《过程控制与自动化仪表》
课程教案
NO.1 授课班级 复习提问 学习模块 授课内容 模块一 绪论 课程介绍 知识目标： 1.了解自动控制及过程控制的定义； 2.了解过程控制开环、闭环的概念； 3.了解过程控制系统发展史； 教学目标 4.了解过控控制系统的特点与要求。 能力目标： 1.培养学生自主学习能力； 2.培养学生解决问题的能力。 素质目标： 1.培养学生实事求是的科学态度、严谨的工作作风和勇于进取的精神。 重点难点 重点：过程控制系统开环、闭环的概念； 难点：过程控制系统开环、闭环的判断。 步骤 1 授课过程 2 3 4 5 授课方式 讲授的教学方式 内容 自动控制及过程控制的定义 开环、闭环的概念 过程控制系统发展史 过控控制系统的特点与要求 教学地点 多媒体教室 方法、资源运用 启发式、多媒体课件、分组讨论 多媒体课件、实例演示、 多媒体课件、实例演示、 启发式、多媒体课件、分组讨论 学习任务 课时 任务1 说课 2 周次 日期 任课教师 教学资源 设备、工具等：投影系统、PPT电子课件
教学 时间 一、相关知识 1. 自动控制定义 是指在没有人直接参与的情况下，利用外加设备或控制装置使生产过程或被控对象中的某一物理量或多个物理量自动地按照期望的规律运行或变化。这种外加的设备或控制装置就称为自动控制装置。 2. 过程控制定义 是指根据工业生产过程的特点，采用测量仪表、执行机构和计算机等自动化工具，应用控制理论，设计工业生产过程控制系统，实现工业生产过程的自动化。 3.发展过程 （1）20世纪50年代，单输入单输出的单回路定值控制系统，多采用基地式仪表、气动组合仪表和气动仪表控制器来完成简单控制。 （2）20世纪60年代，集中控制及直接数字控制。电动仪表开始使用，并逐步取代气动仪表，单元组合式仪表和组装式仪表。 85 分钟 （3）20世纪70年代，集散控制系统（DCS）。先进控制技术、数字教学内容 注释 （大屏幕投影） 讲解过程控制的基本概念 化仪表、计算机，特别是网络通信技术的进一步发展，体现“分散控制， 集中管理”的理念。 （4）20世纪70年代，集散控制系统（DCS）。先进控制技术、数字 化仪表、计算机，特别是网络通信技术的进一步发展，体现“分散控制， 集中管理”的理念。 4．开环与闭环的概念 （1）开环控制系统 输入量控制器被控对象输出量 （大屏幕投 影） 解说开环控制系统，举例分析，让学生加深印象 开环控制是最简单的一种控制方式。它的特点是，仅有从输入到输出的前向通路，而没有从输出到输入的反馈通路。 缺点：控制精度取决于组成系统的元件的精度，因此对元器件的要求比较高。由于输出量不能反馈回来影响控制部分，所以输出量受扰动信号的影响比较大，系统抗干扰能力差。 案例分析：
（2）闭环控制系统 输入量?偏差? 输出量控制器被控对象 反馈量反馈元件 （大屏幕投影） 不仅有一条从输入端到输出端的前向通路，还有一条从输出端到输入端的反馈通路。输出量通过一个测量变送元件反馈到输入端，与输入量比较后得到偏差信号来作为控制器的输入，反馈的作用是减小偏差，解说闭环控以达到满意的控制效果。闭环控制又称为反馈控制。 如果输入量和反馈量相减则称为负反馈；反之，若二者相加，则称为正反馈。控制系统中一般采用负反馈方式。输入量与反馈量之差称为偏差信号。系统的输出量能够自动地跟踪输入量，减小跟踪误差，提高控制精度，抑制扰动信号的影响。 案例分析： 制系统，举例分析，让学生加深印象 5.过程控制系统的特点 （1）系统由被控对象与系列化生产的自动化仪表组成。 （2）被控对象复杂多样，通用控制系统难以设计。 （3）控制方案丰富多彩，控制要求越来越高。 （4）控制过程大多属于慢变过程与参量控制。
《过程控制与自动化仪表》—教学教案
