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化工仪表及自动化教案一、教学目标：1. 让学生了解化工仪表的分类和基本原理。
2. 使学生掌握化工自动化的基本概念和系统组成。
3. 培养学生运用化工仪表和自动化技术解决实际问题的能力。
二、教学内容：1. 化工仪表的分类和基本原理2. 压力、流量、温度、液位等基本参数的测量方法3. 化工自动化的基本概念和系统组成4. 常用自动控制仪表及其应用5. 自动化控制系统的设计和实施三、教学方法：1. 讲授：讲解化工仪表和自动化技术的基本原理、概念和应用。
2. 演示：通过实物或动画演示化工仪表的工作原理和自动化系统的运行过程。
3. 案例分析：分析实际工程案例，让学生了解化工仪表和自动化技术在实际中的应用。
4. 小组讨论：分组讨论自动化控制系统的设计和实施，培养学生的团队协作能力。
四、教学准备：1. 教材、教案、课件等教学资源。
2. 化工仪表模型、图片、视频等教学素材。
3. 计算机、投影仪等教学设备。
1. 导入：通过提问或情景创设，引发学生对化工仪表和自动化技术的兴趣。
2. 讲解：详细讲解化工仪表的分类、基本原理和应用，以及自动化系统的组成和设计。
3. 演示：展示化工仪表模型或动画，让学生直观地了解其工作原理。
4. 案例分析：分析实际工程案例，让学生了解化工仪表和自动化技术在实际中的应用。
5. 小组讨论：分组讨论自动化控制系统的设计和实施，培养学生解决实际问题的能力。
6. 总结：对本节课的主要内容和知识点进行归纳总结。
7. 作业布置：布置相关练习题，巩固所学知识。
六、教学评估：1. 课堂问答：通过提问方式检查学生对化工仪表和自动化基础知识的理解程度。
2. 小组讨论：评估学生在小组讨论中的参与程度和问题解决能力。
3. 作业批改：检查学生对课堂所学知识的掌握情况，以及对实际问题的分析能力。
4. 期中考试：设置期中考试，全面评估学生对课程内容的掌握情况。
七、教学拓展：1. 邀请相关领域的专家或企业代表进行讲座，分享实际工作经验和行业动态。
化工自动化的主要内容：化工生产过程自动化，一般包括自动检测、自动操纵、自动保护和自动控制等方面的内容。
化工生产过程自动化的意义：（1）加快生产速度，降低生产成本，提高产品产量和质量。
（2）减轻劳动强度，改善劳动条件。
（3）能够保证生产安全，防止事故发生或扩大，达到延长设备使用寿命，提高设备利用能力的目的。
（4）能改变劳动方式，提高工人文化技术水平，为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。
自动控制系统的基本组成被控对象和自动化装置（测量元件与变送器、控制器、执行器）。
简单调节系统是闭合回路和负反馈。
自动控制系统是具有被控变量负反馈的闭环系统 控制系统按被调参数的变化规律可分为哪几类？简述每种形式的基本含义。
开环自动控制系统：操纵变量可以改变被控变量，但被控变量对操纵变量没有影响。
闭环自动控制系统：操纵变量可以改变被控变量，被控变量又对操纵变量产生影响。
定值控制系统：给定值为常数；随动控制系统：给定值为变数，要求跟随变化；程序控制调节系统：按预定时间顺序控制参数。
调节器参数工程整定法包括有临界比例法、衰减曲线法、经验凑试法。
过渡过程有哪几种形式非周期衰减过程。
衰减振荡过程。
等幅振荡过程。
发散振荡过程。
控制系统的品质指标的参数有最大偏差A 或超调量B 、衰减比N 、余差C 、过渡时间、震荡周期T 或频率等。
数学模型的方法有两种。
其中一种是根据过程的内在机理，通过物料和能量平衡关系，用机理建模的方法求取过程的数学模型。
描述对象特性的三个参数是放大系数K/R 、时间常数T/AR 和滞后时间t ，如果时间常数越大，系统的响应速度越慢，系统的稳定性越好。
特性测取法：阶跃反应曲线法，矩形脉冲法放大系数是总变化值除以量程/阶跃值除以量程DDZ 表示电动单元组合，PI206压力指示工段序号，有横杠集中仪表盘面，没是就地 灵敏度：仪表指针的线位移或角位移，与引起这个位移的被测参数变化量的比值，可表示为x a S ∆∆=。
《化工仪表及自动化》课程标准一、课程基本信息1.课程名称：化工仪表及自动化2.课程编码：3.适用专业：应用化工技术、煤化工技术4.课程学时：345.所属教学单位：化工学院二、课程性质与定位本课程是应用化工技术专业的专业基础课程，属于必修课程。
在整个专业人才培养方案中起到重要的基础和支撑作用，是帮助学生掌握生产工艺及设备控制操作的基础。
该课程从自动控制系统的基本概念入手，讲述自动控制系统的各个基本环节，包括被控对象、测量元件及变送器、显示仪表、自动控制仪表、执行器等；最后结合化工生产过程讲述几种典型常用仪表的使用与安装。
通过对本门课程的学习，应能了解化工仪表及自动控制的基本知识，理解自动控制系统的组成、基本原理及各环节的作用；能根据工艺要求，能了解化工对象的基本特性及其对控制过程的影响；能了解基本控制规律及其控制其参数与被控过程的控制质量之间的关系；能了解主要工艺参数（温度、压力、流量及物位）的基本测量方法和仪表的工作原理及其特点；在生产控制、管理和调度中，能正确地选用和使用常用的测量仪表和控制装置，使它们充分发挥作用；能在生产开停过程中，初步掌握自动控制系统的投运及控制器的参数整定；能在自动控制系统运行过程中，发现和分析出现的一些问题和现象，以便提出正确的解决方法。
通过本门课程及其先修课程的学习，取得化工总控工以及燃料检验工的相应技能证书，具备从事应用化工技术职业岗位的基本职业能力。
三、课程目标四、课程内容及学习任务设计1.课程整体设计五、考核与评价六、教学实施条件1.教学团队配备专兼职教师5人，其中双师型教师3 名，企业兼职教师2名，职称结构合理，分别负责依托校内实训室的理论实践教学，以及依托企业的实际工程案例教学，互补性强。
2.实践教学条件本课程采用“教、学、做”一体的教学方式，因此教室也是实训室，要求具有常用传感器、相应电子元件，电源、检测设备、并能容纳40人同时学习和实训的场地。
3.教材及主要参考文献高职高专规划教材《化工仪表及自动化》（第三版，厉玉鸣主编）4.其他条件《化工仪表及自动化》网络课程资源，包括电子教案、课件、部分教学视频、案例库、习题库等相关参考资料。
《化工仪表及自动化》课程总结在化工生产中，仪表和自动化技术的应用至关重要。
通过《化工仪表及自动化》这门课程的学习，我对化工生产过程中的测量、控制和自动化有了更深入的理解和认识。
课程伊始，我们学习了化工仪表的基本概念和分类。
化工仪表主要包括检测仪表、显示仪表、控制仪表和执行器等。
检测仪表用于测量化工生产过程中的各种参数，如温度、压力、流量、液位等。
显示仪表则将检测到的参数以直观的方式呈现给操作人员，以便他们及时了解生产过程的状况。
控制仪表根据设定的控制策略，对生产过程进行调节和控制。
执行器则是将控制信号转化为实际的动作，如调节阀的开度调整等。
温度测量是化工生产中常见的参数测量之一。
我们了解到了各种温度测量仪表，如热电偶、热电阻和温度计等。
热电偶基于热电效应工作，具有测量范围广、响应速度快等优点。
热电阻则利用电阻随温度的变化来测量温度，精度较高。
不同类型的温度计，如玻璃液体温度计和双金属温度计，也各有其适用场景。
在实际应用中，需要根据测量要求和工况条件选择合适的温度测量仪表，并进行正确的安装和校准。
压力测量同样重要。
常见的压力测量仪表有液柱式压力计、弹性式压力计和压力变送器等。
液柱式压力计简单直观，但测量范围有限。
弹性式压力计结构简单、使用方便，但精度相对较低。
压力变送器则将压力信号转换为标准电信号输出，便于远距离传输和与控制系统连接。
流量测量是课程中的一个重点内容。
我们学习了多种流量测量方法和仪表，如差压式流量计、转子流量计、电磁流量计和超声波流量计等。
差压式流量计通过测量节流元件前后的压差来计算流量，但其测量精度受到流体物性和流动状态的影响。
转子流量计则基于浮子在锥形管中的上升高度与流量的关系进行测量，适用于中小流量的测量。
电磁流量计利用电磁感应原理测量导电液体的流量，具有测量精度高、无阻流部件等优点。
超声波流量计通过测量超声波在流体中的传播速度来计算流量，非接触式测量使其在一些特殊场合具有优势。
《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。
P161. 化工自动化是化工、炼油、食品、轻工等化工类型生产过程自动化的简称。
在化工设备上，配备上一些自动化装置，代替操作人员的部分直接劳动，使生产在不同程度上自动地进行，这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法，称为化工自动化。
实现化工生产过程自动化的意义：（1）加快生产速度，降低生产成本，提高产品产量和质量。
（2）减轻劳动强度，改善劳动条件。
（3）能够保证生产安全，防止事故发生或扩大，达到延长设备使用寿命，提高设备利用能力的目的。
（4）能改变劳动方式，提高工人文化技术水平，为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。
2、化工自动化主要包括哪些内容？一般要包括自动检测、自动保护、自动操纵和自动控制等方面的内容。
1-3自动控制系统主要由哪些环节组成？解自动控制系统主要由检测变送器、控制器、执行器和被控对象等四个环节组成。
4、自动控制系统主要由哪些环节组成？自动控制系统主要由测量元件与变送器、自动控制器、执行器和被控对象等四个环节组成。
1-5题1-5图为某列管式蒸汽加热器控制流程图。
试分别说明图中PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意义。
题1-5图加热器控制流程图解PI-307表示就地安装的压力指示仪表，工段号为3，仪表序号为07；TRC-303表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的温度控制仪表；工段号为3，仪表序号为03；FRC-305表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的流量控制仪表；工段号为3，仪表序号为05。
6、图为某列管式蒸汽加热器控制流程图。
试分别说明图中PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意义。
PI-307表示就地安装的压力指示仪表，工段号为3，仪表序号为07；TRC-303表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的温度控制仪表；工段号为3，仪表序号为03；FRC-305表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的流量控制仪表；工段号为3，仪表序号为05。
石油化工仪表自动化控制技术石油化工仪表自动化控制技术是石油化工行业中的重要技术之一，它的主要目的是通过仪表自动化来控制和监测石油化工过程中的各种参数和设备，以实现高效、安全、稳定的生产。
石油化工仪表自动化控制技术的应用范围非常广泛，涉及到石油化工生产中的各个环节，包括流程控制、温度控制、压力控制、液位控制、浓度控制等等。
它可以实现对石油化工生产过程的实时监测和自动调节，提高了生产效率和产品质量，降低了生产成本和人工干预的程度。
石油化工仪表自动化控制技术主要依靠各种传感器、控制阀和控制系统来实现。
传感器可以感知石油化工过程中的各种物理量，如压力、温度、流量等，将这些物理量转化为电信号，通过控制系统的处理，最终控制阀根据信号来控制输入或输出的物料和能量，实现对过程的控制。
石油化工仪表自动化控制技术的核心是控制系统，它包括了硬件和软件两个方面。
硬件主要包括传感器、控制阀、执行器、数据采集和处理设备等，软件主要包括控制算法、运行程序、人机界面等。
控制系统可以根据预设的目标和参数，对石油化工过程进行实时监测和调整，以达到理想的控制效果。
石油化工仪表自动化控制技术的应用带来了很多优势。
它可以提高生产效率和产品质量，减少生产过程中的人为错误和浪费，保证了产品的一致性和稳定性。
它可以提高生产安全性，减少事故的发生，保护工人的安全和健康。
它还可以降低能源和原材料的消耗，减少对环境的污染，实现绿色生产。
石油化工仪表自动化控制技术是石油化工行业中非常重要的技术，它可以实现生产过程的自动化控制和监测，提高生产效率和产品质量，确保生产安全和环境保护。
随着科技的不断进步和石油化工行业的发展，石油化工仪表自动化控制技术将得到更加广泛的应用和推广。
