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《 流程工业工程控制 》 精品课程建设. 课程负责人：武平丽. 课程建设团队主要人员. 武平丽 副教授 / 高级工程师 / 智能工控 3 级. 1. 6. 5. 4. 2. 杨 筝 讲师 / 工程师 / 智能工控 3 级. 万书栋 副教授 / 中级考评员. 3. 高国光 高级工程师 / 和利时系统工程公司. 雷云永 工程师 / 河南矛盾集团公司. 程 非 高级工程师 / 开封供水公司三水厂. 目 录. 一. 课程简介. 二. 课程性质与作用. 三. 课程设计的理念与思路. 四.
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《流程工业工程控制》精品课程建设 课程负责人：武平丽
课程建设团队主要人员 武平丽 副教授/高级工程师/智能工控3级 1 6 5 4 2 杨 筝 讲师/工程师/智能工控3级 万书栋 副教授/中级考评员 3 高国光 高级工程师/和利时系统工程公司 雷云永 工程师/河南矛盾集团公司 程 非 高级工程师/开封供水公司三水厂
目 录 一 课程简介 二 课程性质与作用 三 课程设计的理念与思路 四 流程工业工程控制的工作过程 五 根据工作过程归纳的工作任务 六 教学内容的组织与安排 七 总结与思考
一、课程简介 ＊什么是流程工业? 按照工业生产过程变量的实践连续性和幅度连续性，工业生产的典型过程可以分为三种：连续过程（Continuous Process）、离散过程（Discrete Process）和批量过程（Batch Process），以连续过程为主要特征的生产行业习惯上被称为流程工业（Process Industry），如石油、化工、电力、建材、环保等。流程工业是国民经济发展中极为重要的基础支柱产业。
一、课程简介 ＊什么是流程工业控制? 流程工业控制指生产中连续的或按一定周期程序进行的生产过程自动控制，控制量通常指连续的过程输入输出变量，如温度（Temperature）、压力(Pressure)、流量(Flow)、液位(Level)及质量(Mass)等。在国际上，过程控制（Process Control）和过程自动化(Process Automation)指的一般都是以连续过程为主要特征的流程工业。
连续控制：流程工业 • 主要控制手段是PID 产品论“斤”卖，如：化肥
连续控制：流程工业 分布式控制系统（Distributed Control System：DCS）
二、课程性质与作用 性质：《流程工业工程控制》是我校电气自动化技术专业的重要专业课，为专业核心课程之一。 作用：培养学生对流程工业工程的自动化控制实施能力。 （自动化仪表和流程工业控制系统的选型、安装、调试及维护等方面的基本工作能力与职业素质。）
信息化工厂的基本模型 营销与销售 系统 财务管理 系统 人力资源系统 生产管理系统 研发管理系统 渠道管理系统 运营管理系统 ERP 计划管理 采购管理 生产活动控制 维修 安全、环保与卫生 车间和 工段 质量 库存 生产执行系统 MES 设备 DCS&PLC 过程控制系统 DCS/PLC 现场设备
三、课程设计的理念与思路 整个课程基于开封东大化工公司4万吨/年离子膜烧碱自控工程的实施工作过程来设计学习性工作任务。通过对该工程控制工作过程的分析，将主要工作任务归纳为①仪表选型；②控制系统方案的确定；③DCS硬件配置；④DCS软件组态；⑤工程安装；⑥调试与投运6步任务，每个任务都通过一系列理论与实训一体化项目来完成。学生在做项目、完成任务的过程中，掌握相应的知识与技能，培养其工作能力和职业素质，为实现零距离就业打下良好的基础。
离子膜烧碱项目简介 离子膜烧碱的化学反应式很简单： 2NaCl + 2H2O ==== 2NaOH + H2↑+ Cl2↑ 其化学反应就是电解食盐水，但离子膜烧碱的生产装置并不简单，由一次盐水、二次盐水、电解及氯氢处理等部分组成。 开封东大化工公司4万吨/年离子膜装置采用了和利时公司的MACS_V控制系统。要实现该工程的控制，就要完成一系列的工作任务，将工作任务归纳成教学性任务，教学的过程就是以学生为主体完成工程控制任务的过程。
任务一的完成 例如在要求完成仪表选型任务的时候，先将学生分组，把不同类型的仪表条件表分发到不同的组别，然后讲解常用仪表的类型、选用方法和注意事项。在学生掌握了一定选型知识的基础上，提供一些仪表生产厂家的选型样本和相关网站，让他们分头编制所需不同种类的仪表清单，最后再编制出仪表汇总表和安装电气材料表。汇总表和材料表其实就是你的订货清单，这时可以将签订合同的有关事宜给学生大致做一下讲解。 这种针对不同教学项目使学生分工协作完成任务的教学方式，也能够培养其互帮互助、相互信任和有效沟通等团队合作职业素质。
不能拘泥于单一工程的实施 对于该项目涉及不到的知识点的掌握，和需要动手的调试任务的完成，我们将依托流程工业控制系统实训设备——THJ-2型高级过程控制实验系统的开发与实施来进行。例如单回路液位控制系统的集成与调试、液位流量串级控制系统的集成与调试、单回路温度控制系统的集成与调试、电加热锅炉恒温供水控制系统的开发与实施等都可以在我们的实训设备上来完成。当然如果能到实际工程的安装与调试现场边工作边学习效果会更好。
基于工作过程的总体思路 这样，通过分析流程工业工程控制的工作过程，明白这一工作过程中所要完成的任务（即可确定职业行动领域）。进一步可以确定这门课程的培养目标——培养学生在流程工业工程控制方面对自动化仪表和流程工业控制系统的选型、安装、调试及维护等方面的基本工作能力与职业素质（也是本门课程的作用），最后确定我们要学什么（学习领域），如何学（学习情境）。 （以完成任务的过程考核为主）
六、 教学内容的组织与安排 根据流程工业工程控制的实际工作过程和工作任务，确定该课程的性质与作用。根据该课程的能力培养目标组织教材内容，将《自动化仪表》、《过程控制系统》和《计算机控制技术》的内容整合精炼形成了《流程工业工程控制》。从流程工业自动化系统的开放性、集散型、网络化的观点出发，以现代分布式控制系统（DCS）作为主线索，以实际的典型工程控制实施为导向，培养学生对流程工业工程控制的实施能力。
序号 任务名称 理论实训一体化项目 知识与能力要求 总学时 具体教学项目及能力要求 1 仪表选型 (1)仪表性能指标的确定 (2)测温仪表的选型 (3)压力仪表的选型 (4)流量仪表的选型 (5)物位仪表的选型 (6)分析仪表的选型 (7)执行器的选型 (1)掌握自动化仪表基础知识，会计算仪表的测量误差 (2)了解检测、变送与控制仪表的结构及工作原理，能够根据仪表条件进行常用仪表的选型 26
序号 任务名称 理论实训一体化项目 知识与能力要求 总学时 具体教学项目及能力要求 2 控制系统方案的确定 (1)控制系统的认识，带控制点工艺流程图及回路图的识图 (2)烧碱温度、氯气压力等简单控制 (3)盐酸流量、淡盐水流量等比值控制 (4)水箱液位串级控制 (5)锅炉夹套水温与锅炉内胆水温的串级控制 (1)了解自控专业绘图知识，能够读懂控制流程图及回路图 (2)掌握常用控制系统原理及应用，能够根据流程图及回路图或控制对象特性，确定控制系统方案与逻辑联锁方案 18
序号 任务名称 理论实训一体化项目 知识与能力要求 总学时 具体教学项目及能力要求 5 工程安装 (1)了解仪表校验与安装的基本知识，会校验、安装仪表 (2)了解DCS机房环境及电源要求，掌握DCS硬件安装的基本知识，能够进行硬件安装 10 (1)仪表的安装 (2) 电缆的敷设 (4)DCS控制系统的安装
接地系统的安装 操作层设备 保护地 接地铜板 屏蔽地 机柜保护地 绝缘层 <4 安装架 控制层设备 屏蔽地 接地铜板 <1 <4 系统 接地铜板 接地桩
七、 总结与思考 师资队伍 工学结合 1. 教学方式 教学内容 基于工作过程 2. 任务驱动 行动导向的教学法 3. 项目导向
