途郑州大学 过程装备与控制工程专业 《过程装备控制技术及应用》 课程教学大纲 大纲制订人:田禾青 大纲审定人:靳遵龙 修订日期:2020/7/1
郑州大学 过程装备与控制工程专业 《过程装备控制技术及应用》 课程教学大纲 大纲制订人:田禾青 大纲审定人:靳遵龙 修订日期:2020/7/1
《过程装备控制技术及应用》课程教学大纲 课程编号:013221 课程名称(中/英文):过程装备控制技术及应用/Control Technique Of Process Equipmen 课程类型:专业基础课 总学时:40 讲课学时:40 实验学时:0 学分:25 适用对象:过程装备与控制工程:热能与动力工程:自动化 先修课程:高等数学:微机原理:控制工程基础 后续课程:过程装备控制技术及应用、过程设备设计、流体机械 开课单位:机械与动力工程学院 一、课程简介 过程装备控制技术课程是过程装备与控制工程专业开设的一门必修的专业技术课。其目的是使学 生掌握过程控制方面的知识,使学生能够将过程机械、计算机自动测试、控制、自动化等方面的知识 有机的结合在一起,培养学生成为掌握多学科知识与技能的复合型人才 二、课程目标 1.本门课程的教学目标 (1)通过本门课程的学习,使学生能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,对过程工业 控制模型的建立、参数确定、工艺流程和生产过程的静态和动态特性进行分析和综合。 (2)能够对过程装备控制系统进行简化分析,采用合适的技术手段加以实现。 2.课程目标与毕业要求的关系表 课程教学目标 毕业要求 12 14掌握解决过程工业装备复杂工程问愿的专业知识和思想方法,具备综合应用所学知√ √ 识解决工程问题 三、课堂教学内容及要求 第一章控制系统的基本概念 介绍生产过程自动化及其包含的内容、过程装备控制和过程装备控制的任务和要求, 要求: (1)掌握自动控制系统的组成,各环节的作用以及各环节之间的联系。 (2)掌握方块图的画法,对一个具体的控制系统来说,能准确指出被控对象、被控变量、操纵 变登在跃动作用下过过程的儿种基木形式及过流过程品质指标的含义 第二章过程装备控制基础
《过程装备控制技术及应用》课程教学大纲 课程编号:013221 课程名称(中/英文):过程装备控制技术及应用/ Control Technique Of Process Equipment 课程类型:专业基础课 总 学 时:40 讲课学时:40 实验学时:0 学 分:2.5 适用对象: 过程装备与控制工程;热能与动力工程;自动化 先修课程:高等数学;微机原理;控制工程基础 后续课程:过程装备控制技术及应用、过程设备设计、流体机械 开课单位:机械与动力工程学院 一、课程简介 过程装备控制技术课程是过程装备与控制工程专业开设的一门必修的专业技术课。其目的是使学 生掌握过程控制方面的知识,使学生能够将过程机械、计算机自动测试、控制、自动化等方面的知识 有机的结合在一起,培养学生成为掌握多学科知识与技能的复合型人才。 二、课程目标 1. 本门课程的教学目标 (1)通过本门课程的学习,使学生能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,对过程工业 控制模型的建立、参数确定、工艺流程和生产过程的静态和动态特性进行分析和综合。 (2)能够对过程装备控制系统进行简化分析,采用合适的技术手段加以实现。 2. 课程目标与毕业要求的关系表 课程教学目标 毕业要求 1 2 1-4 掌握解决过程工业装备复杂工程问题的专业知识和思想方法,具备综合应用所学知 识解决工程问题 √ √ 三、课堂教学内容及要求 第一章 控制系统的基本概念 介绍生产过程自动化及其包含的内容、过程装备控制和过程装备控制的任务和要求; 要求: (1) 掌握自动控制系统的组成,各环节的作用以及各环节之间的联系。 (2)掌握方块图的画法,对一个具体的控制系统来说,能准确指出被控对象 、被控变量、操纵 变量 、扰动量等参数。 (3)掌握闭环控制系统在阶跃扰动作用下,过渡过程的几种基本形式及过渡过程品质指标的含义。 第二章 过程装备控制基础
计步拉对象的数学精达 ,特性参数、对象特性的实验测定方法,掌握单回路控制系统的设 重点掌握调节器的调节规律,并了解调节器参数的工程整定方法。 誉据被控对象的数学描述、特性参 、对象特性的实验测定方法:掌握单回路控制系统的设计步骤 节器参数的工程整定方法 重点掌握复杂控制系统的类型、定义 第三章复杂控制系统 主要介绍串级控制系统的定义、设计方框图和应用:前馈控制系统的定义、设计方框图和应用: 前馈反馈控制系统的特点和应用:调节器参数的工程整定方法:比值控制系统、选择性控制系统和均 匀控制系统的定义,并能进行必要的分析。 要求: (1)重点掌掘调节器的调节规律 (2)了解调节器参数的工程整定方法 (3)重点掌握复杂控制系统的类型、定义、设计方框图,并能进行必要的分析。 第四章过程检测技术 吴差基本知识 压力测量 怎质成分分折等原理,传感塞的藏念,分类、液用方法剂 度测量的检测技术,流量测量 要求 的构及其设计。 (1)了解测量基本知识和误差基本知识,掌握仪器的主要性能指标 (2)重点掌握压力测量、温度测量的检测技术(主要原理): (3)掌握流量测量、液位测量、物质成分分析等原理: (4)掌握传感器的概念、分类、选用方法等: (5)了解计算机辅助测试系统的意义、结构,及其设计。 第五章过程控制 调节器、执行器的原理、结构、类型及其选用原则,重点掌握调节阀的流量特性 (1)掌握变送器、调节器、执行器的原理、结构、类型及其选用原则: (2)重点掌握调节阀的流量特性。 第六章计算机控制系统 条统的特点及其与 一般仪表控制 接数 (1)掌握计算机控制系统的特点及其与一般仪表控制系统的区别: (2)掌计算机控制系统的组成及分类: (3)重点掌握直接数字控制系统的定义、特点、DDC的基本算法,并会进行相应的计算: (4)重点掌握计算机控制系统的设计原则、一般步骤及其提高可靠性的措施: 第七章典型控制系统应用方案 炉唱控制系统的计算机控 要求 设计方法 、流体输 控制系统方框图设计,单回路控制系统的应用。 送设备的控制等的设计万法。 要求:
介绍掌握被控对象的数学描述、特性参数、对象特性的实验测定方法,掌握单回路控制系统的设 计步骤。重点掌握调节器的调节规律,并了解调节器参数的工程整定方法。 要求: 掌握被控对象的数学描述、特性参数、对象特性的实验测定方法;掌握单回路控制系统的设计步骤; 重点掌握调节器的调节规律;了解调节器参数的工程整定方法;重点掌握复杂控制系统的类型、定义、 设计方框图,并能进行必要的分析。 第三章 复杂控制系统 主要介绍串级控制系统的定义、设计方框图和应用;前馈控制系统的定义、设计方框图和应用; 前馈-反馈控制系统的特点和应用;调节器参数的工程整定方法;比值控制系统、选择性控制系统和均 匀控制系统的定义,并能进行必要的分析。 要求: (1)重点掌握调节器的调节规律 (2)了解调节器参数的工程整定方法 (3)重点掌握复杂控制系统的类型、定义、设计方框图,并能进行必要的分析。 第四章 过程检测技术 介绍测量基本知识和误差基本知识;压力测量、温度测量的检测技术,流量测量、液位测量、物 质成分分析等原理,传感器的概念、分类、选质成分分析等原理,传感器的概念、分类、选用方法和 计算机辅助测试系统的意义、结构及其设计。 要求: (1)了解测量基本知识和误差基本知识,掌握仪器的主要性能指标; (2)重点掌握压力测量、温度测量的检测技术(主要原理); (3)掌握流量测量、液位测量、物质成分分析等原理; (4)掌握传感器的概念、分类、选用方法等; (5)了解计算机辅助测试系统的意义、结构,及其设计。 第五章 过程控制装置 介绍变送器、调节器、执行器的原理、结构、类型及其选用原则,重点掌握调节阀的流量特性。 要求: (1)掌握变送器、调节器、执行器的原理、结构、类型及其选用原则; (2)重点掌握调节阀的流量特性。 第六章 计算机控制系统 介绍计算机控制系统的特点及其与一般仪表控制系统的区别,计算机控制系统的组成及分类;直 接数字控制系统的定义、特点、DDC 的基本算法和计算机控制系统的设计原则、一般步骤。 要求: (1)掌握计算机控制系统的特点及其与一般仪表控制系统的区别; (2)掌握计算机控制系统的组成及分类; (3)重点掌握直接数字控制系统的定义、特点、DDC 的基本算法,并会进行相应的计算; (4)重点掌握计算机控制系统的设计原则、一般步骤及其提高可靠性的措施; 第七章 典型控制系统应用方案 介绍换热器温度控制系统的设计要求、设计方法、控制系统方框图设计,单回路控制系统的应用, 炉温控制系统的计算机控制、流体输送设备的控制等的设计方法。 要求:
重点掌握换热器温度控制系统的设计要求、设计方法、控制系统方框图设计:掌握单回路控制系 统的应用:了解炉温控制系统的计算机控制、流体输送设备的控制等的设计方法。 四、课堂教学学时分配及对应教学目标 序号教学内容 学时教学行式 对应教学目标 1 控制系统的基本概念 2 讲授 (1) 过程装备控制基础 6 讲授 (1) 幕调 讲授 复杂控制系统 6 (1) 讨论 过程检测技术 6 讲授 (1) 过程控制装置 8 (1) 讨论 计算机控制系统 8 嘉课 (2) 讲 典型控制系统应用方案 4 慕课 (2) 五、课程教学思想、教学方法、教学手段 本课程是过程装备与控制工程专业核心课程,经过了多年的课程建设与改革。本课程 采用多媒体教学,教学环节主要是课堂教学,学生可借助慕课进行课外学习。 六、考核及成绩评定方式 本课程的成绩评定方式为:期末考试成绩70%+作业20%+平时表现10%=100%。 七、推荐教材和教学参考书 教材:《过程装备控制技术及应用》,王毅编著,化学工业出版社,2001。 参考书:《自动控制原理》,胡寿松,科学出版社,2003 《现代控制系统》,RC.Dorf,R.H.Bishop.2003 《控制系统计算机仿真与CAD:MATLAB语言应用》,陈在平,机械工业出版社,1999 《过程控制》,金以慧,清华大学出版社,2002 八、课程资源链接 过程装备控制技术及应用 https://www.icourse163.org/course/ZZU-1207194801?tid=1207539201 大纲制订人:范忠雷、田禾青
重点掌握换热器温度控制系统的设计要求、设计方法、控制系统方框图设计;掌握单回路控制系 统的应用;了解炉温控制系统的计算机控制、流体输送设备的控制等的设计方法。 四、课堂教学学时分配及对应教学目标 序号 教学内容 学时 教学方式 对应教学目标 1 控制系统的基本概念 2 讲授 (1) 2 过程装备控制基础 6 讲授 慕课 (1) 3 复杂控制系统 6 讲授 慕课 讨论 (1) 4 过程检测技术 6 讲授 慕课 (1) 5 过程控制装置 8 讲授 慕课 讨论 (1) 6 计算机控制系统 8 讲授 慕课 (2) 7 典型控制系统应用方案 4 讲授 慕课 (2) 五、课程教学思想、教学方法、教学手段 本课程是过程装备与控制工程专业核心课程,经过了多年的课程建设与改革。本课程 采用多媒体教学,教学环节主要是课堂教学,学生可借助慕课进行课外学习。 六、考核及成绩评定方式 本课程的成绩评定方式为:期末考试成绩 70%+作业 20%+平时表现 10%=100%。 七、推荐教材和教学参考书 教 材:《过程装备控制技术及应用》,王毅编著,化学工业出版社,2001。 参考书:《自动控制原理》,胡寿松,科学出版社,2003 《现代控制系统》,R. C. Dorf, R. H. Bishop. 2003 《控制系统计算机仿真与 CAD:MATLAB 语言应用》,陈在平,机械工业出版社,1999 《过程控制》,金以慧,清华大学出版社,2002 八、课程资源链接 过程装备控制技术及应用 https://www.icourse163.org/course/ZZU-1207194801?tid=1207539201 大纲制订人:范忠雷、田禾青
大纲审定人:新遵龙 制订日期:2020.07
大纲审定人:靳遵龙 制订日期: 2020.07