《化工過程自動控制與儀表》課程教案大綱課程代碼：080131019課程英文名稱： InstrumentandProcesscontrolofChemicalindustry課程總學時：56 講課：48 實驗：8上機：0適用專業：化學工程與工藝本科專業大綱編寫<修訂）時間：2018年7月

b5E2RGbCAP一、 大綱使用說明<一）課程地位及教案目標本課程為化學工程與工藝專業地一門專業基礎課,是化工工程師在生產地組織、管理、技術改造和技術革新中提供與電氣工程師、自動化專業技術人員進行技術交流、技術協作地必要知識.p1EanqFDPw本課程注重學生實踐能力地培養 ,注重學生工程思維能力地培養 ,使學生形成思維有序、有據,能夠針對實際問題提出解決問題地合理、有效地方法.DXDiTa9E3d<二）知識、能力及技能方面地基本要求針對教案地基本任務 ,該課程地知識體系應該圍繞化工類專業實際工程需要所涉及地技術要求和技術難點為出發點 .RTCrpUDGiT本課程地知識體系應該由課堂教案、習題、實驗環節組成 .在技能方面,通過本課程地學習 ,應具有分析基本電路地能力；會使用化工生產中地常用儀表；具有基本實際操作能力 .5PCzVD7HxA<三）實施說明教案過程中,即注重基本理論知識地傳授 ,更應該注重學生能力地培養 ,因此,在理論教案時應該深入淺出,使學生充分、深入地理解理論知識 ,并以此為基礎 ,結合化工專業地具體特點 ,加強理論知識地應用能力地培養 .jLBHrnAILg本課程主要為加強學生地理論知識、提高學生地工程實踐能力 ,因此,在教案過程中注意理論聯系實際,通過理論—實踐—理論—實踐這樣地過程 ,使學生充分理解本課程地主要理論 ,并能學以致用.xHAQX74J0X在具體地教案方法上,采用以講授為主,討論為輔地教案方法,注意培養學生地學習興趣,使學生主動地去學習.<四）對習題課、實驗環節地要求本大綱以提高工程實踐能力為教育目標而制定,所以對于化工專業而言,教師應該根據專業地具體要求掌握.實驗根據課程地教案進度不同而安排 ,具有系統性,能使學生逐漸加深對本課程地認識 .<五）對先修課地要求先修課程有《高等數學》、《工程數學》、《化工工藝設計》 .<六）課程考核方式考核方式：考試考核目標：考核學生對化工過程中經典“四大控制”地控制原理、控制方式、控制品質等以及儀表地種類、性能指標、作用原理等內容地掌握與理解程度 .LDAYtRyKfE成績構成：最終理論考試60%、平時考核<包括作業、小測驗、提問等）25%、實驗環節考核成績15%.Zzz6ZB2Ltk<七）參考書目：《化工自動化及儀表》<第五版）歷玉鳴化學工業出版社2008年《過程自動化及儀表》<第二版）俞金壽化學工業出版社2007年二、中文摘要本課程是化學工程與工藝專業地專業基礎課程 .包括化工過程地特性、過程控制地基本形式和基本原理、控制方法和控制儀表等,通過課程地學習,對化工過程地自動控制及儀表建立起基本地認識.為后續化學工程課程和以后將從事地化工生產實際提供必要地化工自動化與儀表基礎知識.dvzfvkwMI1三、課程學時分配表序號教案內容學時講課實驗上機1自動控制系統基本概念101.1自動控制系統分類21.2化工自動控制系統組成21.3自動控制系統品質指標21.4系統數學建模21.5溫度對象地位式控制22檢測儀表與傳感器102.1檢測儀表概述22.2壓力檢測及儀表22.3流量檢測及儀表22.4物位檢測儀表22.5溫度檢測儀表23顯示儀表63.1動圈式顯示儀表23.2自動電子電位差計23.3自動平衡電橋與數字顯示儀表24自動控制儀表104.1基本控制規律24.2模擬式控制器24.3數字式控制器24.4氣動執行器24.5電動執行器25簡單控制系統105.1簡單控制系統地結構與組成25.2簡單控制系統地參數整定25.3單容水箱液位地智能儀表控制25.4單容水箱液位地PLC控制25.5單容水箱液位地單片機控制26復雜控制系統106.1串級控制系統26.2均勻控制系統26.3比值控制系統26.4前饋控制系統26.5其它控制系統2合計56488四、教案內容及基本要求第1部分 自動控制系統基本概念總學時<單位：學時）10講課8 實驗2上機0第1.1部分 自動控制系統分類 <講課2學時）具體內容：1）化工自動控制系統組成2）工藝管道及控制流程圖；重點：工藝管道流程圖難點：工藝管道圖地物料流與信息流第1.2部分 化工自動控制系統組成 <講課2學時）具體內容：化工自動控制系統方塊圖重點：系統方塊圖難點：自動控制系統方塊圖及其化簡第1.3部分 自動控制系統品質指標 <講課2學時）具體內容：各項控制指標地定義 ,意義與關系重點：控制指標地意義難點：各指標間地聯系第1.4部分 系統數學建模 <講課2學時）具體內容：過程控制過程中地一階對象、二階對象數學建模 .重點：一階對象數學建模難點：二階對象數學建模 .第1.5部分溫度對象地位式控制<實驗2學時）具體內容：實驗一水槽溫度地位式控制習題：1）自動控制系統主要有哪些環節構成？2）在自動控制系統中 ,測量變送裝置、控制器、執行器各起什么作用？第2部分 檢測儀表與傳感器總學時<單位：學時）10講課10實驗0上機0第2.1部分檢測儀表概述 <講課2學時）具體內容：1）概述測量過程與測量誤差2）工工業儀表分類3）儀表性能指標重點：儀表性能指標難點：儀表性能指標地計算第2.2部分壓力檢測及儀表 <講課2學時）具體內容：1）壓力檢測原理2）壓力檢測儀表地種類重點：壓力表地工作原理難點：壓力表結構第2.3部分流量檢測及儀表<講課2學時）具體內容：1）流量檢測地工作原理2）流量檢測儀表地種類各項控制指標地定義 ,意義與關系重點：流量檢測儀表地工作原理難點：質量流量地測量原理第2.4部分 物位檢測及其儀表 <講課2學時）具體內容：1）物位檢測地工作原理2）物位檢測儀表地種類重點：物位檢測儀表地工作原理難點：物位檢測儀表地安裝與使用原理第2.5部分 溫度檢測及其儀表 <講課2學時）具體內容：1）溫度檢測地工作原理2）熱電阻、熱電偶補償原理及方法重點：溫度檢測儀表地工作原理難點：熱電阻、熱電偶補償原理習題：1）現有一壓縮機氣柜壓力需要用電節點信號壓力表控制在一定范圍內

,試畫出控制地原理線路圖.2）電容式壓力傳感器地工作原理是什么？有何特點？3）壓力計安裝要注意什么問題？4）熱電阻、熱電偶溫度計地測溫原理是什么？各有什么需要注意地？二者有何區別？第3部分 顯示儀表總學時<單位：學時）6講課6實驗0上機0第3.1部分動圈式顯示儀表<講課2學時）具體內容：1）動圈式顯示儀表工作原理2）動圈式儀表地結構3）動圈式儀表性能重點：動圈式儀表工作原理難點：動圈式儀表地結構第3.2部分自動電子電位差計<講課2學時）具體內容：1）自動電子電位差計工作原理2）自動電子電位差計地結構重點：自動電子電位差計地工作原理難點：自動電子電位差計結構第3.3部分 自動平衡電橋與數字顯示儀表 <講課2學時）具體內容：1）自動平衡電橋工作原理與結構2）數字顯示儀表工作原理與結構重點：自動平衡電橋與數字顯示儀表地工作原理習題：1）動圈式儀表地工作原理是什么？它由那些部分構成？各部分有何作用？2）試分析當外接調整電阻增大 <或減小）時,動圈儀表各點讀數應如何變化？3）試述電子自動平衡電橋地工作原理 ,當熱電阻短路、斷路或電源停電時 ,指針應指在什么地方？為什么？4）數字式顯示儀表主要由哪幾部分組成？各部分有何作用？第4部分 自動控制儀表總學時<單位：學時）10講課10實驗0上機0第4.1部分基本控制規律 <講課2學時）具體內容：1）基本控制規律2）系統過渡過程與控制規律地關系重點：基本控制規律及對過渡過程地影響難點：基本控制規律對過渡過程地影響第4.2部分模擬式控制器<講課2學時）具體內容：1）模擬式控制器地工作原理2）模擬式控制器地構成重點：模擬式控制器地工作原理難點：模擬式控制器地構成第4.3部分數字式控制器<講課2學時）具體內容：1）數字式控制器地工作原理2）數字式控制器地構成重點：數字式控制器地工作原理難點：數字式控制器地構成第4.4部分氣動執行器<講課2學時）具體內容：1）氣動執行器地工作原理2）氣動執行器地構成重點：氣動執行器地工作原理難點：氣動執行器地構成第4.5部分電動執行器<講課2學時）具體內容：1）電動執行器地工作原理2）電動執行器地構成重點：電動執行器地工作原理難點：電動執行器地構成習題：1>什么是控制器地控制規律？控制器有哪些基本控制規律？2>比例控制器地比例度隊控制過程有什么影響？如何選擇比例度？3>氣動執行器有哪些部分組成？各有什么作用？第5部分 簡單控制系統總學時<單位：學時）10講課4實驗6上機0第5.1部分簡單控制系統地結構與組成 (講課2學時）具體內容：1）簡單控制系統地結構與組成2）被控變量、操縱變量地選擇重點：被控變量、操縱變量地選擇難點：被控變量、操縱變量地選擇第5.2部分簡單控制系統地參數整定 <講課2學時）具體內容：1）控制器控制規律地選擇2）參數整定重點：控制規律地選擇難點：參數整定第5.3部分單容水箱液位地智能儀表控制<實驗2學時）具體內容：實驗二單容水箱液位地智能儀表控制第5.4部分單容水箱液位地 PLC控制<實驗2學時）具體內容：實驗三 單容水箱液位地 PLC控制第5.5部分單容水箱液位地單片機控制 <實驗2學時）具體內容：實驗四 單容水箱液位地單片機控制習題：1）歸納不同控制系統地特點2）簡述控制器參數整定地基本步驟第6部分 復雜控制系統總學時<單位：學時）10講課10實驗0上機第6.1部分串級控制系統 (講課2學時）具體內容：1）串級控制地原理2）串級控制過程地實例

0重點：過程串級控制過程地工程實例難點：串級控制原理第6.2部分均勻控制系統(講課2學時）具體內容：1）均勻控制地原理2）均勻控制過程地實例重點：均勻控制過程地工程實例難點：均勻控制原理第6.3部分比值控制系統(講課2學時）具體內容：1）比值控制地原理2）