自动化控制系统设计实例教学大纲-2017

《自动化控制系统设计实例》课程教学大纲

课程代码：060032005

课程英文名称：Automation Control System Design Examples

课程总学时：16学时讲课：16学时实验：0学时上机：0学时

适用专业：自动化

大纲编写（修订）时间：2017.11

一、大纲使用说明

（一）课程的地位及教学目标

自动化控制系统设计实例是自动化专业的专业基础选修课。通过对该课程的学习，使学生建立起“系统”概念，了解自动化系统主要的控制方法、控制技术，为后续专业课学习奠定基础。

（二）知识、能力及技能方面的基本要求

通过实例教学，针对不同的控制对象，全方位、多视角介绍采用单片机、自动化仪表、工控机、PLC组建不同工业流程的设计实例和实施过程；要求学生了解自动化控制系统的设计原则、设计步骤，建立起“控制”与“系统”的概念，了解自动化控制系统的主流技术和前沿技术。

（三）实施说明

在讲授具体内容时，从一个具体的被控对象分析入手到合理的控制要求的形成，从控制装置、元器件部件选型到控制方案的产生，从硬件结构到电路细节，从软件框图到控制算法以及实施过程一一进行分析讲解；培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力。

（四）对先修课的要求

本课程的先修课是《自动控制原理》和《C语言程序设计》。

（五）对习题课、实验环节的要求

无。

（六）课程考核方式

1．考核方式：考查

2．考核目标：考核学生对自动化控制系统的了解程度；考核学生自动化产品研发思路和独立思考能力。

3．成绩构成：本课程的学生成绩采用二级制（通过、不通过）。成绩由学术报告和平时成绩相结合的方法确定。其中：平时成绩由考勤及课堂表现组成，占总的40% ；学术报告成绩占总的60%。

（七）主要参考书目:

1. 《自动化系统工程设计与实施》，林敏等编，电子工业出版社，2008。

2. 《过程控制系统》，俞金寿孙自强编著，机械工业出版社，2009。

3. 《PLC编程及应用》（第4版），廖常初编著，机械工业出版社，2015。

二、中文摘要

本课程是自动化专业学生的一门实践性很强的专业基础选修课程。课程通过对精选实例的自动化控制系统的设计、选型、研制、调试和实施等讲授，使学生建立“控制”与“系统”的概念，了解自动化系统的主流技术和发展趋势。本课程将全方位、多视角地介绍单片机、自动化仪表、工控机、PLC等组建不同工业流程的设计实例和实施过程，本课程将为后续自动化专业课程的学习奠定基础。

三、课程学时总体分配表

四、大纲内容

第1部分基于单片机的加热炉温度控制系统

总学时4学时讲课 4学时实验0学时上机0学时

具体内容：（4学时）

基于单片机的加热炉温度控制系统设计，包括硬件、软件的设计、调试等。第2部分汽液全流螺杆动力机电气控制系统设计

总学时2学时讲课 2学时实验0学时上机0学时

具体内容：（2学时）

2.1汽液全流螺杆动力机电气控制要求

2.2汽液全流螺杆动力机电气控制系统设计

第3部分PROFIBUS现场总线产品开发

总学时2学时讲课 2学时实验0学时上机0学时

具体内容：（2学时）

3.1 PROFIBUS DP现场总线协议内容

3.2 PROFIBUS DP设备的设计方法及软件和硬件平台

第4部分污水处理控制系统

总学时4学时讲课 4学时实验0学时上机0学时

具体内容：（4学时）

4.1污水处理控制系统硬件设计

4.2污水处理控制系统软件设计

第5部分连铸冷却水控制系统

总学时4学时讲课 4学时实验0学时上机0学时

具体内容：（4学时）

5.1连铸冷却水控制系统硬件设计

5.2连铸冷却水控制系统软件设计，包括PLC控制软件和监控组态软件