《過程控制實(shí)驗(yàn)》課程標(biāo)準(zhǔn)

《過程控制實(shí)驗(yàn)》課程標(biāo)準(zhǔn)第一部分前言一、課程基本信息課程編號(hào)課程名稱課程類別學(xué)時(shí)學(xué)分開課學(xué)期考核方式適用專業(yè)開課單位AL042130過程控制實(shí)驗(yàn)選修80.56實(shí)驗(yàn)報(bào)告自動(dòng)化機(jī)電工程學(xué)院二、課程性質(zhì)過程控制實(shí)驗(yàn)是自動(dòng)化專業(yè)的一門專業(yè)限定選修課程，在整個(gè)課程體系中占據(jù)比較重要位置。本實(shí)習(xí)課程是在學(xué)生學(xué)習(xí)了過程控制與儀表、微型計(jì)算機(jī)原理等課程必須的應(yīng)用性理論知識(shí)后，提高學(xué)生操作技能的必要環(huán)節(jié)；課程要求學(xué)生通過實(shí)操訓(xùn)練，使學(xué)生對(duì)過程控制系統(tǒng)有一個(gè)較全面的認(rèn)識(shí)，形成基本解決實(shí)踐問題的知識(shí)體系，并能進(jìn)一步讓學(xué)生自己組合和設(shè)計(jì)各種不同的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，進(jìn)行創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)其創(chuàng)新思想和能力。三、課程基本理念過程控制實(shí)驗(yàn)是作為自動(dòng)化專業(yè)的限定選修課程之一。本課程應(yīng)使學(xué)生掌握自動(dòng)控制的基本概念，能對(duì)工藝過程中的四大熱工參數(shù)進(jìn)行合理的檢測(cè)和控制要求，整定PID參數(shù)，達(dá)到相關(guān)控制要求。四、課程的設(shè)計(jì)思路根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備及組態(tài)軟件，設(shè)計(jì)5個(gè)項(xiàng)目，通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)，實(shí)際操作訓(xùn)練思路進(jìn)行。第二部分課程目標(biāo)一、總體目標(biāo)本課程介紹實(shí)驗(yàn)室高級(jí)過程控制裝置組成、自動(dòng)控制器的基本控制規(guī)律和控制方法。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠了解自動(dòng)化儀表中常見的儀表的種類和使用、單回路控制系統(tǒng)的液位、壓力、溫度的自動(dòng)控制方案和參數(shù)整定等。使學(xué)生初步掌握它們的基本應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。二、具體目標(biāo)1.知識(shí)與方法掌握各類常用自動(dòng)化儀表的結(jié)構(gòu)組成與操作原理；掌握單回路控制系統(tǒng)中溫度、壓力、液位、的運(yùn)行控制規(guī)律；熟悉PID參數(shù)對(duì)生產(chǎn)過程品質(zhì)的影響。2.技能與能力具備自動(dòng)化儀表的操作能力和故障判斷及處理能力；具備生產(chǎn)過程運(yùn)行中PID調(diào)節(jié)能力；具備自動(dòng)化儀表的使用維護(hù)能力。3.情感與態(tài)度有責(zé)任感，吃苦耐勞、踏實(shí)肯干的工作精神；有良好的學(xué)習(xí)觀、社會(huì)實(shí)踐能力和社會(huì)適應(yīng)能力；良好的安全與環(huán)保意識(shí)；有務(wù)實(shí)的職業(yè)素質(zhì)與團(tuán)隊(duì)精神。第三部分內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)一、課程結(jié)構(gòu)序號(hào)章節(jié)/單元/項(xiàng)目/任務(wù)名稱實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐類型組織形式教學(xué)場(chǎng)地儀器設(shè)備學(xué)時(shí)分配備注1高級(jí)過程控制裝置認(rèn)識(shí)實(shí)踐集中分組實(shí)驗(yàn)室高級(jí)過程控制實(shí)驗(yàn)裝置22傳感器介紹實(shí)踐集中分組實(shí)驗(yàn)室高級(jí)過程控制實(shí)驗(yàn)裝置23直流電機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算機(jī)控制實(shí)驗(yàn)實(shí)踐集中分組實(shí)驗(yàn)室電腦及實(shí)驗(yàn)箱14溫度控制實(shí)驗(yàn)實(shí)踐集中分組實(shí)驗(yàn)室電腦及實(shí)驗(yàn)箱15液位單閉環(huán)實(shí)驗(yàn)（計(jì)算機(jī)控制）實(shí)踐集中分組實(shí)驗(yàn)室地高級(jí)過程控制實(shí)驗(yàn)裝置2二、具體內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)章節(jié)/單元/項(xiàng)目/任務(wù)名稱主要內(nèi)容內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)建議與說明1高級(jí)過程控制裝置認(rèn)識(shí)高級(jí)過程控制裝置組成、電氣信號(hào)表、實(shí)驗(yàn)面板圖能熟練掌握高級(jí)過程控制裝置各部分的功能;能讀懂實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目電氣信號(hào)表。高級(jí)過程控制裝置介紹2傳感器介紹壓力差壓變送器、流量計(jì)與液位計(jì)、調(diào)壓模塊、變頻器的認(rèn)識(shí)和使用。能理解常見傳感器的工作原理并能熟練操作使用，會(huì)進(jìn)行簡(jiǎn)單的故障判斷和維護(hù)。常見傳感器的原理和用。3直流電機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算機(jī)控制實(shí)驗(yàn)通過數(shù)字PID控制器來控制直流電機(jī)在給定一定的情況下，電機(jī)轉(zhuǎn)速按給定的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。能采用試湊法，調(diào)節(jié)程序中的PID參數(shù)使得系統(tǒng)穩(wěn)定，達(dá)到無靜差。了解LabVIEW計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)軟件。4溫度控制實(shí)驗(yàn)通過數(shù)字PID控制器來控制溫度在給定一定的情況下，檢測(cè)的溫度將基本保持穩(wěn)定。在自動(dòng)控制理論實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，控制實(shí)際的模擬對(duì)象，加深對(duì)理論的理解；掌握閉環(huán)控制系統(tǒng)的參數(shù)調(diào)節(jié)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響。了解LabVIEW計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)軟件。5液位單閉環(huán)實(shí)驗(yàn)（計(jì)算機(jī)控制）單回路控制系統(tǒng)的構(gòu)成。學(xué)生可自行設(shè)計(jì)，構(gòu)成單回路單容液位，并采用臨界比例度法、階躍反應(yīng)曲線法和整定單回路控制系統(tǒng)的PID參數(shù)。熟悉PID參數(shù)對(duì)控制系統(tǒng)質(zhì)量指標(biāo)的影響，用計(jì)算機(jī)進(jìn)行PID參數(shù)的調(diào)整和自動(dòng)控制的投運(yùn)。水箱液位的控制方法第四部分課程實(shí)施建議教學(xué)建議(一)課程組織形式根據(jù)現(xiàn)有高級(jí)過程控制裝置、ACCC-I型實(shí)驗(yàn)裝置及DCS組態(tài)軟件，設(shè)計(jì)了5個(gè)項(xiàng)目，通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)，實(shí)際操作的訓(xùn)練思路進(jìn)行。(二)教學(xué)模式、策略和方法實(shí)習(xí)班級(jí)分組——下達(dá)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書——實(shí)操訓(xùn)練——總結(jié)考核。(三)教學(xué)媒體手段采用實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際動(dòng)手操作，指導(dǎo)教師及時(shí)跟進(jìn)指導(dǎo)。(四)學(xué)生學(xué)習(xí)準(zhǔn)備學(xué)生課前復(fù)習(xí)相關(guān)專業(yè)理論知識(shí)，預(yù)習(xí)好實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。二、實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）條件建議（一）教學(xué)時(shí)間設(shè)定第六學(xué)期，理論教學(xué)完成后進(jìn)行。（二）場(chǎng)地與環(huán)境要求學(xué)院過程控制實(shí)驗(yàn)室，有足夠的班容量及設(shè)備臺(tái)套，有必要的水、電、暖等。（三）儀器、設(shè)備與設(shè)施高級(jí)過程控制裝置、ACCC-I型實(shí)驗(yàn)裝置。（四）耗材選用水、導(dǎo)線等。（五）安全保障與注意事項(xiàng)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，嚴(yán)禁實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)打鬧、嬉戲，嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室管理規(guī)定。三、評(píng)價(jià)建議（一）考核方式考查。（二）評(píng)價(jià)辦法課程考核過程中，實(shí)驗(yàn)按操作規(guī)范性、PID參數(shù)整定結(jié)果等方面進(jìn)行學(xué)生自評(píng)、互評(píng)、指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)，其中出勤及實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)和實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)各占50％。四、教材選擇與編寫建議（一）教材、指導(dǎo)書選擇本實(shí)驗(yàn)課程使用教材為《過程控制實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》教材，該教材由自動(dòng)化教學(xué)部主講教師和實(shí)驗(yàn)教師結(jié)合實(shí)驗(yàn)設(shè)備，并參考相關(guān)校企合作企業(yè)的崗位操作規(guī)程編寫的。（二）講義及活動(dòng)指南編制參考實(shí)驗(yàn)設(shè)備供應(yīng)商提供的項(xiàng)