《过程控制系统》课程教学大纲.docx

过程控制系统课程教学大纲课程代码：ABJD0408课程中文名称:过程控制系统课程英文名称：ProcessContro1System课程性质：必修课程学分数：2.5学分课程学时数：40学时授课对象：自动化专业本课程的前导课程：自动控制原理、传感器与检测技术一、课程简介过程控制工程是自动化专业打造特色的专业课程之一。通过课程的学习，掌握以温度、压力、流量等为表征的典型过程控制方法，了解过程建模和辨识的基本方法，熟悉仪表控制为基础的过程控制工程各个环节及其组成，了解高性能和复杂过程控制工程的基础知识，掌握相应的过程控制工程分析、设计和集成方法，初步具备自动化专业知识综合应用能力和应用创新能力。二、教学基本内容和要求课程教学内容：第一章：绪论教学内容：过程、陶瓷生产过程、过程控制及过程控制工程和自动化仪表等概念体系的建立，过程控制相关理论和工程发展趋势；重点：过程控制工程和自动化仪表的概念；难点：与陶瓷生产过程相结合，系统的阐述各相关概念的关系；教学要求：了解与过程控制相关的基本概念和过程控制工程理论发展趋势，理解过程控制和过程控制工程。第二章：检测与变送教学内容：检测与变送的性能指标等基本概念，典型过程参数，温度、压力、流量、物位和成分的检测方法与检测仪表选型；重点：重点在于对于同一种参数不同类型仪表的特点及比较，仪表性能的表征和选型；难点：结合陶瓷生产过程控制要求讲解仪表的选型和应用方法；教学要求：了解各类仪表的性能特点和使用方法，理解过程的复杂性和检测的多样性以及两者之间的关系，掌握仪表选型和应用的基本方法。第三章：控制仪表教学内容：PiD控制规律及其工程应用相关概念；模拟式和数字式调节器基本构成、特点和使用方法；重点：控制仪表的功能构成和PID控制规律的模拟和数字实现方法；难点：PID控制规律与理想PID控制规律的差异性，不同的实现方法所呈现的差异性比较；教学要求：了解DDZ-川型调节器的基本构成、电路原理及其应用特点；了解智能调节器的硬件和软件构成；理解控制器的基本工作原理。第四章：执行器教学内容：执行器的基本构成，典型执行器原理、选型与应用；重点不同气动和电动执行机构的原理和性能特点及其比较调节阀的性能特点和选用；难点：调节阀的流量特性及其与过程特性之间的关系；教学要求：了解各类执行器的组成原理和使用特点，了解并掌握各类调节阀的性能特点和选用方法，了解电/气转换器与阀门定位器的工作原理。第五章：安全防爆教学内容：过程系统安全及其安全措施的基本概念体系，典型系统安全方案及其原理分析；重点：安全栅构成的典型安全火花防爆系统，齐纳式和隔离式的基本构成和原理；难点：隔离式安全栅在检测端和执行端的应用原理及区别；教学要求：了解环境的安全等级标准和仪表安全防爆的分级标准，了解齐纳式和隔离式安全栅的基本构成和原理，理解仪表安全在过程控制中的重要性。第六章：被控过程的建模教学内容：数学建模概念体系的建立，被控过程的解析法和试验法建模方法的介绍和典型陶瓷生产过程的建模举例；重点：单容和多容过程的特性，解析法和试验法建模；难点：典型陶瓷生产过程的试验法建模；教学要求：理解单容和多容过程的特征，了解解析法、试验法和综合法建模过程和原理，掌握基于阶跃响应的被控过程建模方法。第七章：简单过程控制工程设计教学内容：过程控制工程设计的基本概念，控制需求和定义方法，控制方案的基本内容及其确定，典型陶瓷生产过程控制工程设计举例，强化过程控制工程设计的工程设计部分；重点：单回路控制系统的设计任务和开发过程，被控参数和控制参数的设计原则；难点：基于过程控制工程的调节规律和执行器选择，调节器参数的整定原理和方法；教学要求：了解简单控制系统的设计任务和开发过程，理解被控参数和控制参数的设计原则，掌握调节规律、执行器的选择方法，掌握调节器参数的整定方法与实验技能。第八章：复杂和高性能过程控制工程设计（选讲）教学内容：简介大滞后过程控制，模糊控制系统，介绍过程控制工程的前沿和发展趋势及先进控制理论的工程应用；重点：大滞后过程特点和过程控制工程解决方案，模糊控制系统的基本组成和模糊控制器的设计；难点：大滞后被控过程的特征及其控制方案，模糊控制原理和模糊控制器设计；教学要求：了解大滞后过程的基本特征，掌握大滞后过程控制工程设计方法，了解模糊控制系统的基本组成，掌握模糊控制器的设计。三、实验教学内容及基本要求暂无四、教学方法与手段讲授法、案例法和讨论法相结合，多媒体教学五、教学学时分配章节与内容课时作业量备注第一章绪论2第二章检测与变送63第三章控制仪表52第四章执行器52第五章安全防爆21第六章被控过程的建模52第七章简单控制系统设计92第八章复杂和高性能过程控制工程设计61合计4013六、考核方式与成绩评定标准1、考核方法2、成绩评定，平时成绩40%+考试成绩60%七、教学参考资源1、参考书目：(1)潘永湘、杨延西编著，过程控制与自动化仪表，机械工业出版社，2010年。(2)俞金寿、蒋慰孙编著，过程控制工程，电子工业出版社，2007年。2、与课程相关主要网站中国自动化仪表网ABB中国有限公司施奈德http:/www.schneider-欧姆龙Honeywe11霍尼韦尔