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《化工仪表与自动化》教学大纲课程编号：B037130622课程名称：化工仪表与自动化课程类型：学科基础课英文名称：Chemical Instrument and Automation适用专业：化学工程与工艺总学时：30学分：2一、课程的性质、目的和任务本课程是化学工程与工艺专业一门学科基础课。
通过本课程的学习，使学生了解和初步掌握仪表和自动控制系统的基础知识、构成自动控制系统的各个基本环节以及简单控制系统，并对复杂控制系统与计算机控制系统有所了解。
在教学过程中注意培养学生的查阅资料能力、归纳总结能力、分析和解决问题的能力，为学生将来工作打下基础。
二、课程教学的基本要求掌握各种化工测量仪表的原理、结构、功能，进而会选用仪表。
掌握自动控制系统的基本知识，包括系统的组成、控制规律、对象特性及简单控制系统，能读懂简单控制系统图纸。
掌握实现自动控制系统的控制仪表及装置的原理。
了解自控技术的新发展及新型控制装置。
三、课程教学内容第一章绪论⑴教学内容和基本要求了解化工自动化的意义、组成以及化工仪表与自动化的发展过程。
⑵教学的重点和难点重点：化工自动化的组成。
难点：化工自动化的组成。
第二章化工测量仪表⑴教学内容和基本要求理解测量仪表及变送器的基础知识，理解压力测量仪表、流量测量仪表、液位测量仪表以及温度测量仪表的原理和结构，掌握选用测量仪表方法。
⑵教学的重点和难点重点：测量仪表方法的选用方法。
难点：变送器的原理。
第三章控制器⑴教学内容和基本要求理解单元组合仪表的基本知识，掌握控制器原理及控制规律。
⑵教学的重点和难点重点：控制规律。
难点：控制规律。
第四章执行器⑴教学内容和基本要求理解执行器原理、结构和类型，理解调节阀的流量特性，掌握执行器及调节阀选用方法。
⑵教学的重点和难点重点：执行器结构形式和调节阀流量特性的选择。
难点：执行器的选择。
第五章简单控制系统⑴教学内容和基本要求理解简单控制系统的基本结构、控制质量的影响因素、控制器正反作用，掌握控制器参数的工程整定方法。
第一章，自动控制系统1、化工自动化主要包括哪些内容。
自动检测，自动保护，自动操纵和自动控制等。
2、闭环控制系统与开环控制系统的区别。
闭环控制系统有负反馈，开环系统中被控变量是不反馈到输入端的。
3、自动控制系统主要有哪些环节组成。
自动化装置及被控对象。
4、什么是负反馈，负反馈在自动控制系统中的意义。
这种把系统的输出信号直接或经过一些环节重新返回到输入端的做法叫做反馈，当反馈信号取负值时叫负反馈。
5、自动控制系统分类。
定值控制系统，随动控制系统，程序控制系统6、自动控制系统衰减振荡过渡过程的品质指标有及影响因素。
最大偏差，衰减比，余差，过渡时间，振荡周期对象的性质，主要包括换热器的负荷大小，换热器的结构、尺寸、材质等，换热器内的换热情况、散热情况及结垢程度等。
7、什么是静态和动态。
当进入被控对象的量和流出对象的量相等时处于静态。
从干扰发生开始，经过控制，直到系统重新建立平衡，在这一段时间中，整个系统的各个环节和信号都处于变动状态之中，所以这种状态叫做动态。
第二章，过程特性及其数学模型1、什么是对象特征，为什么要研究它。
对象输入量与输出量之间的关系系统的控制质量与组成系统的每一个环节的特性都有密切的关系。
特别是被控对象的特性对控制质量的影响很大。
2、建立对象的数学模型有哪两类机理建模：根据对象或生产过程的内部机理，列写出各种有关的平衡方程，从而获取对象的数学模型。
实验建模：用实验的方法来研究对象的特性，对实验得到的数据或曲线再加以必要的数据处理，使之转化为描述对象特性的数学模型。
混合建模：将机理建模和实验建模结合起来的，先由机理分析的方法提供数学模型的结构形式，然后对其中某些未知的或不确定的参数利用实测的方法给予确定。
3、反映对象特性的参数有哪些。
各有什么物理意义。
它们对自动控制系统有什么影响。
放大系数K：对象重新稳定后的输出变化量与输入变化量之比。
对象的放大系数K越大，就表示对象的输入量有一定变化时对输出量的影响越大。
可编辑修改精选全文完整版教学大纲英文课程名称：Process Control课程编号：0201508总学时：48 （其中理论课学时：44 实验学时：4）总学分：3先修课程：微机原理与接口技术、自动控制理论Ⅰ、检测仪表及检测技术适用专业：自动化开课单位：电子信息与控制工程学院自动化教研室执笔人：张新荣审校人：刘星萍一、课程教学内容第一章绪论第一节过程控制系统的组成及其分类简单控制系统的组成；控制系统按照给定信号分类；按照控制结构分类。
第二节过程控制系统的特点第三节过程控制系统的质量指标第四节过程控制系统的发展概况自动化控制系统的几个发展时期的时间。
第二章被控过程的数学模型第一节概述建立被控过程数学模型的目的；被控过程数学模型的类型。
第二节解析法建立过程的数学模型单容水槽过程、双容水槽过程数学模型机理建模方法；液阻、液容的概念；阶跃响应曲线特点；有时延单容水槽过程、有时延双容水槽过程数学模型；多容过程数学模型。
第三节响应曲线辨识过程的数学模型由对象阶跃响应曲线用作图法及两点法确定对象的传递函数。
第三章变送单元第一节概述变送的基本概念。
各种差压变送器结构、原理、特点。
第三节温度变送器温度变送器组成、工作原理及线性化原理。
第七节微型化、数字化和智能化变送器变送器的发展趋势；各种微型化、数字化和智能化变送器的结构、原理。
第四章调节单元概述调节器基本概念；PID控制规律；各控制规律的特点；参数改变对控制质量的影响。
第一节 DDZ—Ⅲ型调节器DDZ-Ⅲ型调节器输入部分；PI部分；PD部分；硬手动；软手动电路；输出部分工作原理。
第二节改进型调节器抗积分饱和调节器；微分先行PID调节器；比例微分先行PID调节器。
第三节数字式调节器数字式调节器组成、特点、应用。
第五章执行单元第一节概述执行器的作用；执行器的分类。
第二节电动执行机构电动执行机构结构、工作原理。
第三节气动执行机构气动执行机构结构、工作原理、作用形式。
第四节气动薄膜调节阀调节阀的工作原理；调节阀的分类；调节阀的选择。
plc遥控器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本概念、工作原理及其在工业控制中的应用。
2. 学生能够掌握PLC遥控器的基本组成、功能及编程方法。
3. 学生能够了解并掌握PLC遥控器在现实生活中的应用案例。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立完成PLC遥控器的编程与调试。
2. 学生能够通过小组合作，设计并实现一个简单的PLC遥控器控制系统。
3. 学生能够运用PLC遥控器解决实际问题，提高实际操作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习PLC遥控器课程，培养对自动化技术的兴趣，激发创新精神。
2. 学生在学习过程中，学会与他人合作，培养团队精神和沟通能力。
3. 学生能够认识到PLC技术在工业发展中的重要作用，增强社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识与实际操作，培养学生动手能力和解决问题的能力。
学生特点：学生处于好奇心强、求知欲旺的年级，喜欢动手实践，对新技术和新事物充满兴趣。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调实际操作，让学生在动手实践中掌握知识，提高能力。
同时，关注学生的情感态度价值观培养，使学生在学习过程中形成正确的价值观。
通过分解课程目标为具体的学习成果，为教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. PLC基本概念：介绍PLC的定义、发展历程、分类及其在工业控制中的应用。
教材章节：第一章 绪论2. PLC工作原理：讲解PLC的工作过程、循环扫描机制、输入输出接口等。
教材章节：第二章 PLC工作原理3. PLC遥控器组成与功能：介绍PLC遥控器的基本结构、各部分功能及相互关系。
教材章节：第三章 PLC遥控器结构与原理4. PLC编程方法：教授PLC编程语言（梯形图、指令表等），以及编程软件的使用。
教材章节：第四章 PLC编程技术5. PLC遥控器应用案例：分析PLC遥控器在实际工程中的应用，如智能家居、工业生产线等。
机械系统设计课后答案【篇一：机械系统设计习题(有答案版)】：具有特定功能的、相互间具有一定联系的许多要素构成的一个整体，即由两个或两个以上的要素组成的具有一定结构和特定功能的整体都是系统。
2、机械系统的组成：1、动力系统。
2、执行系统。
3、传动系统。
4、操纵、控制系统。
5、支承系统。
6、润滑、冷却与密封系统。
3、产品设计类型：完全创新设计、适应性设计、变异性设计。
4、机械系统的设计要求：功能、适应性、可靠性、生产能力、使用经济性、成本六方面的要求。
5、产品的产生过程分哪几个阶段？产品策划---产品设计---产品生产---产品运转---产品报废或回收。
6、产品的设计过程分哪几个阶段？功能原理方案设计阶段---结构总体设计阶段---技术设计阶段第二章机械系统总体设计1、功能原理方案设计步骤设计任务-求总功能-总共能分解-寻求子功能解-原理解功能-评价与决策-最佳原理方案2、什么是“黑箱法”：根据系统的某种输入及要求获得某种输出的功能要求，从中寻找出某种物理效应或原理来实现输入-输出之间的转换，得到相应的解决方法，从而推求出“黑箱”的功能结构，使“黑箱”逐渐变成“灰箱”、“白箱”的一种方法。
3、功能元、功能结构功能元：在一个系统中，总功能可以分解为一些分功能，其中可以分解到最低层次的分功能，并且分解到最后不能再分解的基本功能单位叫做功能元。
功能结构：将总功能分解为分功能，并相应找出实现各分功能的原理方案，从而简化了实现总功能的原理构思。
反之，同一层次的功能单位组合起来，应能满足上一层次功能的要求，最后组合成的整体应能满足总功能的要求。
这种功能的分解和组合关系称为功能结构。
4、机械系统总体参数包括哪些性能参数、结构参数、尺寸参数、运动参数、动力参数。
5、七个标准公比为：1.06、1.12、1.26、1.41、1.58、1.78和2。
第三章执行系统设计1、执行系统的组成：由执行末端和与之相连的执行机构。
2、以机床执行轴机构——主轴组件为例介绍执行轴机构设计的内容和要求。
