《自动化仪表与装置》课程教学大纲.docx

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1、自动化仪表与装置课程教学大纲课程英文 名Automatic Instrument & Device课 程 代 码A0806Y14学分2总学时32理论学时32实验/实践学 时0课程类别学科基础课课程性质限选先修课程电路分析基础、自动控制理论适用专业理工科专业（非计算机专业）开课学院机电工程学院一、课程的地位与任务自动化仪表与装置是自动化专业的学科基础课，以自动控制理论为基础，系统地介 绍工业生产过程中使用的各类自动化控制仪表及装置的特点、原理、结构及其在过程控制系 统中的应用，对各类仪表线路作具体分析，既有模拟式，也有数字式和计算机控制仪表及装 置。通过本课程学习，使学生了解过程控制行业中常用的

2、各类仪表和装置，为后续专业课程 的学习打下扎实的基础。二、课程目标1 .理解自动化仪表与装置的分类、特点、信号制，掌握仪表防爆的基本知识，具有面向 实际过程控制系统的仪表分析能力；2 .掌握变送器、控制器、执行器等仪表和装置的工作原理、结构、工作过程和性能特点； 将所学电路、机械、检测技术知识，融汇到各种仪表分析和应用中，具有获取复杂工程对象 的数据，确定合适的控制方案和控制规律，选择正确的执行元件的能力；3 .理解集散控制系统的特点，掌握DCS的硬件体系结构和软件系统，具有应用自动化 仪表与装置基本原理，针对复杂的控制工程实际问题，进行控制系统分析、设计与改进能力。表1课程目标与相关毕业要求

3、的对应关系课程目标毕业要求（支撑程度H、M、L）毕业要求3-4毕业要求4-1课程目标1L课程目标2H课程目标3L注：1.支撑强度分别填写H、M或L （其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低）；2.毕业要求须根据课程所在专业培养方案进行描述。三、课程主要内容与基本要求第一章绪论了解控制仪表与装置分类、特点；理解仪表间信号传递形式，大小；掌握自动化仪表防爆的标准、防爆措施，控制系统的防爆措施等基本知识。第二章控制器掌握控制规律的表示方法、控制器的基本控制规律；理解模拟控制其的功能、特性、构成；了解数字式控制器的构成原理。第二章变送器理解变送器的构成原理和共性问题；掌握几种差压变送器的组成，分析其输

4、入输出关系；了解典型模拟式温度变送器、一体式温度变送器和智能式温度变送器的构成。第四章 其他常用的单元仪表理解开方器、积算仪的基本概念与原理，掌握安全栅的性能。第五章执行器了解执行器在控制系统中作用，执行器的构成、分类、特点及作用方式；了解执行机构构、工作原理；掌握调节机构的工作原理、流量系数、可调比、流量特性，能够根据实际要求合理选择 执行器，并能使用阀门定位器提高系统性能。第八章集散控制系统理解集散控制系统的基本概念，系统的特点；掌握集散控制系统的硬件软件体系结构，并能分析实际集散控制系统。四、课程教学学时安排表2课程学时安排表教学内容教学 时数学生任务对应课程目标1 .绪论1.1 控制仪

5、表与装置总体 概述1.2 仪表防爆的基本知识1.3 仪表的分析方法4了解控制仪表与装置分类、特点、 信号制，仪表防爆的标准、防爆 措施，控制系统的防爆措施等基 本知识C课程目标12.控制器2.1 控制规律2.2 模拟控制器2.3 数字式控制器6掌握控制规律的表示方法、控制 器的基本控制规律，模拟控制其 的功能、特性、构成；了解数字 式控制器的构成原理。课程目标23.变送器3.1 概述3.2 差压变送器3.3 温度变送器6理解变送器的构成原理和共性问 题，掌握几种差压变送器的组成， 分析其输入输出关系，了解典型 模拟式温度变送器、一体式温度 变送器和智能式温度变送器的构 成。课程目标24.其他常

6、用的单元仪表4.1 平方器4.2 积算器4.3 辅助单元仪表2理解开方器、积算仪的基本概念 与原理，掌握安全栅的性能。课程目标25.执行器5.1 概述5.2 执行机构5.3 调节机构5.4 执行器的选择计算5.5 阀门定位器8了解执行器在控制系统中作用， 执行器的构成、分类、特点及作 用方式，了解执行机构构、工作 原理，掌握调节机构的工作原埋、 流量系数、可调比、流量特性， 能够根据实际要求合理选择执行 器，并能使用阀门定位器提高系 统性能。课程目标28.集散控制系统8.1 概述8.2 DCS的硬件体系结构8.3 DCS的软件体系结构8.4 集散控制系统的应用6理解集散控制系统的基本概念， 系

7、统的特点，掌握集散控制系统 的硬件软件体系结构，并能分析 实际集散控制系统。课程目标3备注：根据学生学情适当调整教学进度，并安排部分教学内容为自学内容，通过作业来对学 生自学情况进行考核。五、实践环节及基本要求本课程的的实验在后续专业基础实验课程中安排。六、达成目标的途径和措施自动化仪表与装置课程教学以课堂教学为主，结合自主学习和专业基础实验，针对 过程控制中各类仪表，学习自动化仪表与装置组成控制方案和控制规律，掌握仪表和装置在 实际过程控制系统中所起各种作用。培养学生分析和解决过程控制系统实际问题的能力。(1)课堂教学主要讲述各种仪表和装置的工作原理、结构、工作过程和性能特点，注意 理论与实

8、践以及注重仪表分析能力的培养和提高。在课堂教学中，充分引入互动环节，提高 教学效果。（2）针对某些较为容易或先期讲解较为充分的知识点，列出部分内容作为学生自主学习 环节，训练、形成良好的专业知识学习方法，培养学生自主学习意识和能力。七、考核方法及成绩评定表3考核方法及成绩评定表考核形式考核内容占比评定标准过 程 考 核大作业与自动化仪表和装置相关的文献检索、资料 查询及运用现代信息技术获取相关信息10%平时作业成绩考核课堂教学各知识点的复习程度、听课效 果和掌握熟练度。20%中国计量 大学学生 课程平时 成绩考核 州9贝IJ课堂表现成绩以点验到课率，课堂互动回答问题等形式， 检验学生学习态度。

9、期 末 考 核期末考试成绩考核各种自动化仪表的基本概念、信号制， 防爆仪表的基本知识，变送器、控制器、执 行器基本原理、特性分析，以及集散控制系 统的体系结构。题型为简答、计算、分析。70%试卷参考 答案和评 分标准表4课程目标考核环节和达成标准课程目标教学 环节考核坏节合格标准课程目标1讲授平时成绩（考勤、作业）A0.6期末考试成绩Cl目标达成度=1义4+MA 9 Cl0 9 Ao课程目标 2讲授、讨论平时成绩（考勤、作业）A0.6期末考试成绩C2目标达成度=Nx0+2xA 9 c20 9 Ao课程目标 3讲授、 讨论平时成绩（考勤、作业）A0.6大作业B期末考试成绩C3目标达成度=0.7

10、x0 + 0.2 x A + 0.1且 C3。A。注：试卷中，课程目标1总分Clo,课程目标2总分C2。，课程目标3总分C3o；试卷中，学生实际获得的课程目标1分数C1 ,课程目标2分数C2,课程目标3分数C3,；八、推荐教材与主要参考书（1）推荐教材周泽魁主编控制仪表与计算机控制装置化学工业出版社，2002年，2015年重印（2）推荐参考书1.2.3.4.5.6.吴勤勤主编 孙自强主编 邵裕森主编 刘波峰主编 潘永湘主编 施仁主编控制仪表及装置（第四版），化学工业出版社，2016年化工自动化及仪表，华东理工大学出版社，2011年过程控制工程（第二版），机械工业出版社,2011年过程控制与自动化仪表，机械工业出版社，2012年过程控制与自动化仪表（第2版），机械工业出版社，2011年自动化仪表与过程控制（第5版），电子工业出版社，2011年