自动化仪表课程设计
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。
检测技术与自动化仪表课程设计指导书
《传感器与检测技术》课程设计一．课程设计目的课程设计的目的是使学生能够将《传感器与检测技术》课程的内容有机的联系起来，形成系统的概念，培养学生综合应用知识的能力，掌握智能检测（或仪表）系统设计的基本思想和方法。
二．设计方法（一）智能化测量控制仪表的总体设计在设计一台智能化测量控制仪表时，首先要进行仪表的总体设计。
在课程设计中要考虑以下两点。
1．从整体到局部(自顶向下)的设计原则开始时，根据仪表功能和设计要求提出仪表设计的总任务，分别并绘制硬件和软件总框图，然后将总任务分解成一批可以独立表征的子任务，这些子任务再向下分，直到每个低级的子任务足够的简单，可以直接而且容易实现为止。
这些低级子任务可用模块化的方法来实现，有些子任务可以采用某些通用化的模块（模件）实现。
2．经济性要求为了获得较高的性能价格比，设计仪表时不应盲目地追求复杂高级的方案。
在满足性能指标的前提下，应尽可能采用简单的方案，因为方案简单意味着元器件少，可靠性高，从而也比较经济。
在进行实际的产品设计时，还应考虑仪表的可靠性要求、操作和维护的要求等。
（二）智能化测量控制仪表的硬件电路设计1．单片机芯片的选择课题中指定在MCS-51系列单片机中选择机种。
选择时，应考虑单片机的时钟频率、内部程序存储器和数据存储器容量、片内功能部件，以及相关的技术支持等因素。
2．存储器设计如果仪表中所涉及的程序或者数据量使单片机内部存储器难以满足要求时，应设计片外存储器。
3．输入/输出接口的设计单片机从测量环节或者说前向通道（包括A/D转换器和输入电路）输入测量信息、从键盘输入仪表需要的各种数据和信息（如功能选择，量程范围、阈值等）以及向显示器输出测量结果、仪表的工作状态（如报警信息）都需要通过接口电路实现，因此要设计相应的接口电路。
4．测量部分的设计测量部分通常由两大部分组成，即模拟测量部分和A/D转换器。
模拟测量部分如传感器、传感器测量电路、信号放大电路、滤波电路以及其它的信号调理电路都是一些独立的模块或组件，如果已有相应的模块芯片出售，设计时只要选用合适（符合技术要求）的芯片即可；如果没有相应的模块供应，则在设计时要根据仪表的技术指标，自行设计这些组件。
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。
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。
自动化仪表课程设计教材
自动化仪表课程设计教材一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握自动化仪表的基本原理、结构、分类、应用及其在工业自动化控制系统中的作用。
通过本课程的学习，学生应能理解自动化仪表的测量原理、信号处理方式、显示和输出方式，熟悉各种自动化仪表的选型、安装、调试和维护方法，具备一定的自动化仪表故障分析和解决能力。
具体来说，知识目标包括：1.掌握自动化仪表的基本概念、分类和性能指标。
2.理解自动化仪表的测量原理和信号处理方式。
3.熟悉自动化仪表在工业自动化控制系统中的应用。
4.了解自动化仪表的最新发展动态。
技能目标包括：1.能够根据实际需要选择合适的自动化仪表。
2.能够正确安装、调试和维护自动化仪表。
3.具备一定的自动化仪表故障分析和解决能力。
情感态度价值观目标包括：1.培养学生的创新意识和团队协作精神。
2.增强学生对自动化仪表行业的认同感和责任感。
3.培养学生热爱科学、追求真理的学习态度。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.自动化仪表的基本概念、分类和性能指标。
2.自动化仪表的测量原理和信号处理方式。
3.自动化仪表的显示和输出方式。
4.自动化仪表在工业自动化控制系统中的应用。
5.自动化仪表的选型、安装、调试和维护方法。
6.自动化仪表的最新发展动态。
三、教学方法为了实现本课程的教学目标，我们将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
通过多样化的教学方法，激发学生的学习兴趣和主动性，提高学生的学习效果。
1.讲授法：通过讲解自动化仪表的基本原理、结构和应用，使学生掌握基本知识。
2.讨论法：学生针对实际案例进行讨论，培养学生的分析问题和解决问题的能力。
3.案例分析法：分析自动化仪表在实际工程中的应用案例，使学生更好地理解理论知识。
4.实验法：开展自动化仪表的实验操作，提高学生的动手能力和实际操作技能。
四、教学资源为了保证本课程的顺利进行，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的学习资料。
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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
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。
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