过程控制系统及仪表（第四版）教学大纲

《化工仪表自动化》或《过程控制系统及仪表》教学大纲（学分2学时32）课程说明本课程是工艺类专业或者自动化类专业的一门大类技术课程之一，学习本门课程对于利用自动化技术进行现代工业生产的开发和管理具有重要的意义。本课程的任务是通过学习，使学生能根据生产工艺的要求设计出合理的控制方案，并为控制系统设计提供必需的工艺条件和数据。课程目标（对应毕业要求：1-eq\o\ac(○,1)、2-eq\o\ac(○,1)、3-eq\o\ac(○,1)、4-eq\o\ac(○,1)）了解过程自动化的基本概念，掌握过程控制系统的组成和过程控制的质量指标（对应毕业要求：1-eq\o\ac(○,1)）；了解构成系统的对象特性、工艺参数的测量方法及常用仪表的基本工作原理、特点、应用方法（对应毕业要求：2-eq\o\ac(○,1)）；掌握常规控制和复杂控制方案基本构成、特点、应用场合（对应毕业要求：3-eq\o\ac(○,1)）；了解计算机控制及集散控制系统基本构成（对应毕业要求：4-eq\o\ac(○,1)）。教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容教学要求学时教学方式对应课程目标1过程控制系统的基本概念掌握过程控制系统的组成和过程控制系统的方块图；掌握过程控制系统的过渡过程及品质指标。4讲授12被控对象特性了解对象特性的特点及描述方法；掌握一阶对象数学模型的建立方法；掌握对象特性的三个参数的概念及物理意义。4讲授23工艺参数的测量技术了解测量过程，掌握仪表的性能指标；掌握四大工艺参数（压力、流量、温度和物位）的主要测量方法及常用仪表的基本工作原理、特点、使用场合、选用原则和要求等。8讲授24过程控制仪表掌握三种基本控制规律、特点及应用场合；了解模拟及数字控制器的特点及主要功能。2讲授2、35执行器了解执行器的基本组成，掌握气动薄膜调节阀的结构、特点及应用；掌握调节阀的理想流量特性和工作流量特性。2讲授2、36简单控制系统能根据实际过程控制要求选择被控对象、操纵变量、执行器和控制器，能依据执行器的气开、气关形式来确定控制器的正、反作用；了解控制系统的投运和控制器的参数整定工作。2讲授2、37复杂控制系统掌握串级控制系统的结构、工作过程及应用场合，熟悉串级控制的有关设计问题。了解比值、前馈、均匀、分程等复杂控制系统的基本概念和特点。6讲授2、38计算机控制系统了解计算机控制系统的基本概念和构成；掌握集散控制系统的分层结构；掌握集散控制系统各层的软硬件的构成及功能。4讲授、讨论1、3、4其它教学环节1.作业：（课外6学时）（1）掌握过程控制系统的组成和过程控制的质量指标。（2）掌握工艺参数的测量方法及常用仪表的基本工作原理、特点、应用方法。（3）掌握常规控制和复杂控制方案基本构成、特点、应用场合。2.先进过程控制技术：（课外6学时）（1）了解软测量、预测控制、神经网络控制等各种先进控制方法的原理及特点。授课说明开课学期：春季、秋季。授课单位：控制科学与工程学院。适用专业：工艺类、自动化类各专业。先修课程：《高等数学》、《计算机技术基础》。在学完本课程后，有条件的专业应进行一次课程设计，以利于检测技术与过程控制基本技能的训练，为专