一、 课程名称：化工过程控制
二、 课程代码：CHEN30424
三、 学时和学分：32时，2学分
四、 适用专业：化学工程与工艺
五、 先修课程：物理化学、化工原理、化工热力学
六、 使用教材：厉玉鸣编，化工仪表及自动化，2011年版
七、 参考书目
[1] 俞金寿，孙自强编．《过程自动化及仪表》(第二版)．北京：化学工业出版社，2007．
[2] 厉玉鸣编．《化工仪表及自动化》（第四版）．北京：化学工业出版社，2006．
[3] 杜维等编．《过程检测技术及仪表》．北京：化学工业出版社，1999．
[4] 杨丽明，张光新编．《化工自动化及仪表》．北京：化学工业出版社，2004．
八、 课程描述
《化工过程控制》是化学工程与工艺专业开设的一门专业选修课程，2学分，32学时，开设一学期。该课程从自动控制系统的基本概念入手，系统地讲述构成自动控制系统的各个基本环节，包括被控对象、测量元件及变送器、显示仪表、自动控制仪表、执行器等；以及简单控制系统、复杂控制系统、计算机控制系统；最后结合化工生产过程讲述几种典型化工单元操作的控制方案。通过对本门课程的学习，使学生掌握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个方面的要求，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。
九、 教学目标
1. 课程的目标要求如下
1）课程对学生思想品德培养的目标要求：①通过课程讲授、复习及辅导、作业等教学环节，培养学生严谨求实的科学态度和一丝不苟的工作作风。②通过用理论分析解决问题的过程中，培养学生辩证唯物主义的思想方法。③通过我国反应工程发展史及现状，激发学生为化工事业献身的精神。
2）课程对学生知识与能力培养的目标要求：①培养学生从基础理论、工程观点、经济观点出发，综合处理工程问题的能力。②通过仪表和控制系统实训培养学员的实际动手能力和综合运用能力。
3）课程对学生科学思维方面的目标要求：①通过基本原理的学习，使学生掌握过程的本质，在众多影响因素中，抓住问题的主要方面，提高学生的科学思维能力。②通过计算问题的学习，使学生掌握计算依据的基本概念、模型简化处理的方法，从而培养学生抽象的思维能力。
2. 课程的知识贡献和学时安排
章节名称 |
知识贡献（教学内容） |
教学要求 |
学时 |
绪论 |
化工自动化的意义及目的 |
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1 |
第一章 自动控制系统概述 |
1. 化工自动化的发展概况； 2. 过程控制系统的组成及表示方法； 3. 过程控制系统的品质指标。 |
1. 掌握过程控制系统的组成及方框图表示方法； 2. 掌握过程控制系统品质指标的意义； 3. 掌握对象的特性参数对系统品质指标影响； 4. 能正确识读常规控制流程图，掌握过程控制系统带控制点工艺流程图图形符号表示方法。 |
3 |
第二章 过程特性及其数学模型 |
1. 数学模型及描述方法； 2. 机理建模； 3. 描述对象特性的参数； |
1. 了解被控对象数学模型建立的重要性； 2. 了解一阶对象建模的方法； 3. 掌握对象特性参数对系统的影响。 |
4 |
第三章 检测仪表与传感器 |
1. 压力检测与仪表 2. 流量检测与仪表 3. 物位检测与仪表 4. 温度检测与仪表 |
1. 了解测量误差的分类； 2. 理解仪表准确度等级、变差和灵敏度的计算； 3. 了解测量方法及应用。 4. 了解测压仪表分类； 5. 了解弹簧管压力表、电容式压力变送器、扩散硅式压力变送器的结构和应用； 6. 掌握智能式变送器的特点和结构原理； 7. 掌握各种压力计的特点及选型。 8. 掌握差压式流量计的测量误差产生原因及选用； 9. 了解其它流量计的结构特点及应用。 10. 掌握差压式液位计的工作原理及零点迁移消除问题； 11. 了解其它物位计的结构特点及应用； 12. 掌握热电偶温度计的分度号意义，补偿导线与冷端温度补偿的方法； 13. 理解热电阻温度计的测温原理； 14. 了解热电偶、热电阻与温度变送器配合测量温度的基本工作原理。 |
8 |
第四章 自动控制仪表 |
1. 比例控制规律； 2. 积分控制规律； 3. 微分控制规律； 4. 复合控制规律。 |
1. 理解基本控制规律的的特点； 2. 掌握比例度、积分时间、微分时间对过程控制系统品质指标的影响； 3. 根据工艺要求正确选择控制规律。 |
4 |
第五章 执行器 |
1. 气动执行器； 2. 阀门定位器与电-气转换器； 3. 电动执行器。 |
1. 了解执行器的作用及种类，了解电动执行器的组成及作用； 2. 理解气动执行器的结构及工作原理； 3. 掌握执行机构正反作用、控制机构正反装、执行器气开气闭形式及其选择，会进行气动薄膜调节阀与阀门定位器联校。 |
2 |
第六章 简单控制系统 |
1. 简单控制系统的组成特点； 2. 被控变量的选择； 3. 操纵变量的选择； 4. 控制规律的选择及参数整定。 |
1. 了解被控对象的特点； 2. 理解被控变量、操纵变量的选择原则及控制器正、反作用确定的方法。 3. 掌握简单控制系统的构建和调试。 |
2 |
第七章 复杂控制系统 |
1. 串级控制系统的组成特点； 2. 主副控制器控制规律的选择； 3. 主副控制器正反作用的选择； 4. 其它复杂控制系统。 |
1. 了解串级、分程等复杂控制系统的结构、特点及应用场合； 2. 了解串级控制系统主副变量的选择原则； 3. 理解串级控制系统的构建和调试。 |
4 |
第九章 计算机控制系统 |
1. 集散控制系统的硬件组成、功能及特点； 2. 集散控制系统组态软件； 3. 能正确计算机控制流程图； 4. 生产过程的监控。 |
1. 理解集散控制系统的硬件组成； 2. 理解集散控制系统（DCS）的现场控制站及操作站的作用； 3. 了解控制系统组态方法。 |
2 |
第十章 典型化工单元的控制方案 |
1. 流体输送设备的自动控制； 2. 传热设备的自动控制； 3. 精馏塔的自动控制； |
1. 了解离心式压缩机防喘振控制的一般方法，掌握离心泵和往复泵控制方案的特点； 2. 理解传热设备控制的一般方法； 3. 精馏塔生产工艺介绍； 4. 掌握精馏塔的典型控制方案。 |
2 |
十、 教学方法
1. 结合课程的特点，本课程主要采取如下方法
教学以课堂教学、老师讲授为主，开展启发式教学，鼓励学生提出问题，展开讨论，最后进行归纳总结。教学中应注意理论联系生产实际，突出应用，使学生尽量能够灵活应用所学的知识。教学中要结合专业、工艺特点，多举一些生活、应用中的实际事例结合相关的实物、教具和电化教学手段提高教学效果。
2. 教学手段
传统的板书教学与现代多媒体教学相结合；在教学过程中，全部采用多媒体教学，应用计算机辅助手段，制作包含大量照片、图片、动画和重要内容提示的课件，直观地向学生展示仪表的结构和安装，帮助同学们提高对仪表或设备的认识，
十一、 考核及成绩评定方式
课程考核采取平时成绩、期中考试和期末考试相结合的方法，其中平时成绩占10%，期中考试成绩占30%，期末考试成绩占60%。
1. 平时成绩：根据教学需要，采用课堂随机提问、课堂讨论、作业等多种形式对学生的学习过程和结果进行考察和评价。
2. 考试：每学期进行期中及期末考试，考试形式为笔考。考试的内容以教学计划要求掌握和理解的内容以及对知识的理解和应用为主。同时综合考虑考核教学环节中的知识、素质和能力培养效果。
大纲制定人：羡小超
大纲审定人：魏顺安
制定时间：2014-04
