《过程控制系统》课程教学大纲.docx

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1、过程控制系统课程教学大纲一、课程基本信息课程中文名称过程控制系统课程英文名称Process Control System课程编号33142203课程模块口思想政治理论课口通识教育课口专业基础课0专业课课程性质0必修口限选口专业任选口任选总学时40讲授学时32实验（专题辅导） 学时8总学分2.5开课单位电子与信息 工程学院开课系（室）自动化系授课对象大三本科生适用专业自动化专业先修课程电路、自动控制原理、模拟电子技术、数字电子技术、传感器及检测技术、计算机 控制、微机原理与接口技术、电气控制及PLC二、课程简介和教学目标1 .课程简介本课程是自动化专业的专业必修课程。通过本课程的学习，使学生了解

2、过程控制这一自 动化技术在石油、化工、电力、冶金、机械、轻工、原子能、环保等许多重要国民经济领域 中的应用，掌握过程控制系统的基本概念、基本组成环节和基本控制规律及自动控制系统中 调节器的工程设计方法，r解过程控制系统的基本工作原理及构造，为今后走上工作岗位， 从事生产过程自动控制工作打下初步基础。2 .教学目标教学目标1:掌握过程控制系统的特点、组成及其工作原理。教学目标2：培养具备掌握简单到复杂过程控制系统工作原理分析及其工程设计能力。教学目标3：培养具有独立进行过程控制系统的设计、调试、投运和参数整定及分析、 处理过程控制中各种工程实际问题的能力。教学目标4 ：能够坚守客观、公正、诚信的

3、原则；尊重他人，具有良好的合作态度与协 作精神；主动积极的工作态度，持续钻研以提高专业素养。教学目标5 （课程思政）：引导学生树立正确的人生观、世界观和价值观，增强学生实业报国的理想信念。3.教学目标与毕业要求指标点的支撑关系三、理论教学教学目标支撑毕业要求对应指标点教学目标11.工程知识掌握本专业所需的数学、自然科学、工程基础和专业知识，能够用于 解决自动化领域的一般工程和复杂工程问题。教学目标22 .问题分析具备在自动化领域提出问题、分析问题和解决问题的工程实践能力， 能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、分析自动化相关 领域的工程问题，以获得有效结论。3 .设计/开发解

4、决方案树立全面的系统观念，具备较强的自动化及相关系统的设 计、开发和应用的基本能力，能够设计针对自动化相关领域控制工程问题的解决 方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）、流程或算法，并能够在设计环 节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。教学目标34 .研究能够基于科学原理并采用科学方法对自动化控制工程问题进行研究，包 括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。具有开展 学科相关的科学研究、知识或技术创新的基本能力。5.2能够选择与使用恰当的仪器、信息资源、工程工具和专业模拟软件，对自动 化相关领域的工程问题进行分析、计算与设计；能够针对具体的

5、对象，开发或选 用满足特定需求的现代工具，模拟和预测专业问题，并能够分析其局限性。教学目标48.2理解诚实公正、诚信守则的工程职业道德和规范，并能在工程实践中自觉遵 守；理解工程师对公众的安全、健康和福祉，以及环境保护的社会责任，能够在 工程实践中自觉履行责任。9 .个人和团队具有良好的独立工作能力、团队合作能力和组织管理协作能力， 能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。10 .沟通能够就复杂的自动化控制工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟 通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。并具备 一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。12

6、.终身学习具有跟踪和发展自动化及相关领域新理论、新知识和新技术的能 力，具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。教学目标53.2能够针对特定需求，完成单元（部件）的设计；能够进行系统或工艺流程设 计，在设计中体现创新意识，并在设计中能够考虑安全、健康、法律、文化及环 境等制约因素。8.1有正确的价值观，理解个人与社会的关系，了解中国国情。表1理论教学安排序号章节（学时）学习内容（含重点、难点）教学方法、手段支撑教学目标其他1第1章过程 控制系统概 述1、过程控制系统组成及特点（*）2、过程控制系统分类及性能指标（）（）3、过程控制技术的发展（）以多媒体为主， 辅以黑板教学，

7、仿真演示。启发 式教学和课堂 讨论相结合1, 2序号章节（学时）学习内容（含重点、难点）教学方法、手段支撑教学目标其他4、过程控制系统的研究对象 与任务（）2第2章过程检测仪表（6）1、检测仪表组成及接线方式（*）2、测量误差及处理（）3、安全防爆基础（）4、温度检测1 （*）5、压力检测（）6、流量检测（）7、物位检测（）8、过程控制中的软测量技术以多媒体为主， 辅以黑板教学， 仿真演示。启发 式教学和课堂 讨论相结合1, 23第3章过程执行器（4）1、调节阀（）2、变频器（）（）以多媒体为主， 辅以黑板教学， 仿真演示。启发 式教学和课堂讨 论相结合1, 24第4章被控 过程（4）1、被控

8、过程特性（）2、过程特性对控制品质的影 响（）3、被控过程数学模型（）4、过程建模（）（）以多媒体为主， 辅以黑板教学， 仿真演示。启发 式教学和课堂讨 论相结合1, 25第5章常规 过程控制策 略（4）1、开关控制（）2、PID控制（）3、PID参数的整定（）（）4、PID调节器控制规律的选 择（）（）5、过程控制系统的投运与维 护（）以多媒体为主， 辅以黑板教学， 仿真演示。启发 式教学和课堂讨 论相结合1, 2, 36第7章串级控制系统（4）1、串级控制系统结构（）2、串级控制系统分析（） （）3、串级控制系统设计（） （）4、串级控制系统设计举例 （*）以多媒体为主， 辅以黑板教学，

9、仿真演示。启发 式教学和课堂讨 论相结合1, 2, 3, 47第8章复杂 过程控制系 统（6）1、前馈控制系统（）2、时间滞后控制系统（）3、解耦控制系统（）（）4、比值控制系统（）5、均匀控制系统（）6、超弛控制系统（）7、分程控制系统（）以多媒体为主， 辅以黑板教学， 仿真演示。启发 式教学和课堂讨 论相结合1, 2, 3, 4序号章节（学时）学习内容（含重点、难点）教学方法、手段支撑教学目标其他8、阀位控制系统（）8第9章计算 机过程控制 系统（2）1、计算机过程控制系统的特 点和构成2、计算机过程控制系统的应 用型式3、集散控制系统（）4、基于PLC的监督与数据采 集系统（）5、现场总

10、线技术6、计算机信息集成技术以多媒体为主， 辅以黑板教学， 仿真演示。启发 式教学和课堂讨 论相结合1, 2, 3, 4四、实验教学表2实验教学安排序号实验项目名称（学时）实验内容实验类型支撑教学目标其他1液位、压力、温度和流 量信号检测时常见过程参数的 信号检测验证性1. 2, 42单容水箱特性测试对单容恒液位控制 系统的特性进行测 试验证验证性1. 2, 43串联水箱P1D特性测试对串联水箱液位控 制进行PID设计及 其测试验证设计性1, 2, 3, 44锅炉温度PID特性测试根据温度过程进行 PID设计及其过程 特性验证设计性1, 2, 3, 4五、考核与成绩评定方法表3课程考核及评价细

11、则成绩组成考核/评价环节分值考核/评价细则支撑教学目标平时成绩出勤率10根据学生平时上课的出勤率，视 其对课程学习的态度及枳极程 度，按10%计入课程总成绩1、 2、 3, 4课堂练习及讨论10根据学生平时上课的课堂表现及 互动情况，按10%计入课程总成 绩1、 2、 3、 4成绩组成考核/评价环节分值考核/评价细则支撑教学目标课后练习10根据学生课后作业完成情况视其 对课程学习的态度及积极程度， 按10%计入课程总成绩1、 2、 3, 4实验环节10根据学生实验完成情况，分等级， 按10%计入课程总成绩1、 2、 3、 4考试成绩考试的卷面成绩60根据学生卷面大题完成情况，按 60%计入课程总成绩1、 2、 3, 4六、建议教材及相关教学资源建议教材：1陈夕松，汪木兰.过程控制系统（第3版）M.北京：科学出版社,2013. 建议参考书：1金以慧.过程控制（第3版）M.北京：清华大学出版社,2006.2邵裕森,戴先中.过程控制工程M.北京：机械工业出版社,2002.3吴勤勤控制仪表及装置M.北京：化学工业出版社,1997.