1、工業過程控制智能儀表課程單元教學設計本次課標題1走進流程工業授課班級電氣3121/3122上課時間周一第1/2節 周三第3/4節（以進度最前的電氣3121班為例）上課地點5413教學目的本課程主要介紹過程控制系統涉及到的各類儀表的原理與應用，包含補充部分自動控制原理的基礎。儀表應用是研究如何獲取流程工業生產過程中的信息，自控理論是研究如何對生產過程進行有效控制。在內容的安排上以自動控制系統為主線，按工藝參數的檢測方法及其儀表的工作原理及特點，按照控制規律設計控制方案來建立課程的整體結構；以各種控制系統的應用為重點，以工藝參數的檢測方法及其儀表的工作原理及特點為依托，以控制系統的建立為目的來安排

2、整個課程內容。教學目標能力（技能）目標知識目標1、能夠對過程的自控系統及相應的儀表有一個全面的了解；2、能夠根據工業過程被控對象特點，正確選用傳感器，執行器，過程控制通道，正確選擇控制方案，設計控制規律，初步掌握建立實際工業過程控制系統的方法，初步了解工業過程控制系統的實現和整定方法，提高對工業過程控制系統分析和實踐能力；3、能夠查閱自動檢測與控制資料，跟蹤新技術的應用；4、對計算機控制有初步認識。1、 熟悉過程特性分析方法，各種測控儀表的基本工作原理和應用；2、 理解自動控制系統的基本概念，組成、分類、工作原理及性能指標；3、 掌握簡單控制系統的設計、投運及參數整定方法；4、 了解計算機控制

3、的基本組成、典型應用方式;了解自動控制系統的典型應用。重點難點及解決方法1、 溫度、壓力、流量和物位的檢測儀表和控制儀表工作原理及性能指標；2、 理解基本控制規律，分析控制參數；3、 根據控制要求選擇合適的控制方案；4、 常用檢測儀表和控制儀表的應用，包括看懂說明書，正確地完成接線、安裝、調試和故障處理；分析典型控制方案的應用。5、 結合圖片、模型、實物和動畫對比講授，掌握常規傳感器的結構、原理、特性和轉換電路；6、 列舉典型應用實例進行的分析；7、 通過理論題練習、實驗和實訓，讓學生動手、動腦直至設計簡單檢測系統；8、 課外輔導、答疑。培養學生學會查閱各種器件手冊和相關資料，并熟悉查找器件的

4、各種途徑。參考資料1、過程控制儀表及裝置丁煒主編，電子工業出版社，20112、過程自動化儀表 孫自強主編，華東理工大學出版社，1993。3 常規工業產品說明書步驟教學內容教學方法教學手段學生活動時間分配介紹（自動化儀表重要性）課程介紹課程設置培養目標學習內容課程目標考核方法評分標準教師講授-本門課程的重要性板書教師提問課件演示個別回答15分鐘告知-1（教學內容、目的）自動控制系統的組成、表示方法、過度過程和系統品質指標能夠判斷系統品質，能夠讀懂系統流程圖。圖片展示講授（口述）課件展示實物展示課件演示個別回答10分鐘知識點引入理解自動調節系統組成實例一 液位調節 人工操作與自動操作比較，總結自動

5、調節系統的組成。實物展示教師演示實物展示課件動畫小組討論代表發言個別回答15分鐘（二）20分鐘操練表示方法方塊圖表示方法流程圖表示方法符號意義字母意義教師示范同學練習教師點評實物展示實際操作課件分組練習教師提示20分鐘內容深化過度過程過度過程動態特性靜態特性實物展示教師演示實物展示操作演示課件學生提問教師回答（三）15分鐘訓練項目1：過渡過程四種形式項目2：五種品質指標啟發誘導重點講解個別指導課件板書傳感器說明書小組討論代表發言20分鐘總結品質指標是衡量控制系統的重要標準。教師講授提問課件5分鐘作業后記步驟教學內容教學方法教學手段學生活動時間分配介紹（壓力檢測重要性）壓力是日常生活、工業生產非

6、常關鍵的參數，是工業控制的重要指標。教師講授-本門課程的重要性板書教師提問課件演示個別回答5分鐘告知（教學內容、目的）壓力單位與壓力的三種表達方式常用的壓力測量方式，重點是電氣測量當今常用的智能壓力變送器的應用壓力計的選擇與安裝達到能夠正確測量壓力，使用壓力變送器圖片展示講授（口述）課件展示實物展示課件演示個別回答5分鐘知識點引入壓力測量實例一 各種車輛的輪胎壓力，壓力鍋 合適的壓力可以保證正常工作，否則將造成危害。實物展示教師演示實物展示課件動畫小組討論代表發言個別回答5分鐘操練表示方法壓力表示絕對、相對、真空壓力單位國際單位為帕斯卡單位轉換教師示范同學練習教師點評實物展示實際操作課件分組練

7、習教師提示15分鐘內容深化壓力測量方法 液柱式壓力計 活塞式壓力計 彈性式壓力計 電氣式壓力計實物展示教師演示實物展示操作演示課件學生提問教師回答25分鐘訓練項目1：對所舉例子進行壓力測量項目2：智能壓力變送器與手持編程器項目3： 壓力計的選擇與安裝啟發誘導重點講解個別指導課件板書傳感器說明書小組操作代表發言25分鐘總結品質指標是衡量控制系統的重要標準。教師講授提問課件5分鐘作業5分鐘步驟教學內容教學方法教學手段學生活動時間分配介紹（流量檢測概念）流量是日常生活、工業生產非常關鍵的參數，是工業控制的重要指標。教師講授-本門課程的重要性板書教師提問課件演示個別回答5分鐘告知（教學內容、目的）流量

8、單位與流量的三類測量方式，重點是差壓測量當今常用的差壓變送器的應用、選擇與安裝達到能夠正確測量流量，使用流量計圖片展示講授（口述）課件展示實物展示課件演示個別回答5分鐘知識點引入流量測量實例一 家庭自來水流量檢測體積流量、質量流量與瞬時流量、累計流量。實物展示教師演示實物展示課件動畫小組討論代表發言個別回答5分鐘操練流量概念練習差壓變送器練習安裝方式練習教師示范同學練習教師點評實物展示實際操作課件分組練習教師提示60分鐘內容深化轉子流量計電磁流量計容積流量計質量流量計實物展示教師演示實物展示操作演示課件學生提問教師回答45分鐘訓練項目1：對所舉例子進行流量測量項目2：差壓變送器的安裝項目3：流

9、量計的選擇與安裝啟發誘導重點講解個別指導課件板書傳感器說明書小組操作代表發言45分鐘總結流量測量有三大類，根據不同對象選擇合適的方法教師講授提問課件5分鐘作業5分鐘后記步驟教學內容教學方法教學手段學生活動時間分配介紹（物位檢測概念）物位是日常生活、工業生產非常關鍵的參數，是工業控制的重要指標。教師講授-本門課程的重要性板書教師提問課件演示個別回答5分鐘告知（教學內容、目的）物位單位與物位的七類測量方式，重點是差壓測量當今常用的差壓變送器的應用、選擇與安裝達到能夠正確測量物位，使用物位計圖片展示講授（口述）課件展示實物展示課件演示個別回答5分鐘知識點引入物位測量實例一 家庭抽水馬桶水位檢測體積物

10、位、質量物位與瞬時物位、累計物位。實物展示教師演示實物展示課件動畫小組討論代表發言個別回答5分鐘操練物位概念練習差壓變送器練習安裝方式練習教師示范同學練習教師點評實物展示實際操作課件分組練習教師提示30分鐘內容深化電容式物位計核輻射物位計雷達式物位計稱重式物位計實物展示教師演示實物展示操作演示課件學生提問教師回答25分鐘訓練項目1：對所舉例子進行物位測量項目2：差壓變送器的安裝項目3：物位計的選擇與安裝啟發誘導重點講解個別指導課件板書傳感器說明書小組操作代表發言10分鐘總結物位測量有七大類，根據不同對象選擇合適的方法教師講授提問課件5分鐘作業作業 P57-6，8 5分鐘后記步驟教學內容教學方法

11、教學手段學生活動時間分配介紹（溫度檢測概念）溫度是日常生活、工業生產非常關鍵的參數，是工業控制的重要指標。教師講授-本門課程的重要性板書教師提問課件演示個別回答5分鐘告知（教學內容、目的）溫度單位與溫度的三類測量方式，重點是電偶、電阻測量當今常用溫度計的應用、選擇與安裝達到能夠正確測量溫度，使用溫度計圖片展示講授（口述）課件展示實物展示課件演示個別回答5分鐘知識點引入溫度測量實例一 體溫、水杯、CPU風扇溫度檢測實物展示教師演示實物展示課件動畫小組討論代表發言個別回答5分鐘操練溫度概念練習膨脹式溫度計壓力式溫度計輻射式溫度計教師示范同學練習教師點評實物展示實際操作課件分組練習教師提示60分鐘內

12、容深化熱電偶溫度計熱電阻溫度計電動溫度計的二次儀表實物展示教師演示實物展示操作演示課件學生提問教師回答45分鐘訓練項目1：對所舉例子進行溫度測量項目2：溫度變送器的應用項目3：溫度計的選擇與安裝啟發誘導重點講解個別指導課件板書傳感器說明書小組操作代表發言45分鐘總結溫度測量有三大類，根據不同對象選擇合適的方法教師講授提問課件5分鐘作業 5分鐘后記步驟教學內容教學方法教學手段學生活動時間分配介紹模擬儀表是常見的的簡單測量儀表，展示動圈儀表和記錄儀。教師講授-本門課程的重要性板書教師提問課件演示個別回答5分鐘告知（教學內容、目的）了解顯示儀表種類掌握模擬儀表的測量方法會選用模擬儀表圖片展示講授（口

13、述）課件展示實物展示課件演示個別回答5分鐘知識點引入-1溫度測量實例一 常見的顯示儀表實物展示教師演示實物展示課件動畫小組討論代表發言個別回答5分鐘操練-1動圈顯示基本原理溫度補償電壓、電流顯示教師示范同學練習教師點評實物展示實際操作課件分組練習教師提示20分鐘內容深化-1熱電偶顯示熱電偶接線熱電阻顯示熱電阻接線注意事項實物展示教師演示實物展示操作演示課件學生提問教師回答15分鐘訓練-1項目1：型號分析項目2：測量信號選擇項目3：儀表應用啟發誘導重點講解個別指導課件板書傳感器說明書小組操作代表發言20分鐘操練-2電子電位差計熱電偶測量電路圖電子電橋熱電阻測量電路圖教師示范同學練習教師點評實物展

14、示實際操作課件分組練習教師提示15分鐘內容深化-2以上兩種測量比較實物展示教師演示實物展示操作演示課件學生提問教師回答5分鐘總結模擬顯示測量有兩大類，根據不同對象選擇合適的方法教師講授提問課件5分鐘步驟教學內容教學方法教學手段學生活動時間分配介紹展示數字顯示儀表的幾種形式和計算機控制系統。展示實際各類儀表選型和使用說明。教師講授-本門課程的重要性板書教師提問課件演示個別回答5分鐘告知（教學內容、目的）l 了解數字儀表的測量原理l 會選用數字儀表l 會使用數字儀表l 了解計算機測量顯示圖片展示講授（口述）課件展示實物展示課件演示個別回答5分鐘知識點引入溫度測量實例一 光柱顯示儀表和數字顯示儀表實

15、物展示教師演示實物展示課件動畫小組討論代表發言個別回答5分鐘操練A/D轉換電子計數器寄存器非線形補償標度變換譯碼器顯示器教師示范同學練習教師點評實物展示實際操作課件分組練習教師提示65分鐘內容深化無紙無筆記錄儀虛擬儀表PLC顯示實物展示教師演示實物展示操作演示課件學生提問教師回答45分鐘訓練項目1：光柱儀表項目2：顯示儀表項目3：無紙無筆記錄儀啟發誘導重點講解個別指導課件板書傳感器說明書小組操作代表發言45分鐘總結根據不同對象選擇合適的顯示方法教師講授提問課件5分鐘作業 5分鐘后記步驟教學內容教學方法教學手段學生活動時間分配介紹展示水位雙位控制系統教師講授板書教師提問課件演示個別回答5分鐘告知

16、（教學內容、目的）1、掌握控制儀表的作用2、掌握雙位控制規律，實現雙位控制。圖片展示講授（口述）課件展示實物展示課件演示個別回答5分鐘知識點引入實例一 抽水馬桶水位控制實物展示教師演示實物展示課件動畫小組討論代表發言個別回答5分鐘操練控制儀表的作用給定值測量值基地控制儀表單元控制儀表計算機控制儀表教師示范同學練習教師點評實物展示實際操作課件分組練習教師提示25分鐘內容深化雙位控制系統雙位控制特點雙位控制示意雙位控制過程實物展示教師演示實物展示操作演示課件學生提問教師回答15分鐘訓練項目1：水位控制項目2：溫度控制啟發誘導重點講解個別指導課件板書傳感器說明書小組操作代表發言15分鐘總結常用簡單控

17、制方法教師講授提問課件5分鐘作業 5分鐘后記步驟教學內容教學方法教學手段學生活動時間分配介紹介紹幾種比例控制產品教師講授板書教師提問課件演示個別回答5分鐘告知（教學內容、目的）1、掌握比例控制規律和比例度2、掌握比例控制過程3、了解比例度對控制過程的影響4、會正確分析控制規律5、會計算比例控制輸出圖片展示講授（口述）課件展示實物展示課件演示個別回答5分鐘知識點引入實例一 水位控制動畫實物展示教師演示實物展示課件動畫小組討論代表發言個別回答5分鐘操練比例控制概念給定值測量值偏差比例度練習教師示范同學練習教師點評實物展示實際操作課件分組練習教師提示65分鐘內容深化比例度對過渡過程的影響。過大過小合

18、適實物展示教師演示實物展示操作演示課件學生提問教師回答45分鐘訓練放大倍數與比例度1、 比例度大2、 比例度小啟發誘導重點講解個別指導課件板書傳感器說明書小組操作代表發言45分鐘總結比例控制的特點教師講授提問課件5分鐘作業 P143-5，85分鐘后記步驟教學內容教學方法教學手段學生活動時間分配介紹介紹幾種積分控制產品教師講授板書教師提問課件演示個別回答5分鐘告知（教學內容、目的）1、掌握積分控制規律2、掌握積分控制過程3、了解積分度對控制過程的影響4、會正確分析控制規律5、會計算積分控制輸出圖片展示講授（口述）課件展示實物展示課件演示個別回答5分鐘知識點引入實例一 水位控制動畫實物展示教師演示

19、實物展示課件動畫小組討論代表發言個別回答5分鐘操練積分控制概念給定值測量值偏差積分練習教師示范同學練習教師點評實物展示實際操作課件分組練習教師提示65分鐘內容深化積分對過渡過程的影響。過大過小合適實物展示教師演示實物展示操作演示課件學生提問教師回答45分鐘訓練積分時間啟發誘導重點講解個別指導課件板書傳感器說明書小組操作代表發言45分鐘總結積分控制的特點教師講授提問課件5分鐘作業 P143-10，125分鐘后記步驟教學內容教學方法教學手段學生活動時間分配介紹介紹幾種微分控制產品教師講授板書教師提問課件演示個別回答5分鐘告知（教學內容、目的）1、掌握微分控制規律2、掌握微分控制過程3、了解微分度對

20、控制過程的影響4、會正確分析控制規律5、會計算微分控制輸出圖片展示講授（口述）課件展示實物展示課件演示個別回答5分鐘知識點引入實例一 水位控制動畫實物展示教師演示實物展示課件動畫小組討論代表發言個別回答5分鐘操練微分控制概念給定值測量值偏差微分練習教師示范同學練習教師點評實物展示實際操作課件分組練習教師提示65分鐘內容深化微分對過渡過程的影響。過大過小合適實物展示教師演示實物展示操作演示課件學生提問教師回答45分鐘訓練微分時間啟發誘導重點講解個別指導課件板書傳感器說明書小組操作代表發言45分鐘總結微分控制的特點教師講授提問課件5分鐘作業 P143-15，165分鐘后記步驟教學內容教學方法教學手段學生活動時間分配介紹介紹幾種調節器產品教師講授板書教師提問課件演示個別回答5分鐘告知（教學內容、目的）1、掌握模擬調節器2、掌握數字調節器3、了解計算機調節器4、能