化工仪表及自动化课程整体教学设计

化工仪表及自动化第二版教学设计一、教学目的本教学设计旨在通过对化工仪表及自动化的讲解，使学生掌握化工仪表和自动化的基本知识，了解仪表的性能和使用方法，掌握自动化系统的结构和工作原理，能够对化工生产过程进行监控和控制。

二、教学内容1.化工仪表的分类和性能–仪表的分类和选择–仪表的性能指标–仪表的工作原理和使用方法2.传感器的原理和应用–传感器的分类和特点–传感器的工作原理–传感器的应用和使用方法3.控制系统的原理和结构–控制系统的基本原理–控制系统的结构和组成–控制系统的稳定性和调节性能4.数字化控制系统–数字化控制系统的概念和特点–PLC控制系统的硬件和软件架构–DCS控制系统的硬件和软件架构三、教学重点和难点教学重点：掌握化工仪表和自动化控制系统的基本知识，理解传感器的原理和应用。

教学难点：深入理解控制系统的原理和稳定性调节性能，能够应用数字化控制系统对化工生产过程进行监控和控制。

四、教学方法1.讲授法：通过教师讲解课堂教学。

2.实验法：通过实验教学，帮助学生掌握仪表和传感器的使用技能。

3.课堂讨论法：通过给出案例，进行讨论，促进学生思考和讨论。

五、教学手段和设备1.课堂黑板、教科书和讲义。

2.实验室设备：pH计、温度计、压力计、流量计、液位计等化工仪表，传感器实验箱等设备。

3.数字化控制系统仿真软件。

六、实验教学方案实验一：仪表的工作原理和使用方法实验目的：通过对不同类型的化工仪表进行实验，掌握仪表的性能和使用方法。

实验内容：1.pH计的使用方法。

2.温度计的使用方法。

3.压力计的使用方法。

4.流量计的使用方法。

5.液位计的使用方法。

实验二：传感器的原理和应用实验目的：通过对传感器原理和应用的讲解及实验，掌握传感器的工作原理和应用技能。

实验内容：1.热电偶传感器的原理和应用。

2.压力传感器的原理和应用。

3.电导率传感器的原理和应用。

4.红外线传感器的原理和应用。

实验三：数字化控制系统实验目的：通过数字化控制系统的模拟实验，理解控制系统的原理和软件架构。

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。

《化工仪表及自动化》(课程名称)整体教学设计（2013～2014学年第2学期）（第2学年第1学期）课程名称：化工仪表及自动化所属系部：电气与自动化技术系制定人：刘伟杰合作人：制定时间：2014年3月山东化工技师学院课程整体教学设计一、课程基本信息课程名称：化工仪表及自动化课程代码：0900080学分：6学分学时：96授课时间：第3学期授课对象：化工工艺专业学生课程类型：化工工艺专业必修课先修课程:化工原理、化工设备、化工后续课程:毕业实训制图现状设想课程名称：化工仪表及自动化课程名称：化工生产自动控制课程学时：理论72+实训40 课程学时：96学时教学模式：理论+实训教学教学模式：项目化教学教学方式：以知识为主教学方式：以能力为主主体地位：教师讲授为主主体地位：学生主体，教师主导考核方式：平时成绩+试卷成绩考核方式：过程考核，产品考核二、课程定位1、课程面向的岗位化工生产操作工、主控操作、生产管理（车间主任、工段主管）图1 应用化工技术专业岗位及晋升2、本课程在课程体系中的位置，包括时间上的和内容上为专业必修课程，第四学期进行，主要包括化工仪表和自动控制两个方面的内容。

3、与相关的同类课程的比较，如中职、培训班、本科等图2 本课程与其他同类课程比较三、课程目标设计总体目标：在生产操作工岗位工作任务的引领下，通过完成典型化工单元自动控制工作项目，使学生掌握化工生产控制的常见方法、基本原理和操作技能，能够运用化工仪表及控制系统，组织优化化工生产。

能力目标：通过完成氯碱生产中典型的换热控制、液位控制等自动控制项目，根据企业生产操作规程和工艺控制流程图，完成仪表的使用、维护和故障判断，利用控制仪表及系统进行装置开、停车和组织生产。

单项能力目标：1、常见温度、压力、液位和流量等常见仪表种类的识别；2、能根据仪表技术说明书的要求正确使用常用检测仪表，能对变送器实施正确地调零、零点迁移、量程扩展操作；能根据工艺和控制要求，合理设置智能PID 控制器的相关参数；3、能识别工艺管道及控制流程图中的测量点符号、连接线符号、被测变量符号、以及仪表的位号；4、简单控制系统、串级控制系统、均匀控制系统、比值控制系统的判断以及控制的特点（如精度、滞后、稳定性等）区分；5、能够画出简单控制系统，识别出执行器、控制器及检测变送器，能将被控变量、操作变量、设定值、负反馈、被控对象、干扰、检测变送、偏差、比较机构、控制器和执行器与实物进行联系区分；6、酒精蒸馏DCS控制系统的开停车；7、能根据仪表技术说明书的维护要求，能对仪表的常见故障和线路故障合理分析判断；8、气动执行器和电动执行器使用；9、利用控制仪表及系统进行装置开、停车及运行；10、能够根据工艺要求，综合运用知识和各种方法，选择简单控制系统并加以实施。

化工仪表及自动课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握化工仪表及自动化的基本原理、结构、应用和维护，培养学生具备一定的实际操作能力和解决实际问题的能力。

具体目标如下：1.知识目标：（1）了解仪表及自动化的基本概念、发展历程和分类；（2）掌握各类仪表的工作原理、结构特点和应用范围；（3）熟悉仪表控制系统的基本组成、工作原理和应用场合；（4）了解仪表及自动化的最新发展和趋势。

2.技能目标：（1）能够正确选择和使用各类仪表；（2）能够分析和解决仪表及自动化过程中的故障；（3）具备一定的仪表安装、调试和维护能力；（4）能够运用所学知识进行简单的自动化系统设计。

3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的团队合作意识和动手能力；（2）增强学生对仪表及自动化行业的认同感和责任感；（3）培养学生严谨的科学态度和创新精神；（4）提高学生对国家化工产业发展的关注度和使命感。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.仪表及自动化基本概念、发展历程和分类；2.压力、流量、温度、湿度等基本参数的测量原理及仪表；3.显示仪表、控制仪表、调节仪表和执行器的作用原理及应用；4.仪表控制系统的基本组成、工作原理和应用场合；5.自动化仪表设备的安装、调试和维护；6.仪表及自动化的最新发展和趋势。

三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法，包括：1.讲授法：用于传授基本概念、原理和知识点；2.案例分析法：通过实际案例，使学生更好地理解仪表及自动化的应用；3.实验法：培养学生动手能力，巩固所学知识；4.讨论法：鼓励学生积极参与，培养团队合作意识和解决问题的能力。

四、教学资源为实现教学目标，我们将准备以下教学资源：1.教材：《化工仪表及自动化》及相关辅助资料；2.参考书：介绍仪表及自动化领域的经典著作和最新研究成果；3.多媒体资料：包括课件、视频、图片等，用于辅助教学；4.实验设备：具备各类仪表和自动化设备的实验室，供学生实践操作。

《化工仪表及自动化》课程整体教学设计（2012 - 2013 学年第1学期）、管理信息二、课程设计2.1课程目标2.1.1职业能力目标1能掌握化工仪表在炼油、化工生产中的重要地位。

2能根据化工工艺条件进行常规仪表的选型。

3能顺利进行化工仪表的使用与调校。

4能根据工艺条件进行常规仪表的安装。

5能根据工艺参数、工艺条件进行简单控制系统的设计、控制规律的选择及参数的整定6能根据仪表的表象进行故障的分析、判断并排故。

2.1.2知识目标1熟悉仪表在现代化生产的重要地位。

2了解化工仪表的检测原理、组成结构、适用范围、安装注意事项与原理3掌握化工自动控制系统组成与结构4掌握自动化基本控制规律对过渡过程的影响并掌握简单控制系统的结构组部成及设计要素。

5掌握执行器的结构分类、适用范围及安装维护注意事项。

2.1.3素质目标1树立安全生产意识，建立正确防火、防爆、防毒。

2明确本岗位与其它工序操作人员及现场操作人员的关系，解决生产中的问题。

3能深入思考可能出现的问题，正确应对并迅速作出反应，如不能解决及时汇报或报修。

2. 2课程教学活动设计2. 2. 1课程内容设计2. 2. 2能力训练项目设计2. 2. 3教学进度表三、教学材料教材：《化工仪表及自动化》厉玉鸣化学工业出版社参考资料：《集散控制系统的应用》常慧玲化学工业出版社《化工仿真操作实训》陈群化学工业出版社仪器设备：在教学过程中，应用多媒体、投影仪等教学资源辅助教学及仿真软件四、教学组织形式1．在教学过程中的第一学期教学内容主要以理论知识为主，配要仿真操作，从操作中加强学生对理论知识的理解。

为2．在教学过程中，实行理论实践一体化教学，广泛应用图片、动画等教学资源辅助教学，提高学生学习兴趣，激发学生的成就动机。

3．教学过程中采用讨论、提问、及小组个人训练等形式，强化学生思考和分析解决问题的能力，严谨的工作态度，同时强化安全教育，提高安全意识。

4、强化化工生产中各仪表的应用范围及安装维护注意事项，为日后的岗位训练打下一定的基础。

【最新整理，下载后即可编辑】《化工仪表及自动化》课程整体教学设计（2012 - 2013 学年第1学期）一、管理信息二、课程设计2.1课程目标2.1.1职业能力目标1能掌握化工仪表在炼油、化工生产中的重要地位。

2能根据化工工艺条件进行常规仪表的选型。

3 能顺利进行化工仪表的使用与调校。

4能根据工艺条件进行常规仪表的安装。

5能根据工艺参数、工艺条件进行简单控制系统的设计、控制规律的选择及参数的整定6能根据仪表的表象进行故障的分析、判断并排故。

2.1.2知识目标1熟悉仪表在现代化生产的重要地位。

2了解化工仪表的检测原理、组成结构、适用范围、安装注意事项与原理3掌握化工自动控制系统组成与结构4掌握自动化基本控制规律对过渡过程的影响并掌握简单控制系统的结构组部成及设计要素。

5掌握执行器的结构分类、适用范围及安装维护注意事项。

2.1.3素质目标1 树立安全生产意识，建立正确防火、防爆、防毒。

2明确本岗位与其它工序操作人员及现场操作人员的关系，解决生产中的问题。

3 能深入思考可能出现的问题，正确应对并迅速作出反应，如不能解决及时汇报或报修。

2．2 课程教学活动设计2．2．1课程内容设计2．2．2能力训练项目设计2．2．3教学进度表教材: 《化工仪表及自动化》厉玉鸣化学工业出版社参考资料:《集散控制系统的应用》常慧玲化学工业出版社《化工仿真操作实训》陈群化学工业出版社仪器设备：在教学过程中，应用多媒体、投影仪等教学资源辅助教学及仿真软件。

四、教学组织形式1．在教学过程中的第一学期教学内容主要以理论知识为主，配要仿真操作，从操作中加强学生对理论知识的理解。

为2．在教学过程中，实行理论实践一体化教学，广泛应用图片、动画等教学资源辅助教学，提高学生学习兴趣，激发学生的成就动机。

3．教学过程中采用讨论、提问、及小组个人训练等形式，强化学生思考和分析解决问题的能力，严谨的工作态度，同时强化安全教育，提高安全意识。

4、强化化工生产中各仪表的应用范围及安装维护注意事项，为日后的岗位训练打下一定的基础。

目录•课程介绍与教学目标•化工仪表基础知识•自动化控制系统原理•化工过程参数检测仪表•化工过程控制技术应用•自动化系统集成与优化设计•实验教学与案例分析•课程总结与展望课程背景及意义化工行业发展趋势随着化工行业的快速发展，自动化技术在生产过程中的应用越来越广泛，对化工仪表及自动化的需求也日益增长。

人才培养需求培养具备化工仪表及自动化技术应用能力的高素质技术技能人才，满足化工行业对人才的需求。

课程定位本课程是化工类专业的一门重要专业基础课，旨在培养学生掌握化工仪表及自动化技术的基本理论和基本技能。

知识目标能力目标素质目标030201教学目标与要求课程内容及安排化工自动化技术常见化工仪表及应用流量仪表、物位仪表等常见化工仪表的结构、工作原理和使用方化工仪表基础知识化工生产过程自动化控制结合实例讲解化工生产过程的自动化控制方案设计与实施。

实验与实训分析仪表包括对物质成分进行分析。

包括液位计、料位计等，用于测量容器中液体或固体物料的高度。

流量测量仪表包括流量计、流量开关等，用于测量管道中流体流量。

温度测量仪表包括热电偶、热电阻等，用于压力测量仪表仪表分类及功能测量误差与精度测量误差来源精度等级误差处理仪表选型与安装安装要求选型原则确保安装位置合适，避免干扰和振动，保证测量准确性。

维护保养自动控制系统组成接收设定值和测量值，根据控制算法输出控制信号。

被控制的工艺设备或过程，其输出量受到控制信号的影响。

将被控对象的输出量转换为标准信号，传递给控制器。

接收控制器的输出信号，驱动被控对象实现控制目标。

控制器被控对象测量变送器执行器控制原理与方法反馈控制原理通过比较设定值与测量值的偏差，控制器输出控制信号以减小偏差。

前馈控制原理根据已知干扰量或预测值，提前调整控制信号以抵消干扰。

控制方法包括PID控制、模糊控制、神经网络控制等，根据被控对象特性和控制要求选择合适的方法。

控制器设计与参数整定控制器设计01参数整定02整定方法03热电偶温度计热电阻温度计红外测温仪弹性式压力表电气式压力计液压式压力计差压式流量计转子流量计涡街流量计浮子式液位计静压式物位计雷达物位计1 2 3液体输送设备流量检测与调节压力检测与控制液体输送过程控制精馏塔过程控制精馏塔结构温度检测与控制压力检测与控制化学反应过程控制反应器类型温度检测与控制压力检测与控制蒸发过程控制蒸发设备01温度检测与控制02压力检测与控制03DCS（分布式控制系统）PLC（可编程逻辑控制器）SCADA（监视控制与数据采集系统）DCS/PLC/SCADA系统介绍系统集成方法与技术系统集成方法包括硬件集成、软件集成和网络集成等，其中硬件集成涉及传感器、执行器、控制器等设备的选型和配置；软件集成涉及操作系统、数据库、编程语言等的选择和开发；网络集成涉及通信协议、数据传输、网络安全等方面的设计和实施。