化學(xué)工程與工藝的區(qū)別精選(九篇)

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第1篇：化學(xué)工程與工藝的區(qū)別范文

關(guān)鍵詞：工藝安全管理；發(fā)展現(xiàn)狀；建議

中圖分類號：TU714文獻標識碼： A

一、工藝安全管理的發(fā)展歷程及關(guān)鍵要素

1.發(fā)展歷程

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷革新，新工藝、新產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn)，裝置規(guī)模的日益擴大，給化工、石化等產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的變化。緊接著，由于涉及的化學(xué)品種的增多，處理、儲存數(shù)量的增大，應(yīng)用工藝技術(shù)的復(fù)雜化，操作條件的苛刻化，導(dǎo)致工藝系統(tǒng)的危害也更加多。在全世界范圍內(nèi)，化工和石化行業(yè)發(fā)生的一系列重大的工藝安全事故，引起了世人對工藝安全的注意，同時，孕育了一系列的相應(yīng)法規(guī)。

1977年發(fā)生在意大利塞維索的有毒蒸氣泄漏事故，促成了歐洲第一部對于工藝安全法規(guī)的頒布，即1982年歐洲的 «Seveso I指令》。1985年，發(fā)生在印度博帕爾的事故舉世震驚，這也促使美國化學(xué)工程師協(xié)會成立了一個專門的化工工藝安全中心即為CCPS ，該中心的設(shè)立為化工、石化等行業(yè)提供工藝安全技術(shù)及管理的方面的全面支持，防范重大工藝安全事故的發(fā)生，同時，出版了一系列安全導(dǎo)則。1992年，美國職業(yè)安全健康局(OSHA)，頒布了關(guān)于高度危險的化學(xué)品的工藝安全管理系統(tǒng)相關(guān)要求。1996年，歐洲的《Seves。I指令》修訂為 《Seveso II指令》，它通過吸取博帕爾事故的教訓(xùn)教訓(xùn)， 更強調(diào)了對重大危害的控制，建立工藝安全管理系統(tǒng)的必要性。1996年，韓國政府也參考美國 0SHA的PSM體系，在韓國國內(nèi)頒布了工藝安全管理系統(tǒng)要求。同時，1999年的美國環(huán)保局(EPA)在0SHA工藝安全管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，補充風(fēng)險評價、應(yīng)急預(yù)案的要求，頒布了《凈化空氣法案》。

工藝安全管理及技術(shù)自20世紀80年代以來，開始蓬勃發(fā)展。在進入20世紀 90年代以后逐漸發(fā)展成為一門獨立的學(xué)科。目前的美國和歐洲非常重視工藝安全管理，強調(diào)運用系統(tǒng)方法、技術(shù)預(yù)防工藝安全事故的發(fā)生， 并且在高危險性的行業(yè)中強制推行工藝安全管理。

2.PSM基本要素

美國職業(yè)安全健康局(OSHA)、美國化學(xué)工程師協(xié)會化學(xué)工藝安全中心(CCPS)、美國化學(xué)協(xié)會 (ACC)和美國石油協(xié)會(API)均有為工藝安全管理系統(tǒng)定義的一系列不同的PSM組成要素。這些要素大多都是類似甚至相同的，都是為了預(yù)防重大的工藝安全事故并減輕后果。

其中，OSHA規(guī)定的PSM，主要應(yīng)用于加工工業(yè)。它對“工藝”的定義是：使用、儲存、加工、處理或在工廠范圍內(nèi)轉(zhuǎn)移危險的化學(xué)品，或是上述綜合活動。在PSM法規(guī)中，有一個危險化學(xué)品清單，其中包含130余種有毒或具有反應(yīng)性的化學(xué)物品，同時對每種化學(xué)品進行一個數(shù)量標準的規(guī)定。如果工廠處理危險化學(xué)品的數(shù)量達到、超過表中的標準時，就需遵守PSM規(guī)定。但是PSM法規(guī)不適用于零售設(shè)施、油井設(shè)施、氣井設(shè)施以及無人操作的設(shè)施。

二、國內(nèi)外PSM實施情況

發(fā)達國家大型的化工、石化公司，均建立了完善的工藝安全管理系統(tǒng)并制訂了相關(guān)法規(guī)及配套的實施指南，在工廠的各個時期嚴格執(zhí)行。我國國內(nèi)還在深入研究和積極推廣的階段。

1.美國PSM實施情況

在美國,這種管理系統(tǒng)是作為法規(guī)形式存在的，不僅有權(quán)威性，同時也說明工藝安全管理的必要性以及適用性。以陶氏化學(xué)為例。陶氏公司全球所有設(shè)施所執(zhí)行的EHS管理體系 和標準均已達到OSHA PSM法案的絕大部分要求，在這些要素中，工藝危害的分析是陶氏化學(xué)的一個特色要素。

陶氏的工藝危害分析采用的主要是分級管理。這種方法的特點是將對工藝危害的分析按從簡到繁、從定性到定量進行分級別管理，陶氏化學(xué)工藝的風(fēng)險管理采用的是層進式風(fēng)險分析方法，過程如圖。

第1層，對所有的設(shè)施進行工藝危害分析，所采用的是火災(zāi)爆炸的危險指數(shù)、化學(xué)品的暴露指數(shù) (CEI)、RC-PHA調(diào)查問卷、保護層(LOPA)的目標值等方法；第2層，對設(shè)施的特定單元操作采用因果成對鑒別、HAZOP、LOPA、建筑物的超壓分析等方法，進行附加風(fēng)險的檢查；第3層，對目標工藝進行增強型的風(fēng)險檢查；第4層，選擇少數(shù)的高風(fēng)險活動場景進行QRA。根據(jù)分析的組合以及事故發(fā)生的頻率來進行選擇。

2.國內(nèi)工藝安全管理的現(xiàn)狀

在我國國內(nèi)，只有很少的有關(guān)工藝(過程)安全管理體系的資料。還沒有相關(guān)的法律法規(guī)標準。雖然，國內(nèi)許多企業(yè)實施了 HSE 管理體系以及ISO體系，但這些體系沒有相應(yīng)法規(guī)的強制性要求，有些甚至還存在表里不一的現(xiàn)象。特別在這個化工和石化行業(yè)已經(jīng)從引進成套技術(shù)逐漸轉(zhuǎn)為自主設(shè)計、技術(shù)改進的階段，問題顯得尤為突出。近幾年，國內(nèi)的化工和石化行業(yè)中發(fā)生的重大事故，歸根結(jié)底，都是工藝安全方面的問題。所以，現(xiàn)有項目以及新開發(fā)項目的整個生命周期的工藝安全管理已經(jīng)成為了一個急需解決的問題。還有一個客觀原因就是不同企業(yè)之間的工藝安全管理有較大的差異性，給政府的監(jiān)管也帶來了不便，同時也不利于同行業(yè)內(nèi)關(guān)于工藝安全信息的交流，不利于安全水平的提高?？偠灾瑖鴥?nèi)一方面缺乏工藝安全管理的有關(guān)研究，另一方面缺乏相關(guān)的法律法規(guī)。導(dǎo)致沒有符合我國國情、與世界同步的工藝安全管理模式。因此，在國內(nèi)化工和石化行業(yè)，建立、貫徹有效的工藝安全管理系統(tǒng)是十分必要的。

三 、工藝安全管理推行的建議

1.充分理解區(qū)別工藝安全管理與傳統(tǒng)安全管理

工藝安全管理，是將技術(shù)、程序和管理實踐整合在一起，形成以風(fēng)險預(yù)防管理為重點的管理體系，主要對象是工藝介質(zhì)本身以及涉及危險化學(xué)品的過程、廠站設(shè)施，通過控制工藝系統(tǒng)的動態(tài)變化，體現(xiàn)對工藝風(fēng)險的“過程管理”。與傳統(tǒng)的安全管理相比，在模式上更注重過程控制、與超前防范，對象上，不同于單純關(guān)注人員作業(yè)風(fēng)險的管理，更加強調(diào)了對工藝系統(tǒng)、設(shè)備設(shè)施的安全風(fēng)險管理，在特點上，不再以經(jīng)驗管理為主，更重視了運用科學(xué)系統(tǒng)的分析方法，強調(diào)對風(fēng)險的系統(tǒng)評估、合理控制以及響應(yīng)程序等。

因為我國的多數(shù)化工企業(yè)還沒有真正接觸、了解工藝安全管理，因此，首先應(yīng)該加強工藝安全管理的認識和培訓(xùn)，從轉(zhuǎn)變理念入手，走出工藝安全管理第一步。

2.獨立的組織機構(gòu)支撐

在歐美等工業(yè)發(fā)達地區(qū)，工藝安全管理從20世紀80年代開始就已經(jīng)發(fā)展成了了一門獨立的學(xué)科，但我國國內(nèi)最初并沒有將工藝安全管理作為一門獨立的學(xué)科。所以，我國國內(nèi)企業(yè)應(yīng)該從國外發(fā)達國家引進工藝安全管理的理念，在借鑒經(jīng)驗和做法的基礎(chǔ)上，積極探索，形成具有自身特色的管理模式。

3.工藝安全管理人員的技能水平提升

工藝安全管理人員包括涉及實施所有工藝安全管理要素的專業(yè)技術(shù)、管理、操作人員、專業(yè)分析師等，工藝安全管理系統(tǒng)的有效運作，需要每個員工的參與。因此，在一定意義上，工藝安全管理人員的技能，往往決定著某個單位工藝安全管理工作的水平。

合理、有效的培訓(xùn)是提升工藝安全管理人員技能的主要途徑，我國相應(yīng)企業(yè)應(yīng)該舉辦大量的包括風(fēng)險評價方法以及專業(yè)技術(shù)知識在內(nèi)的相關(guān)工藝安全的培訓(xùn)，可以用脫崗培訓(xùn)、在崗培訓(xùn)這兩種培訓(xùn)方式，培養(yǎng)出一批高素質(zhì)的工藝安全的管理人員。

4.工藝安全信息的有效利用

工藝安全信息產(chǎn)生于工藝裝置使用的各個階段，是進行危害辨識、風(fēng)險控制的有效依據(jù)，是其它工藝安全要素推進的基礎(chǔ)，同時工藝安全信息又是其它要素實施結(jié)果的“輸入”終端。 因此，工藝安全信息的有效利用在某種程度上也反映了工藝安全管理的水平。

5.完備的技術(shù)標準支撐

工藝安全管理區(qū)別于傳統(tǒng)安全管理的主要特征就是它具有的專業(yè)技術(shù)性，其管理目標 是實現(xiàn)工藝技術(shù)（設(shè)備）的本質(zhì)安全。開展工藝安全的分析、工藝技術(shù)的變更、施工工藝安全的管理等要素活動，均與技術(shù)標準有千絲萬縷的關(guān)系， 因此，要做好工藝安全管理，形成一套對企業(yè)適用性強、高標準的技術(shù)標準體系是很重要的。

6.定期開展評估審核

工藝安全審核可以有效評估和考核 各個工藝安全要素的落實情況，客觀反映工藝安全管理水平，持續(xù)提高工藝 安全管理標準（制度）的執(zhí)行力，對于工藝安全管理在整體深入過程中的不足，進行及時更正，制定有效的改進措施，不斷提高工藝安全管理水平。

結(jié)語

我國國內(nèi)與國外相比，不論在經(jīng)濟發(fā)展水平、運行方式、員工水平還是理念和文化等方面均存在差異，所以，不能直接照搬國外的工藝安全管理模式以及相關(guān)規(guī)定。而是需要根據(jù)我國的安全管理現(xiàn)狀，積極借鑒國外的經(jīng)驗和做法，積極探索，不斷努力，讓工藝安全管理有更美好的明天。

參考文獻

[1]粟鎮(zhèn)宇.工藝安全管理與事故預(yù)防[M]，北京：中國石化出版社， 2008

第2篇：化學(xué)工程與工藝的區(qū)別范文

關(guān)鍵詞：高職院校；學(xué)科建設(shè)；區(qū)域經(jīng)濟；社會服務(wù)

學(xué)科是高等學(xué)校人才培養(yǎng)、科學(xué)研究和社會服務(wù)三大功能的基礎(chǔ)與發(fā)展平臺，是專業(yè)建設(shè)的基礎(chǔ)，包括科學(xué)研究、學(xué)科交叉與融合等，是學(xué)科的內(nèi)涵延伸和升華，學(xué)校的發(fā)展在很大程度上取決于學(xué)科建設(shè)和發(fā)展水平。許多人認為學(xué)科建設(shè)是本科院校的事情，對學(xué)校的一切包括社會聲譽和地位起重要作用；而高職院校重點是抓專業(yè)建設(shè)，注重學(xué)科的外延發(fā)展、學(xué)科的組合與應(yīng)用，關(guān)注的是社會需求與反應(yīng)。然而，專業(yè)是建立在相應(yīng)學(xué)科基礎(chǔ)上的一個學(xué)科群落，一個專業(yè)可能要求多學(xué)科的綜合和支持，而一個學(xué)科可在不同專業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用，離開了學(xué)科建設(shè)和發(fā)展，專業(yè)建設(shè)根基就不牢固。

隨著高職教育的發(fā)展，各學(xué)科如何進一步建設(shè)，成為研究者們思考與探索的重要問題。國外高職教育是通過與企業(yè)合作辦學(xué)，利用雙方資源優(yōu)勢互補，互惠互利。國內(nèi)許多高職院校借鑒國外經(jīng)驗，積極與企業(yè)合作，加強了學(xué)科建設(shè)的針對性，但還存在不足：（1）學(xué)科建設(shè)中以科技創(chuàng)新為起點的多學(xué)科綜合和可持續(xù)發(fā)展問題；（2）校企合作的深度問題。這些是高職學(xué)科發(fā)展的主要瓶頸。本校結(jié)合區(qū)域特點開展學(xué)科建設(shè)，積累了以下一些經(jīng)驗。

一、學(xué)科建設(shè)的目標

高職院校的學(xué)科建設(shè)必須明確自己的社會定位，根據(jù)專業(yè)建設(shè)發(fā)展需求確定重點建設(shè)的學(xué)科、目標以及如何建設(shè)等。學(xué)科建設(shè)的目標不是學(xué)科繁榮，而是通過學(xué)科建設(shè)提高專業(yè)水平；高職生中有許多人會成為管理者或技術(shù)骨干，尤其是對工科學(xué)生來說，要具有一定的理論水平才能掌握機器的原理、性能等，才能深入到技術(shù)和工藝的內(nèi)部，解決生產(chǎn)中的技術(shù)問題，進而成為引領(lǐng)職業(yè)技術(shù)發(fā)展的前沿人才，這也是高職與中職教育的區(qū)別，體現(xiàn)了學(xué)科建設(shè)的必要性。我院以“就業(yè)為導(dǎo)向，走產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的發(fā)展之路”，基于區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展進行學(xué)科建設(shè)，建設(shè)實用性強、區(qū)域特色鮮明、體現(xiàn)技術(shù)發(fā)展的學(xué)科和課程，符合經(jīng)濟社會發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化升級的要求，有利于提高學(xué)生的就業(yè)能力和職業(yè)素質(zhì)。

二、學(xué)科建設(shè)的實施

（一）以基于區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展為特色

辦學(xué)理念和特色是學(xué)校賴以生存的基礎(chǔ)，對師生員工起著目標引導(dǎo)與行為激勵的作用。生源的不斷減少是高職院校面臨的突出問題，學(xué)校面對的是學(xué)生、家長和社會的選擇，如果沒有特色和社會影響力，將會被淘汰。學(xué)科特色和專業(yè)特色是最重要、最具直接影響的特色，只有在區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展的基礎(chǔ)上，融合地方經(jīng)濟特點辦出特色，才有競爭力，才能在地區(qū)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中起到創(chuàng)新和主干作用，學(xué)校才能成為支持區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展的人才培養(yǎng)基地和科研開發(fā)基地，否則將使學(xué)校陷入生存危機。我院依托行業(yè)與企業(yè)進行學(xué)科建設(shè)，注重學(xué)科的整合與配置，建設(shè)“專業(yè)群”，基于應(yīng)用提升學(xué)科水平，“以學(xué)生為本”，把學(xué)生塑造成為身體、心理、智力、創(chuàng)新能力、道德素質(zhì)等各方面全面發(fā)展的人才，以滿足社會的需求。

（二）學(xué)科建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展并重

基礎(chǔ)知識是學(xué)生成長與終生發(fā)展的平臺，重點建設(shè)基礎(chǔ)學(xué)科既是學(xué)科建設(shè)自身的需要，也是教學(xué)的需要，要在基礎(chǔ)學(xué)科平臺上進行專業(yè)學(xué)科、交叉學(xué)科、前沿學(xué)科的建設(shè)與發(fā)展，下面以化學(xué)工程為例來進行分析。

1.學(xué)科建設(shè)與學(xué)生發(fā)展

化學(xué)工程是我院的傳統(tǒng)專業(yè)，隨著江蘇“四大醫(yī)藥板塊”的形成和連云港石化行業(yè)的大發(fā)展，迫切需要懂生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品分析及銷售等高端技能型人才；化工類專業(yè)基礎(chǔ)相似，崗位性強，技術(shù)密集程度高，對操作人員的要求不是簡單的操作技能，也不是單純的經(jīng)驗積累，而是要對整個流程及所在崗位工藝原理、設(shè)備特征有較深入的理解，也需要相關(guān)的環(huán)保、安全、節(jié)能、經(jīng)濟核算等基礎(chǔ)知識，因而高職學(xué)生要有一定“度”的理論知識和扎實的基礎(chǔ)，這離不開學(xué)科建設(shè)。

2.學(xué)科交叉與重組

學(xué)科交叉、帶動和輻射是其可持續(xù)發(fā)展的重要方面，學(xué)科建設(shè)不是單一學(xué)科的建設(shè)，必須以科技創(chuàng)新為基點統(tǒng)籌規(guī)劃，從多學(xué)科綜合、互動、協(xié)調(diào)發(fā)展的角度實施學(xué)科的分化和整合；根據(jù)學(xué)生特點及企業(yè)對畢業(yè)生的需求，我院化學(xué)工程學(xué)科建設(shè)以服務(wù)于應(yīng)用化工、化學(xué)制藥、生物制藥和工業(yè)分析與檢測等專業(yè)群為目的，在發(fā)展高職教育和區(qū)域經(jīng)濟的迫切需要下進行學(xué)科建設(shè)，包括四大化學(xué)、化工、機電、信息、外語等基礎(chǔ)學(xué)科的建設(shè)，以增強學(xué)生的科技創(chuàng)新能力。

3.學(xué)習(xí)環(huán)境與氛圍

良好的學(xué)習(xí)環(huán)境與氛圍是提高學(xué)科建設(shè)水平的另一重要方面，學(xué)習(xí)國外先進的科學(xué)技術(shù)和設(shè)備，加強與國外學(xué)校的交流合作，學(xué)習(xí)國外辦學(xué)經(jīng)驗，我院與韓國、法國、美國、日本等有關(guān)學(xué)校建立了友好合作關(guān)系；優(yōu)良的校風(fēng)、教風(fēng)、學(xué)風(fēng)能夠激勵學(xué)生形成優(yōu)良品行、遠大的抱負，體現(xiàn)學(xué)校內(nèi)涵發(fā)展的精神底蘊，學(xué)院師資力量雄厚，教師的學(xué)風(fēng)與教風(fēng)深深影響了學(xué)生。

（三）校企合作共建共享綜合實訓(xùn)基地

校企合作一直是高職院校多年來改革的重要方面，然而成效不大，主要是由于校企雙方的價值取向不同，難以形成共同的利益基礎(chǔ)，不能很好把握教學(xué)和生產(chǎn)的結(jié)合，如果只重視生產(chǎn)，不重視教學(xué)和學(xué)科建設(shè)，忽視“培養(yǎng)人才”，學(xué)校對企業(yè)便產(chǎn)生懷疑；如果過分強調(diào)教學(xué)，忽視企業(yè)“生產(chǎn)”，使企業(yè)對合作失去動力；許多“生產(chǎn)型”實訓(xùn)基地也是如此，能夠真正做到對學(xué)科建設(shè)起作用的校企合作并不多見。

我院引進設(shè)備工藝先進、管理水平高的骨干企業(yè)進校園，共建校內(nèi)生產(chǎn)型實訓(xùn)工廠和工程技術(shù)研發(fā)中心，用于生產(chǎn)、創(chuàng)造利潤，同時以生產(chǎn)環(huán)境培訓(xùn)學(xué)生；將應(yīng)用開發(fā)類的企業(yè)難題和生產(chǎn)實例融入教學(xué)，讓學(xué)生參與項目的研發(fā)，企業(yè)將研究成果用于生產(chǎn)；依托實訓(xùn)基地，實施“工作過程系統(tǒng)化”課程教學(xué)，按照企業(yè)化要求對學(xué)生進行培訓(xùn)和考核，企業(yè)通過考核引進人才。已創(chuàng)建60余個實訓(xùn)基地，融教學(xué)、職業(yè)院校共享、培訓(xùn)、研發(fā)、技術(shù)服務(wù)、職業(yè)技能鑒定于一體，為江蘇虹港石化等多家企業(yè)提供職工培訓(xùn)和研發(fā)合作，提高了基地的設(shè)備運轉(zhuǎn)率和綜合效益。通過創(chuàng)新工作基地的建設(shè)使學(xué)生自主創(chuàng)新能力、新技術(shù)應(yīng)用水平在項目的開發(fā)應(yīng)用中得到提高。企業(yè)全面參與建設(shè)過程：如人才培養(yǎng)方案的制定、師資隊伍和實訓(xùn)基地的建設(shè)等，為企業(yè)培養(yǎng)“用得上、留得住”的人才。

（四）以科研水平的提高促進學(xué)科建設(shè)

學(xué)科建設(shè)是建立在科學(xué)研究基礎(chǔ)上的，只有重視科研，才能建設(shè)學(xué)科、發(fā)展學(xué)科，進而整合學(xué)科、提升學(xué)科，沒有學(xué)科建設(shè)作基礎(chǔ)和帶動，任何專業(yè)建設(shè)都只能在低水平徘徊。提高師生的科研意識和水平，鼓勵師生多搞項目、多搞科研、多出成果、促進學(xué)科建設(shè)，也是學(xué)校向更高層次發(fā)展的必具條件。

本校以科技服務(wù)拓展專業(yè)發(fā)展，教師積極參加“科技專家進企業(yè)”等活動，僅醫(yī)藥化工學(xué)院每年參與技術(shù)服務(wù)的教師就在10人以上。2年內(nèi)與企業(yè)合作申報省、市級技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用研究項目10項以上、專利8項，科研項目經(jīng)費累計超過百萬元。通過科技服務(wù)，提高師資隊伍的科研水平和教學(xué)能力，通過科研工作，可以使學(xué)生對某項目領(lǐng)域的相關(guān)知識理解和掌握得更透徹，科研成果進課堂、進教材，以強化學(xué)科建設(shè)。

（五）建設(shè)高層次的“雙師型”學(xué)科梯隊

學(xué)科梯隊建設(shè)是學(xué)科建設(shè)的關(guān)鍵，教師要不斷進行知識更新和補充，為學(xué)生帶來更多的學(xué)科前沿信息，加強高學(xué)歷人才的工程實踐能力，充分利用信息資源豐富和高層次人才集聚的優(yōu)勢，為新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備的應(yīng)用和推廣提供技術(shù)服務(wù)，解決企業(yè)生產(chǎn)中的技術(shù)難題，雙方共同開展科技攻關(guān)，推動科技成果轉(zhuǎn)化，為企業(yè)人員、轉(zhuǎn)崗再就業(yè)人員提供多個工種、多個層面的技能培訓(xùn)。按照“數(shù)量保證、結(jié)構(gòu)合理、素質(zhì)過硬、整體優(yōu)化”的原則培養(yǎng)和引進人才，建成專兼職結(jié)合的“雙師型”優(yōu)秀創(chuàng)新團隊，提高服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟的能力，從企業(yè)聘請行業(yè)資深專家作為兼職帶頭人，承擔學(xué)科建設(shè)規(guī)劃、方案設(shè)計、教師培養(yǎng)等工作。

三、學(xué)科建設(shè)基礎(chǔ)上的專業(yè)建設(shè)

高職學(xué)科建設(shè)應(yīng)根據(jù)職業(yè)崗位需求和本地區(qū)的經(jīng)濟特色，面對區(qū)域高新技術(shù)支柱產(chǎn)業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用性較強的前沿領(lǐng)域，以確保學(xué)校全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展。校企共建學(xué)科建設(shè)和專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會，創(chuàng)建產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的平臺，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，學(xué)校將最新的科研成果及時應(yīng)用于實踐；企業(yè)將最新的行業(yè)信息和實踐結(jié)果及時、準確地反饋回學(xué)校，避免學(xué)科發(fā)展方向的偏差。根據(jù)崗位分析，確定典型工作任務(wù)和行動領(lǐng)域，引導(dǎo)課程設(shè)置，培植學(xué)校、企業(yè)、學(xué)生“三贏”的機制，專業(yè)間相互支撐，帶動專業(yè)群的建設(shè)。

（一）重組課程體系

由學(xué)科建設(shè)指導(dǎo)委員會對崗位群職業(yè)能力所需要的知識、技能、素質(zhì)等要素分解和量化，重組課程體系，使課程內(nèi)容包括整個生產(chǎn)和管理過程，進行“教、學(xué)、做”理論實踐一體化教學(xué)，構(gòu)建與國家職業(yè)資格證書銜接的職業(yè)能力課，與生產(chǎn)和就業(yè)緊密結(jié)合，建立動態(tài)和開放的標準評價體系。

例如我校醫(yī)藥化工學(xué)院以行業(yè)企業(yè)的人才需求為依據(jù)，以產(chǎn)品的合成、復(fù)配、分離和分析的崗位能力培養(yǎng)為主線，融入職業(yè)資格標準，引入完整的工作結(jié)構(gòu)，工學(xué)結(jié)合，將課程分解成以“實際、實踐、實用”項目為載體的學(xué)習(xí)單元，即以“典型產(chǎn)品的生產(chǎn)過程”為教學(xué)項目，使學(xué)生經(jīng)歷完整的工作程序，完成完整的生產(chǎn)工作任務(wù)并獲得有意義的成果，促進學(xué)生在實踐中將認知學(xué)習(xí)、能力訓(xùn)練、問題探究融于一體，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，帶動知識點的學(xué)習(xí)。其中，涉及到多學(xué)科綜合知識，包括化學(xué)化工、機械、電子、自動化等。我們在藥物合成技術(shù)課程建設(shè)中與江蘇德源藥業(yè)、連云港盛和生物科技有限公司建立了深層次的合作關(guān)系。

（二）精品課程開發(fā)與教材建設(shè)

校企合作編寫特色教材，開發(fā)精品開放課程。精品課程建設(shè)是教學(xué)基本建設(shè)的核心工作，加強精品課程建設(shè)是深化教學(xué)改革、實現(xiàn)培養(yǎng)目標的保證。我校以“藥物合成技術(shù)”、“工程制圖與計算機繪圖”、《高職高專英語》等省級精品課程帶動其他各門課程的建設(shè)，無機化學(xué)、化工原理、外貿(mào)單證操作等課程被列為全校重點建設(shè)的精品開放課程。教材建設(shè)是專業(yè)建設(shè)中的重要方面，高質(zhì)量的教材是培養(yǎng)合格人才的基本保證，根據(jù)學(xué)校的定位、特色及專業(yè)培養(yǎng)目標，我們認真開展理論實踐一體化教材編寫研究，已有省級及以上精品教材多部。

（三）以人才培養(yǎng)質(zhì)量評價反饋學(xué)科建設(shè)

構(gòu)建貫穿于“學(xué)業(yè)與職業(yè)”全過程的人才培養(yǎng)質(zhì)量評價與監(jiān)控體系，建設(shè)學(xué)校、社會、企業(yè)多元化質(zhì)量評價機制，實現(xiàn)職業(yè)技能鑒定與教學(xué)質(zhì)量評價的接軌。每年舉行1-2次的專業(yè)建設(shè)指導(dǎo)委員會會議，審議人才培養(yǎng)方案，指導(dǎo)專業(yè)建設(shè)和學(xué)科建設(shè)；通過與企業(yè)行業(yè)交流，了解技術(shù)不斷革新的形勢下對崗位能力的要求和需求，作為制訂招生計劃和教學(xué)改革的依據(jù)；通過教學(xué)督導(dǎo)工作，及時發(fā)現(xiàn)存在的問題；建立學(xué)生對教學(xué)的反饋體系，隨時了解教學(xué)中的不足；采用書面測試與其他評價的多樣化方法，考察學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握，將評價和指導(dǎo)伴隨于教學(xué)活動的全過程；堅持畢業(yè)生回訪和跟蹤調(diào)查，了解他們的崗位信息及對課程設(shè)置的建議，作為每年修訂教學(xué)大綱的依據(jù)之一。

第3篇：化學(xué)工程與工藝的區(qū)別范文

Abstract： In order to solve the bottleneck of resources in the practical training， a simulation software based on LabVIEW is developed by Automation Department of college of Information and Control Engineering in our university. In this software， typical equipments are selected as controlled objectives and other blocks are designed， including sensors， PID controllers and actuators together to form complete automatic control systems. Teaching practices show that the software is a powerful tool in both class and laboratory.

關(guān)鍵詞： 仿真軟件；測量儀表及自動化；自動控制系統(tǒng)；教學(xué)資源

Key words： simulation software；instrumentation and automation；automatic control system；teaching resources

中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）07-0182-03

0 引言

《測量儀表與自動化》課程是一門有著廣泛社會需求和技術(shù)基礎(chǔ)的綜合性技術(shù)學(xué)科，其水平是一個國家技術(shù)先進程度、生產(chǎn)力發(fā)達程度與生產(chǎn)關(guān)系相適應(yīng)的標志[1]?，F(xiàn)代化生產(chǎn)過程的科技人員，除了必須深入了解和熟悉生產(chǎn)工藝之外，還必須學(xué)習(xí)和掌握自動化儀表方面的知識，才能在生產(chǎn)、管理、調(diào)度崗位及科研部門充分發(fā)揮作用。我校信息與控制工程學(xué)院自動化教研室目前開設(shè)的這門課程適用專業(yè)除化學(xué)工程與工藝以外，還面向諸如環(huán)境工程、油氣儲運、建筑環(huán)境與設(shè)備工程、熱工等專業(yè)。該課程包括過程測量儀表、過程控制儀表和過程控制系統(tǒng)三大方面的內(nèi)容，涉及電子、機械、大學(xué)物理、自動控制原理等多門學(xué)科，是一門知識點多、涉及面廣、實踐性強、信息更新快的綜合性學(xué)科。

對于工藝類專業(yè)學(xué)生來說，缺少相應(yīng)的專業(yè)背景知識、學(xué)時短（根據(jù)不同專業(yè)，目前學(xué)時設(shè)置為48或32學(xué)時）；加之相應(yīng)控制系統(tǒng)部分概念抽象、知識聯(lián)系緊密、難于理解，學(xué)生學(xué)習(xí)難度較大。為此，我教研室專門利用LabVIEW研發(fā)了自動控制系統(tǒng)仿真軟件作為仿真教學(xué)資源使用。下面就該軟件的開發(fā)背景、功能和使用做逐一介紹。

1 自動控制系統(tǒng)仿真軟件的開發(fā)背景

1.1 《測量儀表與自動化》教學(xué)中的重點和難點 目前我?！稖y量儀表與自動化》課程大綱明確要求學(xué)生掌握自動化儀表的基本原理、結(jié)構(gòu)和特點，為自控設(shè)計根據(jù)工藝條件選擇合適的儀表；除此之外，更強調(diào)掌握自動控制系統(tǒng)的基本概念，能對工藝過程提出合理的檢測和控制方案。

筆者在教學(xué)當中發(fā)現(xiàn)，工藝類專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)過程測量儀表部分，各種壓力、物位儀表雖然種類繁多，但相應(yīng)學(xué)時較長，占到總學(xué)時一半左右；加之內(nèi)容直觀，通過圖片、實物、動畫等方式，學(xué)生們可以理解掌握。但隨著課程內(nèi)容進展到過程控制儀表部分，接觸到控制器、執(zhí)行器以后，一些抽象概念諸如控制點、控制規(guī)律、控制器正/反作用、調(diào)節(jié)閥氣開/氣關(guān)、PID算法等內(nèi)容逐漸讓學(xué)生感到吃力，且內(nèi)容相對較少，講解速度較快。而最后一部分過程控制系統(tǒng)中被控對象的動態(tài)特性、自動控制系統(tǒng)的過渡過程、被控變量、操縱變量及控制器參數(shù)整定等概念也讓學(xué)生感覺枯燥單調(diào)，學(xué)習(xí)積極性不高，難以形成有關(guān)系統(tǒng)的概念。

這一點可從《測量儀表與自動化》期末考試及課程設(shè)計環(huán)節(jié)中發(fā)現(xiàn)，部分學(xué)生由于不理解自動控制系統(tǒng)的基本概念，設(shè)計出來的控制方案東拼西湊，導(dǎo)致整個設(shè)計文件完全錯誤。

1.2 工程實踐中的重要性和實用性 關(guān)于過程控制系統(tǒng)基本概念的重要性，筆者還有過親身的體會。一次在某大型煉廠的催化裂化車間調(diào)研過程中，該車間的工藝技術(shù)骨干就急迫提出希望我們能夠給他仔細講解一下PID參數(shù)整定的內(nèi)容。這是因為他意識到自動控制系統(tǒng)對于裝置設(shè)備的平穩(wěn)、高效和安全的重要性，而對PID參數(shù)的認識不夠使他不能大膽自信的在DCS工程師站整定PID參數(shù)。經(jīng)過兩個小時的講解，該工程師詳細做了筆記，并就相關(guān)概念提出了大量問題。

另一次參與某石化公司新項目裝置開工建設(shè)過程中，負責工藝的工程師需要給新上崗的操作工人培訓(xùn)裝置的控制方案。但拿到設(shè)計圖紙后，面對圖紙當中的復(fù)雜控制系統(tǒng)，諸如分程控制、比值控制及選擇控制等尚不能充分理解，更何談培訓(xùn)上課。發(fā)愁之余，找到筆者幫忙。除了講解了上述復(fù)雜控制方案后，對方還索要《測量儀表及自動化》一書作為參考書使用。本課程內(nèi)容在工程實踐中重要性和實用性可見一斑。

1.3 其他院校的多媒體教學(xué)手段 近年來各高等院校不斷就《測量儀表及自動化》的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)模式等進行著的討論、改革與探索[2-5]。上述文章當中無一例外提到，這是一門專業(yè)理論知識與工程實踐結(jié)合非常緊密的課程，教學(xué)中應(yīng)摒棄單一的板書和PPT授課方式，而充分利用多媒體和計算機技術(shù)進行儀表設(shè)備及自動控制系統(tǒng)的演示。孫自強提出利用通用的工控組態(tài)軟件的演示版，可形象的模擬控制現(xiàn)場和控制室的操作[3]。曾珞亞等利用Matlab與VB混編來顯示過渡過程曲線和進行控制器參數(shù)整定[4]；鄔勇奇等制作了Flash儀表動畫[5]進行演示，如電接點信號壓力表等10個儀表動畫。

2 自動控制系統(tǒng)仿真軟件的基本功能

該仿真軟件選取液罐代表了生產(chǎn)過程中的物位對象。與直接使用實際裝置仿真軟件相比，可使學(xué)生避免花費大量時間熟悉整套生產(chǎn)流程和繁復(fù)的組態(tài)軟件操作，而將注意力全部放在控制儀表與控制系統(tǒng)上。下面介紹軟件的基本功能。

2.1 手/自動控制系統(tǒng)的對比 該軟件專門設(shè)計了手動控制和自動控制的切換界面。手動控制界面如圖1所示，僅有液罐（被控對象）、進水手閥和出水手閥。界面上還顯示柱狀顯示水位設(shè)定值、實時液位實際值及設(shè)定值曲線顯示。操作者課根據(jù)實際水位（測量值）和理想水位（設(shè)定值）相比較的結(jié)果，決定開大或關(guān)小手閥閥位，從而調(diào)整液罐水位，模擬實際工況中的人工控制。手閥閥位的修改可以直接修改閥位文本框，或通過轉(zhuǎn)動手輪實現(xiàn)。

自動控制界面如圖2所示。與手動控制界面相對比，自動控制界面增加了液位傳感器、PID控制器、調(diào)節(jié)閥（由原手閥修改），與原液罐構(gòu)成一個完整的單回路控制系統(tǒng)。界面色彩鮮艷，各環(huán)節(jié)設(shè)備形象生動，基本能夠達到真實現(xiàn)場的使用感受。

2.2 測量傳感器的設(shè)計 該水箱液位傳感器模擬恒浮力液位計。浮球始終漂浮在液面上，隨著液面高低變化而變化。液罐下方增設(shè)了液位計的儀表表頭。此外，測量值采用紅色細信號箭頭線（區(qū)別與藍色的粗管道線）送給控制器，表明了儀表之間的邏輯關(guān)系。

2.3 控制器的基本功能 控制器面板如圖2自動控制界面左側(cè)所示。該控制器模擬實際單臺數(shù)字調(diào)節(jié)器（如DRC-97智能記錄調(diào)節(jié)儀），實現(xiàn)了控制器的基本功能。

2.3.1 顯示功能及控制運算 控制器面板上顯示偏差（比較器）、輸出（運算器）、給定值（水位給定）及PID參數(shù)等。PID參數(shù)可以根據(jù)用戶需要實時交互式修改。

在自動狀態(tài)下，根據(jù)水位給定和水位測量值得到偏差e，控制器將按照PID算法給出輸出操縱值（MV，Manipulated Value）信號。值得注意的是，控制器的設(shè)定值與測量值通過采用紅色細信號箭頭線送給比較器，而比較器得出的偏差e送給運算器進行運算。同時該操縱值信號同樣用紅色細信號箭頭線傳送到調(diào)節(jié)閥上，表明了信號之間的基本關(guān)系。

2.3.2 控制器的正、反作用選擇 控制器下方的兩個選擇按鈕分別是正作用和反作用。選擇正作用時，控制器的測量信號增大（或給定信號減?。r，其輸出信號隨之增大；反作用則當調(diào)節(jié)器的測量信號增大（或給定信號減?。r，其輸出信號隨之減小。這是控制器構(gòu)成閉環(huán)負反饋控制系統(tǒng)的必備功能之一。

2.3.3 手動/自動切換 控制器具備手動/自動切換功能。選擇自動時，紅燈亮且功能面板顯示“自動”字樣。此時，控制器輸出根據(jù)控制規(guī)律隨偏差變化而變化；選擇手動時，綠燈亮且功能面板顯示“手動”字樣。此時控制器輸出與偏差無關(guān)，控制規(guī)律無效直接由手操縱控制器輸出，類似于直接手調(diào)閥門開度。

控制器還具備實現(xiàn)手/自動雙向無擾動無平衡切換功能。在手動狀態(tài)下，此時設(shè)定值（水位給定）不能由操作者輸入運算器文本框改變，而是跟隨測量值的變化而變化，始終保持偏差為零，即控制器PID算法輸出增量為零。所以切換至自動瞬間，控制器輸出無跳變；在自動狀態(tài)下，控制器的設(shè)定值可以通過改變水位給定文本框或柱狀顯示來改變，此時輸出不能通過文本框改變。切換至手動的瞬間，控制器輸出無跳變。該控制器具備實現(xiàn)自動/手動無擾動無平衡切換功能。

2.3.4 調(diào)節(jié)閥的設(shè)計及氣開/氣關(guān)選擇 執(zhí)行器模擬最常見的薄膜式氣動調(diào)節(jié)閥。氣動調(diào)節(jié)閥有氣開式與氣關(guān)式兩種形式。軟件中所設(shè)計的調(diào)節(jié)閥，若選為氣閥，運算器輸出為0%，閥門全關(guān)閉，運算器輸出為100%，閥門全打開。

2.5 系統(tǒng)過渡過程的顯示與保存 為了說明控制系統(tǒng)的工作機理，實時曲線顯示是必不可少的。界面右側(cè)的繪圖窗口可實時顯示水位測量值、設(shè)定值及操縱值。可根據(jù)需要任意改變曲線的顏色和寬度。需保存某曲線畫面時，右鍵導(dǎo)出簡化圖形即可。圖3衰減震蕩過程的簡化圖形。

3 仿真軟件應(yīng)用舉例

下面以2學(xué)時實驗為例，介紹該仿真軟件的使用。提前下發(fā)電子版實驗講義及軟件說明書，供學(xué)生預(yù)習(xí)及在實驗上機過程中參看。

3.1 熟悉軟件的基本操作（10分鐘）。首先，引導(dǎo)學(xué)生觀察手動控制界面與自動控制界面的區(qū)別。總結(jié)一個完整的自動控制系統(tǒng)包含哪幾部分？該水箱液位控制系統(tǒng)當中的被控變量和操縱變量分別是什么？并要求學(xué)生在實驗報告中畫出該控制系統(tǒng)的方框圖。

3.2 對象特性測試（10分鐘）。利用測試法建立被控對象模型，并將測試曲線圖進行保存。根據(jù)測試曲線確定對象的放大系數(shù)、時間常數(shù)及純滯后時間。

3.3 調(diào)節(jié)閥氣開/氣關(guān)及控制器正/反作用的選擇（10分鐘）。給出工藝安全生產(chǎn)的條件，液罐水位系統(tǒng)中要求液位不能溢出。請學(xué)生選擇調(diào)節(jié)閥氣開/氣關(guān)形式及控制器正/反作用。觀察若選擇不當會出現(xiàn)什么結(jié)果。

3.4 自動控制系統(tǒng)投運（10分鐘）。復(fù)習(xí)自動控制系統(tǒng)投運的基本步驟，將手動狀態(tài)調(diào)到穩(wěn)定狀態(tài)下進行投運。觀察投運過程中控制器的無擾動無平衡切換現(xiàn)象。

3.5 控制器參數(shù)的工程整定（40分鐘）。

3.5.1 純比例（P）控制作用下的過渡過程測試 保持出水閥50%不變。將控制系統(tǒng)投運，設(shè)置PID參數(shù)（Ti>5000s，Td=0s），Kc分別等于1，5，20時，設(shè)定值從50%變化到60%時，得到的過渡過程曲線。將曲線畫面保存并進行對比，說明Kc的變化對過渡過程的影響。

改變出水閥的閥位（相當于改變對象特性）至80%，重復(fù)上述步驟，觀察曲線的變化。

3.5.2 比例積分（PI）作用下的過渡過程測試 保持出水閥50%不變。將控制系統(tǒng)投運，設(shè)置PID參數(shù)（Kc=3，Td=0s），Ti依次設(shè)置為4，10，20。說明Ti的變化對過渡過程的影響。改變對象特性（同3.5.1）后重復(fù)本步驟。

3.5.3 比例積分微分（PID）作用下的過渡過程測試

保持出水閥50%不變。將控制系統(tǒng)投運，設(shè)置PID參數(shù)（Kc=3，Ti=10s），Td依次設(shè)置為0，2，10，20。說明Td的變化對過渡過程的影響。改變對象特性（同3.5.1）后重復(fù)本步驟。

3.6 整理實驗數(shù)據(jù)、圖表，回答思考題（20分鐘）。

4 結(jié)語

本文介紹了由我教研室自主開發(fā)的自動控制系統(tǒng)仿真軟件的基本功能和使用。通過該仿真軟件的應(yīng)用，解決了《測量儀表及自動化》課程中實驗設(shè)備短缺、教學(xué)手段單一的問題。該教學(xué)資源對于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，研究和掌握課程的重點及難點，培養(yǎng)工程實踐概念都具有重要意義。

參考文獻：

[1]杜鵑編，《測量儀表與自動化》[M].東營：石油大學(xué)出版社出版.

[2]潘浩，杜鵑.《測量儀表與自動化課程教學(xué)改革探索與實

踐》[J].自動化與儀器儀表，2010，6：142-144.

[3]孫自強.《化工自動化及儀表課程教學(xué)改革與實踐》[J].化工高等教育，2012，2：51-54.

[4]曾珞亞等.《MATLAB與VB輔助化工儀表及自動化教學(xué)