文档介绍：《过程控制系统应用》课程教学大纲
执笔:刘雨棣审核: 杨亚萍编写日期:2008-04-18
课程代码
课程分类
开课单位
学分
总学时:64
收费类别
理论
实践
0310670
理论
电气工程系
4
58
6
一、课程的性质和任务
本课程是生产过程自动化技术专业的一门重要专业课。主要讲授过程控制基本概念、系统数学模型、系统组成原理及分析、简单控制系统、串级、均匀、比值、分程、自动选择、补偿控制系统、解耦控制等原理,涉及温度、液位、压力、流量、成份等参数的具体的应用。
二、课程的基本内容
1、检测仪表、显示仪表
主要介绍温度检测仪表、压力检测仪表、流量检测仪表、液位检测仪表、成分分析仪表,掌握典型热电偶变送器、常用的压力测量传感器的电路工作原理及测量方法,了解各种常用的流量、成分检测仪表、物位检测仪表的工作原理。
2、调节器
主要介绍调节器的调节规律、PID运算电路、PID调节器的阶跃响应和频率特性、PID调节器的线路实例、数字控制算法、单回路可编程序控制器,了解自动化控制的基本概念、自动化系统、调节规律及调节器再控制中的作用,掌握PID调节器的阶跃响应和频率特性等概念及线路实例。熟悉1~2种PID调节器的线路及应用。
3、集散控制与现场总线控制系统
主要介绍集散控制系统的发展及组成、DCS操作站的功能、现场总线技术、基金会现场总线技术的应用、现场总线控制系统,了解DCS的基本概念及组成、掌握DCS系统及工作原理。了解控制系统设计步骤、方案制定、防暴措施及选型等。
4、执行器和防爆栅
主要介绍执行器和防爆器,了解气动执行器的结构及工作流量特性,掌握电气转换器及阀门定位器的工作原理。了解安全防爆的概念,掌握安全栅的基本原理。
5、调节对象特性及实验测定
主要介绍单容对象动特性及其数学描述,多容对象的特性、容量滞后、纯之后,对象特性的实验测定、实域法,测定动态特性的频域方法,测定动态特性的最小二乘法。掌握水槽水位的动特性、对象的自衡特性了解双容对象的特性和纯滞后特性。熟练应用实验测定方法及测定动态特性的时域方法。了解对象数学基本模型的推导过程,及如何用基本物理量描述对象的特性。
6、单回路调节系统的设计及调节器参数整定方法
主要介绍对象动态性对调节质量的影响及调解方案的确定,调节规律对系统动特性的影响、调节规律的选择,调节参数的实验整定法。了解调节规律的影响及调解方案的确定,了解干扰通道动特性对调节质量、调节质量的影响;熟练应用调节器参数的实验整定方法,了解典型控制形同的组成、变量选择、元件影响。
7、复杂控制系统
了解串级控制系统、前馈控制系统的概念及工作原理。
了解大纯滞后过程的控制、动态矩阵控制,时间最优的Bang-Bang控制基本概况。
8、计算机控制系统
了解计算机控制的基本知识及PCS7过程控制应用软件的原理概况。
三、课程的基本要求
本课程为专业课,以《自动控制原理》、《传感器》、《信号与系统》等课程作为学习基础。要求通过学习了解自动化生产过程中的多种控制理论,掌握调试方法,具备一定的操作控制能力。
四、学时分配建议
序号
教学内容
学时
备注