《化工儀表及自動化》課程標準(共12頁)

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 課程標準 《化工儀表及自動化》 （化工機械與設備專業(yè)） 負責人：李燕霞 參與者：王小平、康文芬 2014年11月 專心---專注---專業(yè) 《化工儀表及自動化》課程標準 【總學時】80 【總學分】4 【開設學期及周學時分配】第四學期，每周4學時 【適用專業(yè)】化工機械與設備 【教材】《化工儀表及自動化》（第三版），樂建波主編 一、課程性質(zhì)和任務 1、課程性質(zhì) 本課程是我?；C械與設備專業(yè)的核心課程與訓練項目之一，是具體體現(xiàn)和實

2、現(xiàn)本專業(yè)人才培養(yǎng)目標的重要課程之一。 化工儀表與自動化是以石油、化工、冶金、輕工等行業(yè)的自動化為背景，將化工原理、生產(chǎn)工藝與設備、儀表及自動化技術相結(jié)合的一門綜合性的技術學科。它應用自動控制學科、儀器儀表學科及計算機學科的理論與技術服務于化學工程學科。通過本課程的學習，使化工工藝技術人員在了解和熟悉生產(chǎn)工藝的同時，具備相應的自動控制的知識。本課程強調(diào)工程觀點，提倡理論與實際的結(jié)合，著重對學生設計能力的訓練及提高學生分析問題與解決問題的能力。 2、課程任務 本課程介紹常用化工儀表的基本常識、自動控制的基本規(guī)律和控制方法。主要內(nèi)容有：儀表的種類、控制方法、自控方案的制定等。通過本課程

3、的學習，使學生能夠了解化工自動化的基礎知識，初步掌握它們在化工中的基本應用，培養(yǎng)學生工程實踐能力和創(chuàng)新能力，拓寬知識面，使學生掌握化工儀表及自動化的相關知識，具備化工生產(chǎn)過程中化工儀表及自動化設備管理和維護保養(yǎng)的初步能力，進一步提升學生的職業(yè)崗位綜合能力和職業(yè)素養(yǎng)。 二、課程設計 本課程采用了綜合化、模塊化的設計方法，每個模塊均采用了理論實踐一體化的思路，力求體現(xiàn)“做中學”、“學中做”的教學理念；本課程內(nèi)容的選擇上降低理論重心，突出實際應用，注重培養(yǎng)學生的應用能力和解決問題的實際工作能力；本課程的內(nèi)容組織形式上強調(diào)學生的主體性，在每個模塊實施時，先提出學習目標，再進行任務分析，使學生在開始

4、就知道學習的任務和要求，引起學生的注意，利于學生在任務驅(qū)動下，自主學習、自我實踐。 以化工生產(chǎn)過程為主，選擇典型的儀表配置和控制方案。通過學習該課程，了解化工生產(chǎn)過程常用的儀表的種類、結(jié)構和性能，掌握儀表流程圖的繪制和儀表的配置，能為相關的行業(yè)進行生產(chǎn)過程的自動化控制構思和開發(fā)自動調(diào)節(jié)的方案。 三、課程目標 以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心，確定課程的教學目標，強調(diào)理論和實際相結(jié)合，提高分析和解決工程實際問題的能力。注重對學生理論知識、職業(yè)技能、職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)，培養(yǎng)學生具有運用基礎理論來分析和解決化工生產(chǎn)中各種化工儀表及自動化設備故障及操作的能力。學習科學探究方法，發(fā)展自主學習能力，養(yǎng)成良好的思維習

5、慣和職業(yè)規(guī)范，培養(yǎng)既懂化工機械與設備專業(yè)的理論知識,又具備操作技能的骨干技術人員。 1、理論知識目標 （1）了解化工自動化的主要內(nèi)容。 （2）牚握自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成及自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)方塊圖及其分類。 （3）掌握自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的過渡過程及品質(zhì)指標。 （4）掌握測量各種參數(shù)儀表的性能和原理,如:壓力測量及變送，流量的測量及變送，液位的測量及變送，溫度檢測儀表及選用。 （5）了解自動電子電位差計和自動電子平衡電橋的作用原理。 （6）理解自動控制儀表基本控制規(guī)律及其對系統(tǒng)過渡過程的影響。 （7）掌握氣動執(zhí)行器、電動執(zhí)行器、電-氣轉(zhuǎn)換器及電-氣閥門定位器的作用方式及其流量特性。 （8

6、）掌握簡單控制系統(tǒng)的設計原則及調(diào)節(jié)規(guī)律的選擇原則和參數(shù)的整定方法。 （9）理解并掌握各種復雜控制系統(tǒng)的特點及應用,如:串級控制系統(tǒng)，比值控制系統(tǒng)，分程控制系統(tǒng)，選擇控制系統(tǒng)，前饋控制系統(tǒng)。 （10）掌握典型化工操作的控制方案,如流體輸送設備的控制方案，傳熱設備的控制方案，鍋爐設備的控制方案，化學反應器設備的控制方案，精餾塔設備的控制方案。 2、職業(yè)技能目標 （1）掌握常用工業(yè)過程控制系統(tǒng)的組成原理與性能特點，熟悉其適用場合。理解被控參數(shù)、調(diào)節(jié)參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響，掌握被控參數(shù)與調(diào)節(jié)參數(shù)的合理確定方法。 （2）掌握常用過程檢測儀表的結(jié)構與測量原理；理解各種PID控制規(guī)律對系統(tǒng)的作用，

7、并掌握其使用方法。 （3）掌握各種化工測量儀表的原理、結(jié)構、功能、進而會選用儀表。 （4）掌握自動控制系統(tǒng)的基本知識，包括系統(tǒng)的組成、控制規(guī)律、對象特性、簡單控制系統(tǒng)及復雜控制系統(tǒng)。能讀懂簡單自控方案圖紙。 （5）掌握實現(xiàn)自動控制系統(tǒng)的控制儀表及裝置的原理、結(jié)構、功能及如何選用。 （6）了解自控技術的新發(fā)展及新型的檢測和控制裝置。 3、職業(yè)素質(zhì)目標 學生通過該課程的學習，對自動化系統(tǒng)及儀表在生產(chǎn)過程中的應用有正確的認識，為今后從事工藝生產(chǎn)操作，提高生產(chǎn)操作水平打下一定的基礎。 當學生畢業(yè)后成為化工工藝專業(yè)技術操作人員時，能在生產(chǎn)控制、管理和調(diào)度中正確地選用和使用常見的測量儀

8、表和控制裝置，面對大量先進的自動化生產(chǎn)成套設備及裝置，能在生產(chǎn)開、停車過程中了解自控系統(tǒng)的投運方法和參數(shù)整定，并對生產(chǎn)過程自動化及儀表的現(xiàn)狀和發(fā)展有所認識，以促進生產(chǎn)操作水平的提高。并了解化工廠常用的儀器的特性及使用性能，了解化工生產(chǎn)過程中各工段常用的自動化儀表的應用及控制方案，分析說明其生產(chǎn)過程中各種變量的檢測和控制的依據(jù)，熟練掌握儀表代號，會看儀表圖紙。 四、課程內(nèi)容 根據(jù)化工機械與設備專業(yè)的培養(yǎng)目標對課程教學內(nèi)容進行解構和重構，各部分知識內(nèi)容要求及能力內(nèi)容要求如下表所示。 項目 學習任務 知識目標 能力目標 理論 論 學時

9、時 實訓學時 總學時 項目一 緒論 化工自動化的發(fā)展狀況、意義及目的 了解化工自動化的發(fā)展狀況、意義及目的 掌握化工儀表及自動化系統(tǒng)的分類 1 1 項目二 化工測量儀表 任務一 測量儀表的基礎知識 了解測量過程與測量誤差，儀表的性能指標及分類 掌握測量誤差 5 5 任務二 壓力測量 了解壓力測量及變送 掌握壓力檢測儀表的性能和工作原理 4 4 任務三 流量測量 了解流量的測量及變送 掌握流量檢測儀表的性能和工作原理 5 5 任務四 物位測量 了解物位的測量及變送 掌握差壓式液位變送器的性能和工作原理 4

10、 4 任務五 溫度測量 了解溫度檢測儀表及選用 掌握熱電偶溫度計的性能和工作原理 5 5 任務六 顯示儀表 了解自動電子電位差計的作用原理及自動電子平衡橋的作用原理及數(shù)字式顯示儀表的特點及分類 掌握自動電子電位差計的測量橋路及數(shù)字式顯示儀表的基本組成 2 2 項目三 自動成分分析儀 任務一 熱導式氣體分析器 了解熱導式氣體分析器的測量原理 掌握熱導式H2分析器的結(jié)構 2 2 任務二 氧化鋯分析儀 了解氧化鋯分析儀的作用原理 掌握氧化鋯分析儀的結(jié)構組成 1 1 任務三 原子吸收分光光度計

11、原子吸收分光光度法的概念、原子吸收光譜分析法的優(yōu)點 掌握原子吸收分光光度計的結(jié)構及原理 2 2 任務四 傅里葉變換紅外光譜儀 了解傅里葉變換紅外光譜儀的結(jié)構及工作原理 了解傅里葉變換紅外光譜儀的結(jié)構及工作原理 1 1 任務五 氣相色譜分析儀 了解氣相色譜分析儀的優(yōu)點并掌握氣相色譜分析中的一些基本知識 掌握氣相色譜分析儀的組成及工藝流程 2 2 任務六 工業(yè)PH值酸度計 掌握PH計的測量原理 掌握電極的結(jié)構 1 1 任務七 微量水分析儀 掌握濕度的定義及表示方法 微量水分析儀的組成及使用 1 1 任務八 有害氣體報警器

12、 了解有害氣體報警器分類及常用的檢測器 有害氣體報警器的結(jié)構及其選用 1 1 項目四 自動控制儀表 任務一 模擬式控制器 了解基型控制器的基本構成原理及部件 掌握DDZ型電動控制器 1 1 任務二 基本控制規(guī)律及其對系統(tǒng)過渡過程的影響 了解基本控制規(guī)律及其對系統(tǒng)過渡過程的影響 掌握雙位控制、比例控制、積分控制、微分控制 5 5 任務三 單元組合儀表 了解單元組合儀表與自動控制系統(tǒng) 掌握DDZ-Ⅲ型儀表的分類、特點及命名 2 2 項目五 執(zhí)行器 任務一 氣動薄膜調(diào)節(jié)閥 了解氣動執(zhí)行器的結(jié)構與分類及作用方式 掌握氣動執(zhí)行器

13、的結(jié)構及工作原理 2 2 4 任務二 閥門定位器 了解電－氣轉(zhuǎn)化換器及電－氣閥門定位器的結(jié)構 了解電－氣轉(zhuǎn)化換器及電－氣閥門定位器的作用方式及其流量特性 1 1 2 項目六 化工自動化基礎 任務一 化工自動化的主要內(nèi)容 了解化工自動化的主要內(nèi)容 掌握化工自動化的主要內(nèi)容 1 1 任務二 自動控制系統(tǒng)的組成及方塊圖及其分類 熟悉自動控制系統(tǒng)的組成，自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)方

14、塊圖及其分類 掌握自動控制系統(tǒng)的組成及方塊圖的表示法 1 1 任務三 自動控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標 了解自動控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標 掌握自動控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標 2 2 4 任務四 簡單控制系統(tǒng)的結(jié)構與組成 了解簡單控制系統(tǒng)的結(jié)構與組成 掌握簡單控制系統(tǒng)的結(jié)構與組成 1 1 2 任務六 控制器參數(shù)的工程整定 了解調(diào)節(jié)系統(tǒng)的投運及操作中常見問題。 掌握控制器參數(shù)的工程整定 1 1 任務七 串級控制系統(tǒng) 了解串級控制系統(tǒng)的特點及應用 掌握串級控制系統(tǒng)主副控制器正反作用的選擇 1 1 任務八 均勻控制

15、系統(tǒng) 了解均勻控制系統(tǒng)的特點 掌握均勻控制系統(tǒng)的特點、控制方案及應用 1 1 任務九 比值控制系統(tǒng) 了解比值控制系統(tǒng)的特點 掌握比值控制系統(tǒng)的特點、控制方案及應用 1 1 任務十 多沖量控制系統(tǒng) 多沖量控制系統(tǒng)的特點 多沖量控制系統(tǒng)的特點、控制方案及應用 1 1 任務十一 流體輸送設備的控制方案 了解流體輸送設備的控制方案 掌握離心泵、離心式壓縮機的防喘控制 1 1 任務十二 傳熱設備的自動控制 了解并掌握傳熱設備的自動控制 掌握冷卻劑進行汽化的冷卻器自動控制 1 1 任務十三 精餾塔的自動控制 了解并掌握精餾塔

16、的自動控制 掌握精餾塔的溫差控制及雙溫差控制 1 1 任務十四 化學反應器的自動控制 了解并掌握化學反應器的自動控制 掌握釜式反應器的溫度自動控制 1 1 項目七 集散控制系統(tǒng)與智能儀表 任務一 集散型控制系統(tǒng)的概述 了解集散型控制系統(tǒng)的基本概念、特點及發(fā)展概況 了解集散型控制系統(tǒng)的基本概念、特點及發(fā)展概況 1 1 任務二 集散型控制系統(tǒng)的體系結(jié)構 了解集散型控制系統(tǒng)的體系結(jié)構及其各層的功能 集散型控制系統(tǒng)的體系結(jié)構及其各層的功能 2 2 任務三 集散型控制系統(tǒng)的構成 了解DCS系統(tǒng)的構成和人-機接口的構成 DCS系統(tǒng)的構成

17、和人-機接口的構成 1 2 3 任務四 集散型控制系統(tǒng)的組態(tài) 了解DCS型控制系統(tǒng)組態(tài)的過程 掌握組態(tài)的而設置及其運行測試 1 2 3 任務五 集散型控制系統(tǒng)的投用操作 了解DCS的投用操作流程 熟悉DCS的投用操作流程及數(shù)據(jù)記錄 1 1 2 任務六 智能儀表 了解智能測量控制儀表、智能壓力變送器 掌握智能測量控制儀表的組成、智能壓力變送器各部分的作用 1 1 合計 69 11 80 5、 實施建議 1、教學建議 （1）課程組織形式 在教學過程中，對于不同的教學內(nèi)容，按遞進關系和難度級別進行，以確保本課程

18、教學目標的實現(xiàn)。本課程從應用的角度出發(fā)，其過程采取“階段性、梯次遞進”、“由簡到難”的原則，以項目為向?qū)?，以典型工作任務為主，設立課程教學項目，通過教師指導學生展開自主學習完成工作任務或項目，實現(xiàn)對工作過程的認識和對完成工作任務的體驗，從而形成職業(yè)崗位能力。 （2）教學方法 《化工儀表及自動化》課程的學習，以教師講授為主，采用多媒休教學，教學中靈活運用啟發(fā)式、問題式、討論式教學，增強教學互動，調(diào)動學生學習的主動性和積極性，逐步提高他們發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的綜合能力。 2、教材編寫 （1）根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案的總體設計思想及本課程的教學目標要求選用合適的理論實踐一體化課

19、程教材。 （2）根據(jù)中職院校的教學特點及專業(yè)人才培養(yǎng)方案和本課程標準開發(fā)校本教材，教材開發(fā)的建議為： 組織開發(fā)專業(yè)主干課程系列教材，以更好地實現(xiàn)專業(yè)人才培養(yǎng)目標；開發(fā)教材的主編和主審，須是直接參與人才培養(yǎng)方案和課程標準制訂的骨干教師；教材結(jié)構和內(nèi)容須符合人才培養(yǎng)方案和課程標準提出的要求，講究“實在”、“實效”，編排時要符合中職教學的特點和要求；選取的項目或課題應將企業(yè)的實際應用和學校的實際有機結(jié)合，由淺入深，由簡到繁，循序漸進，符合學生的學習基礎和認知規(guī)律的原則；教材編寫應充分體現(xiàn)理論實踐一體化教學的特點，理論知識和實踐操作有機結(jié)合，內(nèi)容的選擇力求明確，可操作性強，便于貫徹“做中學、學中做

20、”的理念；教材語言平實、圖文并茂，便于學生自主學習。注重新技術、新知識、新方法的介紹，適度關注學生的可持續(xù)發(fā)展，為學有余力的學生留下進一步拓展知識能力的內(nèi)容和空間。 教材：依據(jù)本課程教學標準要求，教材采用《化工儀表及自動化》 主編：樂建波 化學工業(yè)出版社 2010年1月出版 主要參考書： 1、化工過程控制工程 王驥程主編 化學工業(yè)出版社 2、化工自動化及儀表 楊麗明/張光新編著 化學工業(yè)出版社 3、過程自動化及儀表 俞金壽 主編 化學工業(yè)出版社 4、過程控制儀表 劉巨良主編 化學工業(yè)出版社 5、化工儀表及自動化 厲玉鳴主編 化學工業(yè)出版社 6、化工儀表及自動化 鐘

21、漢武主編 化學工業(yè)出版社 3、教學評價 （1）評教 在任課教師中定期展開互評與自評，以聽課、說課、集體備課為途徑，鼓勵創(chuàng)新，注重典型，營造良好的學術教學范圍。定期召開學生評教座談會，了解學生對課程的要求、意見和建議，將學生的客觀準確評價和學習效果納入評價體系中，促進教學改革。 （2）評學 開發(fā)試題庫，出題原則倡導“根據(jù)原理分析實際，根據(jù)實際尋找原理”。在考試內(nèi)容上減少“死題”，增加“活題”；在試題內(nèi)容上分為兩部分：課上內(nèi)容占70%，課外內(nèi)容占30%（課程相關內(nèi)容的討論及課外作業(yè)）。以期末考試、期中考試、階段性測試、平時作業(yè)及課堂提問等考核學生綜合分析、推理、判斷及自主學習的能力。 （3）考核方法和成績評定 閉卷考試，按百分制計分，總評成績按考試成績占70%,平時成績占30%計算，其中平時成績主要根據(jù)課堂表現(xiàn)和平時作業(yè)情況評定。