《化工仪表及自动化》课程标准

《化工仪表及自动化》课程标准（课程代码：100005，适用专业：化工工艺、工业分析、有色冶炼石油炼制等专业）一、课程性质与任务本课程是专门为培养和培训工艺操作人员开设的综合性较强的一门专业课程。课程任务是培养学生了解化工变量的测量方法，熟悉常用仪表的结构、原理和使用方法，掌握化工自动化的基础知识，了解集散型控制系统的基本概念，能协助仪表及自动化技术人员分析和解决仪表运行中的一些实际问题。二、课程目标通过本课程的学习，使学生学会测量误差的分析与计算方法；理解生产过程中压力、液位、流量、温度四大参数检测的原理；熟悉常用检测仪表的工作原理及其适用场合和使用方法，掌握自动控制理论；掌握自动控制系统的组成、术语、品质指标等基本知识；了解自动控制系统的安装、投运与调试过程；了解复杂控制系统的组成及工作过程；能与相关人员进行专业技术方面的沟通交流。（一）知识目标1.能了解主要工艺参数（温度、压力、流量及物位）的检测方法及其仪表的工作原理及特点；2.能了解化工自动化的初步知识，理解基本控制规律，懂得控制器参数是如何影响控制质量的；3.能为自控设计提供正确的工艺条件和数据；4.能在生产开停车过程中，初步掌握自动控制系统的投运及控制器的参数整定；5.能了解检测技术和控制技术的发展趋势和最新发展动态。（二）能力目标1.能了解主要工艺参数（温度、压力、流量及物位）的检测方法及其仪表的工作原理及特点；2.能根据工艺要求，正确地选用和使用常见的检测仪表及控制仪表；3.能了解化工自动化的初步知识，理解基本控制规律，懂得控制器参数是如何影响控制质量的；4.能根据工艺的需要，和自控设计人员共同讨论和提出合理的自动控制方案；5.能为自控设计提供正确的工艺条件和数据；6.能在生产开停车过程中，初步掌握自动控制系统的投运及控制器的参数整定；7.能了解检测技术和控制技术的发展趋势和最新发展动态。（三）素质目标1．对运用本课程专业知识从事相应工作，充满热情。2．有较强的求知欲，乐于、善于使用所学解决生产实际问题。具有克服困难的信心和决心，从战胜困难、实现目标、完善成果中体验喜悦。3．具有实事求是的科学态度，乐于通过亲历实践实现，检验、判断各种技术问题。4．在工作实践中，有与他人合作的团队精神，敢于提出与别人不同的见解，也勇于放弃或修正自己的错误观点。有服务于人类的意识，有理想，有抱负，热爱祖国，有振兴中华的使命感和责任感。（四）方法能力目标1）培养学生的学习能力。2）培训学生必要的政治素质。3）使学生具备一定的法律意识。4）培养学生必备的人文素养和健康的身心。5）培养学生良好的职业道德。三、课程结构《化工仪表及自动化》课程结构表序号项目单元1项目单元2项目单元3项目单元4项目单元5合计课程模块化工测量仪表自动控制仪表执行器化工自动化基础集散型控制系统72学时安排24186186四、课程内容教学模块教学内容与要求1.化工测量仪表任务1检测仪表基本知识1．了解检测过程；2．了解测量的两种方法：直接测量、间接测量；3．了解测量误差产生的原因及测量误差的分类；4．掌握绝对误差、相对百分误差、及变差的概念。任务2压力检测仪表1．掌握压力的概念及其三种表示方法；2．了解压力测量仪表的分类；3．掌握常见弹性式压力计的结构原理及其特点；掌握弹簧管压力表的选型及安装。任务3流量检测仪表1．掌握流量的几个概念：瞬时流量、累积流量；体积流量、质量流量；2．了解流量测量仪表的分类；3．掌握差压式流量计的组成原理；4．掌握转子流量计的工作原理；5．了解其他几种流量计的工作原理及其适用场合。任务4液位检测仪表1．了解物位检测的概念及液位检测仪表的种类；2．掌握差压式液位计的工作原理；3．了解其他液位计的工作原理及其使用方法。任务5温度检测仪表1．理解与温度相关的两个概念：温度与温标；2．了解温度检测仪表的分类；3．掌握热电偶温度计的工作原理；掌握热电偶温度计冷端温度补偿的方法及其工作原理；4．掌握热电阻温度计的测温原理；5．了解常用几种辐射式测温仪表的组成原理及其适用场合；6．了解温度变送器的作用，测温仪表的选用及安装。任务6显示仪表1．了解显示仪表的定义及其分类；2．了解数字式显示仪表的组成原理及其技术指标；3．了解无纸记录仪的基本组成及工作原理。2.自动控制仪表任务1控制器原理1．熟悉控制器的基本原理；2．了解控制仪表的分类；3．了解基型控制器的原理。任务2控制规律1．掌握控制器的控制规律；2．掌握位式（双位）控制原理；3．掌握比例控制的原理特点；4．掌握积分控制、微分控制的特点；5．掌握PI、PD、PID控制规律。任务2单元组合仪表1．掌握单元组合仪表的作用与分类；2．掌握DDZ—Ⅲ型控制器的特点；3．了解DDZ—Ⅲ型控制器的命名方法。任务3数字控制器1．了解数字式控制器与模拟式控制器的异同点；2．了解数字式控制器的基本构成及各软硬件作用；3．了解数字调节器的构造和优点。任务4可编程控制器1．了解PLC的发展历史和应用情况；2．了解PLC的分类、型号；3．掌握PLC的基本概念；4．掌握PLC的基本构成；5．掌握PLC的工作过程；6．了解PLC的编程语言。3.执行器任务1气动薄膜调节阀1．掌握气动薄膜调节阀的结构；2．掌握气动薄膜调节阀的工作原理；3．了解调节阀的种类；4．掌握不同种类调节阀的使用场合。任务2阀门定位器1．掌握阀门定位器作用和工作原理；2．了解阀门定位器的结构。4.化工自动化基础任务1化工自动化的基础知识1．了解化工自动化的基础知识；2．掌握自动控制的组成及分类；3．了解影响控制系统的过渡过程的主要因素；4．掌握控制器的PID参数对过渡过程的影响；5．掌握PID参数的整定。任务2简单控制系统1．掌握简单控制系统的组成；2．掌握简单控制系统的投运；3．了解简单控制系统中常见问题及处理方法。任务3复杂控制系统1．了解串级控制系统概念；2．掌握串级控制系统常用术语；3．了解均匀控制系统概念；4．掌握串级均匀控制系统的特点；5．了解比值控制系统原理和类型；6．了解多冲量控制系统的原理。任务4典型控制系统介绍1．了解流体传送设备的自动控制方案；2．了解传热设备的自动控制方案；3．了解精馏设备的自动控制方案；4．了解反应器的自动控制方案。5.集散型控制系统任务1集散型控制系统概述1．了解集散控制系统的组成；2．了解DCS的发展概况。任务2集散型控制系统的体系结构结构1．了解DCS硬件结构；2．了解DCS体系结构及各层的功能。任务3集散型控制系统的构成1．了解DCS系统构成方式；2．了解典型系统四个层次的构成和作用。任务4现场总线控制系统1．了解现场总线控制系统的概念；2．了解现场总线控制系统的发展；3．了解现场总线控制系统的特点；4．了解几种常用的现场总线技术。五、学业质量水平（宋体、五号、加粗）本课程采用“边学边评、以评促学、学评同步”的“形成性考评”的评价方式。包括知识目标评定、项目目标评定和素质目标评定三部分组成。“形成性考评”，采用过程性考核和终结性考核相结合的考核形式，淡化了期末考试的比重，调动了学生日常学习的积极性，对项目化教学的推行及教学质量的提高有着明显的促进作用。可用下表表示：序号考核项目所占分值1过程性考核70%2终结性考核（期末考试）30%备注：（1）过程性考核包括：①出勤率；②课堂表现；③作业；④团队合作（2）终结性考核为期末考试，采用闭卷考试形式。六、课程实施（宋体、五号、加粗）1．教学方法建议以学生发展为本，重视培养学生的综合素质和职业能力，以适应快速发展带来的职业岗位变化，为学生的可持续发展奠定基础。为适应不同专业及学生需求的多样性，可通过对选学模块教学内容的灵活选择，体现课程内容的选择性和教学要求的差异性。教学过程中，应融入对学生职业道德和职业意识的培养。2.教学场地与设备理论授课教室可按能容纳50名学生的规格配置，应配置黑板、计算机、投影仪等教学设备。序号仪器设备名称用途及设备