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《自动化仪表与装置》课程教学大纲课程英文名Automatic InstrumentDevice A0806Y14课程代码3实验/实践学时学分2总学时32理论学时02《电路分析基础》、课程类别学科基础课课程性质限选先修课程《自动控制理论》适用专业理工科专业(非计算机专业)开课学院机电工程学院
一、课程的地位与任务《自动化仪表与装置》是自动化专业的学科基础课,以自动控制理论为基础,系统地介绍工业生产过程中使用的各类自动化控制仪表及装置的特点、原理、结构及其在过程控制系统中的应用,对各类仪表线路作具体分析,既有模拟式,也有数字式和计算机控制仪表及装置通过本课程学习,使学生了解过程控制行业中常用的各类仪表和装置,为后续专业课程的学习打下扎实的基础
二、课程目标
1.理解自动化仪表与装置的分类、特点、信号制,掌握仪表防爆的基本知识,具有面向实际过程控制系统的仪表分析能力;
2.掌握变送器、控制器、执行器等仪表和装置的工作原理、结构、工作过程和性能特点;将所学电路、机械、检测技术知识,融汇到各种仪表分析和应用中,具有获取复杂工程对象的数据,确定合适的控制方案和控制规律,选择正确的执行元件的能力;
3.理解集散控制系统的特点,掌握DCS的硬件体系结构和软件系统,具有应用自动化仪表与装置基本原理,针对复杂的控制工程实际问题,进行控制系统分析、设计与改进能力表1课程目标与相关毕业要求的对应关系毕业要求(支撑程度、、)H ML课程目标毕业要求3-4毕业要求4-1课程目标1L课程目标2H课程目标3L注
1.支撑强度分别填写H、M或L(其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低);
2.毕业要求须根据课程所在专业培养方案进行描述
三、课程主要内容与基本要求第一章绪论了解控制仪表与装置分类、特点;理解仪表间信号传递形式,大小;掌握自动化仪表防爆的标准、防爆措施,控制系统的防爆措施等基本知识第二章控制器掌握控制规律的表示方法、控制器的基本控制规律;理解模拟控制其的功能、特性、构成;了解数字式控制器的构成原理第二章变送器理解变送器的构成原理和共性问题;掌握几种差压变送器的组成,分析其输入输出关系;了解典型模拟式温度变送器、一体式温度变送器和智能式温度变送器的构成第四章其他常用的单元仪表理解开方器、积算仪的基本概念与原理,掌握安全栅的性能第五章执行器了解执行器在控制系统中作用,执行器的构成、分类、特点及作用方式;了解执行机构构、工作原理;掌握调节机构的工作原理、流量系数、可调比、流量特性,能够根据实际要求合理选择执行器,并能使用阀门定位器提高系统性能第八章集散控制系统理解集散控制系统的基本概念,系统的特点;掌握集散控制系统的硬件软件体系结构,并能分析实际集散控制系统
四、课程教学学时安排表2课程学时安排表教学时学生任务教学内容对应课程目标数
1.绪论
1.1控制仪表与装置总体概了解控制仪表与装置分类、特点、信4课程目标1述号制,仪表防爆的标准、防爆措施,
1.2仪表防爆的基本知识
1.3仪表的分析方法控制系统的防爆措施等基本知识C掌握控制规律的表示方法、控制器
2.控制器
2.1控制规律的基本控制规律,模拟控制其的功6课程目标
22.2模拟控制器能、特性、构成;了解数字式控制
2.3数字式控制器器的构成原理理解变送器的构成原理和共性问
3.变送器题,掌握几种差压变送器的组成,分
3.1概述析其输入输出关系,了解典型模拟6课程目标
23.2差压变送器式温度变送器、一体式温度变送器
3.3温度变送器和智能式温度变送器的构成理解开方器、积算仪的基本概念与
4.其他常用的单元仪表原理,掌握安全栅的性能
4.1平方器2课程目标
24.2积算器
4.3辅助单元仪表了解执行器在控制系统中作用,执
5.执行器行器的构成、分类、特点及作用方
5.1概述式,了解执行机构构、工作原理,
5.2执行机构掌握调节机构的工作原埋、流量系8课程目标
25.3调节机构数、可调比、流量特性,能够根据
5.4执行器的选择计算实际要求合理选择执行器,并能使
5.5阀门定位器用阀门定位器提高系统性能
8.集散控制系统理解集散控制系统的基本概念,系
8.1概述统的特点,掌握集散控制系统的硬
8.2DCS的硬件体系结构6件软件体系结构,并能分析实际集课程目标
38.3DCS的软件体系结构散控制系统
8.4集散控制系统的应用备注根据学生学情适当调整教学进度,并安排部分教学内容为自学内容,通过作业来对学生自学情况进行考核
五、实践环节及基本要求本课程的的实验在后续《专业基础实验》课程中安排
六、达成目标的途径和措施《自动化仪表与装置》课程教学以课堂教学为主,结合自主学习和专业基础实验,针对过程控制中各类仪表,学习自动化仪表与装置组成控制方案和控制规律,掌握仪表和装置在实际过程控制系统中所起各种作用培养学生分析和解决过程控制系统实际问题的能力1课堂教学主要讲述各种仪表和装置的工作原理、结构、工作过程和性能特点,注意理论与实践以及注重仪表分析能力的培养和提高在课堂教学中,充分引入互动环节,提高教学效果
(2)针对某些较为容易或先期讲解较为充分的知识点,列出部分内容作为学生自主学习环节,训练、形成良好的专业知识学习方法,培养学生自主学习意识和能力
七、考核方法及成绩评定表3考核方法及成绩评定表考核形式考核内容占比评定标准大作业与自动化仪表和装置相关的文献检索、资料查10%询及运用现代信息技术获取相关信息过考核课堂教学各知识点的复习程度、听课效果中国计量大程平时作业成绩和掌握熟练度学学生课程考以点验到课率,课堂互动回答问题等形式,检20%平时成绩考核课堂表现成绩验学生学习态度核州9贝IJ期考核各种自动化仪表的基本概念、信号制,防试卷参考答末爆仪表的基本知识,变送器、控制器、执行器案和评分标期末考试成绩70%考基本原理、特性分析,以及集散控制系统的体准核系结构题型为简答、计算、分析表4课程目标考核环节和达成标准教学环课程目标考核坏节合格标准节平时成绩(考勤、作业)A期末考试成绩Cl课程目标讲授
0.61目标达成度义=14+MA9Cl9A0o平时成绩(考勤、作业)A讲期末考试成绩C2授、课程目标
20.6讨论目标达成度=Nx0+2xA9c209Ao平时成绩(考勤、作业)A大作业B讲期末考试成绩C3课程目标3授、讨
0.6论目标达成度=且
0.7x0+
0.2x A+
0.1C3A注试卷中,课程目标1总分Clo,课程目标2总分C2,课程目标3总分C3o;试卷中,学生实际获得的课程目标1分数C1,课程目标2分数C2,课程目标3分数C3,;
八、推荐教材与主要参考书
(1)推荐教材周泽魁主编《控制仪表与计算机控制装置》化学工业出版社,2002年,2015年重印
(2)推荐参考书1吴勤勤主编《控制仪表及装置》(第四版),化学工业出版社,2016年.2孙自强主编《化工自动化及仪表》,华东理工大学出版社,2011年.3邵裕森主编《过程控制工程》(第二版),机械工业出版社,2011年.4刘波峰主编《过程控制与自动化仪表》,机械工业出版社,2012年.5潘永湘主编《过程控制与自动化仪表》(第2版),机械工业出版社,2011年.6施仁主编《自动化仪表与过程控制》(第5版),电子工业出版社,2011年.。