《建筑环境测试与系统自动化》课程教学大纲.docx

建筑环境测试与系统自动化教学大纲一、课程基本信息课程名称建筑环境测试与系统自动化Building Environment Test Techniques and System Aut<>m<ilion课程编码CTL121711030开课院部控制科学与工程学院课程团队（未设置）学分3.0课内学时50讲授| 44实聆6上机0|实践0课外学时50适用专业建筑环境与能源应用工程授课语言中文先修课程电工电子学、工程流体力学课程简介 （必修）本课程重点介绍检测仪表、控制仪表和控制系统的原理和工程应用。通过学习使学生了解压力、物位、流量、温度、湿度等参数的测 量仪表的工作原理和适用场合，了解控制器和执行器等控制仪表的原理和选用方法,掌握简单控制系统组成、原理和设计方法，了解空调 系统和冷热源系统的控制原理。通过本课程的学习，培养了学生分析问题和解决问题的能力，提高了学生的工程应用能力，为学生今后的 工程实践提供了必不可少的工具，为学生将来进入专业工程领域打下坚实的基础。This course focuses on the principle and engineering application of testing instruments, control instruments and control systems. Through learning, students can understand the working principle and applicable occasions of measuring instruments for pressure, level, flow rate, temperature, humidity and other parameters, and understand the principle and select ion method of conti-ol i ns t rumen Is such as controllers and rictuators, mas let- the composition, principle and design method of simple control system, and understand the control principle of air conditioning system and cold and heat source system. Through the study of this course, students' ability to analyze and solve problens has been cultivated, their engineering application ability has been improved, and essential tools have been provided for students' future engineering practice, it lays a solid foundation for students to enter the field of professional engineering in the future.负责人大纲执笔人1审核人二、课程目标序号代号课程目标0BE毕业要目R指标点任务自选1Ml目标1 ： 了解控制系统各组成部分的功能.能够根据工艺需求确定控制目标,进行控制系统的设计。是3. 12M2目标2：掌握各种检测仪表、控制仪表的结构和工作机理.境够理解各种自动化仪表的特点和适用场 合，在进行自动化系统设计时能够提出合理的建议或解决方案，是5. 13M3目标3：针对建筑环境与能源应用工程技术领域的具体问题，正确选择与使用自动化仪表，并进行分 析和计算。是5.2三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课 程目标课内 学时教学方式课外学时课外环节1第1章结论本章重点难点：自动控制系统的基本概念Ml/21. 1自动化的基本概念自动化系统的分类和功能Ml0.5讲授/31.2自动控制系统的组 成自动控制系统的基本组成、术语Ml0.5讲授/41.3自动化仪表的分类自动化仪表的不同分类方法、自动化仪表的发展历史和趋势M30.5讲授、讨 论4自学5第2章测量概述本章重点难点：误差的分类和计算.仪表性能指标M3/62. 1测量方法测量仪表的基本组成、结构,测量方法的分类M30.5讲授/72.2仪表的误差与性能 指标准确度、精密度、引用误差、精度等级、灵敏度等概念M31.5讲授2作业8第3章压力测尾本章事点难点：变送器的特性和计算,仪表选用和校验的步骤M2, M3/ /93. 1压力测量概述压力检测仪表分类、压力的表达方式M20.5讲授/103.2弹性式压力计弹簧管压力计的工作原理、结构、工作过程、使用方法M21讲授/113.3电气式压力计变送器和传感器,传感器类型、变送器外特性（接线、输入和 输出）M21讲授/123.4压力仪表的选用及 校验压力仪表的选用方法、校验方法和步嚎M2, M31.5讲授、讨 论4作业13第4章物位测St本章重点难点：物位计的选用,差压式物位计零点迁移的概念 和计算M2/144.1物位测量概述及就物位测信的分类，玻璞管/板物位计，磁翻转物位计的原理M20.5讲授/地指示物位计154.2浮力式物位计浮子式工作原理、伺服式、浮球、浮筒物位计M2, M31.5讲授、讨 论/164.3差压式物位计差压式物位计的工作原理、适用场合和计算M2, M31讲授、讨 论/174.4其它物位计电容、射频导纳、核辐射、超声波、雷达、磁致伸缩物位计M21讲授4作业18第5章流量和流速测量本章重点难点：流量计的选用，差压式流量计的计算M2, M3/1/ /195. I流量测量概述流量单位的分类、流量仪表的分类M20.5讲授/205.2流速测H仪表皮托管、热线风速仪、机械式风速仪等M21讲授/215.3差压式流量计差压式流量计的工作原理、标准节潼装计算M2, M31.5讲授、讨 论/225.4容积式流量计容积式流量计的工作原理（椭圆齿轮、罗茨）M20.5讲授/235.5转子流国计转子流倒计的工作原理、标定、刻度修正M20.5讲授/245.6质量流量计科里奥利现象.科式力质量流量计的特点M20.5讲授/255.7其他流量计电礴、涡轮、涡街、旋进旋涡、超声波M21.5讲授4作业26第6章温度测量本章重点难点：温度计的选用，热电偶温度计冷端补偿的概念 和计算，热电阻温度计三线制含义M2. M3/276. 1温度测量概述温度测量的单位、温度仪表的分类M20.5讲授/286.2膨胀式温度计影胀式温度计的分类和适用场合M20.5讲授/296.3热电偶温度计热电偶测温的原理、使用、分类、补偿导线的概念、冷端处理 方法的原理、计算M2. M31.5讲授、讨 论/306.4热电阻温度计热电阻测温的原理、分类、三线连接方式M21.5讲授4作业31第7章湿度测量本箪重点难点：湿度的检测方法M2/327. 1湿度测田概述湿度测量的基本概念M20.5讲授/337.2干湿球和露点湿度 计干湿球和露点湿度计M20.5讲授/347.3电子式湿度传感器各种湿度传感器的原理M21讲授4自学35第8章热流测量本章重点难点：热流检测的原理与仪表构成M2/368.1热阻式热流计热阻式热流计的原理和构成M21讲授/378.2热后的测H热量表的构成M20.5讲授/38第9章建筑环境的测量本章重点难点：空气质量的测量M2/f /399.1空气中气体污染物的测CO、C02、S02等的测量M21讲授/409.2空气含尘浓度及生 物微粒的测量空气含尘浓度及生物微粒的测量M21讲授/41第10 章控制规律与控制器本章重点难点：控制规律、控制器基本功能，控制器种类Ml/4210. 1基本控制规律P、PI、PD、PID的特点和适用场合Ml2讲授/4310.2控制蹈的功能和种 类控制器的功能、控制器的种类Ml1讲授4作业4410.3计算机控制系统PLC、DCS、数据采集系统的基本组成和结构Ml1讲授、讨 论/45第11 章执行器本章重点难点：执行结构和调节机构的种类和使用场合，调节 机构的性能指标M2, M3/4611.1执行机构执行机构的分类、结构和工作原理（气动、电动）M20.5讲授/4711.2调节机构调节机构的分类、结构和工作原理（单座阀、双座阀、风门 阀）M20.5讲授/4811.3调节洵性能指标流量系数、可谓比、流量特性的概念、配管影响M21.5讲授/4911.4执行转的选择执行器选型原则、选择方法M21讲授、讨 论/5011.5气动执行器的辅助 仪表电气转换器和电气阀门定位器的工作原理M20.5讲授4作业5111.6变频器变频器的基本原理和组成M211 /52第12筒单控制系统本章重点难点：过渡过程的分类和指标，自动控制系统设计Ml/章5312. 1祓控对象的特性参 数描述被控对象特性的参数包括放大倍数、时间常数. 滞后时间Ml2讲授2作业5412.2控制系统的设计控制规律和控制器正反作用的选择Ml1讲授/5512.3控制系统的动态特 性控制系统动态特性的性能指标Ml1讲授/5612.4控制系统参数整定方法和投运PID参数整定方法、控制系统投运的步骤Ml0.5讲授4作业57第13 章空调系统的自动化本章重点和难点：空调系统的控制任务Ml/5813. 1庆间的温湿度控制单房间和多房间的温湿度控制方案Ml1讲授/5913.3变风扇系统的控制风扇控制方案Ml1讲授/6014.2冷却水系统的控制冷却水系统的控制任务和控制方案Ml1讲授、讨 论!/6114.3冷冻水系统的控制冷冻水系统的控制任务和控制方案Ml1讲授、讨 论4作业6214.1冷热源输配系统冷热源输配系统的基本流程和原理Ml0.5讲授/63第14 章冷热源与水系统的 控制本章重点和难点：冷热源与水系统的控制任务和方案Ml/6413.2空气处理过程的控 制空气处理过程和控制任务和方案Ml1讲授、讨 论/四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1 .每章1次作业.主要是选择题和分析计算题。2 .成绩采用百分制.根据作业完成准确慢、是否按时上交、是否独立完成评分。3 .选择题考核学生对各种检测仪表和控制仪表的机理等基础知识的掌握程度，分析计算题主要考核学生综合运用所学知 识解决问题的能力。30%2课堂堂晚1,每次课1次，主要是选择题.2 .成绩采用百分制.根据评分标准自动评分。3 .主要用于考核学生自主学习、课堂学习的效果。10%3实脸1 .本课程共3个实验，6学时。2 .成绩采用百分制.根据实脸完成情况评分。3 .考核学生操作仪表的动手能力、对各种仪表的特点和适用场合的理解、对自动控制系统的综合分析能力。10%4期末考试1 .成绩采用百分制.卷面成绩总分100分。2 .题型包括迫空、选择、简答、计算、绦合分析题。3 .主要考核学生对各种自动化仪表的工作机理、特点和适用场合的理解和掌握情况，对简单或复杂控制系统的工作过 程的分析能力。50%五' 科分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1Ml平时作业30%，卜独立思考、按时完成，基础概念清晰，解题思路清晰、计算步骤完整、格式规范、答案准确。B-按时完 成.基础概念基本清晰，解题思路清晰、计算步躲完整.答案基本正确,C按时完成，基础概念不够清 晰,或计算步骤不完整，或答案有部分错误。D-未能按时完成，基础概念不不清晰,或无计算步骤,或答 案错误。2Ml实验30%A-实睑过程中，操作正确,认真完成实验要求，得到正确的实脸结果.实睑报告格式规范,步骤叙述清 楚,正确分析实脸数据。B-实验过程中，操作基本正痢.能够完成实验要求，得到正确的实验结果，实验 报告格式基本规范，步骤叙述基本清楚，实验数据分析基本正确。C-实验过程中，操作基本正确，但未建 完成全部实验要求，或实验报告叙述不清楚，或实验数据分析有误。卜实哈过程中，操作不正珊，或未能 完成全部实验要求，或实验数据处理方法错误。3Ml期末考试40%依据评分标准评定成绩。4M2平时作业25%A-独立思考、按时完成,基础概念清晰.解题思路清晰、计算步骤完整、格式规范、答案准确。B-按时完 成，基础概念基本清晰，解题思路清晰、计算步骤完整,答案基本正确c-按时完成,基础概念不够清晰.或计算步骤不完整，或答案有部分错误。D-未能按时完成，基础概念不不清晰，或无计算步骤，或答 案错误。5M2课堂测验25%根据评分标准进行评分。6M2期末考试50%依据评分标准评定成绩。7M3平时作业40%A-独立思考、按时完成,基础概念清晰.解题思路清晰、计算步骤完整、格式规范、答案准询。B按时完 成,基础概念基本清晰，解题思路清晰、计算步骤完整.答案基本正确c-按时完成,基础概念不够清 晰，或计算步骤不完整，或答案有部分错误。未能按时完成，基础概念不不清晰，或无计算步骤，或答 案错误。8M3期末考试60%依据评分标准评定成纨。评分等级说明：A, B, C, D, E=90-100,80-89, 70-79,60-69,0-59：A, B, C, D=90-100,75-89,60-74,0-59;A. B, C=90-100,75-89.60-74,0-59：M, N=80-100,0-79六' 教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书测量仪表与自动化，牡鹃，中国石油大学出版社，2013, ISRN:978-7-5636-267l-7. （*主教材）2图书建筑设备自动化，江亿，中国建筑工业出版社，2017.8, ISBN:978-7-l 12-20134-2.3图书建筑环境测试技术，方修睦,中国建筑工业出版社，2016.12, ISBN:978-7-l 12-19691-3.4图书暖通空调系统自动化，安大伟，中国建筑工业出版社，2009.7, ISBN:978-7-l 12-11026-1.5图书建筑环境测试金属，万金庆,华中科技大学出版社，2009.8, ISBN:978-7-5609-5590-2.七'实验项目信息序号项目名称实验室名称门牌号组人数学时实验类别要求实验类型上机1压力测量仪表实甦302专业必做综合性否2流量、物位测量仪表实验302专业必做综合性否3控制系统综合实验302专业必做综合性是