过程控制系统综合设计教学大纲

《过程控制系统综合设计》教学大纲

课程编码：060151010 学时/学分： 2周/4学分

一、大纲使用说明

本大纲根据自动化专业2017版教学计划制订

（一）适用专业

自动化专业

（二）课程设计性质

必修课

（三）主要先修课程和后续课程

1、先修课程：电子技术、单片机、可编程控制器、变频器控制技术、计算机控制系统、过程总线控制系统、现场总线控制系统。

2、后续课程：毕业设计

（四）适用教学计划版本

2017版教学计划

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二、 课程设计目的及基本要求

本课程设计是自动化专业的重要实践性课程。通过本“设计”环节，使学生在学习了“计算机控制系统”、“过程控制系统”和“现场总线控制系统”的基本理论和基础知识后，能综合运用所学知识完成简单过程控制系统的设计、调试任务,培养学生的自主学习与实践动手能力；同时使学生了解过程工业控制所采用的先进方法、先进手段和先进技术。

课程设计可一人一题，也可以2-3人为小组的方式进行，但分工与任务要明确；设计题目应结合现有的实验设备，着重锻炼学生的应用能力和动手能力，最后完成实际上机调试，完成课程设计报告。

三、 课程设计内容及安排

1、设计内容

根据自己设计系统结构，分析系统的特点和系统特性，在实验室连接系统部件、构造硬件系统。在过程监控计算机编制相应监控组态程序。通过用控制器、监控计算机和实验对象的联机调试、执行、观察结果，达到预期应用功能和控制目的，比较不同方案的应用效果。设计内容主要针对过程工业常见的控制对象“温度、压力、流量、液位”来设计不同类型的控制系统。

（1）单容水箱液位定值控制系统设计；

（2）双容水箱液位定值控制系统；

（3）串级系统设计I（双水槽液位串级图形监控、串级参数整定）；

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（4）串级系统设计II（双水槽流量串级图形监控、串级参数整定）；

（5）干扰抑制和前馈控制设计I（单水槽单回路）；

（6）干扰抑制和前馈控制设计II（双水槽双回路）；

（6）双输入/双输出系统设计（双水槽液位与双调节阀）；

（7）组态监控系统设计（通讯/本机实验、上下位系统参数自整定）；

（8）单回路流量控制系统设计；

（9）三水箱压力控制系统设计；

（10）锅炉内胆水温定值控制系统；

（11）锅炉内胆水温前馈反馈控制系统；

（12）锅炉内胆水温与水流量串级控制系统。

（13）基于单片机温度控制系统

（14）基于温控器计算机控制系统

（15）计算机模拟控制系统

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（16）电梯计算机监控系统

（17）数控机床计算机监控系统

（18）计算机过程通道板设计

（19）提升机计算机监控系统

（20）带光隔计算机过程通道板设计

2、安排

课程设计是分阶段分步完成的，各阶段安排如下：

1、 指导教师发放题目，学生根据各自题目查找有关资料和书籍，在同课题组的同学对于某些难点、关键问题可以互相讨论，共同研究。

2、 学生根据自己的题目和有关参考资料，进行构思和分析，制订整体设计方案，根据自己所选的设计工具进行详细设计。

3、 涉及到上机部分要上机调试，指导教师进行结果鉴定，给出上机部分成绩。 书写课程设计报告，按规定时间交指导教师评审、答辩，给出课程设计综合成绩。

四、 指导方式

由指导教师召开课程设计动员会，进行分组，指定课程设计的题目和内容，讲解部分题目

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要求。学生在规定的时间内，经过小组的协同工作和指导教师的辅导，完成题目。最后由指导教师进行验收及评定。

五、课程设计考核方法及成绩评定

1．考核方式：考查（学生上机操作演示，教师检查、提问，答辩及设计报告成绩）。

2．成绩评定：

成绩评定实行优秀、良好、中等、及格和不及格五个等级的成绩。课程设计报告成绩占总成绩的40%，答辩成绩总成绩的30%，课程设计中平时表现占总成绩的30%。

六、课程设计教材及主要参考资料

1. 《过程控制系统（第3版）》，李国勇、何小刚等编，电子工业出版社，2017年。

2. 《过程控制系统》，黄德先等编，清华大学出版社，2011。

3. 《过程控制系统》，俞金寿 孙自强编著，机械工业出版社，2009。

4. 《过程控制系统》， 郑辑光、韩九强等编著，清华大学出版社，2012。

5、《计算机控制系统》，李正军 编著，机械工业出版社，2010。

6、《现场总线技术》， 刘泽祥 主编，机械工业出版社，2005。

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