《化工儀表及自動化》課程標(biāo)準(zhǔn)

1、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)現(xiàn)本專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要課程之一?；x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)科及計算機(jī)學(xué)科的理論與技術(shù)服

2、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

3、能力和職業(yè)素養(yǎng)。二、課程設(shè)計本課程采用了綜合化、模塊化的設(shè)計方法，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

4、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)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

5、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）掌握簡單控制系統(tǒng)的設(shè)計原則及調(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

6、，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，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

7、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

8、、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 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11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55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44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55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

9、44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的性能和工作原理55任務(wù)六顯示儀表了解自動電子電位差計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的測量橋路及數(shù)字式顯示儀表的基本組成22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)22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11任務(wù)三原子吸收分光光度計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的結(jié)構(gòu)及原理22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

10、換紅外光譜儀的結(jié)構(gòu)及工作原理11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22任務(wù)六工業(yè)PH值酸度計掌握PH計的測量原理掌握電極的結(jié)構(gòu)11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11任務(wù)八有害氣體報警器了解有害氣體報警器分類及常用的檢測器有害氣體報警器的結(jié)構(gòu)及其選用11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11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55任務(wù)三單元

11、組合儀表了解單元組合儀表與自動控制系統(tǒng)掌握DDZ-型儀表的分類、特點(diǎn)及命名22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)行器的結(jié)構(gòu)及工作原理224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112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11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11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)

12、掌握自動控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標(biāo)224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112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11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11任務(wù)八均勻控制系統(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11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11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11任務(wù)十一流體輸送設(shè)備的控制方案了解流體輸送

13、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11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11任務(wù)十三精餾塔的自動控制了解并掌握精餾塔的自動控制掌握精餾塔的溫差控制及雙溫差控制11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11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11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22任務(wù)三集散型控制系統(tǒng)

14、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)成和人-機(jī)接口的構(gòu)成123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123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112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11合計6911805、 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

15、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

16、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”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

17、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