生產過程自動化技術專業人才培養方案-資料下載頁

　　

【正文】 《檢測與控制儀表應用》是一門生產自動化專業必修的核心專業課。其先修課程有《電子技術》和《電工技術》，后續課程有《化工工程控制技術》、《集散控制系統》和《儀表與控制系統安裝》等。本課程采用項目化的教學模式，將課程劃分為七個項目，分別對壓力、流量、溫度、液位測量儀表及控制儀表的認識、使用和性能測試進行項目化教學。為適應課程改革的需要，課程組根據學院情況組織編寫了相應的教材《檢測與控制儀表應用》，教材突出應用性和針對性、加強學生實踐能力的培養，并融入其他學校先進的教學成果，借鑒國外職業教育思想以及教材建設思路，從高職院校的實際出發，精選內容，突出重點，力求教材本身的實用性和教材對高職學生的適用性。二、課程目標（一）課程總目標通過本課程的學習，學生應掌握常用溫度、壓力、流量、物位檢測儀表的結構原理，能根據工藝要求合理選擇儀表類型，能正確理解調節器和執行器的結構和工作原理，能對控制器的控制規律進行校驗，能熟練地拆裝氣動執行器并對其進行性能測試。（二）具體目標知識目標1）了解過程生產中溫度、壓力、流量和物位的常用測量方法；2）了解測量溫度、壓力、流量和物位測量儀表的結構和工作原理；3）掌握常用的溫度、壓力、流量和物位測量儀表的種類、構成、適用場合；4）掌握常用的溫度、壓力、流量和物位測量儀表的選用方法；5）掌握控制器的PID的作用特點及其特征參數的定義，如比例度、積分時間、微分時間；6）理解比例度、積分時間、微分時間的原理及意義，其對控制系統質量的影響；7）理解比例度、積分時間、微分時間的測定方法；7）掌握控制器的作用；8）掌握氣動執行器的結構及其作用方式的選用原則；9）了解電動執行器的工作原理和作用特點；10）了解電氣閥門定位器和電氣轉換器的工作原理和結構；11）掌握顯示和記錄儀表的組態內容及方法；12）掌握測量系統的組成；13）掌握開環控制系統的組成；能力目標1）能對儀表的性能指標做出評價；2）能根據工藝要求正確的選用壓力、溫度、物位和流量測量儀表；3）能根據控制要求正確熟練的選擇控制器的控制規律PID；4）能根據使用場合正確地選擇執行器的類型；5）能正確選擇顯示儀表；6）能正確使用壓力、溫度、物位和流量測量儀表；7）能正確拆裝執行器；8）能熟練的調校壓力、溫度、物位和流量測量儀表；9）能熟練的對控制器進行盤面操作、手動自動切換、遠距離遙控操作、組態、控制規律：比例度、積分時間和微分時間的校驗；10）能熟練的對電動執行器進行性能測試；11）能熟練的對氣動執行器進行性能測試；12）能正確構建壓力、溫度、物位和流量測量系統；13）能正確構建壓力、溫度、物位和流量的開環控制系統；14）能正確聯校壓力、溫度、物位和流量測量系統；15）能正確聯校壓力、溫度、物位和流量的開環控制系統。素質目標1）了解化工生產高溫、高壓、易燃、易爆、有毒的特點，體會化工生產現場的氛圍，掌握安全生產規范；2）了解和掌握自動化儀表和控制系統的技術規范和操作規程，能進行相應的生產維護；3）公司員工、工廠職工的敬業精神、團隊協作能力。高職生的擇業、就業和創業態度，靈活應變能力；4）認識過程控制技術學習的基本方法，培養一定的邏輯思維能力，善于從不同的角度發現問題，積極探索解決問題的方法；5）養成獨立思考的學習習慣，能對所學內容進行較為全面的分析和比較，總結和概括，學會舉一反三，靈活應用，培養過程控制技術的綜合應用能力；6）善于借鑒他人經驗，發揮團隊協作精神，培養學生的團隊意識、組織協調能力、創新思維能力；7）養成“安全生產”的良好習慣。三、教學內容、要求及學時分配（一）課程總體內容描述表1 課程項目表序號項目模塊名稱（子項目）學時1項目一 檢測與控制儀表應用基礎任務1 檢測與控制儀表認識2任務2 測量過程與測量誤差2任務3 檢測與控制儀表系統及其質量指標22項目二 壓力檢測儀表應用任務1 壓力檢測儀表的認識與選用8任務2 壓力檢測儀表的性能測試63項目三 流量檢測儀表應用任務1 流量檢測儀表的認識與選用6任務2 流量檢測儀表的性能測試44項目四 物位檢測儀表應用任務1 物位檢測儀表的認識與選用6任務2 物位檢測儀表的性能測試25項目五 溫度檢測儀表應用任務1 溫度檢測儀表的認識與選用8任務2 溫度檢測儀表的性能測試46項目六 顯示儀表應用任務1 顯示儀表的認識與選用2任務2 顯示儀表的性能測試47項目七 控制儀表應用任務1 調節器的認識及性能測試12任務2 執行器的認識與選用6任務3 執行器的性能測試4合計總課時78表2 課程項目教學內容表編號項目名稱子項目名稱能力目標知識目標結果（可展示）1項目一 檢測與控制儀表應用基礎任務1 檢測與控制儀表認識① 能區分檢測儀表、控制儀表② 會正確使用國際單位①了解測量定義②了解測量的方法及其分類③掌握檢測與控制儀表的作用畫出檢測系統、控制系統框圖任務2 測量過程與測量誤差① 能區分誤差類型② 能正確計算各種差誤③ 能根據要求選擇儀表④ 具有對多次測量進行準確度判別的能力①了解不同類誤差產生的原因以及它們的特點②掌握減小或消除系統誤差、隨機誤差、粗大誤差的方法③能對測量結果進行評價④了解減小或消除系統誤差、隨機誤差和粗大誤差的處理方法計算誤差。任務3 檢測與控制儀表系統及其質量指標① 能根據測量要求，正確選用測量儀表② 能根據校表結果判斷儀表合格與否③ 會計算系統的質量指標① 了解自動檢測、自動控制系統的組成② 準確理解儀表的質量指標③ 了解儀表校驗的幾種方法計算質量指標2項目二 壓力檢測儀表應用任務1壓力檢測儀表的認識與選用①能根據測量要求，正確選用壓力測量儀表②能畫出壓力檢測系統圖③能根據構建壓力測量系統①了解壓力測量儀表的種類及其測量原理②了解彈簧壓力表的結構、工作原理。③了解電測式壓力表原理、結構④了解壓力檢測系統種類完成儀表選型和配置任務2壓力檢測儀表的性能測試① 能熟練操作壓力校驗儀器② 能正確地調校彈簧管壓力表③ 能正確地調校壓力變送器④ 能正確投運壓力檢測系統① 掌握壓力傳感器、壓力計、差壓變送器的校驗方法② 了解壓力儀表常見故障現象及原因①完成對儀表的校驗，得出校驗結果。3項目三 流量檢測儀表應用任務1流量檢測儀表的認識與選用①能看懂和畫出流量檢測系統圖②能根據測量要求正確選用流量測量儀表，構建流量測量系統③能對差壓式流量計、電磁流量計、轉子流量計、橢圓齒輪流量計正確選型① 理解差壓流量計的原理、結構② 了解標準節流裝置及其標準節流件的應用知識③ 理解轉子流量計的原理及使用要點④ 理解電磁流量計的原理及使用要點⑤ 了解其余流量計的使用方法完成儀表選型和配置任務2流量檢測儀表的性能測試① 能進行流量檢測儀表的性能測試及參數校正② 能正確調校和維修儀表① 掌握流量儀表的校驗方法② 了解流量檢測系統的常見故障現象及原因①完成對儀表的校驗，得出校驗結果。4項目四 物位檢測儀表應用任務1物位檢測儀表的認識與選用① 能夠正確選用各種類型的液位檢測儀表② 會計算并能對儀表進行零點遷移③ 能正確構建液位檢測系統④ 能正確投運液位檢測系統① 知道物位檢測儀表的基本知識及分類② 理解靜壓式、浮力式液位檢測儀表的結構組成組成、工作原理③ 理解解超聲波液位計與雷達物位計的結構組成組成、工作原理④ 了解物位檢測儀表的選用要求根據要求正確選擇物位的測量儀表任務2物位檢測儀表的性能測試① 能進行掛砝碼法、水標法兩種浮筒液位計的刻度標定的能力② 能對差壓液位計進行校驗并診斷與排除簡單故障① 掌握浮力式液位計的標定方法② 了解物位檢測系統的常見故障現象及原因液位變送器的校驗報告5項目五 溫度檢測儀表應用任務1溫度檢測儀表的認識與選用① 會識讀測溫元件及現場溫度檢測儀表安裝圖② 能根據生產工藝正確選用和安裝測溫儀表、變送器、一次元件及其附件③ 會溫度檢測儀表分類與使用④ 會使用熱電偶和熱電阻分度表① 了解溫度檢測儀表分類與使用② 理解并掌握溫度定律，及熱電勢計算③ 掌握熱電偶、熱電阻、測溫儀表、變送器結構④ 理解熱電阻、熱電偶的結構與測量電路⑤ 了解現場測溫儀表進行防凍、防腐處理方法利用實驗室儀表組成溫度檢測系統，進一步掌握溫度檢測過程。會進行溫度系統的相關查表計算。任務2溫度檢測儀表的性能測試① 能正確地進行熱電偶的冷端溫度補償② 能對溫度變送器進行校驗和調試③ 能對溫度檢測系統聯校① 掌握熱電偶的冷端溫度補償方法② 理解熱電阻三線制接法的意義③ 掌握溫度變送器的檢測方法、內容及步驟④ 掌握溫度檢測系統構成和調試步驟、內容⑤ 掌握測量數據的處理⑥ 了解溫度檢測系統的常見故障現象原因。溫度變送器的校驗報告6項目六 顯示儀表應用任務1 顯示儀表的認識與選用①能正確選用模擬顯示儀表、數字顯示儀表和屏幕顯示儀表②能根據說明書，對數字顯示儀表和無紙記錄儀進行接線、組態①掌握模擬顯示儀表的結構組成、工作原理與應用知識。②掌握數字顯示儀表的結構性能指標、組成、與應用基礎。③掌握屏幕顯示儀表的結構組成、工作原理與應用基礎根據要求正確選擇顯示儀表任務2 顯示儀表的性能測試①會根據不同的輸入信號進行無紙記錄儀的組態操作②能對不同的通道進行示值校驗③能進行無紙記錄儀檢測系統簡單故障診斷與排除①掌握數字顯示儀表、無紙記錄儀的接線、組態步驟和操作方②掌握無紙記錄儀的組態知識③掌握無紙記錄儀接線、操作知識數字顯示儀的校驗報告無紙記錄儀的檢驗報告7項目七：控制儀表應用任務1調節器的選型和性能測試①會分析比例、積分、微分（PID）控制規律②能根據控制要求選擇PID的大小③能正確操作調節器④正確選用正反作用規律⑤能熟練地調校調節器的比例度、積分時間、微分時間①理解調節器的結構、功能和工作原理②理解控制規律的概念、特點、功能③解調節器正反作用④理解調節器正反作用根據工藝要求確定調節器參數設置，正確對其進行操作。調節器的測試報告任務2執行器的認識和使用① 正確選用電動、氣動執行器② 正確安裝電動、氣動薄膜調節閥③ 熟練拆裝氣動薄膜調節閥④ 能正確構建、安裝和連接電氣轉換器、氣動執行器⑤ 能對電動執行器進行安裝和接線① 理解電動執行器、氣動薄膜調節閥的工作原理② 理解電氣轉換器工作原理③ 理解氣開、氣關閥的特點和選用原則④ 理解調節閥的流量特性氣動執行器的安裝。電氣轉換器的安裝。電動執行器的安裝。任務3執行器的性能測試① 能正確連接氣動執行器的校驗系統② 能熟練的調校氣動執行器③ 能正確調整氣動執行器的零點和滿度和刻度校驗④ 能正確連接電動執行器的校驗系統⑤ 能熟練的調校電動執行器⑥ 會數據分析處理① 熟悉氣動執行器的校驗內有、方法和步驟② 熟悉電動執行器的校驗內有、方法和步驟③ 了解所用標準儀器的性能和操作方法④ 理解電氣轉換器的原理和功能完成對氣動執行器的校驗，得出校驗結果。完成對電動執行器的校驗，得出校驗結果。四、教學設施《檢測與控制儀表應用》課程，是在“檢測與控制儀表一體化實訓室”進行，現有十套模塊化結構的檢測與控制儀表綜合實訓裝置，還有各類標準儀器和儀表、常用工業分析儀表，以及與課程相關的《儀表安裝和維護一體化實訓室》和《過程控制一體化實訓室》，設備總值達200多萬元。《檢測與控制儀表一體化實訓室》主要開設“智能顯示儀表的安裝、組態與校驗”、“智能調節器的安裝、組態及校驗”、“無紙記錄儀的安裝、組態及校驗”、“安全柵的安裝、組態及校驗”、“執行器的調校”、“檢測系統的構建與調校”、“壓力檢測系統”、“溫度檢測系統”、“流量檢測系統”、“液位檢測系統”、“壓力開環控制系統”、“溫度開環控制系統”、“流量開環控制系統”、“液位開環控制系統”等培訓項目，可完成化工儀表維修中、高級職業資格鑒定和化工總控工職業資格鑒定，滿足“檢測與控制儀表應用”等核心課程的一體化教學、綜合化實訓、和畢業設計等實踐環節的教學需要，同時供教師用于信號分析及傳感器方面教研與科研。五、教學方法、手段與教學組織形式建議本課程采用項目化教學方法，課程以發電廠為載體，通過6個大項目，采用項目化的教學模式，將整個課程分為若干個任務。教學在一體化的實訓室，按照工作過程，以典型產品（服務）為載體來設計活動、組織教學，建立工作任務與知識、技能的聯系，增強了學生的直觀體驗，激發了學生的學習興趣，同時明顯增強了學生分析問題與處理問題的能力。教學組織形式建議，能力實訓過程設計思路為：即分析工藝條件→給出工作任務→學生分析決策、做出設計方案→學生實施→信息反饋（老師指導幫助）→評價（學生、老師、自己評價）。六、教材及圖書、數字化（網絡）資料等學習資源建議現正組織編寫《檢測與控制儀表應用》校本講義或教材，爭取正式出版。建議網絡資源：海川化工論壇 中國工控網論壇七、教學評價、考核建議教學評價（1）注重對學生學習過程的評價；（2）恰當評價學生的理論知識與實際操作技能；（3）重視對學生的啟發，評價手段和形式可多樣化。考核方法本課程考核實行以能力為中心的開放式、全程化、項目式的考核方式，“