido del
curso.
presentación del
examen.
100%
Examen práctico
general de
conocimientos.
Se hace
necesaria la
presentación del
portafolio de
evidencias como
requisito para la
presentación del
examen.
BIBLIOGRAFÍA Y RECURSOS INFORMÁTICOS
Textos básicos
1. LabVIEW: Programación gráfica para control de instrumentación, Prof. Antonio Manuel Lázaro,
Editorial Paraninfo – ITP, ISBN: 84-283-2339-9
2. LabVIEW. Entorno Gráfico de Programación. José Rafael Lajara Vizcaíno, José Pelegrí
Sebastiá, Editorial Alfaomega-Marcombo, 2007. ISBN 978-970-15-1133-6
3. Instrumentación Virtual, Adquisición, Procesado y Análisis de Señal. Manuel Antoni ISBN
9701507770. Editorial : ALFAOMEGA 2002
4. Learning with Labview 8, Robert H. Bishop, ISBN: 84-283-2339-9, Ed. National Instruments.
Textos complementarios
5. Virtual Bio-Instrumentation: Biomedical, Clinical, and Healthcare Applications in LabVIEW
(National Instruments Virtual Instrumentation Series), by Jon B. Olansen (Author), Eric Rosow
6. Learning with LabVIEW 7 Express, Dr. Robert H. Bishop, ISBN: 0-13-117605-6, (National
Instruments Virtual Instrumentation Series)
7. “SIMULINK 4; USER'S GUIDE”, AUTHOR: THE MATHWORKS, INC