工程工业控制课程设计概述(doc 37页)

工程控制课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握工程控制的基本概念、原理和应用，培养学生的工程思维和问题解决能力。

具体目标如下：1.知识目标：学生能够理解工程控制的基本概念、原理和术语，如反馈控制、比例积分微分控制等；了解工程控制在实际工程中的应用和意义。

2.技能目标：学生能够运用工程控制原理分析和解决实际工程问题，能够设计和调整简单的控制系统；培养学生的工程图纸阅读和绘制能力。

3.情感态度价值观目标：培养学生对工程控制的兴趣和好奇心，激发学生对工程技术的热爱和责任感，培养学生的团队合作意识和创新精神。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括工程控制的基本概念、原理和应用。

具体内容包括：1.工程控制的基本概念：介绍工程控制的定义、目的和意义，解释反馈控制、开环控制等基本概念。

2.工程控制的原理：讲解比例积分微分控制原理，包括PID控制器的原理和应用。

3.工程控制的应用：介绍工程控制在工业、农业、医疗等领域的应用实例，分析控制系统的性能指标和优化方法。

三、教学方法为了达到本节课的教学目标，将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。

具体方法包括：1.讲授法：通过讲解工程控制的基本概念、原理和应用，使学生掌握相关知识。

2.案例分析法：通过分析实际工程案例，使学生了解工程控制的应用和意义，培养学生的工程思维和问题解决能力。

3.实验法：安排实验室实践环节，让学生动手设计和调整简单的控制系统，培养学生的实际操作能力和创新能力。

四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施，将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，如《工程控制原理》等，为学生提供系统的理论知识。

2.参考书：提供相关的参考书籍，如《控制系统设计手册》等，为学生提供更多的学习资源。

3.多媒体资料：制作精美的PPT课件，运用图片、动画等形式展示工程控制的相关概念和实例，提高学生的学习兴趣。

4.实验设备：准备相应的实验设备，如控制器、传感器等，为学生提供实际操作的机会，增强学生的实践能力。

工控系统机理课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解工控系统的基本概念，掌握其工作原理及各组成部分的功能。

2. 学生能掌握工控系统中的常见传感器、执行器的工作原理及应用。

3. 学生能了解工控系统中的控制算法，如PID控制、模糊控制等，并理解其适用场景。

技能目标：1. 学生能运用所学知识，分析实际工控系统问题，提出合理的解决方案。

2. 学生能运用相关软件工具，如CAD、PLC编程软件等，进行工控系统的设计和仿真。

3. 学生具备团队协作能力，能与他人共同完成工控系统的设计与调试。

情感态度价值观目标：1. 学生对工控系统产生兴趣，激发探索精神和创新意识。

2. 学生能够认识到工控技术在国家经济发展和工业自动化中的重要性，增强社会责任感和使命感。

3. 学生在学习和实践过程中，培养严谨、细致、勤奋的工作态度。

课程性质：本课程为实践性较强的学科，结合理论知识与实际操作，旨在培养学生的工控系统设计能力和实践技能。

学生特点：学生处于高年级阶段，已具备一定的学科基础知识和实践能力，但需进一步提高综合运用知识解决问题的能力。

教学要求：教师应结合课本内容，注重理论与实践相结合，引导学生通过实际操作和案例分析，达到课程目标。

同时，关注学生的个性化发展，提高学生的创新能力和团队协作能力。

在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。

二、教学内容1. 工控系统基本概念：介绍工控系统的定义、分类及其在工业生产中的应用。

教材章节：第一章 工控系统概述2. 工控系统硬件组成：讲解传感器、执行器、控制器等硬件设备的工作原理及应用。

教材章节：第二章 工控系统硬件组成3. 工控系统控制算法：分析PID控制、模糊控制等常见控制算法的原理及其适用场景。

教材章节：第三章 工控系统控制算法4. 工控系统设计与仿真：学习使用CAD、PLC编程软件等工具进行工控系统设计与仿真。

教材章节：第四章 工控系统设计与仿真5. 工控系统案例分析与实操：分析实际工控系统案例，进行实操练习，提高综合运用知识解决问题的能力。

生产计划与控制课程设计(工业工程)1、企业概况：河北恒盛泵业股份〔泊头市齿轮泵总厂〕，始建于一九七三年，中国第一台输油齿轮泵产生地，齿轮泵行业标准制定单位。

是以开发各种容积泵为主的国家二级企业；原机械工业部定点专业生产厂；中国石化总公司设备资源市场成员厂；中国泵业集团骨干企业之一；河北省高新技术企业；河北省名牌产品企业；国内齿轮泵行业龙头企业。

恒盛泵业主导五大系类螺杆泵,齿轮泵,柱塞泵,凸轮转子泵,离心泵产品有20余个系列，1200余个规格型号，多种产品取得国内首创专利，达到国际先进水平。

恒盛泵业占地面积9万平方米，建筑面积5.2万平方米，拥有要紧机械设备286台〔套〕，其中加工中心、数控设备等高、精、大26台〔套〕，资产总额9244万元，是国家二级计量单位。

该企业生产产品要紧以工艺导向型方式组织生产，生产方式为成批生产。

2、产品介绍：螺杆泵是利用螺杆的回转来吸排液体的。

中间螺杆为主动螺杆，由原动机带动回转，两边的螺杆为从动螺杆，随主动螺杆作反向旋转。

主、从动螺杆的螺纹均为双头螺纹。

企业要紧生产的三螺杆泵有：SN系列三螺杆泵,SM系列三螺杆泵,3G型三螺杆泵,SPF系列三螺杆泵。

示意图如下：3、产品结构组成三螺杆泵要紧由泵体、法兰盘、衬套、主杆、从杆、轴套、阀体、阀杆等组成。

通过毛坯、机械加工、装配三个环节组成成品。

其中自制件有：泵体、法兰盘、衬套、主杆、从杆、轴套、阀体、阀杆。

外购件有：螺钉、螺栓等小零件。

企业所生产的产品的品种较多，产品的结构及工艺有较好的相似性，因而能够组织成批生产，各品种的产量不大，在同一打算期内，有多种产品在各个生产单位内成批轮番生产。

4、车间简介该企业生产三螺杆泵的要紧车间为毛坯车间、加工车间、装配车间，毛坯车间要紧对衬套和主杆的毛坯材料进行热处理，然后进入加工车间加工。

毛坯车间有热处理炉20台。

加工车间的要紧设备组为一般车床组80台；钻床组30台；铣床组30台；磨床组20台；镗床组70台；数控铣床组40台。

工业控制基础班课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握工业控制的基础知识，包括工业控制系统的基本原理、常用控制算法和控制装置。

具体目标如下：1.知识目标：学生能够理解工业控制系统的基本概念、分类和组成；掌握常用的控制算法，如PID控制、模糊控制等；了解工业控制装置的原理和应用。

2.技能目标：学生能够运用所学知识分析和解决简单的工业控制问题；具备使用工业控制设备和软件进行系统设计和调试的能力。

3.情感态度价值观目标：学生能够认识工业控制系统在现代工业生产中的重要作用，培养对工业控制技术的兴趣和热情，树立正确的技术观和创新意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.工业控制系统的基本原理：介绍工业控制系统的分类、组成和基本原理，包括测量与变送、控制器、执行器等。

2.常用控制算法：讲解PID控制、模糊控制等常用控制算法的基本原理、设计和应用。

3.工业控制装置：介绍工业控制装置的原理、结构和应用，如可编程逻辑控制器（PLC）、分布式控制系统（DCS）等。

4.工业控制系统的工程实践：讲解工业控制系统的工程设计、调试和维护方法，以及相关软件的使用。

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相结合的方式进行教学：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握工业控制系统的理论知识。

2.讨论法：学生就工业控制系统的实际案例进行讨论，提高学生分析问题和解决问题的能力。

3.案例分析法：通过分析具体的工业控制案例，使学生了解工业控制系统的应用和设计方法。

4.实验法：安排学生进行工业控制系统的实验操作，培养学生的动手能力和实际操作技能。

四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的理论知识学习。

2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识视野。

3.多媒体资料：制作精美的PPT课件，辅助课堂教学。

4.实验设备：配备工业控制系统实验设备，为学生提供实践操作的机会。

工业过程控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解工业过程控制的基本概念、原理和方法；2. 掌握工业过程控制系统中常见设备的结构与功能；3. 学会分析工业过程控制系统的性能和稳定性；4. 了解工业过程控制技术在现代工业中的应用和发展趋势。

技能目标：1. 能够运用所学知识设计简单的工业过程控制系统；2. 能够运用相关软件对工业过程控制系统进行模拟与优化；3. 能够对工业过程控制系统进行故障分析及处理；4. 能够撰写关于工业过程控制的设计报告和论文。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对工业过程控制技术的兴趣和热情；2. 增强学生的团队合作意识和责任感；3. 培养学生严谨、务实的科学态度和刻苦钻研的精神；4. 引导学生关注工业过程控制技术对环境保护和社会发展的意义。

课程性质：本课程为实践性较强的学科，旨在培养学生掌握工业过程控制的基本理论、方法和技术，提高学生的实际操作能力和创新能力。

学生特点：高年级学生，具有一定的工业过程控制理论基础，对实际操作和案例分析感兴趣，具备一定的自主学习能力。

教学要求：结合课程性质和学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，培养学生的实践能力和创新精神。

通过课程学习，使学生能够达到上述知识、技能和情感态度价值观目标，为将来从事相关工作打下坚实基础。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 工业过程控制基本概念与原理- 控制系统的定义、分类及性能指标- 控制系统的数学模型- 控制系统的稳定性分析2. 工业过程控制设备及其功能- 检测仪表、执行器和控制器的基本结构及原理- 常见工业控制设备的选型与应用3. 工业过程控制策略与方法-PID控制原理及参数整定方法-先进控制策略（如模糊控制、神经网络控制等）介绍4. 工业过程控制系统的设计与实施- 控制系统的设计步骤与方法- 控制系统的仿真与优化- 控制系统在现场的实施与调试5. 工业过程控制案例分析- 典型工业过程控制系统的案例分析- 故障分析与处理方法6. 工业过程控制技术的发展趋势- 工业互联网、大数据等新兴技术在工业过程控制中的应用- 绿色制造与智能制造背景下工业过程控制技术的发展方向教学内容安排与进度：第1-2周：工业过程控制基本概念与原理第3-4周：工业过程控制设备及其功能第5-6周：工业过程控制策略与方法第7-8周：工业过程控制系统的设计与实施第9-10周：工业过程控制案例分析及发展趋势教材章节及内容关联：教学内容与教材章节紧密关联，涵盖教材第1章至第5章的主要内容，同时结合实际案例分析，使学生能够将理论知识与实际应用相结合。

摘要过程控制技术近年来发展迅速，特别是在计算机，网络通信和先进控制理论的带动下，过程控制的检测，执行仪表及控制系统日益向智能化方向发展。

自动控制的核心是反馈，过程控制也不例外。

一个典型的过程控制系统一般由控制器，执行器，被控过程和测量变送等4个部分组成，也称为单回路控制系统。

前馈控制属于开环控制，所以单纯的前馈控制方案一般不宜采用。

在实际的生产过程中，往往同时存在着若干扰动。

若全部采用前馈控制，则需要对每一个扰动都要使用一套测量変送仪表，这些因素均限制了前馈控制的应用范围。

认知被控对象，设计控制方案，选择控制规律1.1 设计目的根据设定的液位对象和其他配置，运用计算机和组态王6.53组态软件以及过程仪表、通信模块等器件，来设计一套液位监控系统，并通过调试和控制规律使得水箱液位维持恒定或保持恒定或者让其保持在一定误差范围内。

1.2 控制要求在工业过程控制中，实现前馈-反馈复合控制。

前馈控制的基本思想就是根据进入过程的扰动量（包括外界扰动和设定值变化），产生合适的控制作用，使被控量不发生偏差；而反馈控制是在系统受到扰动，被控量发生偏差后再进行控制。

但在实际工程上，扰动量变化频繁且幅值较大，单靠反馈校正作用，被控过程可能会出现不允许的动态偏差。

因此，通常考虑采用前馈控制加以补偿。

前馈控制器的控制规律取决于被控对象的特性，按被控对象既定控制规律;反馈控制的控制规律采用PID规律。

将前馈与反馈有效地结合，运用前馈控制在扰动发生后，及时抑制由主要扰动引起的被控量所产生的偏差；同时运用反馈控制，消除多种扰动对被控量的影响。

1.3 系统结构设计1.3.1 认知被控对象该控制系统是基于组态软件的前馈反馈液位过程控制系统，该系统中控制器是液位控制器，执行器是电动调节阀，被控对象是液槽，被控参数是液槽液位，测量変送环节是液位变送器，前馈控制器是流量传感器。

1.3.2 控制方案设计本设计通过前馈反馈控制系统实现对液位的控制。

目录1 机电一体化柔性装配系统概述-2 -1.1系统基本组成- 2 -1.2 下料单元的介绍- 3 -2.上料单元PLC设计- 4 -2.1PLC简介- 4 -2.2控制方式说明- 5 -2.3I/O编号分配表- 5 -2.4功能表图- 7 -2.5PLC程序说明- 8 -2.5.1上料单元初始原位程序- 9 -2.5.2步进电机的驱动程序- 9 -2.5.3启动、停止、手自动，复位按钮程序- 11 -3 .S7-300 PLC主站控制部分- 12 -3.1PROFIBUS-DP总线介绍- 13 -3.2主站控制的基本要求- 13 -3.3 S7-300PLC介绍- 13 -3.3.1 S7-300PLC概述- 13 -3.3.2 S7-300PLC的组成- 13 -3.4 S7-200与S7-300的PROFIBUS –DP通信- 14 -3.4.1 配置主站硬件组态- 14 -3.4.2软件编程- 18 -3.5 S7-300PLC程序部分- 19 -3.6 S7-300总结- 21 -4．监控软件的设计- 22 -4.1监控软件的功能- 22 -4.2登录界面的设置- 23 -4.3监控界面- 26 -4.4组态设计小结- 29 -1 机电一体化柔性装配系统概述Me093399型机电一体化教学系统是以工业生产中的自动化装配生产线为原型开发的教学、实验、实训综合应用平台。

本装置采用铝合金结构件搭建各分站主体设备，选取多种机械传动方式实现站间串联，整条生产线充分展现了实际工业生产中的典型部分。

系统控制过程中除涵盖多种基本控制方法外，还凸现组态控制、工业总线、电脑视觉、实时监控等先进技术，为培养现代化应用型人才创设了完整、灵活、模块化、易扩展的理想工业场景。

图1-1连续生产线示意图为便于协调整个生产线的全程控制，系统设置了一个主站总控制台，主站总控制台是整个装配生产线连续运行的指挥调度中心，其主要功能是实现全程运行的总体控制，完成全系统的通讯连接等。

工程控制基础课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解工程控制的基本概念、原理及方法，掌握控制系统数学模型的建立与转换。

2. 使学生掌握控制系统的时域分析法、频域分析法和状态空间分析法，并能运用这些方法分析控制系统的性能。

3. 帮助学生了解典型控制器的设计原理及其在工程中的应用。

技能目标：1. 培养学生运用数学工具建立控制系统模型的能力。

2. 培养学生运用分析方法和仿真软件对控制系统进行性能分析的能力。

3. 培养学生设计简单控制系统的能力，并能对实际系统进行调试和优化。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对工程控制领域的兴趣，培养其探索精神和创新意识。

2. 培养学生具备良好的团队合作意识，使其在项目实践中学会相互沟通、协作。

3. 强化学生的工程伦理观念，使其在设计和实施控制系统时充分考虑安全、环保和经济效益。

本课程针对高年级本科生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果。

通过本课程的学习，学生将能够掌握工程控制的基本理论和方法，具备控制系统分析和设计能力，同时培养良好的团队合作意识和工程伦理观念。

后续教学设计和评估将围绕这些具体学习成果展开。

二、教学内容1. 控制系统基本概念：控制系统定义、分类及性能指标（对应教材第1章）。

2. 控制系统数学模型：微分方程、传递函数、状态空间模型及其相互转换（对应教材第2章）。

3. 控制系统分析方法：时域分析法、频域分析法、状态空间分析法（对应教材第3-5章）。

- 时域分析法：稳定性分析、稳态误差分析、瞬态响应分析。

- 频域分析法：频率特性、Nyquist稳定性判据、Bode图、频域性能指标。

- 状态空间分析法：状态方程、状态转移矩阵、可控性与可观性分析。

4. 控制系统设计：PID控制器、根轨迹设计、频域设计、状态反馈设计（对应教材第6-7章）。

- PID控制器：原理、参数调整、应用实例。

- 根轨迹设计：根轨迹绘制、系统性能分析。

- 频域设计：控制器设计、性能优化。

工业控制器原理课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握工业控制器的基本原理，理解其工作流程及功能。

2. 使学生了解工业控制器的分类、特点及其在工业生产中的应用。

3. 引导学生了解工业控制器的发展历程，了解我国在工业控制器领域的发展状况。

技能目标：1. 培养学生运用工业控制器进行简单程序编写和调试的能力。

2. 培养学生分析工业控制系统中问题、设计解决方案并实施改进的能力。

3. 提高学生团队协作、沟通表达及动手实践的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对工业控制器及其在工业生产中应用的兴趣，激发学生的求知欲。

2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践与创新，养成勤奋好学的良好习惯。

3. 增强学生的国家安全意识，认识到工业控制器在国家安全和国民经济发展中的重要性。

课程性质：本课程为专业核心课程，以理论教学和实践操作相结合的方式进行。

学生特点：学生具备一定的电子技术、计算机技术和自动控制基础知识，具有较强的学习能力和动手能力。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实践操作能力和创新能力。

通过课程学习，使学生能够掌握工业控制器原理，具备一定的工程应用能力。

同时，关注学生的情感态度价值观的培养，提高学生的综合素质。

将课程目标分解为具体的学习成果，以便后续教学设计和评估。

二、教学内容1. 工业控制器概述：介绍工业控制器的定义、分类、发展历程，以及在我国工业生产中的应用现状。

教材章节：第一章 工业控制器概述2. 工业控制器基本原理：讲解工业控制器的工作原理、性能指标、选型方法等。

教材章节：第二章 工业控制器基本原理3. 工业控制器编程与调试：学习工业控制器的编程语言、编程方法和调试技巧。

教材章节：第三章 工业控制器编程与调试4. 工业控制器应用案例：分析典型工业控制器在自动化生产线、智能制造等领域的应用案例。

教材章节：第四章 工业控制器应用案例5. 工业控制器故障分析与维护：介绍工业控制器常见故障的分析方法、维护技巧以及预防措施。

工业过程控制课程设计题目: 基于组态软件的液位—-流量串级控制系统计院系名称：电气工程学院专业班级：学生姓名：学号：指导教师：设计地点：中2-211 设计时间： 2011/06/25设计成绩：指导教师：本栏由指导教师根据大纲要求审核后，填报成家并签名。

摘要《工业过程控制技术课程设计》是完成《自动控制原理》、《自动控制系统》、《过程控制技术》、《电器与PLC》、《自动化仪表》、《计算机控制》等理论与实验教学之后，为自动化专业本科生开设的一门综合性的专业课程，是较为重要的实践性教学环节。

学生通过借助组态王6.53系统实验平台”对一个实用工业过程控制系统的设计、调试完成系统设计与开发，提高学生工程意识和实践技能，达到素质和创新能力进一步提升。

关键词：串级控制系组态王6.53 控制系统的设计开发目录1 系统描述及控制要求 (1)1.1 控制要求 (2)2 系统结构设计及描述 (2)2.1 控制方案 (2)2.2 系统结构 (2)3 过程仪表的选择 (3)3.1.液位传感器、压力传感器 (3)3.2电磁流量传感器、电磁流量转换器 (3)3.3 电动调节阀 (4)3.4 变频器 (4)3.5 水泵 (4)3.6开关电源 (5)3.7牛顿7000系列模块 (5)3.8 模拟量采集模块 (5)3.9 模拟量输出模块 (5)3.8 通信转换模块 (5)3.10 测量要求 (5)4 系统组态设计 (6)4.1 流程图与组态图 (6)4.2 组态画面 (7)4.3 数据字典 (8)4.4 应用程序 (8)4.5 动画连接 (11)4.6 PID控制算法 (11)5.参考资料 (12)设计心得 (13)1引言本课程是在学完《工业过程控制》课程后的一个应用性实践环节。

通过本课程设计的训练，学生应对过程控制工程设计的概念有完整地了解，同时培养学生综合应用基础课、专业课所学知识与工程实际知识的能力。

通过对过程控制系统的分析与设计，获得面向工业生产过程系统分析与设计的实践知识，初步掌握过程控制系统开发和应用的技能。