《過程控制與自動(dòng)化儀表》 教案 1.說課

《過程控制與自動(dòng)化儀表》課程教案NO.1授課班級(jí)周次日期任課教師復(fù)習(xí)提問學(xué)習(xí)模塊模塊一緒論學(xué)習(xí)任務(wù)任務(wù)1說課授課內(nèi)容課程介紹課時(shí)2教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：1.了解自動(dòng)控制及過程控制的定義；2.了解過程控制開環(huán)、閉環(huán)的概念；3.了解過程控制系統(tǒng)發(fā)展史；4.了解過控控制系統(tǒng)的特點(diǎn)與要求。能力目標(biāo)：1.培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力；2.培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。素質(zhì)目標(biāo)：1.培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和勇于進(jìn)取的精神。重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：過程控制系統(tǒng)開環(huán)、閉環(huán)的概念；難點(diǎn)：過程控制系統(tǒng)開環(huán)、閉環(huán)的判斷。授課過程步驟內(nèi)容方法、資源運(yùn)用1自動(dòng)控制及過程控制的定義啟發(fā)式、多媒體課件、分組討論2開環(huán)、閉環(huán)的概念多媒體課件、實(shí)例演示、3過程控制系統(tǒng)發(fā)展史多媒體課件、實(shí)例演示、4過控控制系統(tǒng)的特點(diǎn)與要求啟發(fā)式、多媒體課件、分組討論5授課方式講授的教學(xué)方式教學(xué)地點(diǎn)多媒體教室教學(xué)資源設(shè)備、工具等：投影系統(tǒng)、PPT電子課件

教學(xué)時(shí)間教學(xué)內(nèi)容注釋85分鐘相關(guān)知識(shí)1.自動(dòng)控制定義是指在沒有人直接參與的情況下，利用外加設(shè)備或控制裝置使生產(chǎn)過程或被控對(duì)象中的某一物理量或多個(gè)物理量自動(dòng)地按照期望的規(guī)律運(yùn)行或變化。這種外加的設(shè)備或控制裝置就稱為自動(dòng)控制裝置。2.過程控制定義是指根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)過程的特點(diǎn)，采用測(cè)量?jī)x表、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和計(jì)算機(jī)等自動(dòng)化工具，應(yīng)用控制理論，設(shè)計(jì)工業(yè)生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化。3.發(fā)展過程（1）20世紀(jì)50年代，單輸入單輸出的單回路定值控制系統(tǒng)，多采用基地式儀表、氣動(dòng)組合儀表和氣動(dòng)儀表控制器來完成簡(jiǎn)單控制。（2）20世紀(jì)60年代，集中控制及直接數(shù)字控制。電動(dòng)儀表開始使用，并逐步取代氣動(dòng)儀表，單元組合式儀表和組裝式儀表。（3）20世紀(jì)70年代，集散控制系統(tǒng)（DCS）。先進(jìn)控制技術(shù)、數(shù)字化儀表、計(jì)算機(jī)，特別是網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，體現(xiàn)“分散控制，集中管理”的理念。（4）20世紀(jì)70年代，集散控制系統(tǒng)（DCS）。先進(jìn)控制技術(shù)、數(shù)字化儀表、計(jì)算機(jī)，特別是網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，體現(xiàn)“分散控制，集中管理”的理念。4．開環(huán)與閉環(huán)的概念（1）開環(huán)控制系統(tǒng)開環(huán)控制是最簡(jiǎn)單的一種控制方式。它的特點(diǎn)是，僅有從輸入到輸出的前向通路，而沒有從輸出到輸入的反饋通路。缺點(diǎn)：控制精度取決于組成系統(tǒng)的元件的精度，因此對(duì)元器件的要求比較高。由于輸出量不能反饋回來影響控制部分，所以輸出量受擾動(dòng)信號(hào)的影響比較大，系統(tǒng)抗干擾能力差。案例分析：（2）閉環(huán)控制系統(tǒng)不僅有一條從輸入端到輸出端的前向通路，還有一條從輸出端到輸入端的反饋通路。輸出量通過一個(gè)測(cè)量變送元件反饋到輸入端，與輸入量比較后得到偏差信號(hào)來作為控制器的輸入，反饋的作用是減小偏差，以達(dá)到滿意的控制效果。閉環(huán)控制又稱為反饋控制。如果輸入量和反饋量相減則稱為負(fù)反饋；反之，若二者相加，則稱為正反饋。控制系統(tǒng)中一般采用負(fù)反饋方式。輸入量與反饋量之差稱為偏差信號(hào)。系統(tǒng)的輸出量能夠自動(dòng)地跟蹤輸入量，減小跟蹤誤差，提高控制精度，抑制擾動(dòng)信號(hào)的影響。案例分析：5.過程控制系統(tǒng)的特點(diǎn)（1）系統(tǒng)由被控對(duì)象與系列化生產(chǎn)的自動(dòng)化儀表組成。（2）被控對(duì)象復(fù)雜多樣，通用控制系統(tǒng)難以設(shè)計(jì)。（3）控制方案豐富多彩，控制要求越來越高。（4）控制過程大多屬于慢變過程與參量控制。（5）定值控制系統(tǒng)是過程控制系統(tǒng)的主要形式。6.過程控制系統(tǒng)的要求（1）安全性（2）穩(wěn)定性（3）經(jīng)濟(jì)性（大屏幕投影）講解過程控制的基本概念（大屏幕投影）解說開環(huán)控制系統(tǒng)，舉例分析，讓學(xué)生加深印象（大屏幕投影）解說