《化工儀表及自動化》課程標(biāo)準(zhǔn)(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(biāo)準(zhǔn) 《化工儀表及自動化》 （化工機(jī)械與設(shè)備專業(yè)） 負(fù)責(zé)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(biāo)準(zhǔn) 【總學(xué)時】80 【總學(xué)分】4 【開設(shè)學(xué)期及周學(xué)時分配】第四學(xué)期，每周4學(xué)時 【適用專業(yè)】化工機(jī)械與設(shè)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(wù) 1、課程性質(zhì) 本課程是我?；C(jī)械與設(shè)備專業(yè)的核心課程與訓(xùn)練項(xiàng)目之一，是具體體現(xiàn)和實(shí)

2、現(xiàn)本專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)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(shè)備、儀表及自動化技術(shù)相結(jié)合的一門綜合性的技術(shù)學(xué)科。它應(yīng)用自動控制學(xué)科、儀器儀表學(xué)科及計(jì)算機(jī)學(xué)科的理論與技術(shù)服務(wù)于化學(xué)工程學(xué)科。通過本課程的學(xué)習(xí)，使化工工藝技術(shù)人員在了解和熟悉生產(chǎn)工藝的同時，具備相應(yīng)的自動控制的知識。本課程強(qiáng)調(diào)工程觀點(diǎn)，提倡理論與實(shí)際的結(jié)合，著重對學(xué)生設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練及提高學(xué)生分析問題與解決問題的能力。 2、課程任務(wù) 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(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠了解化工自動化的基礎(chǔ)知識，初步掌握它們在化工中的基本應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，拓寬知識面，使學(xué)生掌握化工儀表及自動化的相關(guān)知識，具備化工生產(chǎn)過程中化工儀表及自動化設(shè)備管理和維護(hù)保養(yǎng)的初步能力，進(jìn)一步提升學(xué)生的職業(yè)崗位綜合能力和職業(yè)素養(yǎng)。 二、課程設(shè)計(jì) 本課程采用了綜合化、模塊化的設(shè)計(jì)方法，每個模塊均采用了理論實(shí)踐一體化的思路，力求體現(xiàn)“做中學(xué)”、“學(xué)中做”的教學(xué)理念；本課程內(nèi)容的選擇上降低理論重心，突出實(shí)際應(yīng)用，注重培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和解決問題的實(shí)際工作能力；本課程的內(nèi)容組織形式上強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性，在每個模塊實(shí)施時，先提出學(xué)習(xí)目標(biāo)，再進(jìn)行任務(wù)分析，使學(xué)生在開始

4、就知道學(xué)習(xí)的任務(wù)和要求，引起學(xué)生的注意，利于學(xué)生在任務(wù)驅(qū)動下，自主學(xué)習(xí)、自我實(shí)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(xué)習(xí)該課程，了解化工生產(chǎn)過程常用的儀表的種類、結(jié)構(gòu)和性能，掌握儀表流程圖的繪制和儀表的配置，能為相關(guān)的行業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)過程的自動化控制構(gòu)思和開發(fā)自動調(diào)節(jié)的方案。 三、課程目標(biāo) 以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心，確定課程的教學(xué)目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)理論和實(shí)際相結(jié)合，提高分析和解決工程實(shí)際問題的能力。注重對學(xué)生理論知識、職業(yè)技能、職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生具有運(yùn)用基礎(chǔ)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(shè)備故障及操作的能力。學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，發(fā)展自主學(xué)習(xí)能力，養(yǎng)成良好的思維習(xí)

5、慣和職業(yè)規(guī)范，培養(yǎng)既懂化工機(jī)械與設(shè)備專業(yè)的理論知識,又具備操作技能的骨干技術(shù)人員。 1、理論知識目標(biāo) （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(biāo)。 （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(jì)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(shè)計(jì)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(fù)雜控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及應(yīng)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(shè)備的控制方案，傳熱設(shè)備的控制方案，鍋爐設(shè)備的控制方案，化學(xué)反應(yīng)器設(shè)備的控制方案，精餾塔設(shè)備的控制方案。 2、職業(yè)技能目標(biāo) （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(diǎn)，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(gòu)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(gòu)、功能、進(jìn)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(fù)雜控制系統(tǒng)。能讀懂簡單自控方案圖紙。 （5）掌握實(shí)現(xiàn)自動控制系統(tǒng)的控制儀表及裝置的原理、結(jié)構(gòu)、功能及如何選用。 （6）了解自控技術(shù)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(biāo) 學(xué)生通過該課程的學(xué)習(xí)，對自動化系統(tǒng)及儀表在生產(chǎn)過程中的應(yīng)用有正確的認(rèn)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(chǔ)。 當(dāng)學(xué)生畢業(yè)后成為化工工藝專業(yè)技術(shù)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(jìn)的自動化生產(chǎn)成套設(shè)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(yùn)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(rèn)識，以促進(jìn)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(yīng)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(jī)械與設(shè)備專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)對課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行解構(gòu)和重構(gòu)，各部分知識內(nèi)容要求及能力內(nèi)容要求如下表所示。 項(xiàng)目 學(xué)習(xí)任務(wù) 知識目標(biāo) 能力目標(biāo) 理論 論 學(xué)時

9、時 實(shí)訓(xùn)學(xué)時 總學(xué)時 項(xiàng)目一 緒論 化工自動化的發(fā)展?fàn)顩r、意義及目的 了解化工自動化的發(fā)展?fàn)顩r、意義及目的 掌握化工儀表及自動化系統(tǒng)的分類 1 1 項(xiàng)目二 化工測量儀表 任務(wù)一 測量儀表的基礎(chǔ)知識 了解測量過程與測量誤差，儀表的性能指標(biāo)及分類 掌握測量誤差 5 5 任務(wù)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(wù)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(wù)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(wù)五 溫度測量 了解溫度檢測儀表及選用 掌握熱電偶溫度計(jì)的性能和工作原理 5 5 任務(wù)六 顯示儀表 了解自動電子電位差計(jì)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(diǎn)及分類 掌握自動電子電位差計(jì)的測量橋路及數(shù)字式顯示儀表的基本組成 2 2 項(xiàng)目三 自動成分分析儀 任務(wù)一 熱導(dǎo)式氣體分析器 了解熱導(dǎo)式氣體分析器的測量原理 掌握熱導(dǎo)式H2分析器的結(jié)構(gòu) 2 2 任務(wù)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(gòu)組成 1 1 任務(wù)三 原子吸收分光光度計(jì)

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(diǎn) 掌握原子吸收分光光度計(jì)的結(jié)構(gòu)及原理 2 2 任務(wù)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(gòu)及工作原理 了解傅里葉變換紅外光譜儀的結(jié)構(gòu)及工作原理 1 1 任務(wù)五 氣相色譜分析儀 了解氣相色譜分析儀的優(yōu)點(diǎn)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(wù)六 工業(yè)PH值酸度計(jì) 掌握PH計(jì)的測量原理 掌握電極的結(jié)構(gòu) 1 1 任務(wù)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(wù)八 有害氣體報(bào)警器

12、 了解有害氣體報(bào)警器分類及常用的檢測器 有害氣體報(bào)警器的結(jié)構(gòu)及其選用 1 1 項(xiàng)目四 自動控制儀表 任務(wù)一 模擬式控制器 了解基型控制器的基本構(gòu)成原理及部件 掌握DDZ型電動控制器 1 1 任務(wù)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(wù)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(diǎn)及命名 2 2 項(xiàng)目五 執(zhí)行器 任務(wù)一 氣動薄膜調(diào)節(jié)閥 了解氣動執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)與分類及作用方式 掌握氣動執(zhí)行器

13、的結(jié)構(gòu)及工作原理 2 2 4 任務(wù)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(gòu) 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(xiàng)目六 化工自動化基礎(chǔ) 任務(wù)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(wù)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(wù)三 自動控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標(biāo) 了解自動控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標(biāo) 掌握自動控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標(biāo) 2 2 4 任務(wù)四 簡單控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成 了解簡單控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成 掌握簡單控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成 1 1 2 任務(wù)六 控制器參數(shù)的工程整定 了解調(diào)節(jié)系統(tǒng)的投運(yùn)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(wù)七 串級控制系統(tǒng) 了解串級控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及應(yīng)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(wù)八 均勻控制

15、系統(tǒng) 了解均勻控制系統(tǒng)的特點(diǎn) 掌握均勻控制系統(tǒng)的特點(diǎn)、控制方案及應(yīng)用 1 1 任務(wù)九 比值控制系統(tǒng) 了解比值控制系統(tǒng)的特點(diǎn) 掌握比值控制系統(tǒng)的特點(diǎn)、控制方案及應(yīng)用 1 1 任務(wù)十 多沖量控制系統(tǒng) 多沖量控制系統(tǒng)的特點(diǎn) 多沖量控制系統(tǒng)的特點(diǎn)、控制方案及應(yīng)用 1 1 任務(wù)十一 流體輸送設(shè)備的控制方案 了解流體輸送設(shè)備的控制方案 掌握離心泵、離心式壓縮機(jī)的防喘控制 1 1 任務(wù)十二 傳熱設(shè)備的自動控制 了解并掌握傳熱設(shè)備的自動控制 掌握冷卻劑進(jìn)行汽化的冷卻器自動控制 1 1 任務(wù)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(wù)十四 化學(xué)反應(yīng)器的自動控制 了解并掌握化學(xué)反應(yīng)器的自動控制 掌握釜式反應(yīng)器的溫度自動控制 1 1 項(xiàng)目七 集散控制系統(tǒng)與智能儀表 任務(wù)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(diǎn)及發(fā)展概況 了解集散型控制系統(tǒng)的基本概念、特點(diǎn)及發(fā)展概況 1 1 任務(wù)二 集散型控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) 了解集散型控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)及其各層的功能 集散型控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)及其各層的功能 2 2 任務(wù)三 集散型控制系統(tǒng)的構(gòu)成 了解DCS系統(tǒng)的構(gòu)成和人-機(jī)接口的構(gòu)成 DCS系統(tǒng)的構(gòu)成

17、和人-機(jī)接口的構(gòu)成 1 2 3 任務(wù)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(shè)置及其運(yùn)行測試 1 2 3 任務(wù)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(wù)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(jì) 69 11 80 5、 實(shí)施建議 1、教學(xué)建議 （1）課程組織形式 在教學(xué)過程中，對于不同的教學(xué)內(nèi)容，按遞進(jìn)關(guān)系和難度級別進(jìn)行，以確保本課程

18、教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。本課程從應(yīng)用的角度出發(fā)，其過程采取“階段性、梯次遞進(jìn)”、“由簡到難”的原則，以項(xiàng)目為向?qū)?，以典型工作任?wù)為主，設(shè)立課程教學(xué)項(xiàng)目，通過教師指導(dǎo)學(xué)生展開自主學(xué)習(xí)完成工作任務(wù)或項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)對工作過程的認(rèn)識和對完成工作任務(wù)的體驗(yàn)，從而形成職業(yè)崗位能力。 （2）教學(xué)方法 《化工儀表及自動化》課程的學(xué)習(xí)，以教師講授為主，采用多媒休教學(xué)，教學(xué)中靈活運(yùn)用啟發(fā)式、問題式、討論式教學(xué)，增強(qiáng)教學(xué)互動，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)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(shè)計(jì)思想及本課程的教學(xué)目標(biāo)要求選用合適的理論實(shí)踐一體化課

19、程教材。 （2）根據(jù)中職院校的教學(xué)特點(diǎn)及專業(yè)人才培養(yǎng)方案和本課程標(biāo)準(zhǔn)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(shí)現(xiàn)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)；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(biāo)準(zhǔn)制訂的骨干教師；教材結(jié)構(gòu)和內(nèi)容須符合人才培養(yǎng)方案和課程標(biāo)準(zhǔn)提出的要求，講究“實(shí)在”、“實(shí)效”，編排時要符合中職教學(xué)的特點(diǎn)和要求；選取的項(xiàng)目或課題應(yīng)將企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用和學(xué)校的實(shí)際有機(jī)結(jié)合，由淺入深，由簡到繁，循序漸進(jìn)，符合學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和認(rèn)知規(guī)律的原則；教材編寫應(yīng)充分體現(xiàn)理論實(shí)踐一體化教學(xué)的特點(diǎn)，理論知識和實(shí)踐操作有機(jī)結(jié)合，內(nèi)容的選擇力求明確，可操作性強(qiáng)，便于貫徹“做中學(xué)、學(xué)中做

20、”的理念；教材語言平實(shí)、圖文并茂，便于學(xué)生自主學(xué)習(xí)。注重新技術(shù)、新知識、新方法的介紹，適度關(guān)注學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展，為學(xué)有余力的學(xué)生留下進(jìn)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(xué)標(biāo)準(zhǔn)要求，教材采用《化工儀表及自動化》 主編：樂建波 化學(xué)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(xué)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(xué)工業(yè)出版社 3、過程自動化及儀表 俞金壽 主編 化學(xué)工業(yè)出版社 4、過程控制儀表 劉巨良主編 化學(xué)工業(yè)出版社 5、化工儀表及自動化 厲玉鳴主編 化學(xué)工業(yè)出版社 6、化工儀表及自動化 鐘

21、漢武主編 化學(xué)工業(yè)出版社 3、教學(xué)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(xué)術(shù)教學(xué)范圍。定期召開學(xué)生評教座談會，了解學(xué)生對課程的要求、意見和建議，將學(xué)生的客觀準(zhǔn)確評價和學(xué)習(xí)效果納入評價體系中，促進(jìn)教學(xué)改革。 （2）評學(xué) 開發(fā)試題庫，出題原則倡導(dǎo)“根據(jù)原理分析實(shí)際，根據(jù)實(shí)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(guān)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(xué)生綜合分析、推理、判斷及自主學(xué)習(xí)的能力。 （3）考核方法和成績評定 閉卷考試，按百分制計(jì)分，總評成績按考試成績占70%,平時成績占30%計(jì)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。