《化工儀表及自動(dòng)化》教學(xué)大綱

《化工儀表及自動(dòng)化》教學(xué)大綱ChemicalMeters&Automation一、課程基本信息學(xué)

時(shí)：24學(xué)

分：1.5考核方式：考試，平時(shí)成績(jī)占總成績(jī)的30％中文簡(jiǎn)介：《化工儀表及自動(dòng)化》是化工類專業(yè)的一門專業(yè)選修課。該課程從自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念入手，系統(tǒng)地講述構(gòu)成自動(dòng)控制系統(tǒng)的各個(gè)基本環(huán)節(jié)，包括被控對(duì)象．測(cè)量元件及變送器．顯示儀表．自動(dòng)控制儀表．執(zhí)行器等；以及簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)．復(fù)雜控制系統(tǒng)．新型控制系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；最后結(jié)合化工生產(chǎn)過程講述幾種典型化工單元操作的控制方案?；x表及自動(dòng)化是利用自動(dòng)控制學(xué)科．儀器儀表科學(xué)及計(jì)算機(jī)學(xué)科的理論與技術(shù)服務(wù)于化學(xué)工程學(xué)科的。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)代化程度的提高，本課程越來越重要。二、

教學(xué)目的與要求

通過對(duì)本門課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)能了解化工自動(dòng)化的基本知識(shí)，理解自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成．基本原理及各環(huán)節(jié)的作用；能根據(jù)工藝要求，與自控設(shè)計(jì)人員共同討論和提出合理的自動(dòng)控制方案；能在工藝設(shè)計(jì)和技術(shù)改造中，與自控設(shè)計(jì)人員合作，綜合考慮工藝與控制兩個(gè)方面，并為自控設(shè)計(jì)人員提供正確的工藝條件與數(shù)據(jù)；能了解化工對(duì)象的基本特性及其對(duì)控制過程的影響；能了解基本控制規(guī)律及其控制器參數(shù)與被控過程的控制質(zhì)量之間的關(guān)系；能了解主要工藝參數(shù)（溫度．壓力．流量及物位）的基本測(cè)量方法和儀表的工作原理及其特點(diǎn)；在生產(chǎn)控制．管理和調(diào)度中，能正確地選用和使用常用的測(cè)量?jī)x表和控制裝置，使它們充分發(fā)揮作用；能在生產(chǎn)開停過程中，初步掌握自動(dòng)控制系統(tǒng)的投運(yùn)及控制器的參數(shù)整定；能在自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中，發(fā)現(xiàn)和分析出現(xiàn)的一些問題和現(xiàn)象，以便提出正確的解決方法；能在處理各類技術(shù)問題時(shí)，應(yīng)用一些控制論．系統(tǒng)論．信息論的觀點(diǎn)來分析思考，尋求考慮整體條件．考慮事物間相互關(guān)聯(lián)的綜合解決方法。三、教學(xué)方法與手段1、講授與討論結(jié)合，課程教學(xué)主要采用講授方法，講授過程輔以大量工業(yè)實(shí)例，化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的實(shí)物儀表的現(xiàn)場(chǎng)討論進(jìn)行配合，并通過認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)階段對(duì)工廠觀察認(rèn)識(shí)的知識(shí)加以深化和理解，從而完成課程達(dá)到的目標(biāo)。2、對(duì)于復(fù)雜控制系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)部分精講，輔以計(jì)算機(jī)模擬和動(dòng)畫，課程將變得生動(dòng)多彩，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造力。四、

教學(xué)內(nèi)容及目標(biāo)

教學(xué)內(nèi)容教學(xué)目標(biāo)學(xué)時(shí)分配緒論1第一章

自動(dòng)控制系統(tǒng)基本概念3第一節(jié)化工自動(dòng)化的主要內(nèi)容了解0.5第二節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)的方塊圖掌握0.5第三節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類了解1第四節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)的過渡過程和品種指標(biāo)掌握1

重點(diǎn)與難點(diǎn)：自動(dòng)控制系統(tǒng)方塊圖，過渡過程與品質(zhì)指標(biāo)

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):能否根據(jù)化工單元控制案例進(jìn)行自控系統(tǒng)的草圖描繪和利用參數(shù)進(jìn)行控制系統(tǒng)優(yōu)劣評(píng)價(jià)，并獨(dú)立完成課程作業(yè)。第二章

過程特性及其數(shù)學(xué)建模2第一節(jié).

數(shù)學(xué)模型及描述方法0.5第二節(jié).機(jī)理建模理解1第三節(jié)描述對(duì)象特性的參數(shù)理解1

重點(diǎn)與難點(diǎn):機(jī)理建模和對(duì)象特性參數(shù)

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):根據(jù)化工單元的一階模型進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的建立，獨(dú)立完成課后作業(yè)。第三章檢測(cè)儀表與傳感器4第一節(jié)測(cè)量誤差掌握0.5第二節(jié)

壓力檢測(cè)及儀表掌握0.5第三節(jié)

流量檢測(cè)及儀表掌握1第四節(jié)

物位檢測(cè)掌握1第五節(jié)

溫度檢測(cè)掌握1

重點(diǎn)與難點(diǎn):壓力、流量、物位和溫度的檢測(cè)原理和方法

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):化工過程參數(shù)感應(yīng)原理和測(cè)量方法的掌握，并獨(dú)立完成課后作業(yè)。第四章

顯示儀表2第一節(jié)模擬式顯示儀表了解1第二節(jié)數(shù)字式顯示儀表了解1

重點(diǎn)與難點(diǎn):顯示儀表的工作原理和變化過程

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):模擬式顯示儀表的電子電路和電橋電路的巧妙應(yīng)用，獨(dú)立完成課后作業(yè)。第五章

自動(dòng)控制儀表3第一節(jié)概述了解1第二節(jié)基本控制規(guī)律及其對(duì)系統(tǒng)過渡過程的影響理解2

重點(diǎn)與難點(diǎn):四大基本控制規(guī)律的機(jī)理和特點(diǎn)

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):四大控制基本規(guī)律的特點(diǎn)的熟練與正確理解，獨(dú)立完成課后作業(yè)。第六章

執(zhí)行器3第一節(jié)氣動(dòng)執(zhí)行器掌握1第二節(jié)閥門定位器與電-氣轉(zhuǎn)換器了解1第三節(jié)電動(dòng)執(zhí)行器了解1

重點(diǎn)與難點(diǎn):不同執(zhí)行機(jī)構(gòu)或不同類型閥門的特點(diǎn)與適用場(chǎng)合

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):對(duì)執(zhí)行器類型與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的熟練應(yīng)用，并完成課后作業(yè)。第七章

簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)3第一節(jié)概述了解0.5第二節(jié)被控變量的選擇理解1第三節(jié)操縱變量的選擇理解1第四節(jié)控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定掌握0.5

重點(diǎn)與難點(diǎn):操縱和被控變量選取方法與控制器工程整定

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)：能否根據(jù)化工單元操作正確選取相關(guān)變量，實(shí)現(xiàn)自控的最優(yōu)化，根據(jù)課后作業(yè)情況衡量。第八章

復(fù)雜控制系統(tǒng)3第一節(jié)串級(jí)控制系統(tǒng)理解2第二節(jié)其他復(fù)雜控制系統(tǒng)理解1

重點(diǎn)與難點(diǎn):復(fù)雜控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與基本應(yīng)用方法

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):串級(jí)控制系統(tǒng)的連接方法，掌握設(shè)計(jì)方框圖，獨(dú)立完成課后作業(yè)。

五、推薦教材和教學(xué)參考資源1.歷玉鳴主編.化工儀表及自動(dòng)化（第五版）,北京：化學(xué)工業(yè)出版社．2015,9．參考書：2.杜效榮主編.化工儀表及自動(dòng)化（第二版）.北京：化學(xué)工業(yè)出版社