化工儀表及自動(dòng)化課程整體教學(xué)設(shè)計(jì)

1、?化工儀表及自動(dòng)化?課程整體教學(xué)設(shè)計(jì)2021 - 2021 學(xué)年 第1學(xué)期、治理信息課程名稱：化工儀表及自動(dòng)化課程代碼:N202178學(xué)分：4學(xué)時(shí)：48課程類型：核心課程授課對(duì)象：3111 3112 3113先修課程：后修課程：?化工生產(chǎn)仿真練習(xí)?、?頂崗實(shí)習(xí)?、?化工主控操作?等課程組成員簽名：陳亞樂、李勇、何明紅2021年9月02日專業(yè)教研室意見同意專業(yè)主任簽字：2021年 月曰分院職教水平培訓(xùn)與測(cè)評(píng)評(píng)委會(huì)意見分院評(píng)委簽字：分院蓋章2021年 月曰二、課程設(shè)計(jì)2.1 課程目標(biāo)1 .1.1職業(yè)水平目標(biāo)1能掌握化工儀表在煉油、化工生產(chǎn)中的重要地位.2能根據(jù)化工工藝條件進(jìn)行常規(guī)儀表的選型.3能順

2、利進(jìn)行化工儀表的使用與調(diào)校.4能根據(jù)工藝條件進(jìn)行常規(guī)儀表的安裝.5能根據(jù)工藝參數(shù)、工藝條件進(jìn)行簡(jiǎn)單限制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、限制規(guī)律的選擇及參數(shù)的整定6能根據(jù)儀表的表象進(jìn)行故障的分析、判斷并排故.2 .1.2知識(shí)目標(biāo)1熟悉儀表在現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要地位.2 了解化工儀表的檢測(cè)原理、組成結(jié)構(gòu)、適用范圍、安裝本卷須知與原理3掌握化工自動(dòng)限制系統(tǒng)組成與結(jié)構(gòu)4掌握自動(dòng)化根本限制規(guī)律對(duì)過渡過程的影響并掌握簡(jiǎn)單限制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組部成及設(shè)計(jì)要素.5掌握?qǐng)?zhí)行器的結(jié)構(gòu)分類、適用范圍及安裝維護(hù)本卷須知.3 .1.3素質(zhì)目標(biāo)1樹立平安生產(chǎn)意識(shí),建立正確防火、防爆、防毒.2明確本崗位與其它工序操作人員及現(xiàn)場(chǎng)操作人員的關(guān)系,解決生產(chǎn)中

3、的問題.3能深入思考可能出現(xiàn)的問題,正確應(yīng)對(duì)并迅速作出反響,如不能解決及時(shí)匯 報(bào)或報(bào)修.4 . 2課程教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)5 . 2. 1課程內(nèi)容設(shè)計(jì)序號(hào)模塊或工程名稱學(xué)時(shí)1化工儀表及自動(dòng)化在化工生產(chǎn)中的重要性與主要內(nèi)容22化工檢測(cè)儀表的根本知識(shí)、性能指標(biāo)23壓力檢測(cè)及儀表64流量檢測(cè)及儀表85物位檢測(cè)及儀表46溫度檢測(cè)及儀表57顯示儀表28化工自動(dòng)化根底69數(shù)學(xué)建模概念110執(zhí)行器單兀611限制儀表6合計(jì)486 . 2. 2水平練習(xí)工程設(shè)計(jì)編R水平練習(xí)工程名稱學(xué)時(shí)水平目標(biāo)主要支撐知識(shí)練習(xí)方式地點(diǎn)結(jié)果可展示1-1化工儀表 及自動(dòng)化緒論2了解化工儀 表及自動(dòng)化 過程限制在 化工生產(chǎn)的 重要地位及 開展史

4、1、了解化工儀表 及自動(dòng)化過程控 制在化工生產(chǎn)的 重要地位2、了解自動(dòng)化過 程的開展史討論、敘述21011-2測(cè)量誤差 與化工儀 表的檢測(cè) 特性2掌握儀表的 檢測(cè)性能指 標(biāo),掌握國(guó)家 的統(tǒng)一規(guī)定 的精度等級(jí), 并能根據(jù)測(cè) 量誤差確定 儀表的精度 等級(jí),判斷儀 表的合格是 否,同時(shí)通過 工藝的要求 確定所需的 儀表精度等 級(jí),會(huì)檢定壓 力表1、掌握儀表的檢 測(cè)性能特性.2、掌握儀表引用 誤差、談判的計(jì) 算,從而確定儀 表的精度等級(jí).討論、敘述,作業(yè)2101作業(yè)1-3壓力檢測(cè)及儀表6會(huì)根據(jù)測(cè)量判斷被檢儀1、強(qiáng)調(diào)工程上的壓力概念及有關(guān)討論、敘述,動(dòng)畫,2101作業(yè)表是否合格.能根據(jù)工藝 需求及提供

5、的附表正確 選用不同型 號(hào)及相應(yīng)精 度等級(jí)的壓 力計(jì).能根據(jù) 被測(cè)工藝介 質(zhì)的不同確 定大致取壓 口.會(huì)正確鋪 設(shè)導(dǎo)壓管、正 確安裝壓力 計(jì)及隔離罐.術(shù)語.2、掌握各種壓力 計(jì)的測(cè)壓原理, 重點(diǎn)是彈簧力壓 力計(jì)與電容式壓 力變送器.3、掌握壓力計(jì)的 選用原那么、壓力 計(jì)安裝注意事 項(xiàng).4、了解彈簧管壓 力表的一些型號(hào) 代表的意思,包 括軸向、徑向、 浸油、表回直徑、 有邊、無邊等等.5、了解彈簧管壓 力表的檢定步驟 及注息事項(xiàng).作業(yè)1-4流量檢測(cè)及儀表8對(duì)流量計(jì)有 感性及理性 的熟悉.能根 據(jù)被測(cè)工藝 介質(zhì)不同確 定大致設(shè)計(jì) 取壓口,會(huì)正 確鋪設(shè)導(dǎo)壓 管、及設(shè)計(jì)安 裝其中的各 種附件.會(huì)根 據(jù)

6、示值誤差 判斷故障原1、了解流量的基 本概念及分類.2、掌握差壓式流計(jì)的測(cè)量原理、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的 類型及取壓方 法、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝 置的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng) 用場(chǎng)合.3、掌握引起差壓 流量計(jì)的測(cè)量誤討論、敘述、作業(yè)2101作業(yè)因.能正確 確啟用、停用 差壓變送器.會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)子流 量計(jì)進(jìn)行示 值修正.6 能根據(jù)不同 的流體狀態(tài) 選用適宜的差的幾點(diǎn)原因,4、明確流量計(jì)正 確安裝及正確使用方法.5、掌握橢圓齒輪流量計(jì)的工作原理及使用特點(diǎn).6、了解其它流量 計(jì)的測(cè)量原理及 使用特點(diǎn).1-5物位檢測(cè)及儀表4對(duì)液位計(jì)有 感性及理性 的熟悉.會(huì)根 據(jù)工藝條件 計(jì)算測(cè)量范 圍,并根據(jù)測(cè) 量范圍選擇 量程范圍.會(huì) 根據(jù)安裝特 點(diǎn)

7、計(jì)算零點(diǎn) 遷移,并能通 過零點(diǎn)遷移 提升儀表的 靈敏度及精 確度.1、物位的根本概 念及分類.2、掌握差壓式液 位變送器的測(cè)量 原理.及由于工 藝需要及安裝引 起零點(diǎn)遷移問題 及調(diào)整方法.3、了解變浮力式 與恒浮力式液位 計(jì)的測(cè)量原理及 應(yīng)用場(chǎng)合.4、掌握電容式物 位計(jì)的測(cè)量原 理、及相應(yīng)的液 位與料位的測(cè)量 方法及影響此類 儀表靈敏度的因 素及應(yīng)用特點(diǎn).5、其它液位計(jì)、討論、敘 述、作業(yè)2101作業(yè)液位限制開關(guān)的 測(cè)量原理及經(jīng)典 線路.51、常用溫度計(jì)的2101種類及特點(diǎn).2、掌握雙金屬溫度計(jì)的工作原理會(huì)根據(jù)被測(cè)及在化工生產(chǎn)中介質(zhì)及被測(cè)的應(yīng)用范圍.溫度選用合3.掌握熱電偶溫適的溫度計(jì).度計(jì)的

8、測(cè)量原會(huì)根據(jù)學(xué)到的理論知識(shí)理、常用熱電偶正確選用熱的種類、結(jié)構(gòu)及電偶補(bǔ)償導(dǎo)使用范圍.掌握線、正確接入執(zhí)電偶補(bǔ)償導(dǎo)線溫度檢測(cè)熱電偶補(bǔ)償?shù)倪x用原那么及正討論、敘1-6導(dǎo)線及第三作業(yè)及儀表導(dǎo)體.會(huì)正確 修正由于熱 電偶熱電偶 冷端溫度而 引起的測(cè)量 誤差.會(huì)準(zhǔn)確確安裝方法.掌握關(guān)于熱電偶冷端溫度被償?shù)膸?種方法.4、掌握熱電阻的述、作業(yè)安裝測(cè)溫元測(cè)量原理、及與件及變送器.熱電偶的最大區(qū)并會(huì)根據(jù)故別.掌握工業(yè)中障表象判斷常用熱電阻的種故障原因.類及應(yīng)用場(chǎng)合,特別提出熱電阻的引線方法及如此引線的原因.5、了解熱電偶、熱電阻溫度變送器的電路構(gòu)成.6、掌握測(cè)溫元件 的正確安裝方法 及具體布線要求.2會(huì)根據(jù)測(cè)

9、溫 一次元件的 型號(hào)選用顯 示儀表.會(huì)根 據(jù)故障現(xiàn)象1、了解動(dòng)圈式儀 表2、掌握自動(dòng)電子 電位差計(jì)的工作 原理了解典型 XW系列電位差 計(jì)測(cè)量橋路的原 理圖,.21011-7顯示儀表判斷顯示器3、掌握自動(dòng)平衡討論、敘述、作業(yè)作業(yè)可能存在的電橋的工作原理故障原因.了及典型線路.解各橋臂電4、掌握電子平衡阻的作用.電橋與自動(dòng)電子電位差計(jì)的比較.5、了解數(shù)顯儀表及無紙記錄儀的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn).6根據(jù)簡(jiǎn)單工 藝流程圖繪 制限制系統(tǒng)1、掌握化工自動(dòng)討論、敘2101、 4408化工自動(dòng)方框圖.根據(jù)1-8化根底化主要內(nèi)容.2、掌握自動(dòng)限制系統(tǒng)的根本組述、仿真演示作業(yè)工藝流程圖 明確被控對(duì) 象、操縱變量、限制變量及

10、干攏因素. 能根據(jù)過渡 過程曲線,圖 判斷限制系 統(tǒng)的優(yōu)劣.會(huì) 計(jì)算最大偏 差、衰減比、 余差及過渡 時(shí)間,并明確 衰減比的范 圍.成、方塊圖表小方法.及各個(gè)環(huán)節(jié)在整個(gè)限制系統(tǒng)的作用.3、熟悉限制系統(tǒng) 的分類.4、掌握自動(dòng)限制 系統(tǒng)的四個(gè)根本 過渡過程及限制 系統(tǒng)的幾個(gè)質(zhì)量 指標(biāo).1-9過程建模1能描述壓力、溫度、液位、流量的特性參數(shù)特點(diǎn)1、研究對(duì)象特性 及系統(tǒng)建模的重 要性.2、了解建模的幾 種方法.3、掌握描述對(duì)象 特性的參數(shù).討論、表達(dá)21011-10執(zhí)行器6感性熟悉各 種閥門.會(huì)根 據(jù)工藝條件 正確選用控 制閥特別是 氣開閥、氣關(guān) 閥.具備氣動(dòng) 調(diào)節(jié)閥安裝 及維護(hù)的相 關(guān)知識(shí).具備 電

11、-氣閥門定 位調(diào)整的相 關(guān)知識(shí).1、掌握?qǐng)?zhí)行器在 整個(gè)限制系統(tǒng)中 的作用.2、掌握氣動(dòng)執(zhí)行 器的組成、結(jié)構(gòu) 與分類.重點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)、限制 機(jī)構(gòu)的正作用、 反作用及適用場(chǎng)合.3、掌握限制閥的討論、敘述、仿真演示2101四個(gè)根本流量特 性,成因原因及 適用的工藝場(chǎng) 合,了解在實(shí)際 生產(chǎn)中發(fā)生的畸 變及使用原那么.4、掌握限制閥的 選用原那么特別是 氣開、氣關(guān)的選 用.5、掌握氣動(dòng)執(zhí)行 器的安裝和維護(hù) 注息事項(xiàng).6、了解電動(dòng)執(zhí)行 器的組成及工業(yè) 生產(chǎn)中使用的優(yōu) 缺點(diǎn).7、了解電氣轉(zhuǎn) 換器、閥門定位 器的工作原理及 其在執(zhí)行器動(dòng)作 中的重要作用.1-10自動(dòng)限制儀表6畫出各限制 規(guī)律作用卜, 在階躍干

12、擾 下的限制器 開環(huán)特性圖. 根據(jù)過渡過 程的曲線圖 指出引成此 曲線圖的原 因比方：比例 度設(shè)置過大、1、掌握限制器在整個(gè)限制系統(tǒng)中的作用.2、掌握根本限制及其中系統(tǒng)過渡過程的影響,重點(diǎn)是 P、PI、PID討論、敘 述、仿真演示及操作2101、 4408仿真操作積分時(shí)間過 小、微分時(shí)間 太長(zhǎng)等.會(huì)通 過P、I參數(shù) 的調(diào)整得到 理想的限制 曲線,從而加 深對(duì)限制規(guī) 律的進(jìn)一步 了解.限制.明確放大倍數(shù)、比例度、 積分時(shí)間、微分 時(shí)間所代表的具 體意義及在限制 中各自的優(yōu)缺點(diǎn) 及使用場(chǎng)合.3、引入限制器的 正、反作用,無 干擾切換等概念2. 2. 3教學(xué)進(jìn)度表序號(hào)周次學(xué)時(shí)單元標(biāo)題主要教學(xué)內(nèi)容教學(xué)

13、組織形式作業(yè)形式113緒論儀表特性參數(shù)化工自動(dòng)化的重要性及主要內(nèi)容儀表的性能指標(biāo)講解、描述、討論查閱資料223儀表特性參數(shù)壓力檢測(cè)及儀表儀表的性能指標(biāo)工程壓力概念及各彈簧管壓力表的檢測(cè)原理講解、描述書面習(xí)題333壓力檢測(cè)及儀表彈簧管式壓力表的選型原那么 電容式壓力表的檢測(cè)原理及選型 導(dǎo)壓管及附件安裝要求與原因講解、描述、討論書面習(xí)題查閱資料443壓力檢測(cè)及儀表流量檢測(cè)及儀表其他壓力表的檢測(cè)原理流量的概念、流量計(jì)的分類講解、描述、討論書面習(xí)題553流量檢測(cè)及儀表差壓流量計(jì)的原理及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)節(jié) 流裝置、差壓流量計(jì)的安裝要求講解、描述查閱資料663流量檢測(cè)及儀表其它流量計(jì)的檢測(cè)原理及應(yīng)用場(chǎng)合講解、描述

14、、討論書面習(xí)題773物位檢測(cè)及儀表物位的概念及各物位計(jì)的分類； 差壓式物位計(jì)的工作原理及零點(diǎn) 遷移的計(jì)算及應(yīng)用.講解、描述、討論書面習(xí)題883物位檢測(cè)及儀表溫度檢測(cè)及儀表其他物位檢測(cè)儀表的檢測(cè)原理及 適用場(chǎng)合溫度檢測(cè)的重要性及檢測(cè)方法及 儀表分類、簡(jiǎn)單溫度計(jì)的介紹 熱電偶溫度計(jì)的工作原理、種類 應(yīng)用場(chǎng)合講解、描述、討論書面習(xí)題查閱資料993溫度檢測(cè)及儀表幾個(gè)熱電偶定律及有關(guān)溫度補(bǔ)償 方法；正確查讀分度表熱電阻工作原理種類應(yīng)用場(chǎng)合及 具體接線方法對(duì)測(cè)量誤差的影 響.測(cè)溫元件的安裝事項(xiàng)及原因講解、描述、查表書面習(xí)題10103顯示儀表自動(dòng)電子電位差計(jì)、自動(dòng)平衡電 橋的工作原理、新型顯示儀表及 其它顯

15、示儀表的根本知識(shí)自動(dòng)控講解、描述、討論查閱資料自動(dòng)限制根底制系統(tǒng)的內(nèi)容、組成11113自動(dòng)限制根底自動(dòng)限制系統(tǒng)方框圖；自動(dòng)限制 系統(tǒng)的分類；自動(dòng)限制系統(tǒng)的過 渡過程的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)；自動(dòng)限制 系統(tǒng)的過渡過程講解、描述書面習(xí)題查閱資料12123自動(dòng)限制根底過程建模自動(dòng)限制系統(tǒng)過渡過程品質(zhì)好壞 的主要因素研究對(duì)象特性及系統(tǒng)建模的重要 性及方法.描述對(duì)象特性的幾個(gè) 重要性講解、描述、仿真演示書面作業(yè)13133執(zhí)行器各種閥門的熟悉、氣動(dòng)執(zhí)行器的 結(jié)構(gòu)與分類、限制閥的流量特性講解、描述、書面作業(yè)查閱資料14143執(zhí)行器限制閥的選擇、安裝和維護(hù)；電 動(dòng)執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)與應(yīng)用；電氣閥 門定位器的結(jié)構(gòu)與作用講解、描述

16、、討論書面作業(yè)查閱資料15153自動(dòng)限制儀表概述、根本限制規(guī)律及其對(duì)系統(tǒng) 過渡過程的影響,雙位限制、比 例限制、積分限制講解、描述、書面作業(yè)查閱資料16163自動(dòng)限制儀表根本限制規(guī)律對(duì)過渡過程的影 響,仿真操作；模擬限制器、數(shù) 字限制器講解、操練、討論操作、實(shí)驗(yàn)三、教學(xué)材料教材：?化工儀表及自動(dòng)化?厲玉鳴 化學(xué)工業(yè)出版社參考資料：?集散限制系統(tǒng)的應(yīng)用??；哿?化學(xué)工業(yè)出版社?化工仿真操作實(shí)訓(xùn)I?陳群化學(xué)工業(yè)出版社儀器設(shè)備：在教學(xué)過程中,應(yīng)用多媒體、投影儀等教學(xué)資源輔助教學(xué)及仿真軟件四、教學(xué)組織形式1 .在教學(xué)過程中的第一學(xué)期教學(xué)內(nèi)容主要以理論知識(shí)為主,配要仿真操作,從操 作中增強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解.為2 .在教學(xué)過程中,實(shí)行理論實(shí)踐一體化教學(xué),廣泛應(yīng)用圖片、動(dòng)畫等教學(xué)資源輔 助教學(xué),提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生的成就動(dòng)機(jī).3 .教學(xué)過程中采用討論、提問、及小組個(gè)人練習(xí)等形式,強(qiáng)化學(xué)生思考和分析解 決問題的水平,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度,同時(shí)強(qiáng)化平安教育,提升平安意識(shí).4