过程参数检测课程设计
过程控制课程设计
电气工程与自动化专业年级班一、设计题目双闭环流量比值控制二、主要内容熟悉THJ-2型高级过程控制系统实验装置，获取电动阀支路的流量和变频器－磁力泵支路的流量曲线，利用实验建模法求出它们的数学模型。
根据比值控制，选择合适的双回路调节器控制规律，并在Matlab 上进行仿真。
最终在过程控制系统实验装置平台上完成实际系统的调试，并说明两种方法的所得结果的差别。
三、具体要求1.从组成、工作原理上对工业型传感器、执行机构有一深刻的了解和认识。
2.分析控制系统各个环节的动态特性，从实验中获得各环节的特性曲线，建立被控对象的数学模型。
3.根据其数学模型，选择被控规律和整定调节器参数。
4.在Matlab上进行仿真，调节控制器参数，获得最佳控制效果。
5.了解和掌握自动控制系统设计与实现方法，并在THJ-2型高级过程控制系统平台上完成本控制系统线路连接和参数调试，得到最佳控制效果。
6.分析仿真结果与实际系统调试结果的差异，巩固所学的知识。
四、进度安排五、完成后应上交的材料课程设计报告。
六、总评成绩指导教师签名日期年月日系主任审核日期年月日目录一.设计任务分析…………………………………………………1.1 设计目的………………………………………………1.2 主要内容…………………………………………………1.3 设计要求………………………………………………二.总体方案设计…………………………………………………2.1 实验装置说明……………………………………………2.2 实验注意事项……………………………………………2.3 控制面板接线说明………………………………………三.控制方案设计…………………………………………………3.1双闭环比值控制系统的结构………………………………3.2双闭环比值控制系统的特点与分析………………………四.单回路参数整定……………………………………………4.1 被控对象特性测试………………………………………4.2 电动阀传递函数测试……………………………………4.3 变频器/磁力泵传递函数测试……………………………4.4 matlab 仿真……………………………………………4.5 比值控制系统参数的整定………………………………五.课程设计体会…………………………………………………六.参考文献……………………………………………………摘要过程控制通常是指石油、化工、电力、冶金、轻工、建材、核能等工业生产中连续的或按一定周期程序进行的生产过程自动控制，它是自动化技术的重要组成部分。
参数检测课程设计
参数检测课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握参数检测的基本概念，理解其在工程和科研领域的重要性。
2. 使学生了解不同类型的传感器及其工作原理，能描述传感器在参数检测中的应用。
3. 帮助学生掌握数据采集、处理与分析的基本方法，并应用于实际参数检测过程。
技能目标：1. 培养学生能够正确使用常见传感器进行参数检测，并熟练进行数据采集。
2. 培养学生运用数据处理与分析方法，对检测数据进行有效分析，解决实际问题。
3. 提高学生的实验操作能力，培养他们合作、沟通和解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对参数检测领域的兴趣，激发他们探索科学技术的热情。
2. 培养学生的团队合作意识，使他们认识到团队合作在科学研究中的重要性。
3. 引导学生关注参数检测技术在现实生活中的应用，提高他们的社会责任感和创新意识。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，旨在让学生在实际操作中掌握参数检测的相关知识和技能。
学生特点：学生具备一定的物理知识和实验操作能力，对新鲜事物充满好奇，但可能缺乏系统的参数检测知识和实践经验。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，引导他们主动参与实验操作和数据分析，提高解决实际问题的能力。
在教学过程中，关注学生的学习进展，及时调整教学策略，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 参数检测基本概念：介绍参数检测的定义、分类及其在工程技术中的应用。
- 教材章节：第一章 参数检测概述2. 传感器及其工作原理：讲解常见传感器（如温度传感器、压力传感器、光电传感器等）的工作原理、特点及应用。
- 教材章节：第二章 传感器及其工作原理3. 数据采集与处理：阐述数据采集、处理与分析的基本方法，包括信号的采样、滤波、放大、A/D转换等。
- 教材章节：第三章 数据采集与处理4. 实验操作与数据分析：组织学生进行实际操作，使用传感器进行参数检测，并对采集到的数据进行处理与分析。
- 教材章节：第四章 实验操作与数据分析5. 参数检测应用案例：介绍参数检测在工业、农业、医疗等领域的典型应用案例，激发学生兴趣。
人体健康检测仪课程设计
人体健康检测仪课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解人体健康检测仪的基本原理，掌握其操作方法。
2. 学生能掌握通过人体健康检测仪进行心率、血压、血氧饱和度等生理参数的测量方法。
3. 学生能了解生理参数的正常范围，认识到健康检测的重要性。
技能目标：1. 学生能熟练操作人体健康检测仪，进行自主健康检测。
2. 学生能运用所学知识，分析检测结果，判断自身健康状况。
3. 学生能运用信息技术，整理、记录和表达健康检测数据。
情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，增强对健康的关注，树立健康生活的意识。
2. 学生在团队合作中进行健康检测，培养团队协作精神和沟通能力。
3. 学生通过了解人体健康检测仪的发展，激发对科学技术的兴趣，培养创新精神。
课程性质：本课程为实践性课程，结合课本知识，注重学生的动手操作和实际应用。
学生特点：六年级学生具备一定的自主学习能力，对新鲜事物充满好奇，善于合作交流。
教学要求：教师需引导学生结合课本知识，注重实践操作，鼓励学生主动探究，提高学生的健康素养。
在教学过程中，关注学生的个体差异，确保每个学生都能达到课程目标。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 引言：介绍人体健康检测仪的作用和意义，激发学生学习兴趣。
相关教材章节：课本第五章“健康与生活”第一节“健康的重要性”。
2. 基本原理：讲解人体健康检测仪的原理，如心电图、血压测量等。
相关教材章节：课本第五章第二节“人体生理参数及其测量”。
3. 操作方法：教授如何正确使用人体健康检测仪，包括仪器准备、操作步骤等。
相关教材章节：课本第五章第三节“健康检测仪器的使用”。
4. 生理参数测量：学习心率、血压、血氧饱和度等生理参数的测量方法。
相关教材章节：课本第五章第四节“常见生理参数的正常范围及测量方法”。
5. 数据整理与分析：教授如何整理、记录和表达健康检测数据，进行简单分析。
相关教材章节：课本第五章第五节“健康数据的处理与分析”。
华北电力大学自动化专业人才培养方案
自动化专业人才培养方案Automation一、学制与学位Length of Schooling and Degree学制：四年学位：工学学士学位Duration：4 years Degree：Bachelor of Engineering二、培养目标Educational Objectives本专业培养基础扎实、知识面宽，以应用为主，有一定研究、开发和创新能力的高级专门人才。
具备自动控制理论、仪器仪表学、电工电子学、系统工程、信息处理、计算机与应用和网络技术等方面的基本理论和专业知识，能在工业过程控制及相关领域从事系统分析、系统设计、系统运行、科技开发与研究、管理与决策等工作。
Students in this program are trained to be advanced professionals with a sound ground and thorough knowledge who are engineering based and may pursue a career in research, development and innovation, Graduates will master the basic theories and specialty knowledge on automatic control, instruments, electrotechnics and electronics, system engineering, information process, computer and application technology, and networks technology, and can find jobs in system analysis, system design, system operation, science technology development and research, management and decision in industry process control and relative areas.三、专业培养基本要求：Requirements of Educational掌握马克思主义理论、毛泽东思想，特别是邓小平理论；掌握电工技术、电子技术、控制理论、信息处理、系统工程、自动检测仪表、计算机及应用技术和网络技术方面的基本理论和基本知识，受到较好的工程实践基本训练，具有系统分析、设计、开发与研究的基本能力；掌握一门外国语；身体健康，达到大学生体育锻炼合格标准。
过程控制与仪表课程设计
过程控制与仪表课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解过程控制的基本概念，掌握仪表的种类、工作原理及其在工业中的应用。
2. 使学生掌握过程控制系统的数学模型，了解被控对象、控制器、执行器等组成部分的特性。
3. 让学生了解过程参数的检测与变送原理，掌握各类传感器的使用方法和调试技巧。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析、解决实际过程控制问题的能力，能设计简单的过程控制系统。
2. 培养学生动手操作仪表，进行系统调试、故障排除的能力。
3. 提高学生的团队协作能力和沟通能力，能在小组合作中发挥各自优势，共同完成过程控制系统的设计与优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对过程控制与仪表领域的兴趣，激发学生主动学习的积极性。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践与理论相结合，提高学生的工程素养。
3. 引导学生关注过程控制技术在实际生产中的应用，认识到学习本课程的实际意义，增强学生的社会责任感。
课程性质：本课程为专业技术课程，旨在使学生掌握过程控制与仪表的基本理论、方法和技术，培养学生的实际操作能力和工程素养。
学生特点：高二年级学生，已具备一定的物理、数学基础，对工程技术有一定了解，具备初步的分析问题和动手能力。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，强化学生的实际操作能力，提高学生解决实际问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 过程控制基本概念：控制系统的分类、性能指标、稳定性与可控性。
2. 仪表及传感器：仪表的分类及工作原理，常见传感器（如温度、压力、流量传感器）的原理与应用。
3. 过程控制系统的数学模型：被控对象、控制器、执行器的数学描述，传递函数与方框图。
4. 控制器设计：PID控制算法，参数整定方法，串、并联控制系统的设计与分析。
5. 过程参数检测与变送：检测原理，变送器的种类及特性，信号处理与传输。
6. 过程控制系统的实现：控制系统硬件、软件组成，系统调试与优化。
闭式循环水系统
课程设计(综合实验)报告( 2012 -- 2013 年度第一学期)名称：过程参数检测及仪表题目：闭式循环水系统院系：控制与计算机工程学院班级：实验自10学号：**********学生姓名：***指导教师：***设计周数：1周成绩：日期：2013年 1 月16日一、课程设计的目的与要求1)通过本次课程设计对锅炉整体系统及运行有一个更深刻的认识2)通过对系统进行设计仪表检测来加深对过程参数与仪表这门课的学习3)通过对仪表的使用了解锅炉系统中所要用到的各种仪表的使用特征、量程等规范4)学会运用VISIO、CAD等软件绘制系统监测图二、设计正文1.冷却水系统的介绍1.1直流冷却水系统在直流冷却水系统，冷却水直接从河、湖、海洋中抽取，一次通过凝汽器后，即排回天然水体，不循环使用。
所以，此系统的特点是：用水量大；水质没有明显的变化。
由于此系统必需具备充足的水源，因此在我国长江以南地区及海滨电厂采用较多。
但冷却水的操作费用大，不符合节约使用水资源的的要求，且长期使用直流冷却水，会对其水源（一般为江、河、湖、泊）造成热污染，对环境保护造成不利影响。
在火力发电厂中，除海滨电厂使用海水直流冷却外，早起建设的一些使用直流冷却水系统的机组大都已经得到了改造。
1.2开式循环冷却水系统该系统中、冷却水经循环水泵送入凝汽器，进行热交换，被加热的冷却水经冷却塔冷却后，流入冷却塔底部水池，再由循环水泵送入凝汽器循环使用。
此循环利用的冷却水则称循环冷却水。
此系统的特点是：有CO2散失和盐类浓缩，易产生结垢和腐蚀问题；水中有充足的溶解氧，有光照，再加上温度适宜，有利于微生物的孽生；由于冷却水在冷却塔内洗涤空气，会增加粘泥的生成。
此系统较直流式系统的主要优点是节水，对一台300MW的机组，循环水量按3.2×104（t/h）计，如果补充水量为2.5%，则每小时的耗水量仅800t，因此该系统在水资源短缺的我国北方地区被广泛采用。
锅炉夹套水温PID控制.讲义
过程参数检测及仪表课程设计（论文）报告锅炉夹套水温PID控制1、系统实验装置1.1 系统设计本实验装置对象主要由水箱、锅炉和盘管三大部分组成。
供水系统有两路：一路由三相（380V恒压供水）磁力驱动泵、电动调节阀、涡轮流量计及自动电磁阀组成；另一路由变频器、三相磁力驱动泵（220V变频调速）、涡轮流量计及自动电磁阀组成。
1.2 被控对象由不锈钢储水箱、（上、中、下）三个串接有机玻璃水箱、4.5KW三相电加热模拟锅炉(由不锈钢锅炉内胆加温筒和封闭式锅炉夹套构成)、盘管和敷塑不锈钢管道等组成。
1．水箱：包括上水箱、中水箱、下水箱和储水箱。
上、中、下水箱采用淡蓝色优质有机玻璃，不但坚实耐用，而且透明度高，便于学生直接观察液位的变化和记录结果。
上、中水箱尺寸均为：D=25cm，H=20cm；下水箱尺寸为：D=35cm，H=20cm。
水箱结构独特，由三个槽组成，分别为缓冲槽、工作槽和出水槽，进水时水管的水先流入缓冲槽，出水时工作槽的水经过带燕尾槽的隔板流入出水槽，这样经过缓冲和线性化的处理，工作槽的液位较为稳定，便于观察。
水箱底部均接有扩散硅压力传感器与变送器，可对水箱的压力和液位进行检测和变送。
上、中、下水箱可以组合成一阶、二阶、三阶单回路液位控制系统和双闭环、三闭环液位串级控制系统。
储水箱由不锈钢板制成，尺寸为：长×宽×高=68cm×52cm×43cm，完全能满足上、中、下水箱的实验供水需要。
储水箱内部有两个椭圆形塑料过滤网罩，以防杂物进入水泵和管道。
2．模拟锅炉：是利用电加热管加热的常压锅炉，包括加热层（锅炉内胆）和冷却层（锅炉夹套），均由不锈钢精制而成，可利用它进行温度实验。
做温度实验时，冷却层的循环水可以使加热层的热量快速散发，使加热层的温度快速下降。
冷却层和加热层都装有温度传感器检测其温度，可完成温度的定值控制、串级控制，前馈-反馈控制，解耦控制等实验。
3．盘管：模拟工业现场的管道输送和滞后环节，长37米（43圈），在盘管上有三个不同的温度检测点，它们的滞后时间常数不同，在实验过程中可根据不同的实验需要选择不同的温度检测点。
过程参数课程设计
过程参数课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握过程参数的基本概念、原理和应用方法。
通过本课程的学习，学生应能够：1.知识目标：理解过程参数的基本概念，掌握常用过程参数的计算方法和应用场景。
2.技能目标：能够运用过程参数的基本原理解决实际问题，具备进行过程参数设计和优化的能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对过程参数学习的兴趣，增强学生的创新意识和团队合作精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.过程参数的基本概念：包括过程参数的定义、分类和作用。
2.过程参数的计算方法：包括常用过程参数的计算公式、计算方法和计算技巧。
3.过程参数的应用：包括过程参数在工程设计、生产控制和优化方面的应用案例。
三、教学方法为了实现教学目标，本课程将采用以下几种教学方法：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握过程参数的基本概念和原理。
2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解过程参数在工程中的应用方法和技巧。
3.实验法：通过实验操作，使学生掌握过程参数的测量方法和实验技巧。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统、全面的学习资料。
2.参考书：推荐一些相关领域的参考书，拓展学生的知识视野。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、动画和视频，提高学生的学习兴趣和效果。
4.实验设备：准备充足、先进的实验设备，确保学生能够进行充分的实验操作。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化的评估方式，以全面、客观地评价学生的学习成果。
评估方式包括：1.平时表现：通过课堂参与、提问、小组讨论等环节，评估学生的学习态度和积极性。
2.作业：布置适量的作业，评估学生的理解和应用能力。
3.考试：进行期中和期末考试，评估学生对课程知识的掌握程度。
六、教学安排本课程的教学安排如下：1.教学进度：按照教材的章节顺序，逐步讲解每个章节的内容。
2.教学时间：每周安排两节课，共计45分钟。
《化工仪表及自动化》课程教学大纲(2024)
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。
课程设计的参数
课程设计的参数一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握学科基本概念、原理和方法，培养学生解决实际问题的能力，提高学生的科学素养。
知识目标：学生能够掌握核心概念，理解基本原理，并能够运用到具体问题中。
学生能够列举出本章节的主要知识点，并理解其内在联系。
技能目标：学生能够运用方法与技能，进行有效的问题解决。
例如，学生能够通过实验、观察等方式，验证某个科学理论。
情感态度价值观目标：学生能够培养对学科的兴趣和好奇心，形成积极的探究态度。
学生能够理解科学对社会的重要性和价值，培养科学的责任感。
二、教学内容根据课程目标，本章节的教学内容主要包括基本概念、原理和方法的学习，以及实际问题的解决。
教学大纲：本章节的教学大纲将按照概念介绍-原理讲解-方法学习-问题解决的顺序进行安排。
具体内容包括：1.概念介绍：介绍核心概念，解释相关术语。
2.原理讲解：讲解基本原理，并通过实例进行说明。
3.方法学习：教授解决问题的方法与技巧，并进行实际操作演示。
4.问题解决：通过案例分析和实际问题，让学生应用所学知识和方法进行解决。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法。
1.讲授法：教师通过讲解和演示，系统地传授知识，帮助学生建立科学的概念和理论体系。
2.讨论法：鼓励学生积极参与讨论，培养学生的思考能力和团队合作精神。
3.案例分析法：通过分析实际案例，让学生将理论知识运用到具体问题中，提高问题解决能力。
4.实验法：通过实验操作，让学生亲身体验科学的过程，增强实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威、系统的教材，作为学生学习的基础。
2.参考书：提供相关的参考书籍，帮助学生深入理解课程内容。
3.多媒体资料：利用多媒体课件、视频等资料，生动展示科学原理和实验过程。
4.实验设备：准备实验所需的器材和设备，让学生能够进行实际操作。
发酵罐的设计课程设计
发酵罐的设计 课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解发酵的基本原理，掌握发酵过程中关键因素的控制方法。
2. 学生能够了解发酵罐的结构、功能及其设计原理，掌握发酵罐操作的基本步骤。
3. 学生能够掌握发酵过程中常见问题的解决方法，提高对发酵工程的认识。
技能目标：1. 学生能够运用所学的发酵知识，设计并制作一个简单的发酵罐模型，提高动手实践能力。
2. 学生能够通过小组合作，完成发酵罐的设计、搭建和调试，培养团队协作能力和沟通技巧。
3. 学生能够运用所学知识，分析和解决发酵过程中出现的问题，提高问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对发酵工程产生兴趣，认识到生物技术在生产生活中的重要作用，培养对生物工程的热爱。
2. 学生通过实践活动，增强对科学研究的信心，培养勇于探索、积极创新的科学精神。
3. 学生在小组合作中，学会尊重他人意见，培养合作精神，提高人际交往能力。
本课程针对高年级学生，结合发酵工程学科特点，注重理论联系实际，提高学生的实践操作能力。
课程设计以学生为主体，鼓励学生主动参与、积极思考，培养学生的创新意识和解决问题的能力。
通过本课程的学习，使学生能够在实际操作中巩固所学知识，提升技能，形成正确的价值观。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. 发酵基本原理：- 发酵过程的定义、类型及特点- 发酵过程中微生物的生长规律- 发酵过程中关键因素（如温度、pH、溶氧等）的控制2. 发酵罐设计与操作：- 发酵罐的结构、功能及其设计原理- 发酵罐的选型与计算- 发酵罐的操作步骤及注意事项3. 发酵过程问题分析与解决：- 发酵过程中常见问题的原因分析- 发酵过程参数的检测与调整- 发酵过程中异常情况的处理方法教学大纲安排如下：第一周：发酵基本原理学习，了解发酵过程的关键因素；第二周：发酵罐的结构、功能及设计原理学习，进行发酵罐选型与计算；第三周：发酵罐操作步骤学习，实践操作发酵罐；第四周：发酵过程问题分析与解决，总结经验，提高发酵成功率。
过程控制工程课程设计
过程控制工程 课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握过程控制工程的基本概念，理解控制系统的结构、原理及分类。
2. 使学生了解过程控制系统中各环节的作用，掌握主要参数的测定与调整方法。
3. 帮助学生理解过程控制系统的数学模型，并学会运用相关理论分析控制系统的性能。
技能目标：1. 培养学生运用所学理论知识，分析实际过程控制工程问题的能力。
2. 培养学生设计简单的过程控制系统方案，并进行模拟与优化的能力。
3. 培养学生团队协作、沟通表达和动手实践的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对过程控制工程的兴趣，激发他们探究未知、解决问题的热情。
2. 培养学生严谨、务实的科学态度，使他们具备良好的工程素养。
3. 引导学生关注过程控制工程在国民经济和生活中的应用，提高他们的社会责任感。
本课程针对高年级学生，结合过程控制工程学科特点，注重理论与实践相结合，旨在提高学生的专业知识水平、实际操作能力和综合素养。
课程目标明确、具体，便于教师进行教学设计和评估，同时有利于学生明确学习方向，提高学习效果。
二、教学内容1. 过程控制工程基本概念：控制系统定义、分类、性能指标。
教材章节：第一章第一节2. 控制系统数学模型：传递函数、方框图、信号流图。
教材章节：第一章第二节3. 控制系统元件及环节：传感器、执行器、控制器、滤波器等。
教材章节：第二章4. 过程控制系统设计：系统建模、控制器设计、系统仿真。
教材章节：第三章5. 常见过程控制系统分析：PID控制、模糊控制、自适应控制。
教材章节：第四章6. 过程控制系统应用实例：化工、热工、电力等领域。
教材章节：第五章教学内容安排和进度：第一周：过程控制工程基本概念第二周：控制系统数学模型第三周：控制系统元件及环节第四周：过程控制系统设计第五周：常见过程控制系统分析第六周：过程控制系统应用实例教学内容根据课程目标进行选择和组织，确保科学性和系统性。
通过制定详细的教学大纲，明确教材章节和内容，有助于教师按计划进行教学，同时便于学生跟进学习进度。
过程参数课程设计锅炉给水
过程参数课程设计锅炉给水一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握锅炉给水的基本概念，理解给水在锅炉运行过程中的作用和重要性。
2. 使学生了解锅炉给水的质量要求，掌握影响给水质量的各种因素。
3. 帮助学生掌握锅炉给水处理方法，了解不同处理方法的优缺点及其适用场合。
技能目标：1. 培养学生运用理论知识分析和解决实际工程问题的能力，例如针对锅炉给水质量问题提出合理的解决方案。
2. 提高学生进行实验操作、数据分析和处理的能力，能够对锅炉给水进行基本的检测和评价。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱专业，对锅炉运行过程中涉及的技术问题产生兴趣，提高学生的专业认同感。
2. 培养学生严谨的科学态度和良好的团队合作精神，使学生认识到在工程实践中，严格遵循操作规程和协作沟通的重要性。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为过程装备与控制工程专业的一门核心课程，旨在帮助学生掌握锅炉给水方面的基本理论和技术。
针对高年级学生已具备一定专业基础知识的特点，课程将注重理论与实践相结合，强化学生的实际操作能力。
在教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动思考、积极探索，提高学生分析和解决问题的能力。
通过本课程的学习，使学生能够为锅炉的安全、经济运行提供技术支持，为将来的工程实践打下坚实基础。
二、教学内容1. 锅炉给水的基本概念- 锅炉给水的定义与作用- 锅炉给水的重要性及其对锅炉运行的影响2. 锅炉给水质量要求及影响因素- 给水质量标准及指标- 影响给水质量的因素分析- 锅炉给水水质异常的危害及防治措施3. 锅炉给水处理技术- 常用给水处理方法及其原理- 各类水处理设备的结构、工作原理及应用场合- 给水处理工艺流程及其优化4. 锅炉给水检测与评价- 锅炉给水检测方法与技术- 检测数据分析与处理- 锅炉给水质量评价方法5. 实践教学环节- 锅炉给水处理实验操作- 数据采集、处理与分析- 实际工程案例分析与讨论教学内容安排与进度：第1-2周：锅炉给水的基本概念及质量要求第3-4周：影响给水质量的因素及防治措施第5-6周：锅炉给水处理技术及其设备第7-8周：锅炉给水检测与评价方法第9-10周：实践教学环节（实验、案例分析等）教学内容与教材关联性：本教学内容与教材《过程装备与控制工程》中关于锅炉给水章节的内容相符合，涵盖了锅炉给水的理论基础、实际应用和实验操作等方面，确保了教学内容的科学性和系统性。
材料成形检测与控制课程设计
材料成形检测与控制课程设计一、设计背景随着制造业的发展，材料成形技术已成为重要部分。
材料成形过程中，成形质量很重要，而成形质量的控制与检测就成为了必要的措施。
因此，本课程将围绕“材料成形检测与控制”这一主题展开，并通过设计实践，让学生深入了解材料成形检测与控制的方法和技术。
二、设计目标本课程设计旨在：1.帮助学生深入了解材料成形过程中的质量控制与检测问题；2.通过实践让学生了解材料成形检测与控制的方法和技术；3.提高学生的实际动手能力和解决问题的能力。
三、设计内容3.1 理论学习本课程将以“材料成形检测与控制”为主题，重点包括以下内容：1.材料成形概述；2.材料成形过程中的质量控制与检测；3.材料成形检测与控制的方法和技术；4.实际应用案例分析。
3.2 实践项目学生将根据所学理论，完成一个材料成形检测与控制的实践项目，包括以下步骤：1.确定项目需求：根据学生的兴趣和实用性要求，确定项目需求；2.设计项目方案：依据所学理论和实践经验，设计项目方案，包括成形过程的参数控制和质量检测方案；3.搭建实验平台：根据项目方案，搭建实验平台，进行成形过程的参数控制和质量检测；4.数据采集和处理：采集实验数据，并对数据进行处理和分析；5.项目总结和评估：总结项目成果，并对项目进行评估。
四、设计实施本课程设计共计12周，课程时间为每周3学时。
具体实施如下：4.1 第1-2周开展理论学习，包括材料成形概述、材料成形过程中的质量控制与检测等理论内容的讲授。
4.2 第3-4周组织实践项目，确定学生项目需求和项目方案。
4.3 第5-8周组织实践项目，搭建实验平台，进行成形过程的参数控制和质量检测，数据采集和处理。
4.4 第9-10周进行成果展示和项目总结，对项目进行评估。
4.5 第11-12周对学生进行课程考核，包括实践项目成果报告和理论知识的考试。
五、设计评估课程设计评估包括两个方面：实践项目成果评估和学生综合能力评估。
测控技术与仪器专业培养方案
测控技术与仪器专业培养方案一、专业简介专业名称：测控技术与仪器专业代码：67112专业特色：本专业隶属于仪器科学与技术一级学科，是以电子、光学、计算机为基础，融合测试计量、自动控制、计算机、通信技术于一体的综合性宽口径工科专业。
主要培养从事传感器与检测技术、自动化仪表、智能仪表与虚拟仪器、现场总线仪表与测控系统的研究、设计、应用、制造与管理等工作的高级工程技术人才。
本专业含两个培养方向，学生可按市场需求和个人爱好自由选择：（1）测控技术与智能仪器：主要培养以传感技术及计算机技术为基础，从事传感器、智能仪表与虚拟仪器的设计、开发、应用与管理等工作的高级专业技术人才。
（2）过程参数检测与控制：主要培养以检测技术、控制理论和计算机为基础，从事工业自动化仪表、工业过程控制、集散控制系统与现场总线控制系统的开发、设计、应用及管理等工作的高级应用技术人才。
二、学制与学位学制：4年授予学位：工学学士学位三、培养目标与就业面向本专业培养适应科技发展需要，掌握传感器与检测技术、工业自动化仪表、智能仪表与虚拟仪器、生产过程控制等相关领域的基础知识和基本技能，具有良好品质、创新意识、协作精神及实践能力的德、智、体、美全面发展的高级应用型人才。
毕业生就业面宽，可在电子、计算机、计量测试及控制、冶金、机械、电力、石油、化工、轻工等众多领域从事传感器、工业自动化仪表、智能仪器仪表、虚拟仪器、生产过程控制系统的设计、开发与应用以及生产过程的运行、管理与维护等方面的工作。
毕业生也可在仪器科学与技术、控制科学与工程的相关学科攻读硕士学位。
四、培养要求培养要求：本专业学生主要学习电子学、光学、传感器与检测技术、工业自动化仪表、智能仪表、虚拟仪器、自动控制原理、计算机应用技术等相关基础及专业知识，接受从事测控仪表与生产过程控制系统的开发、设计与应用的基本训练，具备测控技术与智能仪器、过程参数检测与控制系统的开发、设计及应用能力。
毕业生应获得以下专业知识和能力：1.具有较扎实的自然科学和工程技术的基础理论知识，具有较好的人文、艺术和社会科学基础及较强的语言文字表达能力；2.系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识及相关学科的工程基础知识，具有运用专业知识分析和解决工程实际问题的能力；3.掌握光、机、电及计算机相结合的当代测控技术，具有相应的实验研究能力以及测控仪器与系统的设计、开发能力；4.掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有获取信息的能力；5.具有较强的外语和计算机应用能力；6.具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质。
吸收塔系统
华址电力*孑课程设计报告（2012 -- 2013 年度第2 学期）名称：过程参数检测及仪表题目：吸收塔系统院系：控制与计算机工程学院班级：_____________学号：1101160320学生姓名：吴明远指导教师：邱天设计周数：一周成绩：日期: 2013年6月26日一简介吸收塔体多为圆形结构，底部为平底，以地脚螺栓固定在基础上；吸收塔壳体为碳钢结构，内表面大部分采用玻璃鳞片树脂内衬，少部分采用衬胶。
按照作用不同，吸收塔内部空间自上而下可分为除雾区、雾化喷淋吸收区、氧化区。
吸收塔是整个湿法脱硫系统中最重要的设备，其作用是：作为烟道的一部分提供烟气通道；作为吸收容器，所有的吸收反应均在吸收塔内完成。
烟气从吸收塔下侧进入与吸收浆液逆流接触，在塔内进行吸收反应，对落入吸收塔浆池的反应物进行氧化反应，得到脱硫副产品二水石膏。
经吸收剂洗涤脱硫后的清洁炯气，通过除雾器除去雾滴后进入炯气换热器，升温后经烟囱排出。
二.反应原理I .吸收反应在吸收塔中.烟气中的SO和SQ按照以下反应式被浆液中的水吸收。
映厂屮+畑-2氧化反应一部分HsO, —在吸收塔喷淋区被氧化.其他的HSO ~E浆池中被氧化空气完全氧化。
HSOf十1/20厂4{50「HSO。
JH* +S0；-3中和反应反应物浆液被引入吸收塔内中和氢离子，使吸收液保持一定的pH 值。
巾和后的浆液在吸收塔内再循环。
CP* COf- + 2H* +SO^+H>Q->CaSO4 - 2H£I+CO 打COj^H^O+CO.[烟气中大部分杂质如氯气和烟尘等都被循环浆液洗掉了，一部分含有石膏、烟尘和杂质的循环浆液被抽出输送到石膏脱水系统。
吸收塔是整个湿法脱硫系统中最重要的设备，其作用是：作为烟道的一部分提供烟气通道；作为吸收容器，所有的吸收反应均在吸收塔内完成。
烟气从吸收塔下侧进入与吸收浆液逆流接触，在塔内进行吸收反应，对落入吸收塔浆池的反应物进行氧化反应，得到脱硫副产品二水石膏。
化工仪表及自动化教学设计(超全面)
将压力转换为电信号进行测量，如压电式、压阻 式等。
液压式压力计
利用液柱高度表示压力，常用于测量较低的压力。
流量检测仪表
差压式流量计
利用流体通过节流装置产生的差压与流量之间的关系进行 测量，如孔板、喷嘴等。
转子流量计
通过测量流体推动转子旋转的角速度或转速来确定流量。
涡街流量计
利用流体在涡街发生器两侧交替产生旋涡的原理进行测量。
精馏塔过程控制
精馏塔结构
包括塔体、塔板、进料口、出料口等，用于实现液体的分离和提 纯。
温度检测与控制
通过温度传感器检测塔内各点的温度，配合调节阀实现塔内温度的 自动调节，确保精馏过程的稳定性和产品质量。
压力检测与控制
精馏塔内压力的稳定对于产品质量和安全生产至关重要，需通过压 力变送器实时监测塔内压力，并通过控制系统进行调节。
控制器。
接收控制器的输出信号， 驱动被控对象实现控制
目标。
控制原理与方法
反馈控制原理
通过比较设定值与测量值的偏差，控制器输出控制信号以减小偏 差。
前馈控制原理
根据已知干扰量或预测值，提前调整控制信号以抵消干扰。
控制方法
包括PID控制、模糊控制、神经网络控制等，根据被控对象特性 和控制要求选择合适的方法。
先进控制策略实验
介绍预测控制、模糊控制、神经网络控制等先进控制策略在化工过程 中的应用，通过实验操作让学生了解其原理和实现方法。
化工安全仪表系统实验
让学生了解安全仪表系统的原理、设计和应用，包括可燃气体检测、 有毒气体检测、火灾报警等实验。
案例分析：典型化工过程自动化解决方案
乙烯裂解炉先进控制系统
型及应用。
分析单回路控制系统、串级 控制系统、比值控制系统等 的设计与应用。
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。
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2.1 标准节流装置的计算 ................................................................................................................... 3 2.1.1 问题引出 ......................................................................................................................... 3 2.1.2 计算步骤 ......................................................................................................................... 3 2.1.2.1 辅助计算 ............................................................................................................... 3 2.1.2.2 迭代计算流量 qm .................................................................................................... 3 2.1.2.3 计算结果 ............................................................................................................... 4 2.2 标准节流装置的设计 ................................................................................................................... 4 2.2.2 问题引出 ......................................................................................................................... 4 2.2.2 设计任务书...................................................................................................................... 5 2.2.3 设计步骤 ......................................................................................................................... 5 2.2.3.1 准备计算 ............................................................................................................... 5 2.2.3.2 选取标准节流件和差压计 ....................................................................................... 5 2.2.3.3 计算常用流量下的差压值 ....................................................................................... 6 2.2.3.4 计算 β 值和 C 值 ................................................................................................... 6 2.2.3.5 计算 d20.................................................................................................................. 7 2.2.3.6 确定最小直管段长度 l0、l1、l2................................................................................ 7 2.2.3.7 计算压力损失并进行核算 ....................................................................................... 8 2.2.3.8 计算基本误差 ........................................................................................................ 8
828.01 106 Pa s ，管道的线膨胀系数 D 11.16 106 / o C ，节流件的线膨胀系数 d 16.60 106 / o C 。
由以上参数计算 d t ， Dt 和 如下：
Dt D20 [1 D (t 20)] 100[1 11.16 106 *10] 100.01116 mm dt d20 [1 d (t 20)] 50.38[1 16.60 106 *10] 50.38836 mm
（7）
将 Re D1 的值带入式（5） ，得
C1 C CRe 0.60253 0.0029 0.503832.5 ( 106 0.75 ) 0.60434 190576
（8）
同理可得
Re D 2 AC1 1.91149*105
（9）
根据 Re D 2 ，再利用式（5） ，计算 C2 得
0. mm 05，新无缝钢管的绝对粗糙度： Ks 0.03mm ，所以粗糙度符合要求。
2.1.2.2 迭代计算流量 qm 选定初始值 C0 C ，即 ReD 无穷大， 0.50383 时的流出系数 C 。对角接取压孔板，流出系数计算公 式如下：
C0 C 0.5959 0.0312 2.1 0.1840 8 0.0029 2.5 ( 106 0.75 ) C Re D
C2 0.60253 0.0029 0.503832.5 ( 106 0.75 ) 0.60434 =0.60434 191149
（10）
2.1.2.3 计算结果 此时
C2 C1 Z n 1 106 C1
（11）
迭代计算结束，所以
qm
4 44755.56kg / h
qm min 100 103 kg / h ；工作压力 p 14.7MPa （绝对压力） ，工作温度 t 215o C ；管道 D20 199mm ，材料为
20 号钢，新无缝管，允许压力损失 y 40kPa ；管道阻力件：上游第一阻力件为球形阀全开，上游第二阻 力件为 90°平面弯头。 （1）确定标准节流件形式； （2）选定差压计； （3）计算 、C、、d 20 ； （4）确定最小直管段长度 l0、l1、l2 ； （5）计算压力损失并进行核算； （6）计算基本误差。
课程设计报告
( 2014-- 2015 年度 第二学期 )
名 题 院 班 学
称：
过程参数检测及仪表 A
目： 标准节流装置的计算和设计 系： 级： 号： 自动化系 测控 1201 班 201202030104 池浩湉 田沛老师 一周
学生姓名： 指导教师： 设计周数：
成
绩：
日期： 2015 年 6 月
目录
6 3 4
3.162935*105
（4）
（2）根据题意可知，直管段长度和粗糙度符合要求。
0.50383 ， 管 道 相 对 粗 糙 度为 4.9 104 ， 要 求 节 流 件 10D 以 内 管 道的 绝 对 粗 糙 度 K s 满 足
4 Ks 100. 01 4. 9 10
（5）
令流出系数的初始值
C0 C 0.5959 0.0312 0.503832.1 0.1840 0.503838 0.60253
（6）
其中， C 为 ReD 时的 C 值。 则
ReD1 AC0 3.162935*105 *0.60253 1.90576*105
三、课程设计总结 ......................................................... 8 四、参考文献 ............................................................ 8
一、目的与要求
本课程设计为测控技术与仪器、自动化专业《过程参数检测及仪表》专业课的综合实践环节。通过本 课程设计，加深过程参数检测基本概念的理解，掌握仪表的基本设计方法和设计步骤。 通过本门课程设计，了解流量测量的基本原理，流量仪表的基本结构，掌握节流式流量计的设计方法 和一般设计步骤。
2.2.2 设计任务书 绘制设计任务书如表 1 所示。 表 1 设计任务书 序号 1 2 项 目 被测介质名称 流量测量范围：正常 最大 最小 介质温度 介质绝对压力 管道内径（20℃下实测值） 管道材料 节流件取压形式 节流件材料 管道阻力件 符号 单位 数 值