化工自动化控制仪表作业教学大纲
《化工仪表及自动化》教学大纲

《化工仪表及自动化》教学大纲Chemica1Meters&Automation一、课程基本信息学时:24学分:15考核方式:考试,平时成绩占总成绩的30%中文简介:《化工仪表及自动化》是化工类专业的一门专业选修课。
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。
化工仪表及自动化是利用自动控制学科.仪器仪表科学及计算机学科的理论与技术服务于化学工程学科的。
随着现代科学技术的进步,现代化程度的提高,本课程越来越重要。
二、教学目的与要求通过对本门课程的学习,应能了解化工自动化的基本知识,理解自动控制系统的组成.基本原理及各环节的作用;能根据工艺要求,与自控设计人员共同讨论和提出合理的自动控制方案;能在工艺设计和技术改造中,与自控设计人员合作,综合考虑工艺与控制两个方面,并为自控设计人员提供正确的工艺条件与数据;能了解化工对象的基本特性及其对控制过程的影响;能了解基本控制规律及其控制器参数与被控过程的控制质量之间的关系;能了解主要工艺参数(温度.压力.流量及物位)的基本测量方法和仪表的工作原理及其特点;在生产控制.管理和调度中,能正确地选用和使用常用的测量仪表和控制装置,使它们充分发挥作用;能在生产开停过程中,初步掌握自动控制系统的投运及控制器的参数整定;能在自动控制系统运行过程中,发现和分析出现的一些问题和现象,以便提出正确的解决方法;能在处理各类技术问题时,应用一些控制论.系统论.信息论的观点来分析思考,寻求考虑整体条件.考虑事物间相互关联的综合解决方法。
三、教学方法与手段1、讲授与讨论结合,课程教学主要采用讲授方法,讲授过程辅以大量工业实例,化工专业实验设备的实物仪表的现场讨论进行配合,并通过认识实习阶段对工厂观察认识的知识加以深化和理解,从而完成课程达到的目标。
化工仪表及自动化教学大纲
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化工仪表及自动化教学大纲课程类型: 专业基础必修课教学时数: 170(理论授课78学时、实验课32学时、仿真实训60学时)适用专业: 应用化工技术专业开设学期: 第三学期、第四学期、第五学期预修课程:电工技术、化工单元操作及设备本大纲是依据化工系《应用化工技术专业教学打算》的要求,参照有关院校的教学大纲,以国家高职高专规划教材《化工外表及自动化》(第三版,厉玉鸣主编)为差不多教材进行编写的,供本系应用化工技术专业教学使用。
一、说明(一)课程的性质和内容《化工外表及自动化》是依照顾用化工技术专业教学打算的要求,为培养高级化工工艺操作工而开设的一门实践性专门强的专业课程。
内容包括:化工检测外表:检测外表差不多知识、压力检测、流量检测、物位检测、温度检测和显示外表;化工自动化基础:自动操纵系统概述、对象特性和建模、差不多操纵规律、自动操纵外表、执行器、简单操纵系统、复杂操纵系统、高级操纵系统、运算机操纵系统、可编程操纵器、典型化工单元的操纵方案。
(二)本课程要紧任务1、能了解要紧工艺参数(温度、压力、流量及物位)的检测方法及其外表的工作原理及特点;能依照工艺要求,正确地选用和使用常见的检测外表及操纵外表。
2、能了解工业自动化的初步知识,明白得差不多操纵规律,明白得操纵器参数是如何阻碍操纵质量的。
3、能依照工艺的需要,和自控设计人员共同讨论和提出合理的自动操纵方案;能为自控设计提供正确的工艺条件和数据;能在生产开停车过程中,初步把握自动操纵系统的投运及操纵器参数整定。
4、能了解检测技术和操纵技术的进展趋势和最新进展动态。
(三)本课程的考试方式本课程考试方式分为:平常成绩、理论考试(期末考试)和实验操作三种形式,其比重为平常成绩:理论考试:实验操作=20%:50%:30%。
(四)教学中应注意的问题1、本课程是一门理论性和实践性都专门强的专业技术课,教学中必须理论联系实际,结合本地化工企业的自控外表及系统情形,因地制宜开展教学工作,提高学生观看、分析和解决实际问题的能力。
化工仪表实训教学大纲
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化工仪表及自动化教学大纲化工仪表实训教学大纲课程类型: 专业基础必修课教学时数: 60学时适用专业: 应用化工技术专业开设学期: 第三学期、第四学期、第五学期预修课程:化工仪表及自动化、化工单元操作及设备本大纲是依据化工系《应用化工技术专业教学计划》的要求,参照有关院校的教学大纲,以《过程自动控制实训教程》(陶运道、吴祚武主编)为基本教材进行编写的,供本系应用化工技术专业教学使用。
一、说明(一)课程的性质和内容《化工仪表实训教学大纲》是根据应用化工技术专业教学计划的要求,为培养高级化工工艺操作工而开设的一门实践专业课程。
本实训是应用化工技术专业在基本学完专业课后的实践环节,是对《化工单元操作及设备》、《化工仪表及自动化》等课程所学专业知识的综合应用。
结合学校的过程控制实训室的设备,让学生有足够的时间在装置上检验所学的专业知识,从理性认识上升到感性认识,进而真正掌握所学专业知识,为毕业后走上工作岗位打下基础。
(二)本课程主要任务1、对自动控制系统中被控对象的静态和动态特性,具有测试和分析能力。
化工仪表及自动化教学大纲2、能根据工艺的需要,和自控设计人员共同讨论和提出合理的自动控制方案;能为自控设计提供正确的工艺条件和数据;能在生产开停车过程中,初步掌握自动控制系统的投运及控制器参数整定。
3、具有DCS操作技能,掌握DCS组态基本方法。
4、能了解检测技术和控制技术的发展趋势和最新发展动态。
(三)本课程的考试方式1. 采用实训基本技能考核。
2. 实训成绩=实训报告成绩×50%+实训能力×50%。
(四)教学中应注意的问题本课程是一门实践性很强的专业技术课,教学中必须理论联系实际,结合本地化工企业的自控仪表及系统情况,因地制宜开展教学工作,提高学生观察、分析和解决实际问题的能力。
二、学时分配表章节内容课时备注项目一实训系统认识2项目二传感器介绍4项目三仪表认识和仪表校验2电动、气动调节阀的项目四4认识和使用项目五孔板流量定值控制4项目六水箱液位定值控制4化工仪表及自动化教学大纲项目七管道流量定值控制4加热水箱温度定值项目八4控制项目九管道压力定值控制4水箱液位与管道流量项目十4串级控制项目十一DCS组态 24合计 60三、课程内容(60学时)项目一实训系统认识(2学时)一、实训目的和要求1. 熟悉实训装置各部分的功能。
《化工仪表及自动化》课程教学大纲(2024)
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详细介绍常见化工仪表的选型方法,如温度仪表 、压力仪表、流量仪表等的选型依据和注意事项 。
化工仪表的安装与调试
3
讲解化工仪表的安装步骤和调试方法,包括安装 位置的选择、安装前的准备工作、安装过程中的 注意事项以及调试方法等。
2024/1/29
10
03 自动化控制系统原理
2024/1/29
控ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ系统设计原则
确保系统稳定性、可靠性、经济性和可扩展性 。
设计方法
基于被控对象特性,采用经典控制理论或现代 控制理论进行设计。
2024/1/29
设计流程
需求分析、系统建模、控制器设计、系统仿真与优化。
25
控制系统硬件设计
硬件选型
根据系统需求选择合适的传感器、执行器、控制 器等硬件设备。
硬件接口设计
执行器性能评价
讲解执行器性能的评价指标,如灵敏度、线性度、回差等,以及执行 器的选型和调试方法。
2024/1/29
22
控制仪表与执行器的选用与安装
01
控制仪表的选用
根据被控对象的特性和控制要求,选择合适的测量仪表、显示仪表、控
制仪表等,组成完整的控制系统。
02
执行器的选用
根据控制系统的输出信号和执行器的输入信号,选择合适的执行器类型
讲解控制器性能的评价 指标,如稳定性、准确 性、快速性等,以及控 制器参数的整定方法。
21
执行器类型及工作原理
执行器类型
介绍气动执行器、电动执行器、液动执行器等不同类型的执行器, 以及它们各自的特点和适用场合。
工作原理
详细阐述执行器的工作原理,包括执行器的输入信号、输出信号、 动力源和执行机构等部分的作用和工作过程。
2024版年度《化工仪表自动化》课程教学大纲
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学大纲•课程介绍与教学目标•化工仪表基础知识•自动化控制系统原理•常见化工仪表及其工作原理•自动化控制技术在化工生产中的应用•实验课程设计与实践操作•课程总结与展望目录01课程介绍与教学目标课程背景及意义化工行业自动化发展趋势随着科技的不断进步,化工行业正朝着自动化、智能化的方向发展,化工仪表自动化是实现这一目标的关键技术之一。
化工仪表在工业生产中的重要性化工仪表是化工生产过程中不可或缺的一部分,它们能够实时监测和控制生产过程中的各种参数,确保生产安全、稳定和高效。
培养专业人才的需求为了满足化工行业对自动化技术的需求,培养具备化工仪表自动化知识和技能的专业人才至关重要。
1 2 3掌握化工仪表的基本原理、结构、性能和使用方法;了解化工自动化的基本概念、原理和系统组成。
知识目标能够正确选型和使用化工仪表;具备化工自动化系统的设计和维护能力;能够分析和解决化工生产过程中的自动化问题。
能力目标培养学生的工程实践能力和创新意识;提高学生的团队协作和沟通能力;增强学生的职业道德和社会责任感。
素质目标教学目标与要求0102化工仪表基础知识介绍化工仪表的分类、基本原理、结构和使用方法,包括温度、压力、流量、液位等测量仪表。
化工自动化基础知识阐述化工自动化的基本概念、原理和系统组成,包括自动控制系统、自动调节系统、自动保护系统等。
化工仪表的选型与使用讲解如何根据生产需求正确选型和使用化工仪表,包括仪表的精度、稳定性、可靠性等方面的考虑。
化工自动化系统的设计与…介绍化工自动化系统的设计方法、维护流程和故障排除技巧,包括控制系统的硬件设计、软件编程和调试等。
实验与实训通过实验和实训环节,让学生亲身感受化工仪表和自动化系统的实际操作过程,提高学生的实践能力和动手能力。
030405课程内容及安排02化工仪表基础知识03化工仪表的发展历程与趋势介绍化工仪表从传统到现代的演变过程,以及未来化工仪表的发展趋势。
01化工仪表的定义与分类介绍化工仪表在化工生产中的作用,以及按照测量原理、使用场合等分类方式。
化工仪表及自动化教学大纲
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化工仪表及自动化教学大纲适用对象:三年制化学工艺专业化工仪表及自动化课程教学大纲第三节检测系统中的常见信号类型第四节检测系统中信号的传递形式第五节检测仪表与测量方法的分类第六节化工检测的发展趋势习题:作业:1、仪表准确度等级的计算,2、仪表变差的计算,第二章压力检测(4学时)一、教学目标通过本章学习,了解有关于压力的知识以及一些常见的测压仪表,掌握弹性式压力计以及电气式压力计的工作原理,牢记一些常见的弹性元件及其特点。
压力仪表的安装常识。
二、教学重、难点弹簧管压力表的构造及其测量原理,应变片式压力传感器的工作原理,仪表测量范围的确定,仪表测压点的选取。
三、教学内容第一节压力单位及测压仪表第二节弹性式压力计第三节电气式压力计第四节智能式变送器第五节压力计的选用及安装习题:作业:1、压力的概念,表压力、绝对压力、负压力之间的关系。
2、感测压力的弹性元件有哪几种?各有何特点? 3、压力表的选取计算。
第三章流量检测(6学时)一、教学目标通过本章学习,掌握差压式流量计和转子流量计的工作原理,了解旋涡流量计、质量流量计和一些其他流量计的工作原理,掌握一些常见的节流装置的选用方法。
二、教学重、难点1、掌握差压式流量计与转子式流量计在工作原理上的差异。
2、掌握靶式流量计与椭圆齿轮流量计在处理流体时的不同。
三、教学内容第一节压差式流量计第二节转子流量计第三节旋涡流量计第四节质量流量计第五节其他流量计习题:作业:1、节流现象,2、补偿式质量流量计有哪几种方法。
第四章物位检测(4学时)一、教学目标了解物位检测的重要意义,了解几种常见的物位检测仪表。
掌握差压式液位计的工作原理, 掌握电容式物位计的两种测量形式。
二、教学重、难点1、零点迁移及迁移方向的判断2、计算正负迁移量3、称重式液罐计量仪的工作原理第一节物位检测的意义及主要类型第二节差压式液位计第三节其他物位计习题:作业:1.常见的物位检测仪表的种类,2.迁移量的计算第五章温度检测(4学时)一、教学目标通过本章学习,了解一些常见的温标,温度检测的基本原理。
化工专业《化工仪表及自动化》教学大纲
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《化工仪表及自动化》教学大纲课程编码:0412101203课程名称:化工仪表及自动化学时/学分:48/3先修课程:《电工学》、《化工原理》、《化学反应工程》适用专业:化学工程与工艺开课教研室:化工教研室一、课程性质与任务1.课程性质:本课程是一门理论联系实际,应用性较强的专业课程,是化学工程与工艺专业的必修课。
2.课程任务:通过本课程教学,使学生比较全面地掌握化工过程自动化系统的构成、功能及其控制系统分析和设计;重点掌握化工过程自动化仪表的工作原理、特点和适用场合;培养学生自动控制系统设计、开发以及现场操作能力。
二、课程教学基本要求本课程是一门理论与工程实践密切相关的课程,教学内容以化工仪表及自动化的基本知识和基本技能为主,注重学生分析问题、解决实际问题的能力培养。
通过本课程的学习,让学生了解主要工业参数的基本测量方法和仪表的工作原理及特点,能根据工艺实际情况正确地选用和使用常见测量仪表和调节仪表;理解自动调节系统的组成、基本原理、各环节的作用,能根据工艺的需要提出合理的自动控制方案,为自控设计正确提供合理的、准确的工艺条件和数据;能够分析和处理控制系统运行中出现的一些现象和问题;使学生具备一定的自动化应用能力。
成绩考核形式:期末成绩(闭卷考试)(70%)+平时成绩(作业、期中考试等)(30%)。
成绩评定采用百分制,60分为及格。
三、课程教学内容第一章绪论1.教学基本要求理解化工自动化的意义及目的;了解化工自动化的发展概况和本学科的作用。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章教学,使学生掌握化工自动化的狭义概念和实现化工过程自动化的目的。
3.教学重点和难点教学重点是化工自动化的意义及目的。
4.教学内容(1)化工自动化的定义主要知识点:化工自动化的广义概念、狭义概念。
(2)化工自动化的目的主要知识点:实现化工自动化的目的。
(3)化工自动化的发展概况主要知识点:化工自动化的发展历程及特点。
(4)本学科的作用主要知识点:学习仪表及自动化相关知识的作用。
《化工仪表及自动化》教学大纲
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《化工仪表及自动化》教学大纲课程编号:课程名称:化工仪表及自动化 / Chemical Instruments and Automation学时/学分:40/2.5先修课程:大学物理、电子电工技术、化工原理等适用专业:化学工程与工艺、制药工程开课学院、系或教研室:化学工程学院一、课程的性质与任务《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。
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;通过对常见热工参数的测量原理、常规仪表的基本功能、自动控制系统基于微分方程的基本分析方法等有一个基本性的及系统性的了解,从而便于在生产实践中能根据生产工艺及自动控制两个方面的要求,为自动控制系统的设计提供合理的、准确的工艺条件及数据。
二、课程的教学内容、基本要求及学时分配(一)教学内容基本要求1. 绪论2. 自动控制系统基本概念自动化的主要内容、自动控制系统的组成工艺管道及控制流程图、自动控制系统方块图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3. 被控对象的数学模型被控对象的特点及其描述方法对象数学模型的建立、描述对象特性的参数4. 检测仪表与传感器测量过程与测量误差、仪表的性能指标与仪表的分类压力检测及仪表、流量检测及仪表物位检测及仪表、温度检测及仪表5. 显示仪表动圈式显示仪表、自动电子电位差计、自动电子平衡电桥DDZ—Ⅲ型显示仪表、数字式显示仪表新型显示记录仪表6. 自动控制仪表基本控制规律及其对系统过渡过程的影响模拟式控制器、数字式控制器7. 执行器气动执行器、电动执行器电-气转换器及电-气阀门定位器8. 简单控制系统简单控制系统的结构与组成、被控变量的选择操纵变量的选择测量元件特性的影响控制器控制规律的选择、控制器参数的工程整定(二)基本要求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。
《化工过程自动控制与仪表》实验教学大纲
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《化工过程自动控制与仪表》实验教学大纲大纲制定(修订)时间: 2017 年7 月课程名称:《化工过程自动控制与仪表》课程编码:080642017课程类别:专业课课程性质:必修适用专业:安全工程课程总学时:56实验(上机)计划学时: 8开课单位:环境与化学工程学院一、大纲编写依据1.安全工程专业2018教学计划;2.安全工程专业《过程自动化及仪表》课程教学大纲对实验环节的要求;3.近年来《过程自动化及仪表》实验教学经验。
二、实验课程地位及相关课程的联系1.《过程自动化及仪表》是安全工程专业的专业课;2.本实验项目是《过程自动化及仪表》课程知识的综合运用;3.本实验是入门级实践课程。
通过实验,使巩固学生在课堂上所学的知识,建立过程控制的感性认识与理解。
三、本课程实验目的和任务1.理解过程控制的基本理论,通过实验初步认识过程控制的基本方法。
建立过程控制系统与仪表的感性认识。
2.训练学生理解化学工程中的控制问题的解决方案及其实现方法;3.通过实验使学生对智能仪表、可编程控制器、单片机控制等控制设备和各类检测仪表、传感器等建立初步的认识;4.通过实验,使学生对过程控制的品质指标及其控制、调整建立初步理解;5.培养正确记录实验数据和现象,正确处理实验数据和分析实验结果及调试控制参数的能力,正确书写实验报告的能力。
四、实验基本要求1.实验项目的选定依据教学计划对学生实践能力培养的要求;2.巩固和加深学生过程自动控制的理解,并初步认识相关的各类仪表和控制元器件;3.实验项目要求学生掌握过程控制的基础知识、仪表与执行机构的部分知识、能运用相关知识自行设计控制方案,完成具有特定控制能力简单控制系统。
4.通过实验,要求学生做到:(1)能够预习实验,自行设计实验方案,并撰写实验报告;(2)学会简单控制系统的建立与使用,能使用系统对规定对象的完成控制;(3)能够独立分析控制品质,调试系统使其正常运行。
五、实验内容和学时分配六、教材(讲义、指导书)1.《化工过程自动控制与仪表实验指导书》,崔岳峰编,校内,2006年七、考核方法和评分标准1.按照实验指导书的具体要求,根据每个学生实验前的预习准备,实验过程的考查,实验操作情况及实验报告的质量,综合给出实验成绩。
【2024版】《化工仪表及自动化》课程教学大纲
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可编辑修改精选全文完整版《化工仪表及自动化》课程教学大纲一、课程基本信息1.课程编号:2.课程名称:化工仪表及自动化3.英文名称:Chemical Engineering Instruments and Automation4. 课程简介:本课程是化学工程与工艺专业本科生开设的一门专业必修课程。
化工仪表及自动化是一门综合性的技术学科,它应用自动控制学科、仪表仪器学科及计算机学科的理论与技术服务于化学工程学科。
化工安全生产技术课程的主要内容有自动控制系统的基本概念,过程特性及其数学模型,检测仪表及传感器,自动控制仪表,执行器,简单控制系统,复杂控制系统,新型控制系统计算机控制系统及典型化工单元的控制方案等。
二、课程说明1.教学目的和要求:通过本课程基本原理的学习,使学生通过本课程学习后,应使学生了解化工自动化的基本知识,理解自动控制系统的组成、基本原理及各环节的作用,能根据工艺的要求,与自控设计人员共同讨论和提出合理的自动控制方案等。
2.与相关课程衔接:该课程是分析化学、化工原理之后的一门必修课程。
3.学时:总学时32、周学时24.开课学期:第7学期5.教学方法:多媒体讲授,并与学生互动教学。
6.考核方式:考查;成绩组成:平时成绩40%和考试成绩60%7.教材:厉玉鸣主编,化工仪表及自动化(第五版),化学工业出版社,2011年.8.教学参考资料:1)厉玉鸣主编.化工仪表及自动化(第四版).北京:化学工业出版社,2006.2)杨丽明,张光新.化工仪表及自动化.北京:化学工业出版社,2004.3)俞金寿.过程自动化及仪表.第二版.北京:化学工业出版社.三、课程内容与教学要求绪论:教学目标:了解和掌握化工自动化的定义,实现化工自动化的目的,了解和掌握化工自动化的发展历程及和其他学科的联系。
教学重点:化工自动化的定义,实现化工自动化的目的。
教学难点:实现化工自动化的目的。
授课时数:2学时第一章自动控制系统基本概念教学目标:理解化工自动化的主要内容,自动控制系统的基本组成及表示形式,掌握自动控制系统的过渡过程和品质指标。
《化工仪表及自动化》课程教学大纲
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《化工仪表及自动化》课程教学大纲开课学院:适用专业:编写人员:石油化工学院肖东彩教研室主任审核:院长签字:2021年9月- 1 -《化工仪表及自动化》课程教学大纲一、课程基本情况课程基本情况表课程名称课程编码学分学时适用专业先修课程后续课程化工仪表及自动化 4学分;64学时课程类别开课学期 ?核心 ?必修□选修第三学期安全生产监测监控、石油化工技术、光伏材料制备技术《高等数学》、《化工识图与制图》、《电工基础》、《电子技术》《顶岗实习》二、课程说明本课程是工科化工与制药类安全生产监测监控、石油化工技术、光伏材料制备技术专业的专业基础课程,为保证现代工业生产过程的平稳运行起着不可替代的作用。
本课程在教学内容方面着重基本知识、基本理论和基本设计方法的讲解;在培养实践能力方面着重设计构思和基本设计技能的基本训练,使学生掌握化工生产中各类仪表的用途和工作原理,掌握化工自动化的基础知识,并可以独立设计简单的自动化控制系统的能力。
三、课程学习目标1.学习自动化及化工仪表知识,掌握化工四大参数的测量方法与常见的测量仪表,其常用的结构、特性等基本知识,具有选用化工行业中适合的仪表的能力。
2.通过自动控制系统的学习,了解构成自动控制系统的各个基本环节,能够在生产实践中根据生产工艺及自动控制两个方面的要求,为自动控制系统的设计提供合理的、准确的工艺条件及数据。
3.了解化工仪表、化工自动化的前沿和新发展动向,了解计算机控制系统的组成、特点,集散控制系统的特点、组成,具有了解常见系统的能力。
4.培养学生树立正确的设计思想,了解自动控制系统设计过程中国家有关的经济、环境、法律、安全、健康等政策和制约因素。
5.培养学生的工程实践学习能力,使学生掌握典型仪表的使用方法,具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力。
课程教学内容与学习目标矩阵序号 1 2 3 4 5 6 7 8 (一)绪论(二)化工检测仪表(三)自动控制系统的基本概念(四)过程特性及其数学模型(五)自动控制仪表(六)执行器(七)简单控制系统(八)复杂控制系统课程内容目标1 ● ● ● ● ● 目标2 ● ● ● ● ● ● ● 目标3 ● ● ● ● 目标4 ● ● ● ● 目标5 ● ● ● ● ●● 9 10 (九)计算机控制系统(十)典型化工单元的控制方案● ● ● ● ●● 四、课程教学内容及教学要求(一)绪论 1.教学内容化工自动化的概念;化工自动化的特点;化工仪表作用、分类及化工仪表的发展。
《化工仪表及自动化》教学大纲
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(送审稿)《化工仪表及自动化》是中央广播电视大学开放教育应用化工技术专业 (专科) 的一门统设必修课程,3 学分,54 学时,其中实训16 学时,开设一学期。
课程的任务是使学员初步掌握化工自动化及仪表方面的基础知识和技能。
通过学习常见过程检测仪表的结构、特点和使用方法,能根据工艺参数进行常用仪表的选型;掌握控制器的基本控制规律及PID 参数对过程控制系统品质指标的影响;并以工艺操作为出发点,重点介绍简单、复杂、集散型控制系统特点,了解化工生产中典型设备的控制方案。
通过仪表和控制系统实训培养学员的实际动手能力和综合运用能力。
本大纲的编写立足于高素质人材的培养,在理论上以够用为度,加强实践能力培养,突出应用性和实用性,将本课程与应用化工职业的发展密切结合,开辟思维和知识面,增强本专业对各化工岗位的适应性,为学员今后的职业发展打下基础。
本课程是《化工单元操作技术》课程的后续课程,学员在掌握了一定的工艺类知识后再进行仪表和过程控制系统方面的学习。
《化工仪表及自动化》是一门理论与工程实践密切相关的课程,教学内容以化工仪表及自动化的基本知识和基本技能为主,注重学生分析问题、解决实际问题的能力培养,通过本课程的学习,应达到以下知识和能力要求:(1)理解仪表自动化系统的组成及品质指标;(2)掌握常用检测仪表的结构、功能、特点,能根据工艺要求选型;(3)掌握控制器的基本控制规律及PID 参数对系统品质指标的影响;(4)理解简单控制系统构成及特点;(5)了解复杂控制系统构成及特点;(6)掌握典型化工单元的控制方案;(7)理解集散控制的组成、功能和特点。
本课程具有较强的综合性和实践性的特点,结合学员的实际情况,我们在重点和难点处配置相关的IP 课件,在实训部份配置演示录相,在控制系统部份配置CAI 课件等资源指导学员自主学习,使学员在掌握专业基础知识的同时,练就较强的基本技能,形成基本职业能力,如果条件允许的地方可实施“教、学、做”一体化的教学模式,教学效果会更理想。
化工过程自动控制与仪表教学大纲
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《化工过程自动控制与仪表》课程教学大纲课程代码:080132058课程英文名称:Instrument and Process control of Chemical industry课程总学时:32 讲课:32 实验:0 上机:0适用专业:化学工程与工艺专业大纲编写(修订)时间:2017年7月一、大纲使用说明(一)课程地位及教学目标本课程为化学工程与工艺专业的一门专业基础选修课,是化工工程师在生产的组织、管理、技术改造和技术革新中提供与电气工程师、自动化专业技术人员进行技术交流、技术协作的必要知识。
本课程注重学生实践能力的培养,注重学生工程思维能力的培养,使学生形成思维有序、有据,能够针对实际问题提出解决问题的合理、有效的方法。
(二)知识、能力及技能方面的基本要求针对教学的基本任务,该课程的知识体系应该围绕化工类专业实际工程需要所涉及的技术要求和技术难点为出发点。
本课程的知识体系由课堂教学及习题环节组成。
在技能方面,通过本课程的学习,应具有分析简单自动控制系统的能力;会选用化工生产中的常用仪表等能力。
(三)实施说明教学过程中,即注重基本理论知识的传授,更应该注重学生能力的培养,因此,在理论教学时应该深入浅出,使学生充分、深入的理解理论知识,并以此为基础,结合化工专业的具体特点,加强理论知识的应用能力的培养。
本课程主要为加强学生的理论知识、提高学生的工程实践能力,因此,在教学过程中注意理论联系实际,通过理论—实践—理论—实践这样的过程,使学生充分理解本课程的主要理论,并能学以致用。
在具体的教学方法上,采用以讲授为主,讨论为辅的教学方法,注意培养学生的学习兴趣,使学生主动的去学习。
(四)对习题课、实验环节的要求本大纲以提高工程实践能力为教育目标而制定,所以对于化学工程与工艺专业而言,教师应该根据专业的具体要求掌握。
(五)对先修课的要求本课程主要的先修课程有《高等数学B1》、《高等数学B2》、《大学物理B》、《化工原理A1》、《化工原理A2》等。
化工自动化及仪表教学大纲
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《化工自动化及仪表》教学大纲课程名称:化工自动化及仪表英文名称:Process Instruments and Automation课程编号:11080002课程类别:专业选修课学时/学分:51/3;理论学时:51开设学期:6开设单位:化学化工学院适用专业:应用化学说明一、课程性质与说明1.课程性质专业方向选修课2.课程说明化工自动化及仪表技术为保证现代工业生产过程的平稳运行取着不可替代的作用。
本课程是化工或工艺等相关专业的一门选修课程,通过课程的学习,使学生比较全面地掌握工业过程自动化系统的构成、功能及其控制系统分析和设计;基本掌握工业过程自动化仪表的工作原理和使用;培养学生参与自控系统设计、开发以及现场操作能力。
二、教学目标1.能比较全面地掌握工业过程自动化系统的构成、功能及其控制系统分析和设计;2.能基本掌握工业过程自动化仪表的工作原理和使用;3.能了解自控系统设计、开发以及能参与现场操作。
三、学时分配表教学以课堂教学、老师讲授为主,开展启发式教学,鼓励学生提出问题,展开讨论,最后进行归纳总结。
教学中应注意理论联系生产实际,突出应用,使学生尽量能够灵活应用所学的知识。
教学中要结合专业、工艺特点,多举一些生活、应用中的实际事例结合相关的实物、教具和电化教学手段提高教学效果。
五、课程考核及要求1.考核方式:考试(√);考查()2.成绩评定:计分制:百分制(√)成绩构成:总成绩=平时考核(10)%+中期考核(30)%+期末考核(60)%六、教材及参考书目参考书目:[1]俞金寿、孙自强. 过程自动化及仪表(非自动化专业适用,第二版) .北京:化学工业出版社,2007年[2]厉玉鸣.化工仪表及自动化.(第四版).北京:化学工业出版社,2006[3]杜维等.过程检测技术及仪表.北京:化学工业出版社,1999[4]杨丽明, 张光新.化工自动化及仪表.北京:化学工业出版社,2004本文第一章自动控制系统概述教学目标:1. 了解化工自动化系统的组成、特点和自动化术语。
《化工仪表》课程教学大纲

化工仪表课程教学大纲课程名称:化工仪表英文名称:Chemical Instrumentand Automation课程编码:x3030211学时数:32其中实践学时数:8 课外学时数:0学分数:2.0适用专业:化学工程与工艺一、课程简介《化工仪表》能源化学工程专业的专业基础课。
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。
通过对本门课程的学习,培养学生掌握基本的自动控制方面的能力。
通过对常见热工参数的测量、常规仪表的使用及自动控制系统的熟练掌握,可在生产实践中能根据化工生产工艺及自动控制两个方面的要求解决自动控制系统的工程技术问题。
二、课程目标与毕业要求关系表三、课程教学内容、基本要求、重点和难点(一)自动控制系统基本概念1、基本要求(1)了解化工仪表及自动化概念(2)了解自动化技术及其发展历史(3)掌握自动化的主要内容(4)掌握自动控制系统的组成(5)了解系统的静态和动态(6)掌握工艺管道及控制流程图(7)掌握自动控制系统方块图(8)掌握自动控制系统的分类(9)掌握自动控制系统的过渡过程和品质指标2、重点(1)自动控制系统的组成(2)自动控制系统方块图;(3)自动控制系统的过渡过程和品质指标3、难点过渡品质指标计算;(二)过程特性及其数学模型1、基本要求(1)掌握被控对象的特点及其描述方法(2)熟悉数学模型的表达形式(3)了解对象数学模型的建立方法(4)了解机理建模和实验建模(5)掌握机理建模公式推导过程(6)熟悉对象特性参数2、重点(1)机理建模推导(2)对象特性参数的表达;3、难点对象特性参数的求解;(三)检测仪表与传感器1、基本要求(1)掌握测量过程与测量误差(2)了解仪表的性能指标与仪表的分类(3)熟悉并掌握压力检测及仪表(4)熟悉并掌握流量检测及仪表(5)熟悉并掌握物位检测及仪表(6)熟悉并掌握温度检测及仪表2、重点(1)压力计仪表量程及等级计算(2)电远传仪表的工作原理(3)热电偶测温原理(4)热电阻测温原理3、难点(1)压力计仪表量程及等级计算(2)热电势计算(3)热电阻温度和阻值换算(四)自动控制仪表1、基本要求(1)了解并掌握基本控制规律(2)了解比例调节基本概念(3)了解比例积分调节基本概念(4)了解比例积分微分调节基本概念(5)熟悉比例、积分、微分对系统过渡过程的影响(6)了解模拟式控制器、数字式控制器2、重点(1)比例、积分、微分对系统控制的影响3.难点(1)比例度计算(五)执行器1.基本要求(1)了解气动执行器组成和结构(2)了解执行结构及其作用方式(3)了解控制阀的种类及用途(4)掌握流量阀的流量特性(5)了解工作流量特性和理想流量特性(6)掌握控制阀气开气关组合方式(7)了解电动执行器、电-气转换器及电-气阀门定位器2.重点(1)气动执行器气开及气关组合方式及选择3.难点(1)气开及气关类型选择及判断(六)简单控制系统1.基本要求(1)了解并掌握简单控制系统的结构与组成(2)掌握被控变量的选择操纵变量的选择原则(3)了解测量元件特性(4)掌握控制器控制规律的选择(5)掌握控制器参数的工程整定2.重点(1)如何确定自动控制系统各个环节的正反作用3.难点(1)控制参数整定及计算(七)复杂控制系统1.基本要求(1)了解串级控制系统控制原理及方框图(2)了解均匀控制系统控制原理(3)了解比值控制系统控制原理(4)了解前馈控制系统控制原理(5)了解选择性控制系统控制原理(6)了解分程控制系统控制原理2.重点(1)串级控制系统控制原理3.难点(1)主副系统的控制机制(八)计算机控制系统1.基本要求(1)了解计算机控制系统的发展(2)了解九三级控制系统的组成及结构(3)熟悉集散控制系统的特点及优势(4)了解总线控制系统的特点及优势(5)了解网络控制系统的特点及优势2.重点(1)集散控制系统构架方式(九)计算机控制系统典型化工单元的控制方案1.基本要求(1)了解流体传输设备的控制方案(2)了解换热设备的控制方案(3)了解蒸馏系统的控制方案(4)了解反应器的控制方案(5)了解典型化工操作中代表性控制方案2.重点(1)学会典型化工系统的剖析和控制四、教学方式及学时分配五、课程其他教学环节要求本课程是帮助化学工程与工艺专业学生了解、认识并掌握基本的自动控制方面的知识、常规仪表的基本功能、自动控制系统基本分析方法,从而便于在生产实践中能根据生产工艺及自动控制两个方面的要求,为自动控制系统的设计提供合理的、准确的工艺条件及数据。
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化工自动化控制仪表作业人员安全技术培训大纲和考核标准1 范围本标准规定了危险化学品生产单位自动化控制仪表维护人员培训的要求、培训的内容、学时安排,以及考核的方法、内容,复审培训考核的方法、要求与内容等。
本标准适用于危险化学品生产单位自动化控制仪表维护人员培训与考核。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GBZ158 工作场所职业病危害警示标识GBZ2.1-2007 工作场所职业接触限值第1部分:化学有害因素GBZ2.2-2007 工作场所职业接触限值第2部分:物理因素AQ3009-2007 危险场所电气安全防爆规范GB 11651 劳动防护用品选用规则GB 13690 常用危险化学品的分类及标志GB 18218-2009 危险化学品重大危险源辨识GB 12158 防止静电事故通用导则HG/T 20636~20639 化工装置自控工程设计规定HG 20506 自控专业施工图设计内容深度规定SH3005-1999 石油化工自动化仪表选型设计规范SH/T3081-2003 石油化工仪表接地设计规范SH/T3082-2003 石油化工仪表供电设计规范SH/T3104-2000 石油化工仪表安装设计规范SH3006-1999 石油化工控制室和自动分析室设计规范SH/T3092-1990 石油化工分散控制系统设计规范SH/T3012-2003 石油化工安全仪表系统设计规范GB50493-2009 石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范HG 20514 仪表及管线伴热和绝热保温设计规定GB50093-2002 自动化仪表工程施工及验收规范3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。
3.1化工自动化控制仪表 chemical automation and instrument危险化学品生产过程中使用的检测仪表(元件)、自动化控制装置及附属设备。
3.2化工自动化控制仪表维护人员chemical automation and instrument mentenancer按照化工仪表检修维护规程,使用相应标准计量器具、测试仪器及专用工具,对化工生产过程中使用化工自动化控制仪表进行维护、检修等工作的人员。
4 培训大纲4.1 培训要求4.1.1 危险化学品生产单位自动化控制仪表维护人员应接受化工生产自动控制原理、化工测量及仪表、专业技能操作,安全知识等培训,具备与所从事的生产活动相适应的仪表专业知识、专业技能及安全生产知识。
4.1.2 培训应按照国家有关仪表专业知识、安全生产培训的规定组织进行。
4.1.3 培训工作应坚持理论与实践相结合,采用多种有效的培训方式,加强案例教学;应注重提高化工自动化控制仪表维护人员专业基础知识、专业技能和安全意识等内容的综合培训。
4.2培训内容4.2.1 过程安全管理基本知识4.2.1.1 相关安全标准规范4.2.1.2 相关安全规章制度4.2.1.3 危险化学品分类与特性4.2.1.4 爆炸危险场所划分4.2.1.5 防爆与防护技术4.2.1.6 本质安全、隔爆4.2.1.7 电气安全技术4.2.1.8 危害辨识与风险评估4.2.2 化工过程及设备基本知识4.2.2.1 P&ID 图4.2.2.2 典型化工单元基本原理4.2.2.3 过程设备4.2.3 电工技术基础知识4.2.3.1 电路基础4.2.3.2 直流电路4.2.3.3 三相交流电路4.2.3.4 电机、电气控制技术4.2.4 化工过程控制原理4.2.4.1 简单控制系统的结构、特点及应用4.2.4.2 复杂控制系统的结构、特点及应用1)串级控制系统;2)分程控制系统;3)均匀控制系统;4)比值控制系统;5)选择控制系统。
4.2.4.3 案例分析4.2.5 化工测量与仪表4.2.5.1 压力测量原理及仪表4.2.5.2 流量测量原理及仪表1)节流式流量计;2)转子式流量计;3)涡街流量计;4)电磁流量计;5)超声波流量计;6)质量流量计。
4.2.5.3 温度测量原理及仪表1)热电偶;2)热电阻。
4.2.5.4 液位(界面)测量原理及仪表1)差压式液位计;2)浮筒式液位计;3)电容式液位计;4)超声波液位计;5)放射性物位计。
4.2.5.5 成分测量原理及仪表1)氧分析仪;2)红外式分析仪;3)热导式分析仪;4)工业色谱仪;5)工业pH 计;6)可燃和有毒气体检测报警仪。
4.2.5.6 辅助仪表及特殊仪表的原理、结构及特点1)安全栅;2)信号转换器;3)称重仪表;4)轴系仪表。
4.2.6 控制系统的原理、结构、特点及应用1)集散控制系统(DCS);2)安全仪表系统(SIS);3)可变程序控制器(PLC);4)数据采集与监督控制系统(SCADA)。
4.2.7 控制阀及附件4.2.7.1 执行机构的结构、应用1)气动执行机构;2)电动执行机构;3)液动执行机构。
4.2.7.2 调节阀的结构、特点及应用1) 单座阀/笼式阀;2) 偏心旋转阀;3) 球阀;4)蝶阀。
4.2.7.3 控制阀附件的结构、特点及应用1)阀门定位器;2)电磁阀;3)行程开关。
4.2.8 自控专业标准规范4.2.8.1 自控专业设计标准规范4.2.8.2 仪表检修维护规范4.2.9 技能操作4.2.9.1 仪表图纸资料解读4.2.9.2 仪表的安装4.2.9.3 仪表的校验与检修4.2.9.4 仪表故障的检查判断与处理4.3 复审培训要求与内容4.3.1 复审培训要求4.3.1.1 凡已取得危险化学品生产单位自动化控制仪表维护资格证书的人员,若继续从事原岗位工作的,在资格证书有效期内,每三年应进行一次复审培训。
复审培训的内容按本标准 4.3.2 的要求进行。
4.3.1.2 复审培训按照有关规定,由具有相应资质的专业培训机构组织进行。
4.3.2 复审培训内容复审培训包括以下内容:1)有关化工自动化控制仪表的新的规章、规程、标准;2)有关化工自动化控制仪表的新技术、新材料、新工艺、新设备及其技术要求等;3)化工自动化控制仪表典型事故案例。
4.4 学时安排4.4.1 化工自动化控制仪表维护人员培训时间不少于106 学时,其中第一单元不少于8 学时,第二单元不少于10 学时,第三单元不少于18 学时,第四单元不少于18 学时,第五单元不少于16 学时,第六单元不少于20 学时,第七单元不少于2 学时, 第八单元不少于10 学时。
培训内容中案例分析不少于12 学时。
具体课时安排见表1。
4.4.2 危险化学品生产单位自动化控制仪表维护人员每三年一次复审培训,时间不少于8 学时。
具体内容见表2。
5 考核标准5.1 考核办法5.1.1 考核分为仪表专业基础知识考试和技能操作考核两部分。
5.1.2 仪表专业基础知识考试为闭卷笔试。
考试内容应符合本标准 5.2 规定的范围, 其中第一单元占总分数的4%,第二单元占总分数的3%,第三单元占总分数的25%,第四单元占总分数的40%,第五单元占总分数的5%,第六单元占总分数的20%,第七单元占总分数的3%。
考试时间为90 分钟。
考试采用百分制,60 分及以上为合格。
5.1.3 技能操作考核采用上机实际操作,完成指定操作内容等方式。
考核内容应符合本标准5.2.8 规定的范围,成绩评定分为合格、不合格。
5.1.4 仪表专业基础知识考试和技能操作考核均合格者,方为合格。
考试(核)不合格允许补考一次,补考仍不合格者需重新培训。
5.1.5 考核要点的深度分为了解、熟悉和掌握三个层次,三个层次由低到高,高层次的要求包含低层次的要求。
了解:能正确理解本标准所列知识的含义、内容并能够应用。
熟悉:对本标准所列知识有较深的认识,能够分析、解释并应用相关知识解决问题。
掌握:对本标准所列知识有全面、深刻的认识,能够综合分析、解决较为复杂的相关问题。
5.2 考试要点5.2.1 过程安全管理基本知识1)了解相关安全标准规规范;2)了解相关安全规章制度;3)熟悉防爆与防护技术;4) 熟悉相关化学物品的基本知识。
5.2.2 化工过程及设备基本知识1)了解流体输送基础知识、压缩机、离心泵;2)了解传热及换热知识,换热器、加热炉;3)了解化工反应基础知识、反应器;4)了解精馏及蒸馏知识;5)了解电机、电气控制技术;6)熟悉掌握P&ID 图;7)熟悉电工技术基础知识;8)熟悉电路基础、直流电路、三相交流电路。
5.2.3 化工过程控制原理专业知识5.2.3.1 掌握简单控制回路的构成、作用及投用方法5.2.3.2 复杂控制系统1)了解选择控制系统的结构、特点;2)熟悉均匀控制系统、比值控制系统特点及应用;3)掌握串级控制系统、分程控制系统的结构、特点及应用。
5.2.3.3 案例分析5.2.4 化工测量与仪表5.2.4.1 掌握压力测量原理及测量仪表5.2.4.2 流量测量原理及仪表1)了解电磁流量计、超声波流量计、质量流量计的测量原理、结构及应用;2)熟悉标准节流装置的结构及节流原理的基本知识;3)熟悉电磁、漩涡、超声波、质量等流量计的结构和使用方法;4)掌握节流式流量计、转子式流量计的测量原理、结构及应用。
5.2.4.3 温度测量原理及仪表1)了解红外等其他测温仪表的原理;2)掌握热电偶、热电阻测温原理、结构及应用;3)掌握补偿导线、热电偶冷端补偿的原理及应用。
5.2.4.4 液位测量原理及仪表1)了解电容式液位计、超声波液位计、放射性物位计的测量原理及应用;2)掌握差压式液位计、浮筒液位计的测量原理、结构、安装及应用。
5.2.4.5 成分测量原理及仪表1)了解热导式分析仪、工业色谱仪、氧分析仪的测量原理;2)熟悉样品预处理系统的原理及结构;3)掌握红外式分析仪、工业pH计、可燃和有毒气体检测报警仪的测量原理及应用。
5.2.4.6 辅助仪表及特殊仪表1)了解称重仪表、旋转机械状态监测仪表等特殊仪表的原理结构;2)掌握安全栅、信号转换器(分配器)等辅助仪表的原理、结构及应用。
5.2.5 控制系统1)了解DCS、SIS、PLC、SCADA 系统的结构;2)了解信号报警联锁系统的功能块图与梯形图的基本知识;3)熟悉DCS、SIS、PLC的作用及用途;4)掌握DCS、SIS、PLC日常维护的主要内容。
5.2.6 控制阀及附件5.2.6.1 执行机构1) 了解液动执行机构的结构、特点;2) 熟悉电动执行机构的结构、特点及应用;3) 掌握气动执行机构(含气缸式和薄膜式)的结构、特点及应用。