1、过程装备控制技术教学大纲课程类别：专业方向 课程性质：必修英文名称：Control Technique for Process Equipment总学时： 48 讲授学时：48 学分： 3 先修课程：电工与电子技术，化工原理，微机原理及应用。适用专业：过程装备与控制工程开课单位：信息工程学院 一、课程简介过程装备控制技术是为过程装备与控制工程专业开设的专业方向课。本课程主要学习和掌握工业过程控制的基本理论，以及过程检测技术、过程控制装置、计算机控制系统、典型过程控制系统应用方案的基本知识，并学习先进控制系统的基本概念。通过本课程的学习使学生能够掌握过程控制的基本理论、计算机自动测控技术、化工过
2、程控制技术及典型应用等基础知识，了解先进的控制系统，建立起化工过程控制系统的基本概念，为毕业后的实际工作打下基础。课程内容包括控制系统的基本概念、被控对象的特性、单回路和复杂控制系统、过程参数测量与传感器概述、计算机辅助测量系统、变送器、计算机控制系统的组成、直接数字控制系统及应用实例，以及先进过程控制系统简介等。二、教学内容及基本要求第 1 章： 控制系统的基本概念 (4 学时)教学内容：1.1 概 述1.2 控 制 系 统 的 组 成1.3 控 制 系 统 的 方 框 图1.4 控 制 系 统 的 分 类1.5 控 制 系 统 的 过 渡 过 程 及 其 性 能 指 标教学要求：(1).了
3、解生产过程自动化的内容、控制系统的分类、过渡过程及性能指标；(2).掌握控制系统的组成、方框图。教学重点是控制系统的组成及方框图。教学难点是负反馈自动控制原理、控制系统的组成及方框图。授课方式：讲授+自学第 2 章： 过程装备控制基础 (12 学时)教学内容：2.1 被控对象的特性2.2 单回路控制系统(单回路控制系统的设计、调节器的调节规律与参数整定)2.3 复杂控制系统(串级控制系统、前馈控制系统、比值控制系统、选择性控制系统、均匀控制系统)教学要求：(1).了解被控对象的特性及其对控制系统的影响。(2).了解单回路控制系统和复杂控制系统的基本概念及分析方法。(3).掌握控制系统调节器的调
4、节规律及其对控制系统的影响，控制系统参数整定方法。教学重点和难点是被控对象的三个特性参数及其对控制系统的影响，调节规律及其对控制系统的影响，串级控制系统和前馈控制系统的基本组成及分析方法。授课方式：讲授+计算机辅助教学第 3 章： 过程检测技术 (14 学时)教学内容：3.1 测量与误差的基本知识3.2 压力测量3.3 温度测量3.4 流量测量3.5 液位测量3.6 物质成分分析3.7 传感器概述、过 程 检 测 技 术 的 新 进 展教学要求：(1).掌握误差的基本知识，压力测量、温度测量、流量测量、液位测量、物质成分分析的原理与技术。(2).了解测量基本知识，传感器的基本概念及组成、过 程
5、 检 测 技 术 的 新 进 展 。教学重点是压力测量、温度测量、流量测量的原理与技术。教学难点是压力测量、温度测量、流量测量、液位测量、物质成分分析仪表的电路定量分析。授课方式：讲授+计算机辅助教学第 4 章： 过程控制装置 (6 学时)教学内容：4.1 变 送 器 (差 压 变 送 器 、 温 度 变 送 器 )4.2 调 节 器4.3 执 行 器 (气 动 执 行 器 、 电 动 执 行 器 )教学要求：(1).掌握变送器、调节器、执行器的机电工作原理及使用方法。(2).了解安全栅的作用、变送器与电源的连接方式。教学重点和难点是变送器、调节器、执行器的电气工作原理及使用方法。授课方式：讲
6、授+计算机辅助教学第 5 章： 计算机控制系统 (6 学时)教学内容：5.1 计算机控制系统概述5.2 计算机控制系统的组成及分类5.3 A/D 与 D/A 转换器5.4 直接数字控制(DDC)系统5.5 计 算 机 测 试 系 统5.6 集散控制系统(DCS)与现 场 总 线 控 制 系 统5.7 计算机控制系统的设计与实现5.8 提高计算机控制系统可靠性的措施教学要求：(1).掌握 DDC 的基本算法与改进的 PID 算法、采样定理与采样周期的选择。(2).了解计算机控制系统与模拟控制系统的区别、计算机控制系统的组成及分类。(3).了解 A/D 与 D/A 转换器的基本电路与原理。(4).
7、了解 DDC 系统、计 算 机 测 试 系 统 、 集散控制系统(DCS)与现 场 总 线 控 制系 统 的组成。(5).了解计算机控制系统的设计与实现、提高计算机控制系统可靠性的措施。教学重点和难点是 DDC 的基本算法与改进的 PID 算法、采样定理与采样周期的选择。授课方式：讲授+计算机辅助教学第 6 章： 典型过程控制系统应用方案 (4 学时)教学内容：以一个典型的过程控制系统介绍计算机控制系统的设计与应用方案。教学要求：初步地分析和设计化工过程控制系统。授课方式：讲授+计算机辅助教学第 7 章： 先进过程控制系统简介 (2 学时)教学内容：自适应控制系统，预测控制系统，模糊控制系统。
8、教学要求：了解预测控制系统、预测控制系统和模糊控制系统的基本概念。授课方式：讲授+自学 三、其他教学环节安排本课程讲授 48 学时。课后学生按照 1：1 的学时比例，自学自动控制原理、 过程控制等内容，建议结合过程装备与控制工程实验等环节，进一步理解课堂讲授的内容。四、考核方式本课程的成绩根据平时作业、大作业和期末考试进行评定，课程成绩以百分制计算，分配比例如下：(1) 平时成绩 20%。依据平时作业和出勤情况评定平时成绩。(2) 大作业 40%。(3) 期末成绩 40%，考核方式为闭卷。五、教材及主要参考书(1)使用教材：王毅过程设备控制技术与应用M(第三版)，北京：化学工业出版社，2007。(2)主要参考书：厉玉鸣化工仪表及自动化M(第六版)，北京：化学工业出版社，2006。撰写人：梁 丽审核人：刘 艳课程负责人：丁元明
