《輪機(jī)自動(dòng)化》課程教學(xué)大綱

1、本科生課程大綱課程名稱輪機(jī)自動(dòng)化Marine Engineering Automation課程代碼081203101223課程屬性專業(yè)知識(shí)課時(shí)/學(xué)分32/2課程性質(zhì)必修實(shí)踐學(xué)時(shí)10（選做）責(zé)任教師課外學(xué)時(shí)64課程屬性：公共基礎(chǔ)/通識(shí)教育/學(xué)科基礎(chǔ)/專業(yè)知識(shí)/工作技能，課程性質(zhì)：必修、選修課程介紹1.課程描述：輪機(jī)自動(dòng)化是輪機(jī)工程技術(shù)專業(yè)的主要專業(yè)課程之一。課程的教學(xué)任務(wù)是使學(xué)生掌握自動(dòng)控制原理、自動(dòng)化儀表、船用輔助設(shè)備的自動(dòng)控制、參數(shù)的巡回檢測(cè)與集中監(jiān)視、主機(jī)遙控、微型計(jì)算機(jī)在船舶上應(yīng)用的基礎(chǔ)知識(shí)；無(wú)人機(jī)艙主要設(shè)備的日常管理方法和技能；為培養(yǎng)具有一定解決問(wèn)題能力的輪機(jī)自動(dòng)化工程技術(shù)人員打好基礎(chǔ)

2、。 2.設(shè)計(jì)思路： （1）自動(dòng)控制原理 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念，對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求，調(diào)節(jié)對(duì)象的特性，控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，基本作用規(guī)律。 重點(diǎn)：自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念，對(duì)控制系統(tǒng)的要求，調(diào)節(jié)對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性和時(shí)間常數(shù)、容量和容量系數(shù)，比例調(diào)節(jié)（P）、比例積分（PI）調(diào)節(jié)和比例積分微分（PID）調(diào)節(jié)規(guī)律。 （2）自動(dòng)控制系統(tǒng)的分析 控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)，控制系統(tǒng)穩(wěn)定性和穩(wěn)定判據(jù)，自動(dòng)控制系統(tǒng)整定。 重點(diǎn)：控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)。 （3）自動(dòng)化儀表 自動(dòng)化儀表的基礎(chǔ)知識(shí)，自動(dòng)化儀表常用元件，氣動(dòng)變送器，氣動(dòng)執(zhí)行器的調(diào)試與參數(shù)整定及常見故障分析和排除。其它常用調(diào)節(jié)器、氣動(dòng)輔件、氣動(dòng)顯示儀表、氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)

3、及電動(dòng)儀表的基本知識(shí)。 重點(diǎn)：變送器及變送器的遷移和量程調(diào)整原理，比例積分調(diào)節(jié)器，比例積分微分調(diào)節(jié)器，氣動(dòng)儀表的調(diào)試和調(diào)節(jié)器的參數(shù)整定，氣動(dòng)調(diào)節(jié)器的常見故障及排除方法。 選做實(shí)驗(yàn)一：氣動(dòng)差壓變送器及氣動(dòng)調(diào)節(jié)器的調(diào)試。 選做實(shí)驗(yàn)二：自動(dòng)控制系統(tǒng)的參數(shù)整定。 要求：能夠掌握氣動(dòng)差壓變送器及氣動(dòng)調(diào)節(jié)器的調(diào)試與參數(shù)整定的原則和基本方法。 （4）自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)例 主機(jī)氣缸冷卻水溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)；VAF主機(jī)燃油粘度自動(dòng)控制系統(tǒng)。 重點(diǎn)：VAF燃油粘度控制系統(tǒng)。 （5）輔助機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)控制 分油機(jī)程序控制及管理；輔助鍋爐水位和蒸汽壓力的自動(dòng)控制，輔助鍋爐燃燒時(shí)序的自動(dòng)控制，油水分離器的自動(dòng)控制。 選做實(shí)驗(yàn)

4、三：輔鍋爐燃燒的程序控制。 要求：通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握分油機(jī)程序控制的方法，學(xué)會(huì)基本操作，判斷及排除故障的能力，掌握輔鍋爐燃燒程序控制的基本原理。 （6）工況參數(shù)集中監(jiān)視與檢測(cè) 機(jī)艙的主要傳感器，報(bào)警監(jiān)視系統(tǒng)的原理，柴油機(jī)曲柄箱油霧濃度監(jiān)視裝置，常規(guī)巡回監(jiān)視裝置，微型計(jì)算機(jī)控制的巡回監(jiān)視裝置。 重點(diǎn)：各種傳感器及信號(hào)轉(zhuǎn)換原理，報(bào)警器的使用方法，柴油機(jī)曲柄箱濃度的檢測(cè)原理、操作方法、保養(yǎng)及排除故障，報(bào)警系統(tǒng)的基本原理及操作方法。 選做實(shí)驗(yàn)四：監(jiān)視系統(tǒng)原理及系統(tǒng)的操作方法，學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單故障的故障排除。 （7）柴油機(jī)主機(jī)遙控系統(tǒng)基本原理及主要元件 主機(jī)遙控系統(tǒng)的組成，分類及主要功能，主要元件包括信號(hào)發(fā)訊器，氣動(dòng)

5、程序控制元件，PGA調(diào)速器，伺服器。 重點(diǎn)：氣動(dòng)程序控制元件，PGA調(diào)速器。 （8）主機(jī)遙控基本類型實(shí)例分析 主機(jī)氣動(dòng)遙控系統(tǒng)及模擬裝置。 主機(jī)遙控系統(tǒng)。 微機(jī)式主機(jī)遙控系統(tǒng)。 重點(diǎn)：主機(jī)氣動(dòng)遙控系統(tǒng)。 選做實(shí)驗(yàn)五：主機(jī)遙控程序?qū)嶒?yàn)。 要求：通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握主機(jī)遙控程序的基本原理及操作方法，學(xué)會(huì)常見故障的排除方法。 3.課程與其他課程的關(guān)系：要求在學(xué)完電工學(xué)、電子技術(shù)、微型計(jì)算機(jī)、船舶柴油機(jī)及船舶輔機(jī)等有關(guān)課程內(nèi)容之后方可開課。 先導(dǎo)課程：電工電子學(xué)。先導(dǎo)實(shí)踐課程：電工電子學(xué)實(shí)驗(yàn)。二、課程目標(biāo)對(duì)基本原理的要求包括：掌握無(wú)人機(jī)艙輔助設(shè)備及其控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理。 掌握常見機(jī)型主機(jī)遙控設(shè)備工作

6、原理。掌握自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本作用，掌握自動(dòng)化儀表的結(jié)構(gòu)、工作原理，調(diào)試方法及控制系統(tǒng)管理知識(shí)。掌握自動(dòng)控制的基礎(chǔ)理論知識(shí)，掌握無(wú)人機(jī)艙巡回檢測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)的基本原理。 初步掌握微型計(jì)算機(jī)在無(wú)人機(jī)艙中的應(yīng)用。 對(duì)基本技能的要求包括： 掌握自動(dòng)化儀表的調(diào)試方法；掌握無(wú)人機(jī)艙輔助設(shè)備及其自動(dòng)控制系統(tǒng)操作方法；掌握主機(jī)常見機(jī)型遙控設(shè)備的維護(hù)管理及故障診斷方法；了解無(wú)人機(jī)艙工況參數(shù)巡回檢測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)的基本功能和常見故障。 學(xué)會(huì)微型計(jì)算機(jī)控制的主機(jī)遙控系統(tǒng)及機(jī)艙工況參數(shù)巡回檢測(cè)和報(bào)警系統(tǒng)的基本操作方法和排除簡(jiǎn)單的故障。三、學(xué)習(xí)要求本課程的內(nèi)容繁多而各自不同，重點(diǎn)是掌握自動(dòng)控制系統(tǒng)、自動(dòng)化儀表、船用輔助設(shè)備自

7、動(dòng)控制、無(wú)人機(jī)艙的巡回檢測(cè)與集中監(jiān)視，主機(jī)遙控等基本理論和技能。 對(duì)于無(wú)人機(jī)艙中的各種自動(dòng)化設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理和操作管理所必須的基本知識(shí)是本課程講授的重點(diǎn)內(nèi)容，因此在課堂教學(xué)的同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，主要措施是加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的基本功能訓(xùn)練和去自動(dòng)化船舶航行參觀。 本課程以課堂教學(xué)為主，并配合適當(dāng)?shù)默F(xiàn)場(chǎng)教學(xué)和實(shí)船參觀。在講授自動(dòng)化儀表結(jié)構(gòu)原理時(shí)，應(yīng)盡量利用實(shí)物和教具進(jìn)行形象化的直觀教學(xué)。為貫徹理論聯(lián)系實(shí)際原則，學(xué)習(xí)本課程的同時(shí)安排一定的選做實(shí)驗(yàn)課以加強(qiáng)對(duì)理論知識(shí)的理解，提高學(xué)生分析問(wèn)題的能力。 為了使學(xué)生對(duì)本課程所講內(nèi)容有一定感性認(rèn)識(shí)之后再進(jìn)行教學(xué)，本課授課期間應(yīng)組織學(xué)生到相關(guān)企業(yè)進(jìn)行參觀。有條件

8、可根據(jù)本課內(nèi)容安排錄像片配合教學(xué)或采用現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。四、教學(xué)進(jìn)度序號(hào)專題或主題計(jì)劃課時(shí)主要內(nèi)容概述實(shí)驗(yàn)實(shí)踐內(nèi)容或課外練習(xí)等1自動(dòng)控制原理6自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念，對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求，調(diào)節(jié)對(duì)象的特性，控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，基本作用規(guī)律。課外練習(xí)2自動(dòng)控制系統(tǒng)分析2控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)，控制系統(tǒng)穩(wěn)定性和穩(wěn)定判據(jù)，自動(dòng)控制系統(tǒng)整定。 課外練習(xí)3自動(dòng)化儀表4自動(dòng)化儀表的基礎(chǔ)知識(shí)，自動(dòng)化儀表常用元件，氣動(dòng)變送器，氣動(dòng)執(zhí)行器的調(diào)試與參數(shù)整定及常見故障分析和排除。其它常用調(diào)節(jié)器、氣動(dòng)輔件、氣動(dòng)顯示儀表、氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)及電動(dòng)儀表的基本知識(shí)。選做實(shí)驗(yàn)一：氣動(dòng)差壓變送器及氣動(dòng)調(diào)節(jié)器的調(diào)試。 選做實(shí)驗(yàn)二：自動(dòng)控制系統(tǒng)的

9、參數(shù)整定。4自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)例2主機(jī)氣缸冷卻水溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)；VAF主機(jī)燃油粘度自動(dòng)控制系統(tǒng)。 課外練習(xí)5輔助機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)控制4分油機(jī)程序控制及管理；輔助鍋爐水位和蒸汽壓力的自動(dòng)控制，輔助鍋爐燃燒時(shí)序的自動(dòng)控制，油水分離器的自動(dòng)控制。 選做實(shí)驗(yàn)三：輔鍋爐燃燒的程序控制。6工況參數(shù)集中監(jiān)視與檢測(cè)4機(jī)艙的主要傳感器，報(bào)警監(jiān)視系統(tǒng)的原理，柴油機(jī)曲柄箱油霧濃度監(jiān)視裝置，常規(guī)巡回監(jiān)視裝置，微型計(jì)算機(jī)控制的巡回監(jiān)視裝置。選做實(shí)驗(yàn)五：主機(jī)遙控程序?qū)嶒?yàn)。 7主機(jī)遙控系統(tǒng)概述及主要閥件4主機(jī)遙控系統(tǒng)的組成，分類及主要功能，主要元件包括信號(hào)發(fā)訊器，氣動(dòng)程序控制元件，PGA調(diào)速器，伺服器。課外練習(xí)8主機(jī)遙控系統(tǒng)基本類型實(shí)例分析6主機(jī)氣動(dòng)遙控系統(tǒng)及模擬裝置。 主機(jī)遙控系統(tǒng)。 微機(jī)式主機(jī)遙控系統(tǒng)。 選做實(shí)驗(yàn)五：主機(jī)遙控程序?qū)嶒?yàn)。五、參考教材與主要參考書教材：王春芳、葉偉強(qiáng)主編：輪機(jī)自動(dòng)化，大連海事大學(xué)出版社 ，2011參考書：1.初忠主編：輪機(jī)自動(dòng)化，大連海事大學(xué)出版社，2006.62. 陳清彬主編：輪機(jī)自動(dòng)化，人民交通出版社，2009.8六、成績(jī)?cè)u(píng)定（一）考核方式A：A.閉卷考試 B.開卷考試 C.論文 D.考查 E.其他（二）成績(jī)綜合評(píng)分體系：成績(jī)綜合評(píng)分體系比例%1.課下作業(yè)、課堂討論及平常表