化工儀表及自動化實踐教學改革

徐雪麗 楊艷菊 宋偉 李津

【摘 要】為提高學生工程能力，培養應用型本科人才，對化工儀表自動化實驗課程進行教學改革，使學生了解現代化工廠的自動控制系統、實驗調控工藝控制系統、實際操作調節自動控制裝置，提高了學生的工程能力、動手能力，促進學生與現代化企業的對接。

【關鍵詞】化工儀表及自動化；教學改革；實踐

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】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

隨著經濟發展和社會進步，現代化工企業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內容，也就是對生產過程中涉及到的測量與變送裝置、控制儀表、執行機構以及自動控制方案具有一定的了解，并能夠對其進行調控。對于化工專業的學生而言，就需要在校期間學習好化工儀表及自動化這門課的內容，從而為走上工作崗位打下堅實的基礎。

對于應用型本科高校而言，化工專業的學生應能夠通過化工儀表自動化課程的學習，比較全面地掌握工業過程自動化系統的構成、功能；了解自動控制系統的運行方式和參數調整范圍；具有初步設計、調試化工自動化系統的能力；對工業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習，還需要輔助化工儀表自動化的實踐教學。在實踐教學中使學生掌握不同工藝過程中使用到的檢測儀表及傳感器的構成和過程控制的常見手段。如何對化學工業中常見的溫度、壓力、流量、物位等工藝變量選擇相應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生產過程正常運行。通過實驗拓寬加深學生對已學過的理論知識的理解，培養學生實際動手能力，熟悉各類自動化儀表構成、工作原理和應用特點，對自動控制系統組成、分析和設計有更深刻的理解。

因此，為適應現代化工廠生產過程中對人才的需求，進行化工儀表及自動化實驗教學和工作現場的認識學習就成為實踐教學不可缺少的環節。我生物與化學工程學院針對此問題，組建了化工儀表自動化實踐實驗系統，真實模仿現代化工生產過程，以為學生盡快適應工作崗位，提升工程能力、實際動手能力提供必要基礎條件。

化工儀表及自動化實驗課程主要由三部分構成：

一、基礎實驗

以使學生了解、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。結合工程認識實習進行。教學目標重在掌握化工儀表及自動化裝置的作用原理、構成和自動控制的方法，以及完成實驗操作、數據處理、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備的開/停車、穩態控制為主。以使學生通過實驗實際操作生產過程中各典型設備如泵、換熱器、精餾塔等的工藝參數調節；并能夠對復雜工藝過程如大型鍋爐穩態控制，乙烯穩態操作控制等工藝過程進行調控；還可以對事故工作狀態下的緊急停車操作過程進行模擬，以便學生能夠在今后的工作中樹立安全意識，時刻重視安全生產。

三、工程車間實訓

在進行上述兩項實驗的基礎上，我們學院為進一步提高學生的工程能力，開設了化工儀表及自動化工程實驗。組建了連續精餾自動控制系統。模擬現代化工廠中經常使用的常/減壓精餾操作，并設立現場手動操作和計算機遠程控制兩套并行的操作系統。通過工程實訓，使學生對實際動手操作調節工廠中的壓力控制系統、溫度控制系統、液位控制系統和流量輸送系統。還可以通過實訓，目見耳聞各種檢測執行機構的運行方式，在老師指導下，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與實踐教學的有機結合，可以培養學生工程化視角，提高學生解決實際問題的工程能力，還可以使學生更好的理解理論課程知識，使學生能夠將平時所學的知識更好的應用于今后的工作中，這無疑是現代化工廠所急需的，也是我校應用型本科人才培養的基本目標，為我化學工程與工藝專業學生就業奠定了堅實的基礎。

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。