一、课程与任课教师基本信息
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课程名称：化工仪表及自动化 |
课程类别：必修课 √ 选修课 □ |
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总学时/周学时/学分：32/2/2 |
其中理论/实验（实训、讨论等）学时：32/0 |
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授课时间：1-16 周 星期三1-2 节 |
授课地点：12L203 |
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开课单位：能源与化工系 适用专业班级：化学工程与工艺13级 |
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任课教师姓名：肖汉敏 |
职称：讲师 |
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联系电话：22862038 |
Email: xiaohm@dgut.edu.cn |
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答疑时间、地点与方式：周二下午7-8节 12L304室 |
二、课程简介
在学习本课程之前应掌握《高等数学》、《电工电子技术》、《化工原理》和《化工设备基础》等课程的基础知识。通过学习本课程，其目的是使应用化工类专业的学生掌握最基本的自动控制方面的知识，从而便于在生产实践中能根据生产工艺及自动控制两方面的要求，为自动控制系统的设计提供合理的、准确的工艺条件及数据。
三、课程目标
1、知识与技能目标： 通过本课程的学习，使学生掌握和了解有关的生产过程检测仪表和日新月异的控制技术,以确保在生产过程中，正确地指导生产操作、保证生产安全和生产质量，并为学习专业知识做好准备。
2、过程与方法目标：
（1）、通过本课程的学习，使学生对过程的自控系统及相应的仪表有一个全面的了解，掌握典型的过程检测和控制仪表工作原理和工作性能，能根据生产过程的特点和控制要求，选用适当的自动化仪表和计算机组成实用型过程控制系统。
（2）、了解主要工艺参数（温度、压力、流量及物位）的测量方法及其仪表的工作原理及特点。能根据工艺要求，正确地选用和使用常见的测量仪表及控制仪表。
（3）、了解化工自动化的初步知识，理解基本控制规律，懂得控制器参数是如何影响控制质量的。能为自控设计提供正确的工艺条件和数据。能在生产开停车过程中，初步掌握自动控制系统的投运及控制器的参数整定。
3．情感、态度与价值观发展目标：通过本课程的学习，培养作为一个化学工程技术人员必须具备的坚持不懈的学习精神、严谨治学的科学态度和积极向上的价值观，为未来的学习、工作和生活奠定良好的基础。
四、与前后课程的联系
本课程要求学生已经完成了电工学，计算机技术等课程的学习，具备相关知识。并通本课程学习，为毕业设计或毕业论文做准备。
五、教材选用与参考书
1、选用教材：厉玉鸣主编，化工仪表及自动化（第5版），化学工业出版社。
2、推荐参考书：张蕴端主编，化工自动化及仪表，上海交通大学出版社
六、课程进度表
表1 理论教学进程表
周
次 |
教学主题 |
要点与重点 |
要求 |
学时 |
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1 |
课程概述、简介 |
1、化工自动化的意义及目的 2、化工自动化的发展概况 3、化工仪表及自动化系统的分类 |
了解 |
2 |
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2 |
自动控制系统基本概念
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1、自动控制系统的组成
2、自动控制系统的方块图：信号和变量，自动控制系统方块图，反馈，自动控制系统的分类
3、过渡过程和品质指标：控制系统的静态与动态，控制系统的过渡过程，控制系统的控制指标，影响控制指标的主要因素 |
通过对包括自动控制系统基本概念、方块图、过渡过程、品质指标等内容的了解，
要求理解自动控制系统的基本概念。 |
2 |
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3 |
检测仪表基本知识 |
1、测量过程与测量误差 2、仪表的品质指标 3、工业仪表的分类 |
掌握仪表的分类、性能指标等基本知识 |
2 |
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4 |
压力检测及仪表 |
1.传感器的基本类型、物理原理；2.传感器结构组成，变送器，二次仪表的应用；3.计算机接口。 |
1、掌握压力，绝对压力等各种压力单位 2、熟悉压力计的选用与安装。 3、了解压力的测量与控制。掌握 |
2 |
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5 |
流量检测及仪表 |
1、流量计的分类：速度式流量计、容积式流量计、质量流量计。 2、差压式流量计和转子流量计的介绍：工作原理，流量基本方程式等。 |
了解流量计的分类，掌握差压式流量计和转子流量计的工作原理及应用，熟悉其
他几种流量计的工作原理。 |
2 |
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6 |
物位检测及仪表 |
1、 物位检测的意义及主要类型
2、 差压式液位计：工作原理，零点迁移问题，用法兰式差压变送器测量液位 3、 其他物位计：电容式物位计，称重式液罐计量仪 |
了解物位计的主要类型，掌握差压式液位计的工作原理及应用，熟悉电容式物位
计的工作原理。 |
2 |
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7-8 |
温度检测及仪表 |
1、热电偶温度计，热电阻温度计。 2、温度变送器，测温元件的安装。 |
掌握测温仪表的分类、热电偶、热电阻温度计的测量原理及变送原理。 |
4 |
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9 |
显示仪表 |
1、模拟式显示仪表：自动平衡电子电位差计，电子自动平衡电桥
2、数字式显示仪表
3、新型显示仪表：无纸记录仪，虚拟显示仪表 |
要求一般性地了解模拟式显示仪表、数字式显示仪表等几种显示仪表的工作原理，掌握这几种显示仪表的使用方法。 |
2 |
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10-11 |
自动控制仪表 |
基本控制规律 |
要求掌握双位控制、比例控制(P)、积分控制(I)、微分控制(D)以及PI、PD、PID
等几种控制规律及其特点；掌握模拟式控制器的基本原理及构成部件，了解DDZ-Ⅲ型电动控制器；了解数字式控制器的基本构成和主要特点。 |
4 |
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12 |
执行器 |
1、气动执行器：气动执行器的组成与分类，控制阀的流量特性，控制阀的选择，控制阀的安装和维护
2、电-气阀门定位器与电-气转换器：气动阀门定位器，电-气阀门定位器，电-气转换器 |
1、掌握气动执行器的结构及分类。 2、熟悉电-气阀门定位器与电-气转换器。 |
2 |
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13-14 |
简单控制系统 |
1、被控变量的选择 2、操纵变量的选择
3、控制器控制规律的选择及参数整定：控制规律的选择，控制器参数的工程整定 |
1、 要求掌握简单自动调节系统基于微分方程的基本分析方法，不仅能定性地判断简单自动
调节系统品质指标的好坏，而且能定量地计算出简单自动调节系统的各项品质指标。 2、 要求了解被调参数、调节参数、调节规律选择的基本原则、工程整定及工程安装等自动
化基础知识。 |
4 |
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15 |
复习 |
提出重点，全面复习，答疑 |
掌握 |
2 |
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16 |
考试 |
闭卷考试 |
与学校统一 |
2 |
表2 实验教学进程表
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周次 |
实验项目名称 |
要点与重点 |
掌握程度 |
实验类型 |
实验要求 |
学时 |
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七、教学方法
1.课堂教学充分利用包括图片，视频等多媒体手段，图文并茂、生动讲授课本内容。
2.重视学以致用，通过实例分析，使学生把学到的书本知识用于分析和解决实际问题。
八、对学生学习的总体要求
1、学习本课程的方法、策略及教育资源的利用。
如前所述，化工仪表及自动化是在学生完成了大学普物，电工学等课程后、继续学习的较为综合的专业基础课程。本课程大量使用了以往已经学过的知识。学生应及时复习和回顾相关内容，做到温故知新。
2、学生必须阅读与选读的课外教学材料
学生要充分包括利用网络资源、学习参考书在内的媒介进行自我学习，自我教育。在熟练掌握基本知识和技能的同时，鼓励发展和延伸有关的知识和技能。
3、学生完成本课程每周须耗费的时间
学生在学习本课程的时候，为了能够牢固掌握相关知识，除平均每周完成3课时的课堂学习外，建议每周还要花4-5小时的课外学习。
4、学生的上课、实验、讨论、答疑、提交作业（论文）、单元测试、期末考试等方面的要求。
学生在上课的时候应认真做课堂笔记，并作课后复习，按时完成和提交课后作业练习，提前预习新课；学生之间应积极开展课堂内外的相关讨论，探讨疑难问题。鼓励教、学互动。鼓励主动向教师提出疑难问题；学生必须参加所要求的全部实验课，并按教师要求按时完成和提交实验报告，占总成绩10%；学生的上课考勤，课后作业练习作为平时成绩，占总成绩20%；学生的期末考试定为闭卷考试，期末考试成绩占总成绩的70%。
5、学生参与教学评价要求。
本课程结束前1-2周内，按照学校统一安排，通过网上评教系统，回答调查问卷，实事求是地对本课程及任课教师的教学效果作出客观公正的评价，是学生的应尽的责任和义务，对促进教师改进教学具有重要意义。
九、成绩评定方法及标准
期末考试：70%；平时成绩：20%；实验成绩：10%
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考核内容 |
评价标准及要求 |
权重 |
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课堂考勤、讨论完成作业 |
未经同意缺课-2/次，不按时完成作业练习-2/次，（虽提交作业但没有按要求认真完成也可能扣分） |
20% |
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参加实验课、提交实验报告 |
未经同意缺课-2/次，不按时提交实验报告-5/次，（虽提交但没有按要求认真完成也可能扣分） |
10% |
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期末考核 |
独立完成，作弊取消成绩 |
70% |
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期末考试方式 |
开卷□ 闭卷þ 课程论文□ 实操□ |
十、院（系）教学委员会审查意见
我院（系）教学委员会已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。
院（系）教学委员会主任签名： 日期：2015 年 9月 11 日
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