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1、1热工仪表及自动控制课程教学大纲主任 教教研室主任任 大纲执笔人人畅玉亮 秦敏 畅玉亮一、课程基本信息课程编号：课程名称：热工仪表及控制学 时：48 学时实验学时：0 学时 课程类别：专业课课程性质：必修先行课程：电工电子学、工程热力学、微机原理及应用、自动控制原理、锅炉原理适用专业：热能与动力工程责任单位：机械工程系二、课程性质、目的与任务本课程是热能工程专业的一门专业课程。自控技术在热力生产过程中起着极为重要的作用，作为热力设备运行技术管理人员，必须对热力设备及系统的运行、试验、调整和技术改造有良好的基础，具备热力过程自动控制方面的基本知识。本课程全面介绍热力过程自动控制的基本知识，主要讲
2、述自动控制基本概念和基本理论、控制仪表的使用操作、热力过程自控系统的组成、热力设备本身结构和运行特点与自动化之间的关系，特别是微机以及 DCS 在热工过程自动化中的应用。三、课程教学内容第一章 概论基本内容和要求：1 实现热力过程自动控制的必要性自动控制的概念、实现自动控制的意义2 热力过程自动控制发展概况 2常规控制、计算机控制教学重点：1 了解自动控制系统的概念、明确实现自动控制的意义2 了解自动控制的发展概况和发展趋势 3 了解锅炉、汽机、辅机控制系统 第二章 热工自动控制基本概念 基本内容和要求： 1 热工自动控制系统组成及常用术语 人工控制和自动控制、自控系统的组成、常用术语 2 热
3、工自动控制系统的方框图 方框图的画法、自控系统的分类 3 过渡过程及其品质指标 系统的静态和动态、过渡过程基本形式、品质指标 教学重点： 1 理解自控系统组成、明确其工作过程、掌握常用术语 2 掌握系统方框图的画法、了解自控系统的分类 3 理解系统的静态和动态的概念、掌握过渡过程基本形式及品质指标 第三章 被控对象动态特性 基本内容和要求： 1 热工对象动态特性理论分析 2 热工对象动态特性实验测定 3 热工对象动态特性的特征参数 教学重点： 1 了解对象特性理论分析方法 2 明确实验测定手段 3 掌握特征参数的概念及其物理意义 第四章 热工测量和仪表 基本内容和要求： 1 测量与误差 2 温
4、度测量和仪表 3 压力测量和仪表 4 流量测量和仪表 5 汽包水位测量和仪表 6 烟气分析和仪表3 教学重点： 1 掌握测量与误差的概念、计算方法 2 掌握常用温度、压力、流量、汽包水位测量和仪表原理、使用与维护 3 掌握常用炉烟分析和仪表原理、使用与维护 第五章 热工控制仪表 基本内容和要求： 1 基本控制规律 2 调节器 模拟调节器、数字调节器控制规律、先进控制算法，DDZ-型调节器、数字调节器、组装式控制装置 3 执行器气动执行器、电动执行器 教学重点： 1 理解各控制规律的定义、掌握各控制规律的特点及应用场合 2 理解调节器工作原理、掌握其选型原则及其使用操作方法 3 理解气动、电动执
5、行器工作原理、掌握其选型原则及其使用操作方法 第六章 常用自动控制系统分析 基本内容和要求： 1 单回路自控系统分析及整定 被控变量、操纵变量、控制规律的选择 教学重点： 1 理解单回路自控系统组成、掌握其工作过程及特点、分析及整定方法 2 理解串级控制系统组成及特点、掌握其分析及整定方法 3 理解前馈-反馈控制系统分析的组成、掌握其工作过程及特点 4 理解其它控制系统分析方法 第七章 热力过程自动控制系统分析 基本内容和要求： 1 汽包锅炉给水自动控制系统分析 动态特性分析、给水自控系统、全流程控制 2 过热汽温控制系统分析 动态特性分析、过热汽温自控系统、再热汽温控制系统 3 燃烧过程自动
6、控制系统分析 动态特性分析、燃烧过程自动控制系统 4 直流锅炉、单元机组自动控制系统 教学重点：4 1 掌握汽包锅炉给水自动控制系统的组成及分析方法、熟悉由各种仪表构成的给水自控系统 2 掌握过热汽温控制系统的组成及分析方法、熟悉由各种仪表构成的过热汽温自控系统、再热汽温控制系统 3 掌握燃烧过程自动控制系统的组成及分析方法、熟悉由各种仪表构成的燃烧过程自动控制系统 4 了解直流锅炉、单元机组自动控制系统的组成及分析方法 第八章 计算机集散控制系统 基本内容和要求： 1 计算机控制基础 2 DCS 系统概述 概述、DCS 系统构成、DCS 特点 3 操作站 概要、硬件结构、功能、 技术规范 4
7、 控制站、硬件结构、功能、 教学重点： 1 掌握计算机集散控制系统的组成、明确其意义 2 掌握操作员站、工程师站、控制站的硬件结构、明确其技术规范三、课程教学的基本要求该课程涉及学科较多，内容繁杂，要求做到面授与自学相结合，课内与课外相结合，平时与考试相结合。上课做好笔记，抓住重点。考核方法：作业、实验、小测验，闭卷综合考试四、课程学时分配讲 课 内 容 学 时1、概论 22、热工自动控制基本概念 43、被控对象动态特性 44、热工测量及仪表 105、热工控制仪表 46、简单热工过程控制系统 67、复杂热工过程控制系统 88、计算机控制系统 69、典型热工过程的控制 40合 计 48五、建议教材与教学参考书 1 厉玉鸣主编， 化工仪表及自动化，化学工业出版社，1999 年5 2 热工测量和仪表 水电出版社 3 电厂热工过程自动调节 水电出版社 教学参考书： 叶江琪 热工测量和控制仪表的安装 水力电力出版社 张亮明等 工业锅炉自动控制 中国建筑出版社孙秀权等 锅炉和工业炉窑计算机控制技术 国防工业出版社
