过程控制系统教案
过程控制系统教案
过程控制系统教案一、教学目标1. 了解过程控制系统的概念、分类和基本组成。
2. 掌握过程控制系统的常见参数及其作用。
3. 熟悉过程控制系统的典型应用和优点。
4. 学会分析过程控制系统的设计和实施方法。
二、教学内容1. 过程控制系统的概念及分类1.1 过程控制系统的定义1.2 过程控制系统的分类1.3 过程控制系统的基本组成2. 过程控制系统的常见参数2.1 流量参数2.2 压力参数2.3 温度参数2.4 液位参数3. 过程控制系统的典型应用3.1 工业生产过程控制3.2 楼宇自动化控制3.3 环保监测与控制4. 过程控制系统的优点4.1 提高生产效率4.2 保障产品质量4.3 降低能源消耗4.4 提高系统安全性三、教学方法1. 采用案例分析法，结合实际应用场景，让学生了解过程控制系统的原理和作用。
2. 利用仿真软件，让学生动手操作，掌握过程控制系统的参数调整和优化方法。
3. 开展小组讨论，培养学生团队合作能力和问题解决能力。
四、教学资源1. 教学课件：包含过程控制系统的相关理论知识、图片和案例。
2. 仿真软件：用于学生动手实践，如LabVIEW、组态王等。
3. 实际应用案例：涉及工业生产、楼宇自动化、环保监测等领域。
五、教学评价1. 课堂互动：学生参与课堂讨论、提问和回答问题的情况。
2. 课后作业：学生完成相关练习题的情况。
3. 实践操作：学生在仿真软件上的操作成绩。
4. 小组讨论：学生参与小组讨论的表现和成果。
教案剩余章节待您提供要求后，我将为您编写。
六、教学重点与难点教学重点：1. 过程控制系统的概念及其在各个领域的应用。
2. 过程控制系统的基本参数及其调整方法。
3. 过程控制系统的优点及其在提高生产效率和产品质量中的作用。
教学难点：1. 过程控制系统的设计原理和方法。
2. 不同类型过程控制系统的实现技术。
3. 过程控制系统在复杂环境下的性能优化。
七、教学安排课时安排：共计20课时，每课时45分钟。
过程控制系统课程设 (4)(DOC)
过程控制工程课程设计课程设计名称：步进式加热炉系统控制 2013 年 12 月至2014 年 1 月专业：测控技术与仪器班级：仪 1041学生姓名：袁恺指导老师：聂建华任务：小组任务我负责的是炉温控制设计这方面的内容。
在生产工艺中，炉温的控制分为三段、预热段、加热段和均热段，每段的作用不同，上下限温度也不同。
工业上要求步进式加热炉预热段温度为750℃～1100℃；加热段的温度为1250℃～1300℃；均热段的温度为1150℃～1250℃。
在炉温的控制方案中选择双交叉限幅控制控制方案。
当系统中的炉膛温度降低时，被高选器选中，它直接改变空气流量控制器的给定值，命令空气量增加。
然后由于空气增加，使其变送器输出增加，同时燃料增加。
这一过程保证在增加燃料且前，先加大空气量，使燃烧完全。
当系统中的炉膛温度升高时，温度控制器输出减少，因而它被低选器选中，作为燃料流量控制器的给定值而命令燃料降量。
燃料量降低，经变送器的测量信号被高选器选中，作为空气流量控制器的给定值，命令空气降量。
这样就实现了提量时先提空气量，后提燃料量，降量时先降燃料量，后降空气量的逻辑要求。
在现实中，还需要考虑到的是燃烧过程的烟气含氧量控制，这是为了实现最优控制的比较好的选择。
烟气的成分主要有氧气，一氧化碳，二氧化碳，和未燃烧烃（有时会有氮气，氮气主要是用来“清洗”锅炉，保证炉内在加热时杂志气体尽可能少）通过氧化锆等氧气测量仪器可分析氧气氧含量。
根据燃烧反应方程式，可计算出使燃料完全燃烧时所需的氧量，从而可得所需的空气量称为理论空气量Qt，但是实际完全燃烧所需的空气量为Qp，要是超过理论计算的量，就要有一定的过剩空气，理论上应控制在8%~15%的过剩空气量最为优秀。
目录一、步进式加热炉工艺流程及控制简介 (4)二、PLC系统硬件选型与系统连接 (8)三、煤气/空气流量控制、加热炉的炉温控制、炉压控制技术方案3.1煤气/空气流量控制系统设计 (14)3.2炉温的控制系统设计 (15)3.3炉膛压力的控制系统设计 (17)四、步进式加热炉控制系统的软件设计 (18)4.1 软件系统介绍4.2 步进式加热炉控制系统的监控显示画面4.3 系统流程图五、附录 (23)附录A附录B一、步进式加热炉工艺流程⒈步进式加热炉简介⑴步进式加热炉步进式加热炉是一种靠炉底或水冷金属梁的上升、前进、下降、后退的动作把料坯一步一步地移送前进的连续加热炉。
过程控制系统教案
过程控制系统教案一、教学目标1. 理解过程控制系统的概念及其重要性。
2. 掌握过程控制系统的分类和基本组成。
3. 了解过程控制系统的性能指标和应用领域。
4. 学会使用过程控制系统的基本工具和软件。
二、教学内容1. 过程控制系统的概念及其重要性1.1 定义及作用1.2 过程控制系统与自动控制系统的区别2. 过程控制系统的分类和基本组成2.1 连续过程控制系统2.2 离散过程控制系统2.3 开环控制系统与闭环控制系统2.4 过程控制系统的硬件和软件组成三、教学方法1. 讲授法：讲解过程控制系统的概念、分类和基本组成。
2. 案例分析法：分析实际应用中的过程控制系统案例，加深学生对过程控制系统的理解。
3. 实验法：安排实验室实践，让学生动手操作过程控制系统。
4. 小组讨论法：分组讨论过程控制系统的设计和应用，提高学生的团队协作能力。
四、教学资源1. 教材：过程控制系统相关教材。
2. 课件：制作精美的课件，辅助讲解过程控制系统相关知识。
3. 实验室设备：供学生进行实验操作的过程控制系统设备。
4. 网络资源：查找与过程控制系统相关的视频、案例等资源，用于课堂拓展。
五、教学评价1. 平时成绩：考察学生的课堂表现、发言和作业完成情况。
2. 实验报告：评估学生在实验室实践过程中的操作能力和分析问题能力。
4. 期末考试：设置相关试题，测试学生对过程控制系统的理解和掌握程度。
六、教学安排1. 课时：本课程共计32课时，包括理论讲授16课时，实验操作16课时。
2. 授课计划：第1-8课时：讲解过程控制系统的概念、分类和基本组成。
第9-16课时：分析过程控制系统的性能指标和应用领域。
第17-24课时：学习过程控制系统的设计方法和工具。
第25-32课时：实验室实践和案例分析。
七、教学注意事项1. 确保学生掌握基本概念和原理，避免过于深入的技术细节。
2. 注重理论与实践相结合，让学生在实际操作中巩固知识。
3. 鼓励学生提问和参与讨论，提高课堂互动性。
初步认识过程与控制教案
初步认识过程与控制教案一、教学目标：1. 了解过程与控制的基本概念和原理。
2. 认识过程控制系统的组成部分及其功能。
3. 学习常见的过程控制策略和方法。
二、教学重难点：1. 重点：过程与控制的基本概念和原理，过程控制系统的组成部分及其功能。
2. 难点：常见的过程控制策略和方法。
三、教学方法：1. 通过讲解、案例分析和讨论等方式，让学生了解过程与控制的基本概念和原理。
2. 利用多媒体展示过程控制系统的组成部分及其功能，让学生有更直观的认识。
3. 通过实际案例，让学生学习常见的过程控制策略和方法，并进行讨论和分析。
四、教学过程：1. 导入（5 分钟）通过日常生活中的例子，引入过程与控制的概念，如空调的温度控制、汽车的巡航控制等，让学生对过程与控制有一个初步的认识。
2. 新课教学（30 分钟）- 讲解过程与控制的基本概念和原理，包括被控对象、被控变量、操纵变量、控制器等。
- 介绍过程控制系统的组成部分及其功能，包括传感器、控制器、执行器等。
- 学习常见的过程控制策略和方法，如PID 控制、模糊控制等。
3. 课堂小结（5 分钟）对本节课的内容进行总结，强调重点和难点。
4. 课堂练习（10 分钟）通过一些练习题，让学生巩固所学的知识。
5. 布置作业（5 分钟）布置一些作业，让学生在课后进一步巩固所学的知识。
五、教学总结：通过本次教学，学生对过程与控制有了初步的认识，了解了过程控制系统的组成部分及其功能，学习了常见的过程控制策略和方法。
在教学过程中，通过讲解、案例分析和讨论等方式，激发了学生的学习兴趣，提高了学生的学习积极性。
过程控制技术教案
过程控制技术教案一、教学目标1.了解过程控制技术的基本概念；2.掌握过程控制技术的基本原理和方法；3.能够运用过程控制技术解决实际问题。
二、教学内容1.过程控制技术的概念和分类；2.过程控制技术的基本原理；3.过程控制技术的方法和技巧；4.过程控制技术在实际中的应用。
三、教学步骤1.导入（5分钟）通过提问引导学生思考，如：你知道什么是过程控制技术吗？过程控制技术有哪些分类？2.理论讲解（30分钟）2.1过程控制技术的概念和分类：-过程控制技术是指对工业生产过程中的各种物理、化学和生物过程进行监测与调节的一系列技术。
-过程控制技术按照控制的对象可分为连续过程控制和离散过程控制。
2.2过程控制技术的基本原理：-反馈原理：根据控制系统输出信号与期望值之间的差异进行调节。
-自动化原理：通过自动化设备和控制系统实现对生产过程的自动监测和调节。
2.3过程控制技术的方法和技巧：-PID控制方法：采用比例、积分和微分来控制系统的调节。
-先进控制方法：如神经网络控制、模糊控制、模型预测控制等。
3.教学实例（20分钟）通过一个实例来说明过程控制技术的具体应用，如一个化工厂的温度控制系统。
4.实践操作（30分钟）学生分组进行实践操作，实践内容可以是使用PID控制器进行温度控制。
5.总结（10分钟）总结过程控制技术的主要内容和方法，在实践操作中遇到的问题进行讨论和解答。
四、教学资源1.课件、实验器材和工具；2.相关教学资料和案例。
五、教学评估1.学生在实践操作中的表现和成果；2.学生对教学内容的理解和运用能力；3.学生对过程控制技术的评价和反馈。
六、教学反思此教案通过结合理论讲解、实践操作和教学实例的方式，使学生更加直观地了解和掌握过程控制技术的基本原理和方法。
同时，通过实践操作的环节，使学生能够运用所学知识解决实际问题，提高应用能力。
在教学过程中，还可以加入一些互动环节，提高学生的参与度和学习兴趣。
过程控制系统教案
过程控制系统教案一、课程简介本课程旨在让学生了解和掌握过程控制系统的基本概念、原理和应用。
通过本课程的学习，学生将能够理解过程控制系统的分类、特点、组成及工作原理，掌握过程控制系统的分析和设计方法，以及熟悉常见的过程控制系统应用实例。
二、教学目标1. 了解过程控制系统的定义、分类和特点；2. 掌握过程控制系统的组成和基本原理；3. 学会过程控制系统的分析和设计方法；4. 熟悉常见的过程控制系统应用实例；5. 培养学生的实际操作能力和创新意识。
三、教学内容1. 过程控制系统的基本概念1.1 定义1.2 分类1.3 特点2. 过程控制系统的组成2.1 控制器2.2 执行器2.3 传感器2.4 反馈环节3. 过程控制系统的原理3.1 控制原理3.2 控制规律3.3 控制器设计原则4. 过程控制系统的分析方法4.1 动态特性分析4.2 稳态特性分析4.3 频率响应分析5. 过程控制系统的应用实例5.1 工业生产过程控制5.2 楼宇自动化控制系统5.3 交通运输过程控制四、教学方法1. 讲授：讲解过程控制系统的基本概念、原理和应用；2. 案例分析：分析实际过程中的控制系统案例，让学生更好地理解理论知识；3. 实验操作：安排实验室实践，让学生动手操作，提高实际操作能力；4. 小组讨论：分组讨论问题，培养学生的团队合作意识和创新能力。
五、教学评价1. 平时成绩：包括课堂表现、作业完成情况等，占比30%；2. 实验报告：实验操作及报告，占比30%；3. 期末考试：理论知识测试，占比40%。
六、教学资源1. 教材：《过程控制系统》，张著；2. 课件：PowerPoint演示文稿；3. 实验设备：控制器、执行器、传感器等；4. 网络资源：相关学术论文、案例分析等。
七、教学安排1. 课时：共计32课时，其中包括课堂讲授、实验操作等；2. 授课方式：课堂讲授结合实验操作；3. 实验安排：每2课时安排1次实验操作，共计8次实验。
过程控制课程设计大纲
过程控制课程设计大纲一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握过程控制的基本概念、原理和方法，能够运用所学的知识分析和解决实际问题。
具体来说，知识目标包括：了解过程控制的基本概念、熟悉过程控制的基本原理、掌握过程控制的基本方法。
技能目标包括：能够运用过程控制理论分析实际问题、具备一定的动手实践能力、能够撰写相关论文和报告。
情感态度价值观目标包括：培养学生对过程控制的兴趣和热情、增强学生的创新意识和团队合作精神、培养学生的社会责任感和职业道德。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括过程控制的基本概念、原理和方法。
具体包括：过程控制的基本概念、过程控制的基本原理、过程控制的基本方法。
其中，过程控制的基本概念包括过程控制的概念、分类和应用；过程控制的基本原理包括过程控制的原理、过程控制的数学模型；过程控制的基本方法包括过程控制的设计方法、过程控制的实现方法和过程控制的优化方法。
三、教学方法为了实现本课程的教学目标，我们将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
讲授法主要用于传授基本概念和原理，讨论法主要用于探讨实际问题，案例分析法主要用于分析具体案例，实验法主要用于动手实践。
通过多样化的教学方法，我们将激发学生的学习兴趣和主动性，提高学生的学习效果。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施，我们将选择和准备适当的教学资源。
教材方面，我们将采用《过程控制》一书作为主教材，同时辅以《过程控制原理与应用》等参考书。
多媒体资料方面，我们将收集和制作相关的教学PPT、视频等资料。
实验设备方面，我们将准备相关的实验设备和器材，以供学生动手实践使用。
通过丰富的教学资源，我们将丰富学生的学习体验，提高学生的学习效果。
五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业、考试等多个方面，以全面客观地评价学生的学习成果。
平时表现评估将关注学生在课堂上的参与度、提问回答、小组讨论等，旨在培养学生的主动思考和交流能力。
过程控制系统课程设计
过程控制系统课程设计1. 概述过程控制系统是一种以电子数字技术为基础的实时控制系统。
它通过对工业生产中液体、气体、固体等物质的流量、压力、温度等关键指标进行监测、控制与调节，以保证生产的连续和质量稳定。
本课程设计旨在通过设计模拟一个火车站的过程控制系统，帮助同学们深入理解过程控制系统的原理和实现。
2. 课程设计要求2.1 设计目标•设计一个火车站的过程控制系统。
•该火车站包括两个车站和一个铁路交叉口，车站间的距离为4公里，交叉口处的距离为2公里。
•设计程序模拟通过该火车站的10列火车的运行。
•每列火车的速度、装载量、卸载量等参数是随机设定的。
•设计程序可实现对火车的自动安排、安全检测等操作。
2.2 设计内容设计包括以下内容：2.2.1 程序框架•程序应具有图形用户界面。
•程序应能自动调度尚未到站的列车，同时需要考虑铁路交叉口的坐标情况。
•程序应根据实际情况，计算每列火车到站时间，并做好相应的停车、装卸货物等操作。
2.2.2 火车数据模拟设计程序能够随机生成10辆火车的相关数据，包括每列火车的速度、装载量、卸载量、到站时间等参数，并将这些数据保存至文件中。
2.2.3 数据读入与处理设计程序能够从文件中读取数据，并对数据进行处理，计算出每列火车到站时间和停留时间，并输出到图形化界面中。
2.2.4 实时监测与控制•设计程序应具有实时监测功能，能即时反馈各列火车的运行状态。
•程序应实现对火车的自动控制功能，及时识别并处理出问题的列车。
2.3 额外要求•设计程序应具有良好的用户体验，如界面友好、操作便捷等。
•设计程序应具有较好的稳定性和安全性。
3. 思路设计3.1 数据模拟由于火车数据是随机生成的，因此可使用Python中random库中的randint函数生成随机数。
将每列火车的数据保存至文本文档中，便于读取。
3.2 数据读入使用Python中的pandas库读入文本文档，将数据存储于Pandas数据框架中。
过程控制系统第三版教学设计 (2)
过程控制系统第三版教学设计课程目标本课程的目标是让学生掌握过程控制系统的核心概念、基本原理和相关技术，能够对过程控制系统进行设计、分析和优化。
课程大纲1.过程控制系统概述–过程控制系统的定义–过程控制系统的组成–过程控制系统的分类2.过程控制系统的基本原理–过程控制系统的闭环控制–控制系统的传递函数–控制系统的稳定性分析3.过程控制系统的传感器和执行器–传感器的分类和特点–执行器的分类和特点4.过程控制系统的控制器–控制器的分类和特点–控制器的配置和调试5.控制系统的数字化–控制系统的数字化原理–控制系统的数字化开发工具–控制系统的数字化实现过程6.过程控制系统的优化–控制系统的性能评估–控制系统的优化方法–控制系统的优化案例分析7.实验室实践–实验室实践的目标和方法–实验室实践的装置和设备–实验室实践的案例和分析教学方法本课程采用面授和实验室实践相结合的教学方法。
面授采用讲授、互动和讨论相结合的方式，让学生更好地掌握知识和技能；实验室实践则是将学生所学的理论知识应用到实践中，培养学生的实践能力和解决问题的能力。
教材本课程使用《过程控制系统第三版》作为参考教材，该教材由国内知名学者编写，包含了过程控制系统的概述、基本原理、传感器和执行器、控制器、数字化、优化等方面的内容，是一本较为全面和系统的教材。
评估方式本课程的评估方式包括作业、考试和实验室实践三个方面。
作业和考试主要检测学生对理论知识的掌握情况，实验室实践则是检测学生在应用和实践方面的能力。
参考文献•曲崇敏，李三立，王声华. 过程控制系统第三版[M]. 机械工业出版社，2010.。
过程控制系统[李国勇][电子教案]第1章概述
![过程控制系统[李国勇][电子教案]第1章概述](https://img.taocdn.com/s3/m/1d78627f02768e9951e73884.png)
1.3 过程控制系统的性能指标
工业生产过程对控制的要求，可以概括为准确性、 稳定性和快速性。另外，定值控制系统和随动（伺服） 控制系统对控制的要求既有共同点，也有不同点。定 值控制系统在于恒定，即要求克服干扰，使系统的被 控参数能稳、准、快地保持接近或等于设定值。而随 动（伺服）控制系统的主要目标是跟踪，即稳、准、 快地跟踪设定值。根据过程控制的特点，主要讨论定 值检测的性能指标。图1-3为一个过程控制系统的阶 跃响应曲线。
11
1.2 过程控制系统的组成与特点
1.2.1 过程控制系统组成 在生产过程中有各种各样的控制系统，图 1-2所示为几个简单控制系统的示例。
图1-2
12
过程控制系统一般由被控过程（或称被控 对象）、测量变送装置、执行器和控制器（或 称调节器）等环节组成。 （1）被控过程 （2）测量变送装置 （3）执行器 （4）控制器 （5）报警、保护和连锁等其他部件
y1 y 3 100 % y1
25
2. 最大动态偏差和超调量 最大动态偏差是指设定值阶跃响应中，过 渡过程开始后第一个波峰超过其新稳态值的 幅度，如图1-3中的。 最大动态偏差占被控变量稳态变化幅度的 百分数称为超调量。对于二阶振荡过程而言， 超调量与衰减率有严格的对应关系，即超调 量可表示为
17
随着现代工业生产的发展，工业过程越来 越复杂，对过程控制的要求也越来越高，传统 的模拟式过程检测控制仪表已经不能满足控制 要求，因而采用计算机作为控制器组成计算机 过程控制系统。从控制方法的角度看，有单变 量过程控制系统，也有多变量过程控制系统。 同时，控制算法多种多样，有PID控制、复杂 控制，也有包括智能控制的先进控制方法等等。
0
(2)绝对误差积分(IAE) (3)平方误差积分(ISE)
过程控制系统课程设计
熟悉常用的控制算法、控制 器设计和优化方法。
了解过程控制系统的性能指 标评价方法，能够对所设计 的系统进行性能分析和优化 。
课程设计流程
01 02 03 04 05
确定设计任务和要求，明确设计目标。
进行系统分析和设计，包括被控对象特性分 析、控制算法选择、控制器设计等。
完成系统实现，包括硬件选型、软件编程、 系统调试等。
通过参加科研项目、实践实习等方式，加强实践 能力培养，提高解决实际问题的能力。
谢谢聆听
01
实验注意事项
02
确保数学模型的准确性；
03
合理选择控制器参数；
04
注意仿真实验的边界条件。
实验结果分析与讨论
实验结果展示
通过图表等形式展示实验结果，包括系统响应曲线、误差曲线等 。
结果分析
对实验结果进行分析，包括系统性能评估、控制器性能评估等。
结果讨论
根据实验结果，讨论控制策略的有效性、可行性以及改进方向等 。
过程控制分类
根据控制对象的不同，过程控制可分为温度控制、压力控制、流量控制、液位 控制等；根据控制策略的不同，过程控制可分为开环控制和闭环控制。
过程控制系统组成
A
被控对象
被控对象是过程控制系统中需要调节的工艺参 数，如温度、压力、流量等。
测量变送器
测量变送器用于将被控对象的参数转换为 标准信号，以便控制器进行处理。
针对特定应用场合进行流量控制系统的优化设计，如减少管道阻力、 提高阀门调节性能等，以提高系统的控制精度和稳定性。
06 过程控制系统仿真与实验
MATLAB/Simulink仿真工具介绍
MATLAB概述
MATLAB是一款由MathWorks公司开发的高级编程语言和交互式环境，广泛应用于算 法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算等领域。
过程控制系统课程设计书
6. 撰写课程设计报告，总结设计过程和成 果。
02
过程控制系统基本原理
过程控制概念及分类
过程控制概念
过程控制是对生产过程中的各种工艺参数进行实时测量、调 节和控制，以确保生产过程的稳定、高效和安全。它是自动 化技术的重要组成部分，广泛应用于化工、冶金、电力、轻 工等工业领域。
过程控制分类
根据控制对象的不同，过程控制可分为温度控制、压力控制 、流量控制、液位控制等；根据控制策略的不同，过程控制 可分为开环控制和闭环控制；根据控制器结构的不同，过程 控制可分为单回路控制和多回路控制。
感谢观看
静态特性分析
01
研究被控对象在稳态工作条件下的输入输出关系，包括线性度
、死区、滞后等特性。
动态特性分析
02
研究被控对象在动态过程中的输入输出关系，包括时域响应、
频域响应等特性。
稳定性分析
03
研究被控对象在受到扰动后的恢复能力，包括稳定性判据、稳
定裕度等特性。
数学模型建立方法
01
机理建模法
根据被控对象的物理或化学原理 ，建立描述其动态行为的数学模 型。
系统辨识法
02
03
混合建模法
利用实验数据，通过系统辨识方 法确定被控对象的数学模型结构 和参数。
结合机理建模和系统辨识方法， 充分利用已知信息和实验数据， 建立更准确的数学模型。
模型参数辨识与校正
参数辨识方法
利用最小二乘法、梯度下降法等 优化算法，对实验数据进行拟合 ，得到模型参数的最优估计值。
模型校正方法
过程控制系统组成要素
被控对象
被控对象是指需要控制的工艺参数或设备，如温 度、压力、流量等。
控制器
过程控制系统第三版教学设计 (3)
过程控制系统第三版教学设计课程背景随着工业自动化的发展，过程控制系统作为一项重要的自动化技术应用越来越广泛。
过程控制系统必须满足高效、稳定、可靠等要求。
为了满足市场需求，本课程主要以让学生了解和掌握过程控制系统的基础原理和技术为主要目的。
课程目标1.了解过程控制系统的基本原理和各个组件。
2.掌握过程控制系统的编程及配置技巧，并能实现控制系统的应用。
3.能够熟练使用常见的过程控制软件，在实际工程中解决问题。
4.掌握过程控制系统的维护、保养和故障排除的基本方法和技巧。
课程安排第 1 周课程内容1.过程控制系统的基本概念及分类。
2.过程控制系统的历史发展。
3.过程控制系统的组成部分及各部分的作用。
教学方法1.授课形式：讲授知识点2.教学方式：课堂讲授、互动交流3.参考资料：step7参考手册作业布置1.阅读step7参考手册Chapter1及Chapter2，了解学习内容并做好预备工作。
第 2 周课程内容1.过程控制系统硬件构成。
2.过程控制系统数字信号处理器原理及应用。
3.过程控制系统模拟信号的处理及电气、机械元件的应用。
教学方法1.授课形式：讲授知识点2.教学方式：课堂讲授、互动交流3.参考资料：过程控制系统原理与应用作业布置1.完成案例分析作业，对过程控制系统硬件构成进行归纳总结，并写出报告。
课程内容1.过程控制系统软件构成及结构。
2.过程控制系统中PLC程序的编写及组态软件的应用。
3.过程控制系统中HMI的应用及编程。
教学方法1.授课形式：讲授知识点2.教学方式：课堂讲授、互动交流3.参考资料：PLC原理及组态软件教程作业布置1.实验操作：完成PLC组态、HMI编程实验，并将实验数据整理成实验报告。
第 4 周课程内容1.过程控制自动化软件及应用。
2.模型库的建立、仿真及控制策略的设计。
3.过程控制系统的网络通信技术及应用。
教学方法1.授课形式：讲授知识点2.教学方式：课堂讲授、互动交流3.参考资料：过程控制系统自动化软件及应用1.完成客观题测试，加深对过程控制自动化软件及应用的理解。
过程控制系统课程设计
过程控制系统 课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解过程控制系统的基本概念、原理及分类；2. 掌握过程控制系统中各组成部分的作用及其相互关系；3. 学会分析简单过程控制系统的工作原理和性能指标；4. 了解过程控制系统在实际工程中的应用。
技能目标：1. 能够运用所学知识设计简单的过程控制系统；2. 能够分析过程控制系统存在的问题，并提出相应的优化方案；3. 能够熟练运用相关软件工具对过程控制系统进行模拟与仿真；4. 能够撰写过程控制系统相关报告，并进行展示和交流。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对过程控制系统相关领域的兴趣，激发其探索精神和创新意识；2. 培养学生具备良好的团队合作精神和沟通能力，提高其解决实际问题的能力；3. 培养学生关注过程控制系统在工程实践中的应用，认识到其在社会发展中的重要性；4. 培养学生遵循工程伦理，具备良好的社会责任感和职业道德。
课程性质：本课程为理论与实践相结合的课程，旨在帮助学生掌握过程控制系统的基本知识和技能，提高解决实际问题的能力。
学生特点：学生具备一定的物理、数学和工程基础，具有较强的学习能力和动手能力。
教学要求：结合学生特点和课程性质，通过案例分析、实验操作、小组讨论等形式，引导学生主动参与教学过程，提高其理论联系实际的能力。
在教学过程中，注重培养学生的创新意识和团队协作精神，使学生在掌握基本知识的同时，提升自身综合素质。
最终实现课程目标的分解和落实，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 过程控制系统的基本概念与原理- 控制系统的定义、分类及特点- 控制系统的数学模型- 控制系统的性能指标2. 过程控制系统的组成与设计- 控制器的设计与选择- 执行器的类型与特性- 测量变送器的原理与应用- 控制系统的工程设计与实现3. 过程控制系统的分析方法- 稳态分析及稳态误差- 动态分析及系统稳定性- 频率响应分析及应用4. 过程控制系统的先进控制策略- 模糊控制原理及应用- 神经网络控制原理及应用- 预测控制原理及应用5. 过程控制系统的实际应用案例分析- 工业生产过程中的控制系统案例分析- 环境监测过程中的控制系统案例分析- 机器人控制系统案例分析6. 过程控制系统实验与仿真- 控制系统的模拟实验- 控制系统的仿真软件应用- 实验数据分析和报告撰写教学内容安排与进度：第1-2周：过程控制系统的基本概念与原理第3-4周：过程控制系统的组成与设计第5-6周：过程控制系统的分析方法第7-8周：过程控制系统的先进控制策略第9-10周：过程控制系统的实际应用案例分析第11-12周：过程控制系统实验与仿真教学内容与教材关联性：本教学内容紧密结合教材，涵盖过程控制系统的基础知识、设计方法、先进控制策略及实际应用等方面，确保学生能够系统地掌握过程控制系统的相关理论和技术。
关于过程控制课程设计
关于过程控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解过程控制的基本概念，掌握其定义、分类及作用。
2. 学生能掌握过程控制系统中常见设备的工作原理及其应用。
3. 学生能运用数学模型描述过程控制系统，理解系统稳定性、准确性和快速性的评价指标。
技能目标：1. 学生能运用所学知识分析实际过程控制问题，提出合理的解决方案。
2. 学生具备使用过程控制软件进行简单系统模拟的能力。
3. 学生能通过小组合作，设计并实现一个简单的过程控制系统。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对过程控制技术的兴趣，激发其探索精神和创新意识。
2. 培养学生具备团队协作精神，学会与他人共同解决问题。
3. 增强学生的环保意识，使其认识到过程控制在节能降耗和环境保护方面的重要性。
课程性质：本课程为应用性较强的学科，旨在培养学生的实际操作能力和解决实际问题的能力。
学生特点：学生具备一定的物理、数学基础，具有较强的逻辑思维能力和动手操作能力。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调实际操作和小组合作，提高学生的应用能力和团队协作能力。
通过分解课程目标为具体的学习成果，使学生在完成课程后能够达到预期目标。
二、教学内容1. 过程控制基本概念：介绍过程控制定义、分类、发展历程及应用领域，对应教材第一章内容。
- 控制系统数学模型- 控制系统性能评价指标2. 常见过程控制设备及其工作原理：分析各类传感器、执行器、控制器等设备的工作原理及应用，对应教材第二章内容。
- 传感器原理与应用- 执行器原理与应用- 控制器原理与应用3. 过程控制系统设计与实现：讲解过程控制系统设计方法、步骤及注意事项，对应教材第三章内容。
- 系统设计原则与方法- 控制算法选择与应用- 系统仿真与优化4. 过程控制实例分析：分析典型过程控制实例，使学生了解过程控制在实际工程中的应用，对应教材第四章内容。
- 典型过程控制系统实例- 故障分析与处理方法- 系统运行与维护5. 过程控制实验与实训：组织学生进行过程控制实验和实训，提高学生的实际操作能力，对应教材第五章内容。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
精品
过程控制系统教案
第三章简单的过程控制系统
同学们好现在我们开始上课今天我们讲过程控制系统的第三章简单的过程控制系统
回顾前两章我们大约了解了过程控制系统通常是石油，化工，电力，冶金，轻工，纺织，建材，原子能等工业部门生产过程的自动化。
并且熟悉了各个仪表，变量检测及变送。
今天我们就学习过程控制系统的设计内容。
设计方法，设计过程，这章的难点就在于控制方案的确定，pid参数的整定。
简单的过程控制系统也就是单回路控制系统的工程设计。
一般是针对一个被控过程（调节对象），采用一个测量变送器检测被控过程，采用一个控制器来保持一个被控参数的恒定，其输出椰汁控制一个执行机构，从系统的空图看，只有一个闭环回路。
单回路系统结构简单，投资少，易于调整和投运，又能瞒住不少工业生产的控制要求。
第一节我们主要讲解4个方面：
1、对过程控制系统设计的一般要求（安全性稳定性经济性）
2、过程控制系统设计过程（建立被控对象的数学模型，选择控制方案，选择设备，
实验和仿真）
3、过程控制系统设计的主要内容（方案设计工程设计工程安装和仪表调校）
4、过程控制系统设计中的若干问题（越限报警与连锁保护，其他系统安全保护对策）
举一个图解释这个简单的过程控制系统。
第二节我们主要讲解3个方面：
1、过程控制系统的性能指标；（运动中有两种状态。
一种是稳态。
另一种是动态。
）
（一）系统阶跃响应的性能指标。
（静态偏差衰减率最大偏差 A 过渡过程时间Ts）
（二）偏差积分的性能指标是以目标函数形式表示的，属于综合指标。
2、被控参数的选择（直接参数法间接参数法）
3、控制参数的选择（过程静态特性的分析过程动态性能的分析）
. .
可编辑。