自动化仪表课程设计
过程控制与自动化仪表课程设计
过程控制与自动化仪表课程设计前言过程控制与自动化仪表课程是工程领域中非常重要的基础课程之一，它涉及到工程研发、生产运营以及企业管理等多个方面。
本文将介绍一种基于实践的课程设计方法，旨在让学生深入掌握过程控制与自动化仪表的基础知识。
设计目标•确定学生对过程控制与自动化仪表的基本概念和技术掌握程度。
•培养学生的设计和实验能力，让他们能够运用所学知识分别设计并完成过程控制实验和自动化仪表实验。
•提高学生的团队合作和沟通能力，通过设计项目的过程，激发学生的创新潜力。
设计内容过程控制实验设计实验一：温度控制系统设计在该实验中，学生需要设计一个基于PID控制算法的温度控制系统。
通过调整控制器的参数，让温度快速稳定在设定值附近，并且能够在温度变化时快速响应和自适应调整。
实验二：流量控制系统设计在该实验中，学生需要设计一个基于比例控制算法的流量控制系统。
通过调整控制器的参数，让流量在设定值附近稳定，并且能够在流量变化时快速响应和自适应调整。
自动化仪表实验设计实验三：温度传感器的实现在该实验中，学生需要实现一个基于热电偶的温度传感器。
通过校准测试，让学生了解测量误差来源和校准方法。
实验四：流量计的实现在该实验中，学生需要实现一个流量计，通过实验测试让学生了解其特性和测量误差来源。
设计方法阶段一：学习基础概念和技术在本阶段，学生需要学习过程控制和自动化仪表的基础概念和技术，包括控制系统、PID控制器、量程、精度等方面的知识。
阶段二：组建设计小组在本阶段，每个小组需要选择一个相对复杂的课程设计内容，进行深入的研究和讨论，拟定初步设计方案。
阶段三：设计与实现在本阶段，学生需要分成小组，负责具体的实验设计与实现。
在设计的过程中，需要充分考虑过程控制和自动化仪表的基本原理和设计要求。
在实现的过程中，需要用到软件工具和实验平台。
阶段四：实验测试与评价在本阶段，学生需要对实验设计进行测试，并记录数据处理结果。
测试过程中需要考虑实验中的各种随机与不确定因素。
仪表自动化课程设计
仪表自动化课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握仪表自动化基础知识，包括仪表的分类、原理及用途；2. 使学生了解自动化控制系统的基本构成，掌握其工作原理；3. 帮助学生理解仪表自动化在工业生产中的应用，提高其工程意识。
技能目标：1. 培养学生具备阅读和理解仪表自动化图纸的能力；2. 培养学生运用自动化仪表进行数据采集、处理和分析的能力；3. 提高学生动手实践能力，能够完成简单的自动化控制系统的搭建和调试。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对仪表自动化技术的兴趣，培养其探究精神和创新意识；2. 培养学生团队合作意识，提高沟通与协作能力；3. 引导学生关注仪表自动化技术在工业生产中的实际应用，增强社会责任感和使命感。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在使学生在掌握基本理论知识的基础上，提高实践操作能力，培养解决实际问题的能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际工程中，为我国工业自动化领域培养具备实际操作能力和创新精神的人才。
课程目标分解为具体学习成果，以便后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 自动化仪表基础知识：包括仪表的分类、原理、性能及用途，以教材第一章内容为基础，使学生建立完整的仪表知识体系。
2. 自动化控制系统：讲解自动化控制系统的基本构成、工作原理及性能指标，引用教材第二章内容，让学生了解系统的整体框架。
3. 常用传感器及其应用：详细介绍各种传感器（如温度、压力、流量等）的原理、特点和应用，结合教材第三章内容，让学生掌握传感器在实际工程中的应用。
4. 数据采集与处理：讲解数据采集、传输、处理的基本方法，以教材第四章内容为参考，培养学生分析和解决实际问题的能力。
5. 自动化仪表的安装与调试：介绍仪表的安装、调试及维护方法，结合教材第五章内容，提高学生的动手实践能力。
6. 自动化控制系统案例：分析典型自动化控制系统的实际案例，以教材第六章内容为例，让学生了解仪表自动化技术在工业生产中的应用。
自动化仪表课程设计
自动化仪表大作业
天燃气压力控制系统
一、目的与要求
1．认知控制系统的设计和控制仪表的应用过程..
2.了解过程控制方案的原理图表示方法
3了解s7-200编程方法
二、设计正文
对如图1所示的天然气压力控制
系统;要求对罐内压力进行单变量定
值控制..储罐压力经压力变送器测
量后;由KMM模入通道2送至调节器
中..调节器输出AO1经电/气转换器
控制气动式调节阀;控制罐内压力..
图1 天然气压力控制系统流程
图2 控制系统SAMA图
控制要求：当调节器的给定值SP和测量值PV之偏差超过给定的监视值15%时;调节器自动
切换至手动M 方式..在偏差允许的范围内15%;允许切入自动A 方式..
PPAR315%PPAR40.0
图3 KMM 组态图
三、I/O 分配表
四、梯形图网络1：
网络2：
网络3：网络4
四、总结：
此次大作业的完成;出现了非常多的难题;在设计梯形图上无从下手;在网上经过长时间的查阅;学习了很多;了解了很多s7-200的编程方法和思路;感觉受益匪浅..。
自动化仪表与过程控制课程设计
自动化仪表与过程控制课程设计引言自动化是现代科学技术的重要分支之一，是制造业和生产过程中提高企业自动化水平的重要手段。
而在自动化过程中，仪表的作用愈发重要，是自动化控制的重要组成部分。
因此，在工科专业中，自动化仪表与过程控制课程的设计至关重要。
本文将介绍一份适用于大学本科工科专业的自动化仪表与过程控制课程设计，主要针对课程设置、课程内容及教学方法进行说明。
课程设置本课程适用于大学自动化、机电、电子等工科专业及相关专业的本科生。
设置为必修课程。
课时数：64学时，分为48学时的理论课和16学时的实验课。
课程内容第一章仪表基础知识1.1 仪表的定义及分类1.2 量的概念1.3 误差及其类型1.4 仪表的精度1.5 温度补偿技术1.6 信号变换与传输第二章传感器2.1 传感器的概述2.2 压力传感器2.3 温度传感器2.4 液位传感器2.5 光电传感器2.6 传感器的选择和应用第三章过程控制基础3.1 进程控制的基本概念3.2 线性控制系统3.3 非线性控制系统3.4 离散控制系统3.5 工艺数学模型3.6 控制系统的组成要素第四章模拟控制技术4.1 信号的超前/滞后、反向作用及校正4.2 模拟控制系统的组成4.3 PID控制器4.4 模拟控制器的调节4.5 工业过程控制的典型应用第五章数字控制技术5.1 数字控制系统的组成5.2 采样定理及信号处理5.3 数字控制器5.4 数字化控制系统的参数调节5.5 数字化控制器的应用第六章实验6.1 传感器基本实验及性能测试6.2 测量实验6.3 PID控制实验6.4 数字化控制实验教学方法本课程采用理论授课与实验相结合的教学方法。
理论授课重点讲解基础理论知识，注重理论与实际应用的结合，引导学生了解自动化及仪表测控原理，为后续应用理论打下基础。
实验课重点围绕课程内容，从器件的使用、检测及调整、故障分析与处理等角度进行讲解，让学生实际操作并获得实际经验。
在平时教学过程中，老师应设置互动环节，引导学生思考、发问、交流，以达到更好的教学效果。
工业自动化仪表课程设计
工业自动化仪表课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握工业自动化仪表的基本原理、结构、功能和应用，培养学生具备工业自动化仪表的安装、调试、维护和故障处理的能力。
具体分解为以下三个层面：1.知识目标：使学生了解工业自动化仪表的分类、原理、结构、功能和性能，理解工业自动化仪表在现代工业生产中的应用，掌握工业自动化仪表的安装、调试、维护和故障处理的基本方法。
2.技能目标：培养学生具备工业自动化仪表选型、安装、调试、维护和故障处理的能力，使学生能够独立完成工业自动化仪表相关项目的设计和实施。
3.情感态度价值观目标：培养学生对工业自动化仪表行业的热爱和敬业精神，使学生认识到工业自动化仪表在现代工业生产中的重要地位，增强学生的社会责任感和使命感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括工业自动化仪表的基本原理、结构、功能和应用，具体涵盖以下几个方面：1.工业自动化仪表的分类和原理：温度仪表、压力仪表、流量仪表、液位仪表、成分分析仪表等。
2.工业自动化仪表的结构和功能：传感器、变送器、显示器、执行器等。
3.工业自动化仪表的应用：自动化控制系统、工业过程检测与控制、自动化仪表在典型行业中的应用等。
4.工业自动化仪表的安装、调试、维护和故障处理：仪表选型、安装位置、安装方式、调试方法、维护注意事项、故障诊断与处理等。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式，主要包括：1.讲授法：系统地传授工业自动化仪表的基本原理、结构和功能，使学生掌握相关理论知识。
2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解工业自动化仪表在实际工程中的应用和解决问题的能力。
3.实验法：学生进行实际操作，使学生掌握工业自动化仪表的安装、调试、维护和故障处理方法。
4.讨论法：学生针对实际问题进行讨论，培养学生的思辨能力和团队协作精神。
四、教学资源为了保证教学质量和效果，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统、全面的学习资料。
自动化仪表与过程控制课程设计 (2)
自动化仪表与过程控制课程设计课程背景自动化仪表与过程控制是现代工业制造过程中不可或缺的技术手段之一。
通过自动化仪表和过程控制技术，可以实现工业制造过程的自动控制和优化，提高工业生产效率和产品质量。
本课程旨在通过理论讲解和实际操作，让学生了解自动化仪表和过程控制的相关概念、原理和应用，并通过课程设计的实践环节，培养学生的自主探究能力和技术应用能力。
课程设计目标本次自动化仪表与过程控制课程设计的目标是让学生了解PID控制器的基本原理和应用，通过选定的温度控制实验任务，进行自主开发和设计，了解PID控制器在工业生产过程中的重要性。
课程设计内容本次课程设计主要分为理论部分和实习部分两个环节，其中理论部分主要介绍PID控制器的基本概念、工作原理、控制参数的选取方法等，实习部分则是让学生通过选定的温度控制实验，进行自主开发和设计，加深对PID控制器的了解和应用技能。
理论部分第一部分：PID控制器概述主要介绍PID控制器的基本概念、工作原理、特点和常见应用场景。
第二部分：PID控制器的工作原理详细讲解PID控制器的控制过程和控制原理，并了解三个参数的具体含义，分析如何选择最佳控制参数。
第三部分：PID控制器参数调节方法介绍PID控制器参数调节的方法和技巧，并通过实例讲解如何选择合适的控制参数。
第四部分：PID控制器应用案例通过实际案例介绍PID控制器的应用场景和效果。
实习部分第一部分：实验背景和目的介绍本次温度控制实验的背景和目的，指导实验参与者明确实验任务和要求。
第二部分：实验方案设计通过实验方案设计，让学生了解自动控制和过程控制的实际应用场景，在实践中学习PID控制器的具体应用。
第三部分：实验过程操作指导学生进行实验操作，加深对PID控制器的理解和掌握控制技能。
第四部分：实验结果分析让学生自行进行实验结果分析，掌握数据处理和实验结果分析的方法和技巧，加深对PID控制器的理解和应用技能。
总结通过本次自动化仪表与过程控制课程设计，让学生从理论到实践，深入了解了PID控制器的基本原理和应用，加强了对自动化仪表和过程控制技术的理解和应用，为学生的未来工业生产控制探索奠定了扎实的技术基础。
化工仪表自动化课程设计
化工仪表自动化课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握化工仪表自动化的基本原理、结构、功能及应用，培养学生具备一定的实际操作能力和解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解仪表及自动化的基本概念、发展历程。
（2）掌握常见化工仪表的原理、结构、性能及选型。
（3）熟悉自动化控制系统的基本组成、工作原理及应用。
（4）了解仪表及自动化的最新发展趋势。
2.技能目标：（1）能够正确选用、安装、调试化工仪表。
（2）能够分析、处理仪表及自动化过程中的故障。
（3）具备一定的自动化系统设计、调试能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对仪表及自动化技术的兴趣，增强学生的创新意识和团队合作精神，使学生认识到仪表及自动化在现代工业生产中的重要性，提高学生的社会责任感和使命感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.仪表及自动化基本概念：仪表的定义、分类、性能指标等。
2.仪表的原理与结构：温度仪表、压力仪表、流量仪表、液位仪表等。
3.自动化控制系统：概述、基本组成、常用控制器等。
4.仪表的选用与安装：选型依据、安装要求、调试方法等。
5.仪表及自动化在化工生产中的应用案例分析。
6.仪表及自动化的最新发展趋势。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：系统地传授仪表及自动化基本概念、原理、结构等知识。
2.案例分析法：分析仪表及自动化在化工生产中的应用案例，提高学生的实际操作能力。
3.实验法：进行仪表的实际操作，培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
4.讨论法：分组讨论，培养学生的团队协作能力和创新思维。
四、教学资源为实现教学目标，我们将充分利用以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统、全面的知识体系。
2.参考书：提供丰富的参考资料，帮助学生深入理解仪表及自动化技术。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等资料，增强课堂教学的趣味性。
4.实验设备：为学生提供充足的实验设备，进行实际操作训练。
《自动化仪表与过程控制》课程设计
《自动化仪表与过程控制》课程设计《自动化仪表与过程控制》课程设计任务书目录1.基本工艺流程 (3)2.实验设计过程 (3)3. 控制规律，参数整定方法 (4)4.基本工艺流程 (5)5.组态软件的发展历程 (6)6.心得体会 (8)7.参考资料 (9)一．基本工艺流程基本工艺流程从各计量站、联合站送来的含油工业污水，经入口计量后进入暴汽沉砂池，经稳定沉降，脱除油、气、砂的大部分，然后泵送到过滤池，经三级过滤后进入清水池，最后由取水泵送往各注水站。
设计沉砂池容积为6*5000立方米，深度4m，过滤池容积为4*500，深度4m。
设计系统日处理量为10000吨/日。
二、实验设计过程1，创建应用程序；打开工程管理器，新增应用“任庚”，进入开发系统。
2，创建窗口；创建“工艺画面”，“趋势画面”，“报警画面”（如下图1，2，3所示），在工艺画面中设计工艺流程图，再设计其他两个画面。
3，建立实时数据库;在数据库组态中创建点“leavl”，在控制策略生成器中创建策略。
图示，策略生成图4，建立动画连接。
5，进入运行，全部编译，更改设定值，看运行结果。
三、控制规律，参数整定方法1、控制规律：比例积分微分调节（PID调节）比例调节器对控制作用和扰动作用的响应都很迅速，调节整定简便，但是存在静态误差；积分调节可以消除静差，但是它的动态误差最大，而且调节时间也最长；微分调节可以调节系统的稳定度，使系统比例系数增大而加快调节过程，减小动态偏差。
这个实验是对压力的调节，采用比例积分微分控制，可以达到更高的调节质量，减小对象迟滞，使反应速度加快，而且系统稳定。
2、参数整定方法：临界比例度法参数整定步骤：（1）让调节器参数积分系数S0=0，实际微分系数k=0，控制系统投入闭环运行，由小到大改变比例系数S1，让扰动信号作阶跃变化，观察控制过程，直到获得满意的控制过程为止。
（2）取比例系数S1为当前的值乘以0.83，由小到大增加积分系数S0，同样让扰动信号作阶跃变化，直至求得满意的控制过程。
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南华大学
过程控制仪表课程设计
设计题目 学生姓名 专业班级 学号 指导老师
2013年6月25日
附件2
《过程控制仪表课程设计》报告编写格式
一、装订顺序 1、封面 (统一采用随任务书下发的封面格式)； 2、目录 （小写的罗马数字单独编写页码，页号下居中）； 3、第1章 设计的目的、意义（开始标注正文页码，页号下居中）； 4、第2章 控制系统工艺流程及控制要求（根据课程设计选题写）； 5、第3章 总体设计方案（总体设计方案流程图及详细的文字说
自动化2010级2班“过程控制仪表课程设计”
建议分为8个组，每个设计题目两个组，每组4人左右并确定一人负责。
任务与要求
一、设计内容、范围 根据下列内容范围，选择其中一项内容，各人设计内容应
该有所侧重，独立完成设计任务。不得抄袭别人的设计内容， 一经核实，则该设计课程成绩不合格。参考题目：
1、加热炉的恒温控制系统设计；(两个组，每组4人) 2、单回路压力控制系统的设计；(两个组，每组4人) 3、双回路压力串级控制系统的设计；(两个组，每组4 人) 4、蓄水池的液位控制系统设计。(两个组，每组4人) 二、设计要求 1、了解待设计的系统工艺过程与控制要求； 2、确定合理的控制参数或参数范围，选择合理的控制方 案； 3、给出系统流程图和原理框图； 4、对测量仪表、显示仪表和调节器(控制器)等元器件进 行选型或整定； 5、绘制系统原理接线图，给出元器件清单的列表； 6、对所设计的系统进行详细说明； 7、给出参考文献。 三、附件1 封面 附件2 过控仪表课程设计报告编写格式
1 ×××× （三号黑体、左起书写）
1.1 ××××
（四号黑体、左起书写）
1.1.1 ××××
（小四号黑体、左起书写）
（1） ××××
（小四号黑体、空两格书写）
××××
（2） ××××
1.1.2 ××××
（正文，采用小四号宋体） （小四号黑体、左起书写）
1.2 ×××× （四号黑体、左起书写）
1.2.1 ×××× （小四号黑体、左起书写）
………
四、参考文献(不少于6篇)格式，例如：
[1] 张 毅,张宝芬,曹 丽,等.自动检测技术及仪表控制系统[M].北
京：化学工业出版社,2010年.
………
明）； 6、第4章 软、硬件设计（各功能模块的流程图及详细的文字说明）
或建模第6章 调试或仿真过程中遇到的具体问题和解决的办法；
9、第7章 收获和体会。 10、参考文献 二、基本要求
设计报告全部内容（正文部分）10页（A4）左右，阐述要清楚、图 表要规范，单面打印并装订成册。文中的图、表一律采用阿拉伯数字分 章编号，如：图1.3 ××××、图2.5 ××××，表3.5 ××××，公 式××××（2.1）等。图表均应居中，图名在图下居中，表头名在表 格上方居中。公式应居中，并采用公式编辑器编写，公式编号右对齐。 三、正文格式（格式段落的段前、段后均为0行，整体1.5倍行距）