Control e instrumentación
Código: 100958 Créditos ECTS: 6| Titulación | Tipo | Curso | Semestre |
|---|---|---|---|
| 2500253 Biotecnología | OT | 4 | 2 |
Contacto
- Nombre:
- Maria Dolors Benaiges Massa
- Correo electrónico:
- mariadolors.benaiges@uab.cat
Uso de idiomas
- Lengua vehicular mayoritaria:
- catalán (cat)
- Algún grupo íntegramente en inglés:
- No
- Algún grupo íntegramente en catalán:
- Sí
- Algún grupo íntegramente en español:
- No
Prerequisitos
Es necesario saber catalán porque las clases se imparten en este idioma.
Además, se deben haber cursado:
Fundamentos de Ingeniería de Bioprocesos
Biorreactores
Objetivos y contextualización
Conocer los diferentes tipos de control de procesos y hacer el análisis del comportamiento dinámico de los mismos con y sin control. Conocer los diferentes tipos de instrumentación empleados en bioprocesos.
Competencias
- Actuar con responsabilidad ética y con respeto por los derechos y deberes fundamentales, la diversidad y los valores democráticos.
- Actuar en el ámbito de conocimiento propio evaluando las desigualdades por razón de sexo/género.
- Actuar en el ámbito de conocimiento propio valorando el impacto social, económico y medioambiental.
- Aplicar los recursos informáticos para la comunicación, la búsqueda de información, el tratamiento de datos y el cálculo.
- Aprender nuevos conocimientos y técnicas de forma autónoma.
- Buscar y gestionar información procedente de diversas fuentes.
- Describir las bases del diseño y funcionamiento de biorreactores y calcular, interpretar y racionalizar los parámetros relevantes en fenómenos de transporte y los balances de materia y energía en los procesos bioindustriales.
- Hacer una presentación oral, escrita y visual de un trabajo a una audiencia profesional y no profesional, tanto en inglés como en las lenguas propias.
- Leer textos especializados tanto en lengua inglesa como en las lenguas propias.
- Pensar de una forma integrada y abordar los problemas desde diferentes perspectivas.
- Razonar de forma crítica.
- Trabajar de forma individual y en equipo.
- Utilizar los fundamentos de matemáticas, física y química necesarios para comprender, desarrollar y evaluar un proceso biotecnológico.
Resultados de aprendizaje
- Actuar con responsabilidad ética y con respeto por los derechos y deberes fundamentales, la diversidad y los valores democráticos.
- Actuar en el ámbito de conocimiento propio evaluando las desigualdades por razón de sexo/género.
- Actuar en el ámbito de conocimiento propio valorando el impacto social, económico y medioambiental.
- Aplicar los recursos informáticos para la comunicación, la búsqueda de información, el tratamiento de datos y el cálculo.
- Aprender nuevos conocimientos y técnicas de forma autónoma.
- Buscar y gestionar información procedente de diversas fuentes.
- Calcular el comportamiento dinámico de sistemas de primer y segundo orden.
- Describir los diferentes tipos de control por retroalimentación y los efectos que provocan en los sistemas de primer y segundo orden.
- Describir que elementos configuran un lazo de control basado en sistemas biotecnológicos.
- Explicar las bases de la instrumentación y monitorización de procesos biotecnológicos.
- Hacer una presentación oral, escrita y visual de un trabajo a una audiencia profesional y no profesional, tanto en inglés como en las lenguas propias.
- Leer textos especializados tanto en lengua inglesa como en las lenguas propias.
- Pensar de una forma integrada y abordar los problemas desde diferentes perspectivas.
- Razonar de forma crítica.
- Resolver problemas de distintos aspectos relevantes en procesos bioindustriales.
- Trabajar de forma individual y en equipo.
Contenido
Tema 1. Introducción
Tema 2. Desarrollo de modelos matemáticos
Tema 3. Análisis del comportamiento dinámico de procesos
Tema 4. Control por retroalimentación
Tema 5. Otros sistemas de control
Tema 6. Elementos físicos de un sistema de control: Instrumentación
Metodología
Clases de teoría y problemas: A medida que se vaya avanzando en el temario se irán planteando y resolviendo problemas y / o casos prácticos.
Exposiciones orales de instrumentación: A principio de curso se asignarán unos trabajos de búsqueda de información de instrumentación, concretamente de sensores de las variables típicas a controlar. El trabajo se hará en grupo con una exposición oral hacia final de curso.
Seminario de casos prácticos: Se hará un seminario intensivo de resolución de problemas y / o casos prácticos.
Seminario de simulación de procesos: Se harán 3 seminarios de simulación de procesos mediante Simulink del software MATLAB. Posteriormente, se entregará un trabajo realizado en grupo, con la discusión de los resultados obtenidos.
Nota: se reservarán 15 minutos de una clase dentro del calendario establecido por el centro o por la titulación para que el alumnado rellene las encuestas de evaluación de la actuación del profesorado y de evaluación de la asignatura o módulo.
Actividades
| Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|
| Tipo: Dirigidas | |||
| Clases de teoría y problemas | 35 | 1,4 | 7, 8, 9, 10, 13, 14, 15 |
| Exposiciones orales de instrumentación | 3 | 0,12 | 5, 4, 6, 10, 11, 12, 13, 14, 16 |
| Seminario de casos prácticos | 3 | 0,12 | 13, 14, 15, 16 |
| Seminarios de simulación de procesos | 9 | 0,36 | 5, 4, 13, 14, 16 |
| Tipo: Autónomas | |||
| Estudio de los conceptos básicos y resolución de los problemas típicos de control | 82 | 3,28 | 5, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 15, 16 |
| Preparación exposición oral de instrumentación | 10 | 0,4 | 5, 4, 6, 10, 11, 12, 13, 14, 16 |
| Trabajo de simulación de procesos | 6 | 0,24 | 5, 4, 13, 14, 16 |
Evaluación
Prueba parcial 1: Comportamiento dinámico de procesos.
Prueba parcial 2: Comportamiento dinámico de procesos con control. Instrumentación.
Exposiciones orales de instrumentación: Se evaluará in situ según unos baremos que el alumno dispondrá con anterioridad.
Trabajo de simulación: Se evaluará el trabajo de la discusión de los resultados obinguts en el seminario de simulación.
Prueba de recuperación: Se podrán recuperar los parciales que no se haya aprobado, si la nota resultante de las pruebas efectuadas en la asignatura es inferior a 5/10. Para participar en la recuperación, el alumnado debe haber sido previamente evaluado en un conjunto de actividades el peso de las cuales equivalga a un mínimo de dos terceras partes de la calificación total de la asignatura o módulo. Por lo tanto, el alumnado obtendrá la calificación de "No Evaluable" cuando las actividades de evaluación realizadas tengan una ponderación inferior al 67% en la calificación final
La evaluación de Matrícula de Honor (MH) se podrá otorgar a partir de la calificación de 9/10 con la limitación de hasta un 5% de MH del total de estudiantes matriculados.
Sin perjuicio de otras medidas disciplinarias que se estimen oportunas, las irregularidades (copia, plagio, engaño, dejar copiar, etc) cometidos por el estudiante que puedan conducir a una variación de la calificación de una actividad de evaluación llevarán a suspender con un cero.
El alumnado repetidor tendrá el mismo sistema de evaluación continua.
Para cada actividad de evaluación indicará un lugar, fecha y hora de revisión. Si el estudiante no se presenta, no se revisará con posterioridad.
Actividades de evaluación
| Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|---|
| Exposición oral de instrumentación | 15% | 0 | 0 | 1, 2, 3, 5, 4, 6, 10, 11, 12, 13, 14, 16 |
| Prueba parcial 1 | 35% | 1 | 0,04 | 1, 2, 3, 5, 6, 7, 12, 13, 14, 15 |
| Prueba parcial 2 | 35% | 1 | 0,04 | 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 12, 13, 14, 15 |
| TRabajo de simulación | 15% | 0 | 0 | 1, 2, 3, 4, 7, 14, 16 |
Bibliografía
Stephanopoulos G.
“Chemical Process Control: An introduction to theory and practice”
Prentice-hall (New Jersey), 1984
https://www.academia.edu/37141836/Chemical_Process_Control_An_Introduction_to_Theory_and_Practice_-_George_Stephanopoulos
Ollero de Castro P., Fernández E.
“Control e instrumentación de procesos químicos”
Síntesis (Madrid), 1998
Romagnoli J.A., Palazoglu A.
“Introduction to Process Control”
Taylor & Francis Group (Boca Raton), 2006
Seborg D.E., Edgar T., Mellichamp D.A.
“Process Dynamics and Control”
J. Wiley (NY), 1989
Gòdia F., López-Santín J.
“Ingeniería Bioquímica”
Síntesis (Madrid), 1998
Corriou Jean-Pierre
“Process Control Theory and Applications”
Springer (London), 2018
Software
MATLAB