化工儀表及自動化實踐教學(xué)改革

徐雪麗 楊艷菊 宋偉 李津

【摘 要】為提高學(xué)生工程能力，培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才，對化工儀表自動化實驗課程進行教學(xué)改革，使學(xué)生了解現(xiàn)代化工廠的自動控制系統(tǒng)、實驗調(diào)控工藝控制系統(tǒng)、實際操作調(diào)節(jié)自動控制裝置，提高了學(xué)生的工程能力、動手能力，促進學(xué)生與現(xiàn)代化企業(yè)的對接。

【關(guān)鍵詞】化工儀表及自動化；教學(xué)改革；實踐

【中圖分類號】G642 【文獻標(biāo)識碼】A

【文章編號】2095-3089（2019）05-0124-01

Experimental Teaching Reform on Chemical Instrument and Automation

XU Xue-li， YANG Yan-ju， SONG Wei， LI Jin

（ School of Biological and Chemical Engineering，Nanyang Institute Technology， HENAN nanyang 473004 ）

【Abstract】To improve students' engineering ability， training applied undergraduate talents， the teaching reform of chemical instrument automation experiment course is carried out， so that students can understand the automatic control system of modern chemical factory and the process control system of experiment control. The practical operation adjusts the automatic control device， improves the students' engineering ability and hands-on ability， promotes the docking between the students and the modern chemical factory.

【Key words】chemical instrument and automation；teaching reform；practice

隨著經(jīng)濟發(fā)展和社會進步，現(xiàn)代化工企業(yè)的自動化水平也越來越高。這就需要工藝人員掌握化工儀表及自動化的相關(guān)內(nèi)容，也就是對生產(chǎn)過程中涉及到的測量與變送裝置、控制儀表、執(zhí)行機構(gòu)以及自動控制方案具有一定的了解，并能夠?qū)ζ溥M行調(diào)控。對于化工專業(yè)的學(xué)生而言，就需要在校期間學(xué)習(xí)好化工儀表及自動化這門課的內(nèi)容，從而為走上工作崗位打下堅實的基礎(chǔ)。

對于應(yīng)用型本科高校而言，化工專業(yè)的學(xué)生應(yīng)能夠通過化工儀表自動化課程的學(xué)習(xí)，比較全面地掌握工業(yè)過程自動化系統(tǒng)的構(gòu)成、功能；了解自動控制系統(tǒng)的運行方式和參數(shù)調(diào)整范圍；具有初步設(shè)計、調(diào)試化工自動化系統(tǒng)的能力；對工業(yè)常用的自動化儀表的選型和使用有初步的了解。

這就需要化工儀表自動化課程的講授不能僅僅局限于理論課程的學(xué)習(xí)，還需要輔助化工儀表自動化的實踐教學(xué)。在實踐教學(xué)中使學(xué)生掌握不同工藝過程中使用到的檢測儀表及傳感器的構(gòu)成和過程控制的常見手段。如何對化學(xué)工業(yè)中常見的溫度、壓力、流量、物位等工藝變量選擇相應(yīng)的控制方式進行測量、指示和控制，如何克服干擾的影響保證工業(yè)生產(chǎn)過程正常運行。通過實驗拓寬加深學(xué)生對已學(xué)過的理論知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生實際動手能力，熟悉各類自動化儀表構(gòu)成、工作原理和應(yīng)用特點，對自動控制系統(tǒng)組成、分析和設(shè)計有更深刻的理解。

因此，為適應(yīng)現(xiàn)代化工廠生產(chǎn)過程中對人才的需求，進行化工儀表及自動化實驗教學(xué)和工作現(xiàn)場的認(rèn)識學(xué)習(xí)就成為實踐教學(xué)不可缺少的環(huán)節(jié)。我生物與化學(xué)工程學(xué)院針對此問題，組建了化工儀表自動化實踐實驗系統(tǒng)，真實模仿現(xiàn)代化工生產(chǎn)過程，以為學(xué)生盡快適應(yīng)工作崗位，提升工程能力、實際動手能力提供必要基礎(chǔ)條件。

化工儀表及自動化實驗課程主要由三部分構(gòu)成：

一、基礎(chǔ)實驗

以使學(xué)生了解、掌握常見溫度檢測儀表、液位檢測儀表、壓力檢測儀表及流量檢測儀表為主。結(jié)合工程認(rèn)識實習(xí)進行。教學(xué)目標(biāo)重在掌握化工儀表及自動化裝置的作用原理、構(gòu)成和自動控制的方法，以及完成實驗操作、數(shù)據(jù)處理、儀表的使用等基本實驗。

二、仿真實驗

通過仿真實驗，模擬工廠中控室對工藝流程各設(shè)備的開/停車、穩(wěn)態(tài)控制為主。以使學(xué)生通過實驗實際操作生產(chǎn)過程中各典型設(shè)備如泵、換熱器、精餾塔等的工藝參數(shù)調(diào)節(jié)；并能夠?qū)?fù)雜工藝過程如大型鍋爐穩(wěn)態(tài)控制，乙烯穩(wěn)態(tài)操作控制等工藝過程進行調(diào)控；還可以對事故工作狀態(tài)下的緊急停車操作過程進行模擬，以便學(xué)生能夠在今后的工作中樹立安全意識，時刻重視安全生產(chǎn)。

三、工程車間實訓(xùn)

在進行上述兩項實驗的基礎(chǔ)上，我們學(xué)院為進一步提高學(xué)生的工程能力，開設(shè)了化工儀表及自動化工程實驗。組建了連續(xù)精餾自動控制系統(tǒng)。模擬現(xiàn)代化工廠中經(jīng)常使用的常/減壓精餾操作，并設(shè)立現(xiàn)場手動操作和計算機遠(yuǎn)程控制兩套并行的操作系統(tǒng)。通過工程實訓(xùn)，使學(xué)生對實際動手操作調(diào)節(jié)工廠中的壓力控制系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、液位控制系統(tǒng)和流量輸送系統(tǒng)。還可以通過實訓(xùn)，目見耳聞各種檢測執(zhí)行機構(gòu)的運行方式，在老師指導(dǎo)下，不影響安全的前提下見證各種不正確操作所造成的工藝問題。

通過化工儀表自動化理論教學(xué)與實踐教學(xué)的有機結(jié)合，可以培養(yǎng)學(xué)生工程化視角，提高學(xué)生解決實際問題的工程能力，還可以使學(xué)生更好的理解理論課程知識，使學(xué)生能夠?qū)⑵綍r所學(xué)的知識更好的應(yīng)用于今后的工作中，這無疑是現(xiàn)代化工廠所急需的，也是我校應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的基本目標(biāo)，為我化學(xué)工程與工藝專業(yè)學(xué)生就業(yè)奠定了堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

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[注]徐雪麗（1978-），女，吉林長春人，碩士，副教授，主要從事化工分離等方面的研究。