《过程控制系统》课程教学大纲.docx

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1、过程控制系统课程教学大纲（ProcessContro1System）学时数：40学时其中：实验学时：课外学时：学分数：2.5适用专业：电气工程与自动化一、课程的性质、目的和任务过程控制系统课程是电气工程与自动化专业的一门专业主干课程，具有很强的实践性。通过本课程的学习，要使学生在掌握自动控制理论和过程检测与控制仪表等知识的基础上，用工程处理的方法去解决控制系统的分析、设计与研究方面的问题。二、课程教学的基本要求（一）单回路控制系统特点、适用场合及分析设计方法：（二）深刻理解、牢固掌握各种复杂控制系统的特点、适用场合及分析设计方法；（）通过对典型案例的学习，掌握对各典型单元操作静、动态特性的分析

2、方法，和与之相匹配的典型控制方案的设计，了解其发展动态。本课程总学时为40学时，2.5学分，设置在第七学期。其中相关实验安排在综合实验中。三、课程的教学内容、重点和难点第一章单回路控制系统（10学时）一、基本内容本章是过程控制系统课程的基础。主要有单回路控制系统的方案设计、调节参数整定以及控制系统的投运等内容。二、基本要求1、了解过程控制系统工程设计概要；2、了解和掌握单回路控制系统方案设计；3、了解和掌握测量变送器选型；4、了解和掌握执行器（调节阀）选型；5、了解和掌握控制器（调节器）控制规律选取；6、了解和掌握单回路控制系统参数整定和系统投运方法。重点：单回路控制系统方案设计、参数整定和系

3、统投运。难点：执行器（调节阀）选型，控制器（调节器）正反作用选取。第二章复杂过程控制系统（16学时）一、基本内容主要介绍为提高控制品质或满足特殊操作要求的过程控制系统及应用中的有关问题。包括串级控制、比值控制、均匀控制、前馈控制、分程控制、选择性、阀位控制和推断控制等系统结构及分析。二、基本要求1、了解和掌握串级控制系统；2、了解和掌握比值控制系统；3、了解和掌握均匀控制系统；4、了解和掌握前馈控制系统；5、了解和掌握分程控制系统；6、了解和掌握选择性控制系统；7、了解和掌握阀位控制方案；8、了解和掌握推断控制系统。重点：各种复杂过程控制系统。难点：各种复杂过程控制系统在实际中的应用。第三章流

4、体传送设备的控制（2学时）一、基本内容流体传送设备（泵及压缩机）及其运行特点，控制方案及特殊控制方案。二、基本要求1、了解流体传送设备的特点；2、了解和掌握泵及压缩机的控制方案；3、了解和掌握离心式压缩机的防喘振控制方案。重点：离心式压缩机的防喘振控制方案。难点：离心式压缩机喘振的分析及控制方案设计。第四章传热设备的控制（6学时）一、基本内容传热设备（典型换热器、加热炉、锅炉）及其运行特点，控制方案及特殊控制方案。二、基本要求1、了解传热设备的静特性；2、了解传热设备的动特性；3、了解和掌握换热器设备的控制方案；4、了解和掌握加热炉设备的控制方案；5、了解和掌握锅炉设备的控制方案。重点：各种传

5、热设备的控制方案。难点：锅炉设备的虚假水位分析及典型控制方案。第五章精储塔设备的控制（4学时）一、基本内容精谭塔设备内部结构及其运行特点，控制方案及特殊控制方案。二、基本要求1、了解精储塔设备的结构特点；2、了解精储塔设备的静特性；3、了解精懦塔设备的动特性；4、了解和掌握精微塔被控变量的选择；5、了解和掌握精微塔的基本控制方案；6、了解和掌握精储塔的新型控制方案；7、了解和掌握精储塔的节能控制方案。重点：精储塔的控制方案。难点：精储塔的新型控制方案设计。第六章化学反应器的控制（2学时）一、基本内容化学反应器的类型、特点及其控制方案。二、基本要求1、了解化学反应器的类型；2、了解化学反应的基本

6、规律；3、了解化学反应器的动特性；4、了解和掌握化学反应器的控制方案。重点：化学反应器的控制方案。难点：化学反应器的动态特性。四、课程各教学环节要求本课程教学环节除讲课外还有配套的实验课，实验课主要是培养学生的动手能力，过程控制系统的分析、设计和解决问题能力。（一）分析实验仪器原理和使用方法；（二）掌握实验设备流程；（三）根据控制方案设计系统流程；（四）掌握过程控制中的参数整定；（五）正确分析实验结果和书写实验报告。本课程实验内容设置5个：过程对象模型的建立及单回路控制器参数整定、投运；水箱水位串级控制系统；单闭环流量比值控制系统；液位前馈-反馈控制系统；加热炉温度控制系统。可根据实际情况进行

7、挑选、安排在综合实验中。五、学时分配教学内容各教学环节学时分配作业题量备注章节主要内容讲授实验讨论习题课外其它小计第章单回路控制系统10105第章：复杂过程控制系统16168第章流体传送设备的控制221第四传热设备的控制663第五精储塔设备的控制442第化学反应器的控制221合计404020六、课程与其它课程的联系本课程是过程检测与控制仪表、自动控制理论、微机控制等课程的后续课程。它根据现代工业生产的特点，联系国内生产实际和国外先进技术水平。介绍过程控制系统的知识，它是对基础课程的总结和工程运用，对学生提高工程实践能力，为毕业设计和以后从事自动化领域工作打下坚实基础。七、教材与教学参考书（一）教材邵裕森.过程控制工程.北京：机械工业出版社，2006年1月第2版。（二）教学参考书1金以慧.过程控制.北京：清华大学出版社，1993年4月。2蒋慰孙.过程与控制.北京：化学工业出版社，1996年10月。3邵裕森.过程控制及仪表（修订版）.上海：上海交大出版社，1995年3月。