化工仪表及自动化课程整体教学设计讲课稿

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（2012 -20131）课程名称：课程名称：化工仪表及自动化学时：课程代码：N201478学分：448课程类型：核心课程授课对象：311131123113先修课程:课程组成员签名：陈亚东、李勇、何明红2013年9月02日专业（教研室）意见同意专业主任(签字):2013年月日分院职教能力培训与测评评委会意见分院评委(签字):分院盖章2013年月日二、课程设计课程目标职业能力目标能掌握化工仪表在炼油、化工生产中的重要地位。能根据化工工艺条件进行常规仪表的选型。能顺利进行化工仪表的使用与调校。能根据工艺条件进行常规仪表的安装。能根据工艺参数、工艺条件进行简单控制系统的设计、控制规律的选择及参数的整定能根据仪表的表象进行故障的分析、判断并排故。知识目标熟悉仪表在现代化生产的重要地位。了解化工仪表的检测原理、组成结构、适用范围、安装注意事项与原理掌握化工自动控制系统组成与结构成及设计要素。掌握执行器的结构分类、适用范围及安装维护注意事项。素质目标树立安全生产意识，建立正确防火、防爆、防毒。题。报或报修。课程教学活动设计课程内容设计序号模块（或项目）名称学时1 化工仪表及自动化在化工生产中的重要性与主要内容22 化工检测仪表的基本知识、性能指标23 压力检测及仪表64 流量检测及仪表85 物位检测及仪表46 温度检测及仪表57显示仪表28化工自动化基础69数学建模概念110执行器单元611控制仪表6合计48能力训练项目设计结果能力训练编号 学时 能力目标 主要支撑知识 训练方式 地点 （可项目名称示）2化工仪表1-1 绪论

了解化工仪表及自动化过程控制在化工生产的重要地位及发展史

1、了解化工仪表及自动化过程控制在化工生产的重要地位2、了解自动化过程的发展史

讨论、叙述

21012掌握仪表的检测性能指的统一规定的精度等级，1、掌握仪表的检

21011-2

测量误差与化工仪

并能根据测量误差确定仪表的精度

测性能特性。表的检测特性表的检测特性表的合格是工艺的要求确定所需的仪表精度等力表算，从而确定仪表的精度等级。述，作业压力检测6会根据测量1、强调工程上的及仪表 判断被检仪压力概念及有关述，动画，

讨论、叙作业21011-3 作业表是否合格。术语。 作业能根据工艺需求及提供的附表正确选用不同型号及相应精度等级的压被测工艺介质的不同确定大致取压确安装压力

2、掌握各种压力计的测压原理，重点是弹簧力压力计与电容式压力变送器。3选用原则、压力4、了解弹簧管压力表的一些型号代表的意思，包括轴向、径向、计及隔离罐。浸油、表面直径、有边、无边等等。5、了解弹簧管压力表的检定步骤及注意事项。1-4

流量检测及仪表

8对流量计有感性及理性据被测工艺介质不同确定大致设计确铺设导压装其中的各据示值误差判断故障原

1本概念及分类。2计的测量原理、标准节流装置的3、掌握引起差压流量计的测量误

述、作业

2101作业）能正确会对转子流量计进行示

差的几点原因，4确安装及正确使用方法。值修正。（6）5、掌握椭圆齿轮能根据不同的流体状态选用合适的流量计。

流量计的工作原理及使用特点。6计的测量原理及使用特点。4 1念及分类。2、掌握差压式液

21011-5

物位检测及仪表

对液位计有感性及理性据工艺条件计算测量范量范围选择根据安装特点计算零点过零点迁移提高仪表的灵敏度及精确度。

位变送器的测量原理。及由于工艺需要及安装引起零点迁移问题及调整方法。3、了解变浮力式与恒浮力式液位计的测量原理及应用场合。4素及应用特点。5、其它液位计、

讨论、叙作业述、作业液位控制开关的测量原理及经典线路。5 1种类及特点。2、掌握双金属温

21011-6

温度检测及仪表

会根据被测介质及被测温度选用合会根据学到的理论知识正确选用热电偶补偿导热电偶补偿导线及第三修正由于热电偶热电偶冷端温度而引起的测量安装测温元

度计的工作原理及在化工生产中的应用范围。4、掌握热电阻的测量原理、及与

讨论、叙作业述、作业件及变送器。热电偶的最大区并会根据故障表象判断故障原因。

别。掌握工业中常用热电阻的种类及应用场合,特别提出热电阻的引线方法及如此引线的原因。5、了解热电偶、热电阻温度变送器的电路构成。6的正确安装方法求。2 1

2101会根据测温一次元件的型号选用显据故障现象1-7显示仪表判断显示器可能存在的解各桥臂电阻的作用。

表2电位差计的工作系列电位差计测量桥路的原3电桥的工作原理及典型线路。4电桥与自动电子

讨论、叙作业述、作业1-8

化工自动化基础

6 根据简单工艺流程图绘制控制系统工艺流程图明确被控对象、操纵变

较。5及无纸记录仪的结构与特点。1化主要内容。2、掌握自动控制系统的基本组

示

2101、4408作业能根据过渡余差及过渡1能描述

成、方块图表示方法。及各个环节在整个控制系统的作用。3、熟悉控制系统的分类。4、掌握自动控制系统的四个基本过渡过程及控制系统的几个质量指标。1、研究对象特性及系统建模的重

2101压力、温度、要性。过程建模特性参数特点

2、了解建模的几讨论、叙述种方法。3、掌握描述对象特性的参数。感性认识各6 据工艺条件正确选用控制阀特别是

1、掌握执行器在整个控制系统中的作用。2、掌握气动执行器的组成、结构

2101执行器 阀具备气动调节阀安装及维护的相电-气阀门定位调整的相关知识。

与分类。重点是执行机构、控制机构的正作用、反作用及适用场合。3、掌握控制阀的

述、仿真演示四个基本流量特性，成因原因及选用原则特别是气开、气关的选用。5、掌握气动执行器的安装和维护注意事项。6、了解电动执行器的组成及工业生产中使用的优缺点。6画出各控制规律作用下，6画出各控制规律作用下，1、掌握控制器在2101、4408在阶跃干扰整个控制系统中1-10自动控制仪表下的控制器根据过渡过程的曲线图指出引成此的作用。2、掌握基本控制及其中系统过渡示及操作仿真操作曲线图的原过程的影响，重因比如：比例度设置过大、点是P、PI、PID积分时间过积分时间过过P、I参数的调整得到理想的控制深对控制规律的进一步了解。控制。明确放大倍数、比例度、积分时间、微分时间所代表的具体意义及在控制中各自的优缺点及使用场合。3、引入控制器的正、反作用，无干扰切换等概念此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除只供学习与交流只供学习与交流教学进度表序周次学时 单元标题号绪论1 1 3

主要教学内容 教学组织形式作业形式化工自动化的重要性及主要内容讲解、描述、查阅资料2 2

仪表特性参数仪表特性参数33333443553663773883

仪表的性能指标仪表的性能指标工程压力概念及各弹簧管压力表的检测原理弹簧管式压力表的选型原则导压管及附件安装要求与原因其他压力表的检测原理

讨论讲解、描述讨论讨论讲解、描述讲解、描述、

书面习题流量检测及仪表 书面习题合物位的概念及各物位计的分类；物位检测及仪表差压式物位计的工作原理及零点迁移的计算及应用。其他物位检测仪表的检测原理及适用场合

讨论讨论

书面习题物位检测及仪表温度检测及仪表

仪表分类、简单温度计的介绍应用场合几个热电偶定律及有关温度补偿方法；正确查读分度表热电阻工作原理种类应用场合及

讲解、描述、讨论讲解、描述、

书面习题查阅资料9 9 3 温度检测及仪表 具体接线方法对测量误差的影查表响。测温元件的安装事项及原因

书面习题10 10 3

显示仪表

讲解、描述、讨论

查阅资料14143执行器控制阀的选择、安装和维护；电动执行器的结构与应用；电气阀门定位器的结构与作用15153自动控制仪表概述、基本控制规律及其对系统过渡过程的影响，双位控制、比例控制、积分控制16163自动控制仪表基本控制规律对过渡过程的影响，仿真操作；模拟控制器、数字控制器自动控制基础制系统的内容、组成自动控制基础制系统的内容、组成自动控制系统方框图；自动控制11113自动控制基础系统的分类；自动控制系统的过渡过程的静态与动态；自动控制系统的过渡过程讲解、描述书面习题查阅资料自动控制基础自动控制系统过渡过程品质好坏的主要因素研究对象特性及系统建模的重要讲解、描述、12123过程建模书面作业性及方法。描述对象特性的几个仿真演示重要性各种阀门的认识、气动执行器的讲解、描述、书面作业13133执行器结构与分类、控制阀的流量特性演示查阅资料讨论查阅资料讲解、描述、书面作业演示 查阅资料讲解、操练、操作、实讨论验教材:《化工仪表及自动化》厉玉鸣化学工业出版社参考资料:《集散控制系统的应用》常慧玲化学工业出版社《化工仿真操作实训》陈群化学工业出版社仪器设备：在教学过程中，应用多媒体、投影仪等教学资源辅助教学及仿真软件。四、教学组织形式作中加强学生