《制药过程自动化与仪表》课程介绍与教学大纲

《制药过程自动化与仪表》课程简介课程编号：03044935课程名称：制药过程自动化与仪表/PharmaceuticalProcessautomationandinstrumentation学分：2学时：32适用专业：制药工程建议修读学期：第6学期开课单位：化学生物学与制药工程系先修课程：有机化学、药物化学、药物合成反应、生物化学、化工原理、工程图学考核方式与成绩评定标准：采取平日成绩与期终考试相结合的方式进行考核，其中平时成绩占课程成绩的30%,包括出勤，课堂提问，课外作业等环节，期终考试成绩占课程成绩的70%o教材与主要参考书目：俞金寿、孙自强主编《过程自动化及仪表》化学工业出版社2015年出版主要参考书目：1潘永湘.主编《过程控制与自动化仪表》机械工业出版社2011年出版2张根宝主编《工业自动化仪表与过程控制》西北工业大学出版社2012年出版内容概述：制药过程自动化与仪表是制药工程的专业选修课，该课程从自动控制系统的基本概念入手，系统地讲述构成自动控制系统的各个基本环节；以及由被控对象、检测仪表与传感器、控制器和执行器这些基本环节组成的简单控制系统；并结合化工生产过程讲述几种典型化工单元操作的控制方案。以自动控制系统为主体，辅以各种自动化仪表和控制装置，深入浅出地叙述了生产过程有关变量的测量方法及应用特点，自动控制系统的组成和简单、复杂、制药控制系统，以及在设计、运行中与工艺过程有关知识要点，并介绍了典型制药工业生产过程：药物反应过程、制剂过程、生化过程以及药品包装过程。英文：Pharmaceuticalprocessautomationandinstrumentationisthepharmaceuticalengineeringelectivecourse.Thiscoursestartswiththebasicconceptofautomaticcontrolsystemandsystematicallydescribesthebasiclinksofautomaticcontrolsystemandcontrolledobject,detectioninstrumentandsensor,controllerandactuatorthesebasiclinks.Controlschemeofseveraltypicalchemicalunitoperationiselaborated.Theautomaticcontrolsystemisthemainbody,andavarietyofautomationinstrumentationandcontroldeviceswassupplemented.Itclearlydescribesthecharacteristicsofmeasurementofrelevantvariablesproductionprocessandapplicationoftheautomaticcontrolsystemissimpleandcomplex,thepharmaceuticalcompositionandcontrolsystem,aswellasinthedesign,operationandprocessrelatedknowledgepoints.Thetypicalpharmaceuticalindustryproductionprocessincludingdrugreactionprocess,preparationprocess,biochemicalprocessandpharmaceuticalpackagingprocessisalsobeenintroduced.《制药过程自动化与仪表》教学大纲课程编号：03044935课程名称：制药过程自动化与仪表/PharmaceuticalProcessautomationandinstrumentation学分：2学时：32适用专业：制药工程建议修读学期：第6学期开课单位：化学生物学与制药工程系先修课程：有机化学、药物化学、药物合成反应、生物化学、化工原理、工程图学一、课程性质、目的与任务制药过程自动化与仪表是制药工程的专业必修课。该课程从自动控制系统的基本概念入手，系统地讲述构成自动控制系统的各个基本环节；以及由被控对象、检测仪表与传感器、控制器和执行器这些基本环节组成的简单控制系统；并结合化工生产过程讲述几种典型化工单元操作的控制方案。教学目标如下：①通过本课程的学习，了解主要工业参数的基本测量方法和仪表的工作原理及特点。②能根据工艺实际情况正确地选用和使用常见测量仪表和调节仪表。③理解自动调节系统的组成、基本原理、各环节的作用，能根据工艺的需要提出合理的自动控制方案,为自控设计正确提供合理的、准确的工艺条件和数据。④能够分析和处理控制系统运行中出现的一些现象和问题；使学生具备一定的自动化应用能力。对应毕业要求如下：毕业要求指标点课程目标1.工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和制药工程专业知识用于解决复杂工程问题。指标点1-2：掌握服务于化工、制药的物理、化学、生物学基础知识，以用于解决复杂制药工程问题。指标点1-3：掌握服务于化工、制药的工程基础知识和相关原理，以用于解决复杂制药工程问题。教学目标1、33.设计/开发解决方案：能够设计针对药物设计及合成、制剂制备到制定生产工艺等复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、指标点3-1：掌握药物设计与合成的基本策略，了解新药设计与开发过程，能够制定出药物设计及合成、制剂制备到制定生产工艺等复杂工程问题的解决方案。指标点3-2：掌握制药反应与工艺，制药设备的设计、类型与工业放大，制药反应过程参数的检测与控制，能教学目2、3、4

文化以及环境等因素。够设计出满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程。5.使用现代工具：能够针对制药工程专业领域的复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对制药工程专业领域的复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。指标点5-1：具备选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具（如计算机、互联网等）的能力。指标点5-2：能够开发应用于解决制药工程领域复杂工程问题的技术和工具。教学目标3、4二、教学内容、基本要求及学时分配（按章节列出内容要求学时等，实验上机项目要列在课程内容一栏）

课程内容教学要求重点（☆）难点（A）学时安排实验学时上机学时备注第一章自动控制系统概述31.1自动化及仪表发展状况A☆1.2自动控制系统B☆1.3自动控制系统的过渡过程及品质指标A☆△第二章过程特性32.1过程特性的类型A☆2.2过程的数学描述A2.3过程特性的一般分析A2.4过程特性参数的实验测定方法☆△第三章检测变送23.1概述A3.2温度检测A3.3流量检测A3.4压力检测A3.5物位检测A3.6成分和物性参数检测A3.7其他变量检测第四章显示仪表24.1模拟式显示仪表A4.2数字式显示仪表A4.3新型显示仪表A第五章执行器25.1执行机构A5.2控制阀A☆△5.3气动薄膜控制阀的流量特性A5.4控制阀口径的确定5.5阀门定位器5.6气动薄膜控制阀的选用5.7智能控制阀☆△第六章控制器46.1控制器概述A☆6.2控制器的基本控制规律A☆△6.3模拟式控制器A6.4数字式控制器6.5可编程序控制器6.6集散控制系统6.7现场总线控制系统第七章简单控制系统A37.1控制系统的组成A☆7.2简单控制系统的设计A☆7.3简单控制系统的参数整定☆第八章先进控制技术38.1基于模型的预测控制A8.2推断控制A△8.3软测量技术A8.4双重控制系统第九章生产过程控制89.1流体输送设备的控制A☆9.2传热设备的控制A☆△9.3锅炉设备的控制A94工业窑炉过程的控制9.5精微塔的控制9.6化学反应器的控制☆9.7生化过程的控制☆10温度传感器及差压变送器实验☆2实验11认识自动控制系统及控制过程演示实验☆2实验三、建议实验项目及学时分配无。四、教学方法与教学手段《制药过程自动化与仪表》课程以讲课为主，实验教学为辅，教学中贯穿辨证的科学思维方法，注意启发式教学，采用多媒体的教学手段同时结合板书等，图文并茂。教学内容侧重于制药工程项目的基本设计程序和方法，使得学生理解自动调节系统的组成、基本原理、各环节的作用，能根据工艺的需要提出合理的自动控制方案指导制药生产。五、考核方式与成绩评定标准采取平时成绩与期终考试相结合的方式进行考核，其中平时成绩占课程成绩的30%,包括出勤，课堂提问，课外作业等环节，实验占课程成绩20%,期终考试成绩占课程成绩的50%o六、教