过程控制原理课程教学大纲.docx

PAGE PAGE 4 《过程控制原理》课程教学大纲 课程编号： 课程类型： 技术理论课程 课程名称： 过程控制原理 开课单位： 智能制造学院 学时学分： 56学时，3学分（其中：理论40学时，实验16学时） 适用专业： 自动化 开课时间： 第6学期 一、课程定位 《过程控制原理》课程是应用技术型本科自动化的一门技术基础理论课程，是理实一体化教学的课程类型。课程内容根据应用技术型本科自动化工程专业人才培养目标，自动化行业相关领域职业岗位（群）的任职要求所设，源于行业岗位所需的相关理论知识和操作技能。本课程的主要目的是使学生从理论和实践上让学生掌握以保证生产过程的参量为被控制量使之接近给定值或保持在给定范围内的自动控制系统。学习表征过程的主要参量:温度、压力、流量、液位、成分、浓度等。通过对过程参量的控制，可使生产过程中产品的产量增加、质量提高和能耗减少。了解一般的过程控制系统通常采用反馈控制的形式和过程控制的主要方式。具有分析解决实际问题的能力和创新意识。学习本课程对于熟悉和掌握工业生产的基本概念和技术以及学习未来就业工作均具有重要意义。 二、课程目标 1.总体目标 通过本课程学习使学生掌握过程控制的基本概念、过程参数的检测与变送、被控过程的的数学模型以及各种过程控制系统，达到理论联系实际、活学活用的基本目标，提高学生实际应用技能，并养成善于观察、独立思考的习惯，同时通过教学过程中的实际开发过程的规范要求强化职业道德意识和职业素质养成意识。为从事专业领域的工作进行基本的知识和技能储备。 2.具体目标 （1）知识目标。学生通过本课程的学习，掌握过程控制系统的基本概念，过程控制系统的设计步骤，过程控制参数的采集与处理，过程控制系统数学模型的建立，简单过程控制系统的设计，高性能过程控制系统的设计，集散过程控制系统的设计。 （2）能力目标。学生掌握过程控制系统常用仪器仪表，以及变送器基本原理，掌握测量温度、压力、流量、液位、成分等参数的方法，能够建立被控过程的数学模型，能够进行控制系统的设计、常用高性能过程控制系统的设计和复杂过程控制系统，实现特殊工艺要求。 （3）素质目标。培养学生即具有独立思考，又具有团队精神，善于团结协作，共同完成任务的能力；培养学生文明操作和规范化操作的意识，培养诚实、守信、持之以恒，并能与人良好合作的素质，具有较强的自信心进取心和较强的责任心 三、理论教学内容与要求 序号 教学内容 教学要求 建议学时 重点难点 教学方法和手段 1 过程控制系统的基本概念 掌握过程控制系统的定义，过程控制的发展状况，过程控制系统的组成和特点，过程控制系统的设计步骤 4 重点：1.过程控制系统的概念2.了解常用过程控制测量参数 难点：过程控制系统的设计步骤。 课堂讲授、多媒体教学相结合的教学形式 2 过程参数的检测与变送 掌握检测仪表的基本构成及仪表的统一信号标准，检测误差的概念、熟悉仪表的性能以及零点迁移与量程调整的确定与计算，变送器的构成原理、信号传输与接线方式，温度检测方法、熟悉温度变送器的工资原理、掌握其使用方法；压力、流量、物位等检测仪表的工作原理与使用方法，熟悉压力变送器的工作原理及使用特点； 8 重点：检测仪表的基本构成及仪表的统一信号标准 难点：温度检测方法、熟悉温度变速器的工作原理、掌握其使用方法； 课堂讲授、多媒体教学相结合的教学形式 3 过程控制仪表 掌握调节器的功能要求，掌握基本调节规律的数学表示及其响应特性，DDZ-Ⅲ型调节器的基本构成、电路原理及其应用特点，SLPC可编程控制器的硬件构成及工作原理，各类执行器的组成原理和使用特点，熟悉气动执行器的应用特点，电/气转换器与阀门定位器的工作原理 8 重点：DDZ-Ⅲ型调节器的基本构成、电路原理及其应用特点 难点：电/气转换器与阀门定位器的工作原理 课堂讲授、多媒体教学 4 被控过程的数学模型 掌握过控过程机理建模的方法与步骤，控过程的自衡和非自衡特性，单容过程和多容过程的阶跃响应曲线及解析表达式，被控过程基于阶跃响应的建模步骤、作图方法和数据处理； 4 重点：过控过程机理建模的方法与步骤 难点：被控过程基于阶跃响应的建模步骤、作图方法和数据处理 课堂讲授、多媒体教学相结合的教学形式 5 简单控制系统的设计 掌握简单控制系统的设计任务及开发步骤，被控过程特性对控制质量的影响，掌握被控参数、控制参数的设计原则，调节规律对控制质量的影响，熟悉调节规律的选择方法，调节器作用方式的选择，执行器的选择方法及注意的问题 4 重点：简单控制系统的设计步骤 难点：调节规律的选择方法 课堂讲授、多媒体教学 6 高性能过程控制 掌握串级控制系统的应用背景、典型结构与特点，串级控制系统的设计方法，前馈控制的原理及使用场合，前馈补偿器的设计方法 8 重点： 串级控制系