《过程控制与自动化仪表》学习指南

学习指南一、课程性质和任务课程名称：过程控制与自动化仪表推荐学时：80学时左右课程性质：《过程控制与自动化仪表》是高职生产过程自动化技术等专业学生必修的一门专业技术课。它是培养学生正确使用控制仪表、合理分析与维护过程控制系统，并具备初步的过程控制系统改造与设计能力，以逐步提高学生的工程能力。本课程是一门理论严谨、实践性强的应用型课程。课程任务：通过本课程的学习：应较好地掌握过程控制系统的基本理论、典型控制仪表的使用与调校知识、控制系统集成与调试知识；具备单回路与串级等过程控制系统的分析与图形表达能力，能开展仪表的单体安装/调试和系统的集成/联调，初步掌握单回路控制系统的改造与开发技能。二、学习方法《过程控制与自动化仪表》是一门理论与实践并重的应用型课程，它主要研究控制理论与控制仪表的应用技术。学习中，要重点搞清楚典型控制系统组成原理及其特点，并积极通过理论与实践相结合的方法，掌握好仪表单体调试及系统联调的实践技能。要努力养成仪器仪表等设施的正确操作规范和严谨科学的工作作风，培养良好的工程素质，同时要学会查阅国家标准及有关手册，树立国家标准的意识，在实践中严格遵守，认真贯彻。三、各模块学习指南本课程采用“理实一体化”的教学改革，并以控制系统为主线，将课程分为：基本篇—深入篇—提高篇。基本篇中主要讲解单回路组成控制系统的调试技术，深入篇中主要讲解单回路控制系统的分析与设计技术，而在提高篇中则重点分析串级控制、前馈控制等复杂控制系统。课程采用模块化方式，按照控制技术应用的内在规律，各模块既有一定的独立性——与岗位要求相一致，又前后紧密衔接——技能要求不断递进。各模块的学习要点如下。模块一认识过程控制技术一、内容简介本模块主要介绍了：单回路控制系统组成原理；控制系统的图形化表达；典型设备控制方案分析。通过相应的三个任务来组织教学内容与过程。二、学习目标与要求熟悉单回路控制系统的组成原理；会分析单回路控制系统的工作过程；会规范绘制带控制点的流程图与控制原理方框图。三、重点与难点重点：单回路控制系统组成原理及工作过程的分析。难点：控制系统图的规范绘制。模块二单回路控制系统集成一、内容简介本模块主要介绍了：仪表信号制概念及控制系统集成方法；差压变送器工作原理及其使用；智能调节器的功能与使用方法；电动调节阀的组成原理及其使用。通过相应的四个任务来组织教学内容与过程。二、学习目标与要求熟悉差压（压力）变送器的工作原理及测量头的结构特点；熟悉电动调节阀的工作原理及结构特点；会识读仪表说明书；会差压（压力）变送器的使用与调校；会PID智能调节器的基本操作与编程；会电动调节阀的基本使用。三、重点与难点重点：差压（压力）变送器的调校、PID智能调节器的编程及电动调节阀的使用。难点：仪表说明书的识读。模块三单回路控制系统调试一、内容简介本模块主要介绍了：PID控制规律及性质；控制系统性能指标及控制器参数整定方法；单容液位定值控制系统的调试技术；通过相应的三个任务来组织教学内容与过程。二、学习目标与要求熟悉PID控制规律及应用特点；掌握控制器参数整定方法；会PID控制规律的合理应用会用临界比例度法等整定与优化控制器参数。三、重点与难点重点：控制系统调试技术。难点：PID控制规律的合理应用。模块四温度控制系统集成与调试一、内容简介本模块主要介绍了：温度控制系统原理及三相可控硅调功器的结构与使用；温度控制系统的调试技术；位式控制原理及调试技术；通过相应的三个任务来组织教学内容与过程。二、学习目标与要求熟悉温度控制系统的组成原理；熟悉可控硅调功器的工作原理；会温度控制系统的调试；会位式控制系统的调试。三、重点与难点重点：温度控制系统的调试技术。难点：温度控制系统的调试。模块五对象特性分析与测试一、内容简介本模块主要介绍了：对象特性及性质；对象特性的实验测试与数据处理；通过相应的二个任务来组织教学内容与过程。二、学习目标与要求熟悉典型对象的数学表达式及性质；掌握对象特性的测试方法；会分析典型对象特性及对系统性能的影响；会用飞升曲线法等建立对象特性。三、重点与难点重点：典型对象特性的性质及实验测试方法。难点：对象特性的实验数据处理。模块六控制系统性能分析与设计一、内容简介本模块主要介绍了：干扰对控制质量的影响及控制方案优化；影响测量信号质量的因素及相应措施；调节阀性能及选择；通过相应的三个任务来组织教学内容与过程。二、学习目标与要求熟悉干扰对系统性能的影响；熟悉改善测量信号质量的主要举措；熟悉典型调节阀的结构及应用特点；会单回路控制系统的方案优化；会调节阀的初步选择。三、重点与难点重点：控制系统的方案优化及调节阀的合理选择。难点：干扰对控制品质的影响分析及调节阀选择。模块七串级控制系统分析与应用一、内容简介本模块主要介绍了：串级控制系统的组成原理及其特点；串级控制系统的调试技术；串级控制系统的设计与应用；通过相应的三个任务来组织教学内容与过程。二、学习目标与要求熟悉控制系统的组成原理及其性质；掌握控制系统的调试与设计方法；会串级控制系统的调试；会初步设计串级控制系统。三、重点与难点重点：串级控制系统的工作原理及调试。难点：串级控制系统的调试技术。模块八前馈控制系统分析与应用一、内容简介本模块主要介绍了：前馈控制系统的组成原理及其特点；前馈控制系统的调试技术；通过相应的二个任务来组织教学内容与过程。二、学习目标与要求熟悉控制系统的组成原理及其性质；掌握控制系统的调试方法；会初步设计前馈控制系统。三、重点与难点重点：前/反馈控制系统的工作原理及调试。难点：前馈控制器的参数整定。模块九其他复杂控制系统分析与应用一、内容简介本模块主要介绍了：比值控制系统的组成原理及其特点；选择性控制系统的的组成原理及其特点；分程控制系统的的组成