《過程控制系統(tǒng)及應(yīng)用》課程標準

第表1所示。表1 學(xué)習情境學(xué)習情景1學(xué)習情景2學(xué)習情景3學(xué)習情景4過程控制原理知識的應(yīng)用組建簡單控制系統(tǒng)組建復(fù)雜控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)的工程設(shè)計3.課時分配建議本課程課時為140課時，其中理論教學(xué)96課時，實踐教學(xué)44課時。表2 學(xué)習任務(wù)及學(xué)時分配序號課程單元學(xué)習任務(wù)及教學(xué)要求參考學(xué)時學(xué)習任務(wù)教學(xué)要求理論教學(xué)實踐教學(xué)1過程控制原理知識的應(yīng)用掌握簡單控制系統(tǒng)的基本組成1．掌握簡單控制系統(tǒng)組成、分類和過程控制系統(tǒng)質(zhì)量評價方法2．理解簡單控制系統(tǒng)四個環(huán)節(jié)間的作用和自動控制系統(tǒng)的控制過程3．了解反饋控制的意義10構(gòu)建自動控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型1．掌握系統(tǒng)微分方程的建立；拉氏變換；傳遞函數(shù)的定義、性質(zhì)、典型環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)的輸入、輸出關(guān)系；方塊圖的等效變換?？刂葡到y(tǒng)傳遞函數(shù)求取2．理解控制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的作用3．了解對象數(shù)模建立；突出具體生產(chǎn)過程到抽象的數(shù)學(xué)關(guān)系的建立144分析控制系統(tǒng)過渡過程及質(zhì)量1．掌握線性一階、二階系統(tǒng)過渡過程質(zhì)量指標，控制參數(shù)對系統(tǒng)質(zhì)量的影響2．以液位控制系統(tǒng)為例，說明系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型建立，系統(tǒng)質(zhì)量評估方法882組建簡單控制系統(tǒng)上水箱水位控制系統(tǒng)1．掌握被控對象的確定（即被控變量的選擇原則、操縱變量的選擇原則）、測量變送環(huán)節(jié)選擇、控制閥流量特性及選擇原則、常規(guī)控制規(guī)律選擇及控制器正、反作用的確定2．理解控制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)選擇與控制質(zhì)量之間的關(guān)系3．了解控制系統(tǒng)間的關(guān)聯(lián)84鍋爐內(nèi)膽溫度控制系統(tǒng)1．掌握鍋爐內(nèi)膽溫度控制過程中合理選擇被控變量和操縱變量2．了解現(xiàn)場儀表的選擇及根據(jù)控制系統(tǒng)要求選擇其他功能的儀表（如顯示、報警）42簡單控制系統(tǒng)的投運和參數(shù)整定1．掌握簡單控制系統(tǒng)控制方案的制定2.掌握自動控制系統(tǒng)的投運過程和控制器參數(shù)整定的的基本方法3．了解控制系統(tǒng)常見故障分析方法4123復(fù)雜控制系統(tǒng)設(shè)計串級控制系統(tǒng)分析與設(shè)計1．掌握串級控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點；2．掌握

串級控制系統(tǒng)的流程圖繪制、接線、調(diào)試。3．理解串級控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的作用4．了解串級控制系統(tǒng)投運和參數(shù)整定的基本方法1012比值控制系統(tǒng)1．掌握比值控制系統(tǒng)的基本概念和基本方案2．學(xué)會比值系數(shù)的計算方法3．了解比值方案實施中的幾個問題6均勻控制系統(tǒng)1．掌握均勻控制系統(tǒng)的基本概念和基本方案2．學(xué)會均勻控制系統(tǒng)設(shè)計的基本方法3．了解均勻控制方案實施中要注意的問題2前饋控制系統(tǒng)1．掌握前饋控制系統(tǒng)的基本思想和基本方案2．學(xué)會前饋控制系統(tǒng)設(shè)計的基本方法3．了解前饋—反饋與串級控制系統(tǒng)的別2分程控制系統(tǒng)1．掌握分程控制系統(tǒng)的基本思想2．了解分程控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的實際應(yīng)用42選擇控制系統(tǒng)1．掌握匹配選擇控制系統(tǒng)的基本思想和基本方案2．了解選擇控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的實際應(yīng)用44控制系統(tǒng)的工程設(shè)計典型化工單元的控制1．傳熱設(shè)備的控制2.鍋爐設(shè)備的控制3.精餾塔的控制4.化學(xué)反應(yīng)器的控制10控制系統(tǒng)工程設(shè)計1.工程設(shè)計基本知識2.控制方案及工藝控制流程圖3.控制系統(tǒng)的設(shè)備選擇10合計1404.課程單元描述表3 課程單元1課程單元名稱過程控制原理知識的應(yīng)用課時數(shù)理論教學(xué)實踐教學(xué)3212學(xué)習目標知識目標1．掌握方框圖的繪制方法2．掌握控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)的轉(zhuǎn)換方法3．利用傳遞函數(shù)分析、計算一階、二階系統(tǒng)的控制指標，衡量控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)能力目標1．能獨立完成方框圖的繪制2．能將控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為傳遞函數(shù)3．能利用傳遞函數(shù)分析、計算一階、二階系統(tǒng)的控制指標，衡量控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)素質(zhì)目標1．有一定的心理素質(zhì)，勇于克服困難2．有主動學(xué)習并不斷進行創(chuàng)新的精神3．有分工合作、團隊協(xié)作能力4．有一定的邏輯思考能力5．有較強的文化素質(zhì)修養(yǎng)6．有一定的文字處理能力學(xué)習內(nèi)容方框圖、傳遞函數(shù)、衡量控制品質(zhì)的指標等教學(xué)方法和建議教學(xué)方法：案例教學(xué)法、引用法、討論法、反思法、實踐法教學(xué)建議：理實一體化教學(xué)條件要求1．課程標準2．授課計劃3．授課教案4．教學(xué)案例學(xué)生已有基礎(chǔ)高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理教師所需執(zhí)教能力要求1．熟悉方框圖、傳遞函數(shù)2．熟悉衡量控制品質(zhì)的指標校企雙師授課安排建議校內(nèi)教師授課內(nèi)容：方框圖的繪制、傳遞函數(shù)的轉(zhuǎn)換等如何衡量控制指標表4 課程單元2課程單元名稱組建簡單控制系統(tǒng)課時數(shù)理論教學(xué)實踐教學(xué)1618學(xué)習目標知識目標1．工藝流程2．如何根據(jù)控制要求設(shè)計單回路控制系統(tǒng)3．單回路控制系統(tǒng)的PID參數(shù)整定方法4．單回路控制系統(tǒng)的投運能力目標1．能根據(jù)控制要求設(shè)計單回路控制系統(tǒng)2．能完成單回路控制系統(tǒng)的PID參數(shù)整定3．能完成單回路控制系統(tǒng)的投運素質(zhì)目標1．有一定的心理素質(zhì)，勇于克服困難2．有主動學(xué)習并不斷進行創(chuàng)新的精神3．有分工合作、團隊協(xié)作能力4．有一定的邏輯思考能力5．有較強的文化素質(zhì)修養(yǎng)6．有一定的文字處理能力學(xué)習內(nèi)容1．工藝流程基礎(chǔ)知識2．簡單控制系統(tǒng)的設(shè)計方法3．單回路PID參數(shù)整定教學(xué)方法和建議教學(xué)方法：實踐法、案例教學(xué)法、引用法、討論法、反思法教學(xué)建議：理實一體化教學(xué)條件要求1．課程標準2．授課計劃3．授課教案4．教學(xué)案例學(xué)生已有基礎(chǔ)自動化原理、高等數(shù)學(xué)教師所需執(zhí)教能力要求1．熟悉工藝流程的基礎(chǔ)知識2．熟悉單回路控制系統(tǒng)3．熟悉PID參數(shù)的整定方法校企雙師授課安排建議校內(nèi)教師授課內(nèi)容：單回路控制系統(tǒng)PID參數(shù)的整定方法表5 課程單元3課程單元名稱復(fù)雜控制系統(tǒng)設(shè)計課時數(shù)理論教學(xué)實踐教學(xué)2414學(xué)習目標知識目標1．串級控制系統(tǒng)設(shè)計方案2．串級控制方案的PID參數(shù)整定及投運方法3．比值控制系統(tǒng)的構(gòu)成4．比值控制的投運5．均勻控制系統(tǒng)的構(gòu)成6．均勻控制系統(tǒng)的投運7．分程控制系統(tǒng)構(gòu)成8．分程控制系統(tǒng)的投運9．前饋控制系統(tǒng)構(gòu)成10、前饋控制方案的實施能力目標1．能完成串級控制系統(tǒng)方案設(shè)計及投運2．能完成比值控制系統(tǒng)方案設(shè)計及投運3．能完成均勻控制系統(tǒng)方案設(shè)計及投運4．能完成前饋控制系統(tǒng)方案設(shè)計及投運5．能完成分程控制系統(tǒng)方案設(shè)計及投運素質(zhì)目標1．有一定的心理素質(zhì)，勇于克服困難2．有主動學(xué)習并不斷進行創(chuàng)新的精神3．有分工合作、團隊協(xié)作能力4．有一定的邏輯思考能力5．有較強的文化素質(zhì)修養(yǎng)6．有一定的文字處理能力學(xué)習內(nèi)容串級、比值、均勻、前饋、分程控制的構(gòu)成及投運方法教學(xué)方法和建議教學(xué)方法：實踐法、案例教學(xué)法、引用法、討論法、反思法教學(xué)建議：理實一體化教學(xué)條件要求1．課程標準2．授課計劃3．授課教案4．教學(xué)案例學(xué)生已有基礎(chǔ)自動化原理、單回路控制系統(tǒng)教師所需執(zhí)教能力要求1．熟悉串級、比值、均勻、前饋、分程控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成2．熟悉串級、比值、均勻、前饋、分程控制系統(tǒng)的投運方法3．熟悉PID參數(shù)的整定方法校企雙師授課安排建議校內(nèi)教師授課內(nèi)容：串級、比值、均勻、前饋、分程控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成企業(yè)兼職教師授課內(nèi)容：串級、比值、均勻、前饋、分程控制系統(tǒng)的投運方法表6 課程單元4課程單元名稱控制系統(tǒng)的工程設(shè)計課時數(shù)理論教學(xué)實踐教學(xué)200學(xué)習目標知識目標1.掌握帶控制點的工藝流程圖的識讀和繪制方法2.了解典型化工單元的控制能力目標能獨立完成工藝流程圖的識讀和繪制素質(zhì)目標1．有一定的心理素質(zhì)，勇于克服困難2．有主動學(xué)習并不斷進行創(chuàng)新的精神3．有分工合作、團隊協(xié)作能力4．有一定的邏輯思考能力5．有較強的文化素質(zhì)修養(yǎng)6．有一定的文字處理能力學(xué)習內(nèi)容工藝流程圖的識讀和繪制等教學(xué)方法和建議教學(xué)方法：案例教學(xué)法、引用法、討論法、反思法、實踐法教學(xué)建議：理實一體化教學(xué)條件要求1．課程標準2．授課計劃3．授課教案4．教學(xué)案例學(xué)生已有基礎(chǔ)電工基礎(chǔ)教師所需執(zhí)教能力要求熟悉校企雙師授課安排建議校內(nèi)教師授課內(nèi)容：工藝流程圖的識讀和繪制方框圖的繪制四、課程評價1.課程評價及方式說明學(xué)生的成績評定以主要根據(jù)理論知識的掌握（為總結(jié)性考核，占50%）、考勤（占10%），課堂提問（占10%）、作業(yè)（占10%）、實驗任務(wù)（占20%）等五方面構(gòu)成。2.課程過程考核說明（1）知識的掌握以試卷形式考核，題型包括單選、填空、判斷、簡答、案例分析等；（2）考勤及課堂提問依據(jù)是平時學(xué)生的上課出狀況、回答課堂提問的積極性及正確率；（3）作業(yè)是指每個教學(xué)單元中要求學(xué)生完成的作業(yè)。以完成的數(shù)量和質(zhì)量給予成績；（4）實驗任務(wù)是指在實驗過程中，根據(jù)學(xué)生的實踐情況評定。表7：考核標準序號考核項目考核內(nèi)容成績比例（%）1形成性考核考勤有無遲到早退現(xiàn)象等102課堂提問根據(jù)課程內(nèi)容隨機抽問103作業(yè)課后習題104總結(jié)性考核根據(jù)試卷情況和實訓(xùn)情況綜合而定505實驗任務(wù)考核對實驗過程的規(guī)范性考核20合計100表8總結(jié)性考核標準序號考核項目考核內(nèi)容成績比例（%）1過程控制原理基礎(chǔ)知識應(yīng)用1．能夠繪制方框圖2．能夠?qū)⒖刂葡到y(tǒng)的各個環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)換為傳遞函數(shù)3．能夠利用傳遞函數(shù)分析、計算一階、二階系統(tǒng)的控制4．指標，衡量控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)302簡單控制系統(tǒng)方案的設(shè)計、實施1．能夠根據(jù)工藝流程和控制要求設(shè)計單回路控制系統(tǒng)2．能夠完成單回路控制系統(tǒng)的PID參數(shù)整定3．能夠完成單回路控制系統(tǒng)的投運303復(fù)雜控制系統(tǒng)的設(shè)計實施1．能夠根據(jù)工藝流程和控制要求設(shè)計串級控制系統(tǒng)2．能夠完成串級控制方案的投運3．能夠根據(jù)工藝流程和控制要求設(shè)計比值控制系統(tǒng)4．能夠完成比值控制的投運5．能夠根據(jù)工藝流程和控制要求設(shè)計均勻控制系統(tǒng)6．能夠完成均勻控制系統(tǒng)的投運7．能夠根據(jù)工藝流程和控制要求設(shè)計分程控制系統(tǒng)8．能夠完成分程控制系統(tǒng)的投運9．能夠根據(jù)工藝流程和控制要求設(shè)計前饋控制系統(tǒng)10．能夠完成分程控制方案的實施304控制系統(tǒng)的工程設(shè)計能夠識讀、繪制帶控制點的工藝流程圖10合計100表9：技能考核點序號考核內(nèi)容考核方式考核內(nèi)容成績比例（%）1平時考核平時出勤、實訓(xùn)態(tài)度102基本技能考核操作根據(jù)學(xué)生對儀表及其附件安裝過程熟練程度進行成績評定35作品實訓(xùn)報告根據(jù)實訓(xùn)項目整理的實訓(xùn)報告進行成績評定答辯思路清晰、表達準確能客觀反映自己的成果103綜合考核操作根據(jù)實訓(xùn)完成情況進行考核10作品實訓(xùn)報告根據(jù)實訓(xùn)項目進行考核25答辯動手過程符合規(guī)范，思路清晰10合計100加分1．根據(jù)學(xué)生參加各類技能比賽或設(shè)計與制作大獎賽的獲獎情況給予加分1．根據(jù)學(xué)生參加其他活動取得的成果給予相應(yīng)加分5分5分五、實施建議1.授課資料編寫建議授課資料是實現(xiàn)教學(xué)目標的重要載體，必須依據(jù)本課程標準以及自動化儀表行業(yè)相應(yīng)崗位國家職業(yè)標準和自動化專業(yè)培養(yǎng)目標為主線編寫授課計劃、教案和教學(xué)案例；教學(xué)參考書與實訓(xùn)指導(dǎo)書的編寫應(yīng)當充分考慮工學(xué)結(jié)合的需求，堅持理論夠用，強調(diào)知識傳授的趣味性。授課資料應(yīng)該邀請企業(yè)人員參與編寫，特別是實踐部分。2.教學(xué)方法建議在教學(xué)過程中采取工學(xué)結(jié)合、理論教學(xué)與實踐教學(xué)并重的方式。在理論教學(xué)中，注重案例教學(xué)和多媒體輔助教學(xué)。所用案例應(yīng)充分考慮工學(xué)結(jié)合的需求，并與專業(yè)所依托行業(yè)相應(yīng)崗位的工作實際緊密結(jié)合。通過多媒體課件的開發(fā)，充分積累課程資源，有效拓展課堂信息量，適當增加課程的趣味性，努力激發(fā)學(xué)習興趣和主動性，切實提高本課程的學(xué)習效果。在實踐教學(xué)中，注重真