彭弗楠++孫懷宇

摘要：化工實驗仿真平臺的研究，能適應(yīng)經(jīng)濟與行業(yè)發(fā)展需求，為在常伴有高溫、高壓、易燃、易爆等不安全因素環(huán)境下工作的操作人員和學生等，提供安全、穩(wěn)定的操作環(huán)境；提升化工專業(yè)學生的理論知識水平與實際操作能力，滿足教育教學改革的需要。

關(guān)鍵詞：仿真平臺；化工實驗；課程教學

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）25-0088-02

Chemical Experiment Simulation Platform Used in Professional Course Research and Exploration

PENG Fu-nan， SUN Huai-yu

（Shenyang university of chemical technology， Shenyang 110142， China）

Abstract： Research on chemical experiment simulation platform， which suit for economy development. The system can provide a safe and stable environment without high temperature and high pressure， inflammable， and explosion. Chemical simulation platform improved chemical professional students' theoretical knowledge and practical ability， meet the needs of the education teaching reform.

Key words： simulation platform； chemical experiment； education teaching

隨著化工生產(chǎn)技術(shù)的飛速發(fā)展，生產(chǎn)裝置的大型化、生產(chǎn)過程的連續(xù)化和自動化程度不斷提高，對從事化工行業(yè)的生產(chǎn)操作人員進行的實際操作能力的提高顯得尤為重要?；嶒灧抡嫫脚_的研究，能適應(yīng)經(jīng)濟與行業(yè)發(fā)展需求，為在常伴有高溫、高壓、易燃、易爆等不安全因素環(huán)境下工作的操作人員和學生等，提供安全、穩(wěn)定的操作環(huán)境；提升化工專業(yè)學生的理論知識水平與實際操作能力，滿足教育教學改革的需要。

化工實驗仿真平臺的研究，注重培養(yǎng)學生規(guī)范操作、團結(jié)合作、安全生產(chǎn)、節(jié)能環(huán)保等職業(yè)素質(zhì)是，深層次地揭示教學內(nèi)容的新方法，為受訓人員提供安全、經(jīng)濟的離線培訓條件，已經(jīng)越來越受到人們的重視，是化工專業(yè)的學生必須掌握的操作技能。隨著計算機仿真技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用研究的進一步深入，以及硬件設(shè)備價格的不斷降低，化工實驗仿真平臺作為一個新型的教學媒體和技術(shù)，以其自身強大的教學優(yōu)勢和潛力，將會逐漸受到教育工作者的重視和青睞，最終在科學教育領(lǐng)域中被加以廣泛應(yīng)用。

最初應(yīng)用于化工專業(yè)教學的仿真系統(tǒng)軟件主要是化工單元操作的簡單模擬，顯示畫面簡單，僅僅是有關(guān)教材知識的另一表現(xiàn)形式。[1]近年來，化工專業(yè)教學仿真培訓軟件正由單純的單元操作向典型工藝流程過渡。[2]

現(xiàn)針對以往的化工仿真平臺只搭建靜態(tài)的化工流程畫面，不能動態(tài)顯示的問題，以及以往的平臺只能應(yīng)用已創(chuàng)建的實驗內(nèi)容進行展示和應(yīng)用的問題，我們開發(fā)了一款針對化工專業(yè)課程的化工實驗仿真平臺。

化工實驗仿真平臺的研究，得到的是一種可組態(tài)的軟件系統(tǒng)，可以根據(jù)實驗需求定義組態(tài)多種不同的實驗項目（實驗單元），在各實驗單元中都編有實驗說明，主要設(shè)備、顯示儀表和現(xiàn)場閥說明，開車操作規(guī)程，正常操作規(guī)程，停車操作規(guī)程及事故處理，并配有帶控制點的工藝流程圖、趨勢圖，儀表和設(shè)備參數(shù)設(shè)定，具有考核功能等?；嶒灧抡嫫脚_的用例圖如圖1所示。

化工實驗仿真平臺實現(xiàn)的主要功能有：

1）系統(tǒng)組態(tài)，根據(jù)實驗需求定義組態(tài)多種不同的實驗項目（實驗單元），對主要設(shè)備、顯示儀表和現(xiàn)場閥進行參數(shù)屬性說明，開車操作規(guī)程，正常操作規(guī)程，停車操作規(guī)程及事故處理等說明。

2）啟動實驗，通過加載已有的實驗項目，啟動實驗項目，開始實驗練習。

3）參數(shù)配置，在儀表菜單下，可以通過編輯儀表對儀表參數(shù)進行設(shè)置，同樣，對于設(shè)備也可以進行類似的參數(shù)配置。

4）考核評分，根據(jù)已經(jīng)設(shè)置的考核點，針對已完成的實驗項目給出評分。

5）實驗指導，開始實驗練習之前，認真閱讀實驗指導，以正確安全的完成實驗項目。

6）報警列表，在實驗項目進行過程中，當設(shè)備或儀表的工作狀態(tài)超出預先設(shè)定的上、下限時，系統(tǒng)會自動報警。

7）趨勢曲線，根據(jù)實驗項目的加載運行情況，實時地顯示當前實驗項目中各個設(shè)備及儀表工作的趨勢曲線。

8）遠程指導，系統(tǒng)提供一個教師端，實現(xiàn)對學生在線的遠程指導。

9）系統(tǒng)監(jiān)控，系統(tǒng)提供一個監(jiān)控端，多所有實驗客戶端進行實時的監(jiān)控，并可以收集實驗考核成績。

10）權(quán)限管理共有三個級別的操作權(quán)限，分別是：工程師、技術(shù)員和操作工。在實驗的進程中，對參數(shù)的操作權(quán)限有不同的級別。

該平臺為化工原理的實驗教學提供經(jīng)典實驗的組態(tài)項目。化工過程的開車、停車步驟及設(shè)備操作調(diào)節(jié)控制方法，了解事故產(chǎn)生與原因和造成的后果，學習排除事故的方法，將完成經(jīng)典化工實驗項目組態(tài)的平臺應(yīng)用到化工實驗教學中，不斷的聽取學生和教師的反饋意見，積極的改進平臺，完善平臺。

參考文獻：

[1] 方芳， 彭三軍， 李朝暉. 化工原理實驗教學環(huán)境改革初探[J]. 廣東化工， 2012（2）： 213-214.

[2] 李明宇， 劉建輝. 基于web的化工仿真系統(tǒng)研究[J]. 計算機仿真， 2009（12）： 286-289.