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正文內(nèi)容

過程控制系統(tǒng)概念與簡單控制方案-資料下載頁

2025-05-06 01:31本頁面
  

【正文】 精餾塔 (D)反應(yīng)器四、綜合題。如圖所示為某精餾塔的一部分工藝流程,且知下一塔塔壓波動較大,試設(shè)計控制系統(tǒng),畫出控制系統(tǒng)。畫出鍋爐汽包液位控制的兩種多沖量控制方案。畫出列管式換熱器的兩種溫度控制方案。指出下圖所示精餾塔上設(shè)置的各控制系統(tǒng)的名稱、類型及作用。畫出離心泵、加熱爐、氨冷器、化學(xué)反應(yīng)器、精餾塔、鍋爐的工藝流程圖及典型控制系統(tǒng)各兩個。注:本單元沒安排操作內(nèi)容,因為相關(guān)內(nèi)容作為隨堂訓(xùn)練過多,在課程結(jié)束后,會安排一次課程設(shè)計,選用企業(yè)實際應(yīng)用的項目,將常見化工設(shè)備的控制方案設(shè)計內(nèi)容全部都包含進去,讓學(xué)生分組完成。設(shè)計安排附后。本課程設(shè)計內(nèi)容也可作為課程開卷考試內(nèi)容。 附:課程設(shè)計(或開卷考試)一、設(shè)計說明?,F(xiàn)代教育技術(shù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)方法的基本觀點認為,知識不是通過教師傳授得到,而是學(xué)習(xí)者在一定的情境下,借助他人的幫助,利用必要的學(xué)習(xí)資料,通過建構(gòu)意義的方式而獲得;強調(diào)學(xué)生是認知的主體,教師只對學(xué)生的意義建構(gòu)起幫助和促進作用,并不要求教師直接向?qū)W生傳授和灌輸知識;認為“情境”、“協(xié)作”、“會話”和“意義建構(gòu)”是學(xué)習(xí)環(huán)境中的四大要素?;诖耍Y(jié)合本課程的特點,我認為要完成教學(xué)目標最好的方法就是,讓學(xué)生將實際工作中要處理的事情從頭到尾親自做一遍,同時,為了讓學(xué)生能自主地、獨立地發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和處理問題,我采用了建構(gòu)主義學(xué)習(xí)方法來組織本課程在生產(chǎn)過程自動化技術(shù)專業(yè)課程設(shè)計的全過程。二、設(shè)計過程具體安排第一步,是成立設(shè)計小組,目的是培養(yǎng)學(xué)生與人合作的精神和態(tài)度、健全的心理品質(zhì)和綜合運用各種知識和技能解決現(xiàn)場實際問題的能力,原則是自由組合、合理搭配。為了達到上述目的,本設(shè)計過程要求學(xué)生每三人組成一個設(shè)計小組,他們應(yīng)各有所長,一人要非常熟悉自動控制系統(tǒng)設(shè)計的全部內(nèi)容、方法和過程,一人要能熟練使用電腦及至少一種演示軟件,剩下一人要具有較高的書面和口頭表達能力,能將設(shè)計全過程用專業(yè)化的語言流暢地、條理清楚地敘述出來,他們對一個控制系統(tǒng)的設(shè)計需用三種方式表達出來,即系統(tǒng)方案設(shè)計、電子文檔演示和撰寫設(shè)計報告及答辯。異質(zhì)人群的組合協(xié)同學(xué)習(xí),能取長補短。選組員之事可以在上次課結(jié)束時布置,且無特殊情況教師不要隨便改變學(xué)生自己定好的組合。第二步,是布置任務(wù),目的是對考試目標進行分析,原則是以課程教學(xué)大綱為準。具體做法是,從本課程教學(xué)大綱所規(guī)定的總教學(xué)目標出發(fā),將設(shè)計內(nèi)容分成幾個子目標,分別安排在不同的階段分配給不同特長的學(xué)生完成。第三步,是立題,目的是要確定每個設(shè)計小組所要設(shè)計的自動控制系統(tǒng)的被控對象(生產(chǎn)上需要控制的設(shè)備、管道或過程)和系統(tǒng)類型,原則是自主選擇、量力而行。設(shè)計所用的題目不象以前那樣是在固定的書面上出好的固定的題型和內(nèi)容,而是從實際生產(chǎn)過程中施工時使用的帶控制點工藝流程圖上自主取得的。這份圖包括了一個完整的生產(chǎn)過程所需的全部設(shè)備(最好能包含化工過程所有常見被控對象)、管道及實際安裝的控制系統(tǒng)。這就是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)方法中需要的“情境”,它包含了許多不同的應(yīng)用實例和有關(guān)信息資料,能讓學(xué)生快速進入到實際生產(chǎn)過程,根據(jù)自己的興趣、愛好去主動發(fā)現(xiàn)、主動探索,找到最適合自己的學(xué)習(xí)環(huán)境。同時,為了培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)方式,我讓學(xué)生在已學(xué)化工工藝、化工原理等知識的基礎(chǔ)上先通過自學(xué)和討論充分認識和理解上述工藝流程,然后再對他們得出的結(jié)論進行綜合、整理和確認,這樣,他們在發(fā)揮主動性的同時,能將所學(xué)知識充分進行外化,并能及時得到反饋信息。之后就可以要求學(xué)生從中選出適合自己能力的被控對象,再根據(jù)對象的特點從已學(xué)過的控制系統(tǒng)中選出合適的類型,經(jīng)教師確認合理后“立題”就算完成了。本步驟中教師應(yīng)鼓勵學(xué)生在合理的基礎(chǔ)上盡量選擇自己似懂非懂的對象和系統(tǒng)類型進行設(shè)計,這樣既不會讓學(xué)生覺得很難又能適當挖掘他們的潛力。第四步,是系統(tǒng)設(shè)計,目的是完成整個考試方案的主體工程,原則是理論與實際相結(jié)合。首先,要求學(xué)生根據(jù)所選對象和系統(tǒng)類型的特點提出系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容框架(提綱);然后再由老師對所有提綱進行綜合、糾正及補充,得出系統(tǒng)設(shè)計必須包含的一般內(nèi)容框架和每一種系統(tǒng)設(shè)計時可能需要處理的特殊內(nèi)容;最后,各小組中負責(zé)設(shè)計的同學(xué)就可以對上述框架內(nèi)的每一細節(jié)內(nèi)容作具體設(shè)計了。過程控制系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容一般應(yīng)包括:畫出系統(tǒng)的兩種結(jié)構(gòu)圖即帶控制點工藝流程圖和方框圖;選擇系統(tǒng)的被控變量和操縱變量;確定執(zhí)行器的流量特性和開閉型式;確定控制器的正反作用型式、控制規(guī)律和內(nèi)外給定方式;儀表選型,確定并選擇包括輔助儀表在內(nèi)的系統(tǒng)實施所需要的全部儀表;畫出系統(tǒng)實施用的原理方框圖和原理接線圖;選擇一種合適的參數(shù)整定方法并敘述用該法整定控制器的步驟(本步驟要求在仿真軟件中進行實際操作);特殊情況的處理,如選擇性系統(tǒng)的選擇器、積分飽和,分程系統(tǒng)的分程關(guān)系等。第五步,是設(shè)計內(nèi)容的演示,目的是培養(yǎng)學(xué)生對所學(xué)知識的綜合運用能力。操作中,允許學(xué)生任選一種可以演示的軟件如PowerPoint、Authorware、Flash等,且自己選擇或設(shè)計演示文檔的風(fēng)格,只要能將系統(tǒng)設(shè)計所要求的內(nèi)容在其中反映出來就行。完成后,每一個同學(xué)在演示時都要求全體同學(xué)欣賞。由于很多電專業(yè)的學(xué)生本來就對電腦軟件很著迷,經(jīng)常使用但是沒有目的,所以,做演示文稿對他們來說是在快樂中學(xué)知識,演示時有很多同學(xué)觀看的場面讓又他們很有成就感,同時,這個過程對其他同學(xué)也是一種促進,他們在觀看演示時那種參預(yù)意識和程度是平時課堂上很難見到的。第六步,是寫設(shè)計報告和答辯,目的是培養(yǎng)學(xué)生處理工程問題的總結(jié)意識及語言表達能力。實際工作中,每做一個項目都要付出參預(yù)者很多時間和精力,我們應(yīng)該在每一個項目完成后,及時總結(jié)經(jīng)驗和教訓(xùn),才能讓已經(jīng)付出的辛勤勞動對以后的工作有更好的指導(dǎo)作用,這樣的工作才更有意義。三、注意事項課時安排。因為是課程設(shè)計或考試環(huán)節(jié),按照一般的課程教學(xué)大綱規(guī)定的時間來做,時間很可能不夠,所以應(yīng)注意提前修改計劃或盡量讓學(xué)生利用課外時間完成。但不管怎么節(jié)省時間,以下課時量是必須的(共8課時):考試項目時間安排說 明立題認識流程圖(40分鐘)同時登記各考試小組及成員名單學(xué)生自學(xué)、討論進行初步認識(30分鐘)教師講解(10分鐘)明確各成員的任務(wù)(5分鐘)教師布置設(shè)計內(nèi)容討論及總結(jié)(20分鐘)學(xué)生討論并寫出設(shè)計內(nèi)容提綱(15分鐘)教師總結(jié)并補充、糾正(5分鐘)確定被控對象和系統(tǒng)類型(10分鐘)學(xué)生討論后確定系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計(100分鐘)學(xué)生討論(查資料)后確定教師驗收(5分鐘)撰寫設(shè)計報告教師講授撰寫設(shè)計報告要求(10分鐘)撰寫系統(tǒng)設(shè)計報告(教師指導(dǎo))(170分鐘)學(xué)生討論(查資料)后寫出設(shè)計報告演示及答辯教師講授答辯要求(5分鐘)抽簽及登記答辯次序(5分鐘)演示及回答問題(170分鐘,視學(xué)生人數(shù)而定)每組10分鐘,其中演示5分鐘,回答問題5分鐘(包括換人)參考資料。查閱資料是保證學(xué)生所做設(shè)計達到教學(xué)要求,充分掌握工程設(shè)計要求和步驟必不可少的環(huán)節(jié)和手段。從意義建構(gòu)上說,所需資料應(yīng)由學(xué)生根據(jù)對設(shè)計內(nèi)容的理解自主確定,但為了控制方向,加快速度,教師的輔導(dǎo)也是必需的。對本設(shè)計所需資料的建議是,以已學(xué)課程教材的介紹為主,以生產(chǎn)廠家的介紹為輔;所需儀表以常用儀表為主,兼顧新型儀表。合作與會話。為了培養(yǎng)學(xué)生與人合作、良好溝通的意識和態(tài)度,本方案的第一個措施是要求整個考試過程所做的一個設(shè)計要由三個人合理分工、共同完成;第二個措施是設(shè)置多個討論環(huán)節(jié)如讀圖、寫設(shè)計提綱等;第三個措施是讓各小組成員所做的事情互相關(guān)聯(lián),所查的資料互相使用,如由于學(xué)生偏科,負責(zé)做設(shè)計的同學(xué)一般重理輕文,要借助文筆好的同學(xué)才能很好地將設(shè)計思路表達出來,而負責(zé)寫設(shè)計報告的同學(xué)則一般重文輕理,對放在眼前的儀表都視而不見,更不用說接線了,所以其報告中設(shè)計內(nèi)容部分都必需靠負責(zé)設(shè)計的同學(xué)提供并充分理解;第四個措施是當學(xué)生來向老師提問時,我會將他(她)的合作者找來,引導(dǎo)他們互相解決疑問;最后一個措施是將合作行為與結(jié)果作為考核的一項重要內(nèi)容,單獨計分,約占本次考試總分的10%。計分方式。由于同一個設(shè)計小組中各成員的任務(wù)不同,所以計分子項也有所區(qū)別,但都遵循一個相同的原則――培養(yǎng)技能應(yīng)用型人才或者說完成教學(xué)目標。具體安排見下表。另外若全期總評分按100分計,則建議本次設(shè)計所占比例不要超過70%。任 務(wù)方案設(shè)計演示文檔設(shè)計報告及答辯計分子項內(nèi)容正確403040內(nèi)容全面151010設(shè)計(演示)方案有突破1010按時完成555合作良好、充分101010工程理念突出555圖形規(guī)范1010字跡工整5態(tài)度端正555語言準確510敘述清晰、流暢510軟件使用恰當5總 分100100100教師的作用。在整個考試過程中,教師并不直接向?qū)W生傳授和灌輸知識,而只對學(xué)生的意義建構(gòu)起幫助和促進作用。具體來說,教師是整個考試過程的方法、步驟、目標的設(shè)計者和組織者,是學(xué)生碰到疑難問題時的開導(dǎo)者和解答者,是考試質(zhì)量和效果的監(jiān)督者。四、意義本次設(shè)計以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)方法為指導(dǎo),以學(xué)生為中心,培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、與人合作的態(tài)度和意識,培養(yǎng)了學(xué)生綜合運用所學(xué)知識的能力和語言表達能力,挖掘了學(xué)生對學(xué)習(xí)的極大興趣和潛力,為他們將理論與實踐緊密聯(lián)系起來提供了有力的平臺,為他們今后做畢業(yè)設(shè)計打下了堅實的理論基礎(chǔ),也為高職院校培養(yǎng)技能應(yīng)用型人才提供了一種新的可以借鑒的教學(xué)方式。特別對于理論成績最好和最差的同學(xué),其效果是常規(guī)考試所無法比擬的。48 / 48
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