化工仪表及自动化教学大纲教学大纲.pdf

化工仪表及自动化 Chemical Instruments and Automation 【课程编号】BJ27312 【课程类别】专业基础 【学分数】2 【编写日期】2010.5.25 【学时数】40 【先修课程】大学物理、电工、化工原理 【适用专业】化学工程与工艺 一、教学目的、任务 《化工仪表及自动化》是化学工程与工艺专业的专业必修课和制药工程专业的学科选修课。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，包括被控对象、 测量元件及变送器、显示仪表、自动控制仪表、执行器等；以及简单控制系统、复杂控制系统、新型 控制系统与计算机控制系统；最后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。 二、课程教学的基本要求 通过对本门课程的学习，使学生掌握基本的自动控制方面的知识，明确自动控制系统的组成和基 本控制规律，掌握检测控制仪表的结构、原理和使用方法，初步学会现代化生产过程自动控制系统控 制方案设计的基本方法。 三、教学内容和学时分配 （2 + 5 + 4 + 11 + 3 + 4 + 5 + 4 + 2 = 40） 绪论 2 学时 1、化工自动化的意义及目的 2 、化工自动化的发展概况 3、化工仪表及自动化系统的分类 教学要求 了解化工自动化的发展概况，理解化工自动化的意义及目的，掌握化工仪表及自动化系统的分 类。 第一章 自动控制系统基本概念 5 学时 主要内容： 1、自动化的主要内容、自动控制系统的组成； 2、工艺管道及控制流程图、自动控制系统方块图； 3、自动控制系统的分类、自动控制系统的过渡过程和品质指标。 教学要求： 掌握自动控制系统的组成与方块图、工艺管道及控制流程图、自动控制系统的过渡过程和品质指 标。 其它教学环节： 第二章 过程特性及其数学模型 4 学时 1、被控对象的特点及其描述方法； 2、对象数学模型的建立、描述对象特性的参数。 教学要求： 掌握对象的特点及其描述方法、描述对象特性的参数。 其它教学环节：1 学时 习题 第三章 检测仪表与传感器 11 学时 主要内容： 1、测量过程与测量误差、仪表的性能指标、工业仪表的分类； 2、压力检测及仪表； 3、流量检测及仪表； 4、物位检测及仪表； 5、温度检测及仪表； 6、现代检测技术与传感器的发展 教学要求： 了解压力单位及测压仪表、节流现象与流量基本方程式、物位检测的意义及主要类型、测温仪表 的分类和温度检测的基本原理。理解并掌握各类压力计的机构原理和工作原理、压力计的选用及安装、 各类流量计的机构原理和工作原理。理解零点迁移的原理并掌握具体的计算方法，掌握各类液位测量 仪表的测量原理和使用场合，理解热电偶温度计、热电阻温度计、温度变送器的测量原理，掌握补偿 导线与冷端温度补偿的方法及相关计算，温度变送器实现远传的方法。 其它教学环节：2 学时 习题 第四章 显示仪表 3 学时 主要内容： １、模拟式显示仪表； ２、数字式显示仪表； ３、新型显示仪表。 教学要求： 了解新型显示仪表的发展趋势。理解模拟式显示仪表原理以及工作原理分析。掌握自动平衡电子 电位差计、电子自动平衡电桥和数字式显示仪表的工作原理。 其它教学环节： 第五章 自动控制仪表 4 学时 主要内容： 1、基本控制规律及其对系统过渡过程的影响； 2、模拟式控制器； 3、数字式控制器； ※4、可编程序控制器。 教学要求： 理解基本控制规律的含义及作用。掌握各种基本控制规律的特点；熟悉比例度、积分时间、微分 时间对控制系统的影响。掌握过度过程的概念，各种调节规律对过度过程的影响。 其它教学环节：1 学时 习题 第六章 执行器 5 学时 主要内容： １、气动执行器； ２、电动执行器；