《化工過程裝備控制 》課程教學(xué)大綱課程所在學(xué)院： 機(jī)電工程學(xué)院 ；所在教研室： 能源與動執(zhí)筆人：羅武生 審定人： 編寫日期：2016年10月，教學(xué)院長：一、課程基本信息課程編號前期課程總學(xué)時

工電子技術(shù)等40學(xué)時

實(shí)驗(yàn)學(xué)時

化工過程裝備控制 適用專業(yè) 化學(xué)工程與工藝公共□ 基礎(chǔ)□ 學(xué)科基礎(chǔ)課（必修 選□）專業(yè)基礎(chǔ)課（選□ 必□） 專業(yè)課（必□ 選修6學(xué)時總學(xué)分2.5學(xué)分 開課學(xué)期 第4學(xué)期二、課程簡介《化工過程裝備控制》是化工工程與工藝專業(yè)的一門重要課程，主要介紹工業(yè)生產(chǎn)過程中自動控制《化工過程裝備控制》是化工工程與工藝專業(yè)的一門重要課程，主要介紹工業(yè)生產(chǎn)過程中自動控制結(jié)合生產(chǎn)過程還介紹了典型化工單元操作的控制方案?！禖hemicalprocessequipmentcontrol》isanimportantcoursesuchaschemicalengineeringandtechnology,themajorismainlyintroducesindustrialproductionprocessofautomaticcontrolsystemofbasicknowledge,automaticcontrolsystemofthecontrolledobject,detectiondevicesandsensors,automaticcontrolinstruments,metersandactuatorsthatsuchcomponentsoftheprincipleandcharacteristic,insimpleandcomplexcontrolsystemisintroducedbasedonthenewcontrolsystemandcomputersystem,combiningwiththeproductionprocessalsointroducesthetypicalchemicalunitoperationcontrolscheme.三、理論教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時分配第1章自動控制系統(tǒng)基本概念（本章總學(xué)時3學(xué)時）化工生產(chǎn)過程自動化的基本內(nèi)容0.5學(xué)時）自動控制系統(tǒng)的組成環(huán)節(jié)及其分類（0.5學(xué)時）工藝管道及控制流程圖的繪制方法及意義（0.25學(xué)時）自動控制系統(tǒng)方塊圖及其繪制方法意義（0.5學(xué)時）自動控制系統(tǒng)靜態(tài)與動態(tài)特性（0.25學(xué)時）自動控制系統(tǒng)過渡過程的幾種基本形式及其品質(zhì)指標(biāo)含義（1學(xué)時）過渡過程的幾種基本形式。第2章被控對象的數(shù)學(xué)模型（本章總學(xué)時3學(xué)時）化工對象的特點(diǎn)及其描述方法，包括參量模型與非參量模型0.5學(xué)時）被控對象的建模目的，機(jī)理建模方法以及實(shí)驗(yàn)建模的方法與意義1學(xué)時）描述被控對象特性參數(shù)（包括放大系數(shù)、時間常數(shù)和滯后時間）（1學(xué)時）被控對象特性的實(shí)驗(yàn)測定方法（0.5學(xué)時）數(shù)的物理意義及其對控制質(zhì)量的影響。第3章檢測儀表與傳感器（本章總學(xué)時8學(xué)時）測量過程與測量誤差分析（0.75學(xué)時）儀表的性能指標(biāo)，包括精確度、變差、靈敏度與靈敏限、分辨力、線性度、反應(yīng)時間等的含義；（1學(xué)時）工業(yè)儀表的分類與作用0.25學(xué)時）壓力檢測方法及其各種儀表的工作原理與使用方法1.5學(xué)時）流量檢測方法及其各種儀表的工作原理與使用方法1.25學(xué)時）物位檢測方法及其各種儀表的工作原理與使用方法1學(xué)時）溫度檢測方法及其各種儀表的工作原理與使用方法1.5學(xué)時）（0.75學(xué)時）用熱電偶溫度計測量物料溫度時的冷端溫度補(bǔ)償作用與方法。第4章自動控制儀表（本章總學(xué)時3學(xué)時）控制儀表的歷史發(fā)展階段（0.25學(xué)時）（1.5學(xué)時）模擬式控制器的作用與類型，包括電動與氣動控制器及其組成結(jié)構(gòu)與工作原理（0.5學(xué)時）DDZ-II型與DDZ-III型控制器的組成結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)（0.25學(xué)時）（0.5學(xué)時）本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)：各種基本控制規(guī)律及其特點(diǎn)；DDZ-II型和DDZ-III型控制器的特點(diǎn)和基本組成；比例度、積分時間、微分時間對控制系統(tǒng)的影響。第5章執(zhí)行器（本章總學(xué)時3學(xué)時）執(zhí)行器的作用與類型（0.25學(xué)時）氣動執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)與分類（0.5學(xué)時）控制閥的流量特性，包括理想流量特性與工作流量特性，以及選擇時應(yīng)考慮的幾個方面問題；（1.5學(xué)時）電動執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)與工作原理；電氣轉(zhuǎn)換器及電氣閥門定位器的作用與特點(diǎn)（0.75學(xué)時）的流量特性。第6章簡單控制系統(tǒng)（本章總學(xué)時4學(xué)時）簡單控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成0.75學(xué)時）被控變量的特點(diǎn)與選擇原則0.75學(xué)時）操縱變量的特點(diǎn)與選擇原則0.75學(xué)時）測量元件特性的影響因素（0.5學(xué)時）控制器控制規(guī)律與作用方式的選擇（0.75學(xué)時）控制器參數(shù)的工程整定（0.5學(xué)時）作用方式的選擇。第7章復(fù)雜控制系統(tǒng)（本章總學(xué)時4.5學(xué)時）串級控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作過程、特點(diǎn)及應(yīng)用場合3學(xué)時）均勻控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作過程、特點(diǎn)及應(yīng)用場合0.25學(xué)時）比值控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作過程、特點(diǎn)及應(yīng)用場合0.25學(xué)時）前饋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作過程、特點(diǎn)及應(yīng)用場合0.25學(xué)時）選擇控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作過程、特點(diǎn)及應(yīng)用場合0.25學(xué)時）分程控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作過程、特點(diǎn)及應(yīng)用場合0.25學(xué)時）多沖量控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作過程、特點(diǎn)及應(yīng)用場合（0.25學(xué)時）制系統(tǒng)控制器控制規(guī)律與作用方式的選擇。第8章新型控制系統(tǒng)（本章總學(xué)時1.5學(xué)時）自適應(yīng)控制系統(tǒng)的基本概念、特點(diǎn)與主要類型0.25學(xué)時）預(yù)測控制系統(tǒng)的基本概念（0.25學(xué)時）智能控制與專家系統(tǒng)的基本概念0.25學(xué)時）模糊控制系統(tǒng)的基本概念（0.25學(xué)時）神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的基本概念0.25學(xué)時）故障檢測與故障診斷的基本概念（0.25學(xué)時）本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)：自適應(yīng)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)、用途及主要類型。第9章計算機(jī)控制系統(tǒng)（本章總學(xué)時1學(xué)時）直接數(shù)字控制系統(tǒng)的基本概念及其PID0.25學(xué)時）集散控制系統(tǒng)的組成與特點(diǎn)以及軟硬件的配置0.25學(xué)時）全開放式控制系統(tǒng)軟件平臺的特點(diǎn)、用途與應(yīng)用場合（0.25學(xué)時）現(xiàn)場總線和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的特點(diǎn)與組成設(shè)備（0.25學(xué)時的PID算法。第10章典型化工單元的控制方案（本章總學(xué)時3學(xué)時）1學(xué)時）汽化的冷卻器等傳熱設(shè)備（1學(xué)時）精餾塔提餾段與精餾段的自動控制反案（0.5學(xué)時）化學(xué)反應(yīng)器的自動控制，包括釜式、固定床、流化床反應(yīng)器的控制（0.5學(xué)時）本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)：離心泵和往復(fù)泵控制方案及其特點(diǎn)；精餾塔提餾段溫控與精餾段溫控的特點(diǎn)和方法。四、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時分配（6學(xué)時）位式控制實(shí)驗(yàn)了解簡單控制系統(tǒng)的構(gòu)成及熟悉儀表的操作，掌握位式控制的原理及儀表使用。過程控制實(shí)驗(yàn)裝置（AI81824VDC電源等。雙容液位的儀表控制實(shí)驗(yàn)掌握簡單過程控制系統(tǒng)的構(gòu)成，雙容液位儀表控制方法。過程控制實(shí)驗(yàn)裝置（AI81824VDC電源等。串級系統(tǒng)的儀表控制實(shí)驗(yàn)了解復(fù)雜過程控制系統(tǒng)的構(gòu)成及儀表的應(yīng)用，掌握復(fù)雜過程控制的串級控制方法。儀器設(shè)備：PCS2000B過程控制實(shí)驗(yàn)裝置（AI81824vDC電源、水泵系統(tǒng)等。PLC控制的單容液位PID控制實(shí)驗(yàn)了解、熟悉PLC在液位PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的應(yīng)用。儀器設(shè)備：PCS2000過程控制實(shí)驗(yàn)裝置（使用其中：PLCEM23524V直流電源等，上位計算機(jī)系統(tǒng)及PC/PPI電纜。五、作業(yè)及要求每章結(jié)束后均布置課后作業(yè)1-5道題，每兩周交一次作業(yè)，占最終成績的20%。全批全講解，安排輔助答疑地點(diǎn)和時間。六、考核方式及成績評定平時出勤情況