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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。
