材料成形過程自動化課程教學(xué)大綱

1、材料成形過程自動化課程教學(xué)大綱課程名稱：材料成形過程自動化英文名稱：Automation of Materials Forming Process課程編號：x3010721學(xué)時(shí)數(shù)：56其中實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）學(xué)時(shí)數(shù)：8 課外學(xué)時(shí)數(shù)：學(xué)分?jǐn)?shù)：3.5適用專業(yè)：材料成型及控制工程一、課程的性質(zhì)和任務(wù)本課程是材料成型及控制工程專業(yè)的專業(yè)課。通過對本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握材料成型過程自動化的基本知識和基本方法。二、課程教學(xué)內(nèi)容的基本要求、重點(diǎn)和難點(diǎn)1、理解自動化；2、掌握軋制過程數(shù)學(xué)模型；（重點(diǎn)）3、了解軋制過程自動化的發(fā)展概況；4、了解控制系統(tǒng)的任務(wù)；5、了解自動控制系統(tǒng)分類；6、熟練掌握開環(huán)（前饋）控制系統(tǒng)

2、；（重點(diǎn)）7、熟練掌握閉環(huán)控制系統(tǒng)；（重點(diǎn)）8、理解對控制系統(tǒng)的基本要求；9、理解P、PI、PD、PID控制算法的含義；10、了解計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本組成；11、理解模擬信號、數(shù)字信號及其轉(zhuǎn)換；12、熟練掌握輸入通道、輸出通道的主要組成及抗干擾的措施；（重點(diǎn)）13、了解軋制過程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；（難點(diǎn)）14、理解計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)的信號流程；（難點(diǎn)）15、熟練掌握軋制過程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)基本類型；（重點(diǎn)）16、理解2050mm熱連軋計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（數(shù)學(xué)模型、硬件結(jié)構(gòu)、任務(wù)分配、功能）；17、理解自動化控制系統(tǒng)的核心；18、掌握寶鋼2050mm熱連軋計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系方面特點(diǎn)及其優(yōu)

3、點(diǎn)；（重點(diǎn)）19、理解順序控制系統(tǒng)的功能要求；20、理解電磁繼電器的工作原理；21、理解可編程序控制器（PLC）的工作原理；22、理解送料小車PLC控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)；23、理解電力拖動系統(tǒng)組成及技術(shù)指標(biāo)；24、掌握他勵直流電動機(jī)調(diào)速方法；25、理解軋機(jī)可逆調(diào)速系統(tǒng)；26、掌握交流電動機(jī)調(diào)速方法；27、理解液壓傳動系統(tǒng)的組成及工作原理；（難點(diǎn)）28、理解軋件跟蹤的檢測；（難點(diǎn)）29、了解軋制生產(chǎn)線上的數(shù)據(jù)區(qū)劃分方法、主要數(shù)據(jù)區(qū)中數(shù)據(jù)的流動；（難點(diǎn)）30、掌握軋件跟蹤的目的；（重點(diǎn)）31、掌握軋件跟蹤的方法；（重點(diǎn)）32、理解板帶鋼（熱連軋、冷連軋）生產(chǎn)線上軋件跟蹤實(shí)現(xiàn)；33、熟練掌握厚板軋制過程

4、中軋件的跟蹤；（重點(diǎn)）34、理解自動設(shè)定；（重點(diǎn)）35、了解預(yù)設(shè)定位置自動控制的用途；36、掌握軋輥壓下位置自動控制系統(tǒng)的基本組成和結(jié)構(gòu)；（重點(diǎn)）37、理解位置量的檢測；（難點(diǎn)）38、掌握電動壓下、液壓壓下APC工作原理；（重點(diǎn)）39、理解（立輥、側(cè)導(dǎo)板、推鋼機(jī)、板坯抽出機(jī)）位置自動控制實(shí)現(xiàn)；40、了解板帶鋼厚度波動的原因；41、了解厚度自動控制的定義及分類；42、理解厚度檢測；（難點(diǎn)）43、掌握基本厚度自動控制系統(tǒng)的控制原理；（重點(diǎn)）44、熟練掌握反饋式、前饋式厚度自動控制系統(tǒng)的基本原理；（重點(diǎn)）45、了解帶鋼全連續(xù)軋制時(shí)的動態(tài)變規(guī)格控制；（難點(diǎn)）46、理解厚度自動控制系統(tǒng)中的補(bǔ)償控制原理和

5、措施；（難點(diǎn)）47、理解（熱連軋、冷連軋、薄帶材）厚度自動控制實(shí)現(xiàn)；48、理解寬度控制的目的、組成、功能；49、理解板寬控制靜態(tài)預(yù)定設(shè)定的任務(wù)；50、理解測寬儀及測量原理；（難點(diǎn)）51、掌握寶鋼2050mm機(jī)組板寬的動態(tài)控制的工作原理；（重點(diǎn)）52、了解板寬控制的過程計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的任務(wù)；53、了解T形坯的板寬控制的主要方法；（難點(diǎn)）54、了解板寬控制的基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)；55、了解板形；56、掌握帶鋼板形缺陷的種類及解決措施；（重點(diǎn)）57、了解板形控制方法的歷史發(fā)展；58、理解板形缺陷的表示方法；（難點(diǎn)）59、理解帶鋼平直條件；（難點(diǎn)）60、掌握板形的改善方法；（重點(diǎn)）61、理解板形檢測；（難點(diǎn)）6

6、2、了解板形目標(biāo)曲線的確定；（難點(diǎn)）63、掌握六輥軋機(jī)反饋式板形控制系統(tǒng)的主要組成部分和控制原理；（重點(diǎn)）64、了解板形調(diào)控機(jī)構(gòu)設(shè)定計(jì)算；65、了解設(shè)定計(jì)算的控制策略；66、了解設(shè)定計(jì)算方法的分類；67、了解設(shè)定計(jì)算的流程；68、掌握熱軋的溫度和軋制力前饋控制；（重點(diǎn)）69、掌握冷軋的軋制力前饋控制；（重點(diǎn)）70、熟練掌握熱、冷連軋機(jī)板形反饋控制原理；（重點(diǎn)）71、了解反饋控制策略；（難點(diǎn)）72、了解人工智能方法進(jìn)行板形控制研究應(yīng)用的現(xiàn)狀；73、掌握反饋控制的計(jì)算流程；（重點(diǎn)）74、掌握厚板平面形狀控制的目的、能否成功的關(guān)鍵；（重點(diǎn)）75、掌握厚板平面形狀的控制方法、控制原理；（重點(diǎn)）76、了

7、解平面形狀控制的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)；77、了解張力；78、掌握張力自動控制的方法（直接法、間接法）；（重點(diǎn)）79、理解張力的檢測；（難點(diǎn)）80、了解棒材、線材軋制時(shí)的無張力控制；81、理解主速度級聯(lián)系統(tǒng)；（難點(diǎn)）82、理解伸長率的測量原理；（難點(diǎn)）83、掌握實(shí)現(xiàn)帶鋼伸長率自動控制的方式、主要方式；（重點(diǎn)）84、了解冷軋帶鋼連續(xù)退火機(jī)組中平整機(jī)伸長率自動控制的實(shí)現(xiàn)；85、掌握溫降數(shù)學(xué)模型的建立方法；（重點(diǎn)）86、理解溫度的檢測；（難點(diǎn)）87、掌握寶鋼2050mm機(jī)組熱軋帶鋼終軋溫度動態(tài)控制方法；（重點(diǎn)）88、掌握寶鋼2050mm機(jī)組熱軋帶鋼卷取溫度動態(tài)控制方法；（重點(diǎn)）三、教學(xué)方式及學(xué)時(shí)分配序

8、號主要內(nèi)容主要教學(xué)方式學(xué)時(shí)分配輔導(dǎo)答疑比例一軋制過程控制系統(tǒng)講授+實(shí)驗(yàn)10+44：1二軋件跟蹤講授44：1三位置自動控制講授44：1四厚度自動控制講授+實(shí)驗(yàn)8+44：1五帶鋼板形自動控制講授84：1六連軋時(shí)張力設(shè)定計(jì)算和張力的自動控制講授84：1七平整時(shí)帶鋼伸長率自動控制講授24：1八軋制過程中帶鋼的溫度自動控制講授44：1四、課程各教學(xué)環(huán)節(jié)的要求1、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的基本要求：序號實(shí)驗(yàn)名稱主要內(nèi)容1軋機(jī)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)踐（1）二級計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成、任務(wù)、功能；（2）軋機(jī)傳動控制系統(tǒng)；（3）PLC工作原理及應(yīng)用。2軋機(jī)厚度自動控制系統(tǒng)的實(shí)踐（1）軋機(jī)自動控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)；（2）厚度控制的基本原理；（3）厚度自動控制功能的實(shí)現(xiàn)。五、本課程與其他課程的聯(lián)系先修課程：電路與電子技術(shù)、visual Basic程序設(shè)計(jì)、材料成形傳熱學(xué)、材料形型力學(xué)、材料成形實(shí)驗(yàn)與測試技術(shù)、材料固態(tài)成形理論、材料成形設(shè)備與車間設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)；后續(xù)課程：專業(yè)選修課。六、教學(xué)參考書目軋制過程自動化丁修堃.北京：冶金工業(yè)出版社，2009.第3版鋼鐵工業(yè)自動化（軋鋼卷）薛興昌，馬竹梧，沈標(biāo)正等. 北京：冶金工業(yè)出版社，2010.第1版冶金過程