前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇煤化工工程论文范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
第一点,该平台通过光缆、有线和无线通信以及有线无线相结合的方式作为煤矿井下作业通讯主体的通信网络,实现了矿井下音频、视频数据的有效传输;第二点,该平台通过对综合采集、挖掘设备的运用,实现了矿井下集合挖掘、装岩、运煤等作业的自动化;第三点,该平台通过PLC的智能控制,实现了部分设备(如:排水、皮带等)的自动化控制;第四点,该平台通过监控系统以及矿井下作业人员定位追踪系统实现了对全矿的安全监测,并能将监控数据及时上传到煤矿管理局;第五点,该平台通过设立矿下避难仓以及井下人员自救设备,实现了煤矿作业中的紧急避难系统。
2煤矿综合工程技术中的数字化管理中存在的问题
数字化的煤矿综合工程技术系统虽然在很大程度上提高了我国煤矿企业的生产效率及安全,但该综合工程技术的各个系统之间并没有相应的联系,这些系统各自进行运行,自成体系,并须配备单独的专业安装维护人员,这样的状况给人力、物力、财力都造成了极大的浪费。虽然目前我国的煤矿综合工程技术数字化管理建设条件已经成熟,但还存在以下几点问题:首先,煤矿综合工程技术数字化管理的总体水平较低,其按矿下作业功能和结构形成了多种控制系统,使得综合系统整合程度有限;其次,煤矿综合工程技术中的数字化管理发展失衡,大中型煤矿企业的数字化管理进程远远超过了小型煤矿企业,并且由于煤矿企业对安全生产的重视超过了其他辅助类决策系统,使其在生产节能、减耗方面的建设极度欠缺;最后,由于煤矿综合工程技术数字化管理平台的信息系统各自运作,互不联系,造成了其系统信息各自孤立的问题,严重制约了煤矿综合工程技术中的数字化管理的建设。
3煤矿综合工程技术中的数字化管理的发展趋势
3.1建立煤矿数字化数据海量存储与挖掘系统
建立煤矿数字化数据海量系统,是以煤矿的相关设计和加工对象为资源,对煤矿的开采环境、开采设备、开采人员、地质信息以及相关的辅助生产和监测等相关数据进行描述,使煤矿信息(如井下温度、瓦斯浓度、井下粉尘等)能够得到全景、实时、动态分层的显示。将以上所提到的各种信息以数据的形式进行存储并管理,并与矿井中数据挖掘技术相结合,可以使煤矿企业快速、准确的了解周围地质岩层的分布情况以及井下作业设备的安全应用情况。通过对煤矿生产过程中系统数据的分析,可以提高煤矿生产整体过程的优化,继而在提高煤矿生产效率的同时降低生产成本。
3.2建立煤矿生产过程中关键设备自动控制系统
煤矿企业在生产过程中需要大量能源及材料,而利用目前发达的计算机技术和电子设备控制技术在其生产过程中建立起相关设备的自动控制系统,可以有效提高煤矿企业的的自动化生产水平。虽然煤矿井下作业中的人员和设备大多处于移动状态,位置也在不断变化,但并不代表其生产过程是不可控制的,只是其控制的方式与精准度与普通的生产企业有所区别。
4结论
论文摘要:就过程装备与控制工程专业建设与特色,如培养目标定位、师资队伍建设、教学计划修订、课程体系优化、教学方法改革、专业教材建设、实践性教学环节安排等问题进行了探索,提出了必要的措施。
1.引言
上世纪九十年代,社会对化机专业人才的要求发生了改变。随着现代科学技术的进步和工业的发展,过程装备越来越趋向大型化、精细化和自动化,流程参数(如压力、温度、流量等)与过程进行要求必须实施精确的自动控制,这是过程装备高效、安全、可靠运行的根本保证。将“过程”、“装备”与“控制”三个相关学科紧密有机地结合在一起,实现“过-装-控一体化”,已是化机专业改革的必然。
根据教育部1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录》,“化工设备与机械”本科专业正式更名为“过程装备与控制工程”专业。新专业是“以过程装备设计为主体,以过程原理与装备控制技术应用为其两翼(简称‘一体两翼’)”的大类学科交叉型专业。这并不是专业名称的简单改变,而是要求赋予专业以新的内涵,因此应结合内蒙古发展的实际情况,对我校过程装备与控制工程专业的建设和特色进行深入细致的探究,慎重确定专业的培养方案,做出合理的专业发展规划,以适应培养21世纪人才之需要,并充分体现我们自己的专业特色。
2.专业建设思路
内蒙古科技大学过程装备与控制工程本科专业于2004年获得批准,于当年招收第一届学生,现已累计招生四届八个班共计300余人。依据国家教育部高等学校机械学科过程装备与控制工程专业教学指导分委员会制订的专业总体框架,结合内蒙古科技大学的实际情况,建立专业的知识结构和课程体系,充分体现“过装控一体两翼”的总体架构,把过程装备与控制工程专业建设成为涵盖学科领域宽、柔性大、适应性强的专业,能够培养21世纪内蒙古及全国经济发展需要的高素质应用型人才。
3.专业建设规划
校院领导非常重视过程装备与控制工程专业的建设工作,动员和协调各方面的力量给予大力支持,学校已安排购置了75万多元专业必需的实验设备,学院已购买数量可观的教学科研图书资料。过控系全体教师均参与专业课程建设和教学改革探究,集体讨论专业结构调整、课程体系优化、培养方案及教学大纲修订、教学方法改进等方面的问题,形成共识并付诸实施。
3. 1.专业师资队伍建设规划
建立一支高素质、结构合理的师资队伍,是专业建设的关键。原专业师资存在的主要问题是知识结构不合理。一方面大部分教师均毕业于原化机专业或机械专业,过程控制或过程工程等方面的理论基础比较欠缺;另一方面青年教师所占的比例较大(约占总数90%以上),部分青年教师教学经验不足而且缺乏工程实践知识。因此更新教师的知识结构是当务之急。学院采用的办法是:
(1)引进硕士以上专业对口的高学历人才。
(2)提高青年教师的水平。积极鼓励中青年教师进修或攻读高一级学位。定期进行教学质量检查、评比和研讨,对教学质量差的青年教师,安排经验丰富的老教师给他们帮助和指导。支持专业课教师参加全国过程装备与控制工程专业学术交流活动,以拓宽他们的知识面,提高其教学和科研能力。由此逐步形成一支学历层次高(研究生以上占100% )、年龄结构和职称结构比较合理(45岁以下占80%,高级职称占50% )、专业素质水平较高的教师队伍。
3. 2.专业培养目标的定位和教学计划的修订
参照专业教学指导分委员会制订的总体框架,我校过程装备与控制工程专业的培养目标定位为:培养适应我国社会主义现代化建设需要,面向二十一世纪过程装备与控制工程领域的高级应用型人才。通过本专业的学习力求使学生具备扎实的基础、较宽的知识面,具有一定的创新意识、较强的工程实施能力和良好的业务素质。学生毕业后可从事化工、石油、能源、轻工、环保、制药、食品、生化、煤化工、机电及劳动安全部门等领域中的过程装备与控制工程的设计、制造、运行、管理、研究及开发等工作。
按此培养目标,结合内蒙古和我校的实际情况,确定我校过程装备与控制工程专业的知识结构框架,如表1所示,其由基础理论知识和专业方向知识两大部分组成。基础理论知识包含人文基础、科学技术理论和实践基础三方面,以科学技术理论为重点,人文基础和实践基础辅之。科学技术理论包括公共理论基础、专业理论基础和专业技术基础。这些基础理论知识的掌握为专业知识的获得打下坚实的基础。专业方向知识以压力容器及过程设备设计和过程流体机械为主体,过程工程原理与过程装备控制技术为其两翼,并增设煤化工技术及装备等专业课程,以突出我们自己的专业特色。
3. 3.课程体系改革及优化
根据“一体两翼”的专业定位,优化课程设置,建立新的教学课程体系,以适应培养知识面宽、基础扎实、弹性大、能力强的应用型人才的需要。具体做法如下: (1)增设控制类有关课程,满足专业拓宽的需要。如开出机械工程控制基础、液压与气压传动、PLC技术及应用课程,使学生掌握过程装备控制学科的有关知识,以适应过程装备大型化、自动化的需求。(2)加强理论基础、淡化专业。将专业课学时数控制在总学时的20%左右。如对过程流体机械以解决选型和应用为主,将课时由72减少至48左右;增加流体力学及粉体力学、工程热力学理论基础课程;同时开出适当的专业选修课,如有限元原理及应用、过程装备CAD、药物制剂工程与设备、压力容器安全技术、过程装备密封技术,以增加专业的柔性。(3)加强外语、计算机基础教学。压力容器及过程设备课程采用双语教学,增开过程装备高级程序设计课程,使得外语和计算机教学四年不断线,让学生较好地掌握一门外语和较深的计算机知识,提高学生的综合素质,以适应科学技术迅猛发展的需要。(4)加强实践性环节,积极创造条件。如增设工程教育实践,以增强学生理论联系实际的能力。
3. 4.专业教材使用与更新情况
为了规范专业的知识结构和保证教学质量,专业核心课程按新专业的要求全部采用全国高等学校过程装备与控制工程专业教学指导分委员会组织编写的面向21世纪的新教材。煤化工技术及装备课程没有现成的教材,必须组织相关人员进行编写。同时要求任课教师在教学实践的基础上不断探索,对教学内容进行必要的补充和整合,使之更适应我校的实际情况。
3. 5.教学方法及手段的改革
在教学方法上,要求教师采用比较式、启发式教学,讲课中要求突出重点、详略得当,以提纲式教学为主。充分发挥学生的主观能动性,让学生自学与教师课堂讲授、指导、答疑相结合。
在教学手段上,也积极进行探索。压力容器及过程设备与过程流体机械等课程采用多媒体教学与图片资料讲解,加深学生对过程设备结构的认识,节省在黑板上画图及板书的时间,以提高授课速度并充实授课内容;过程装备与机械制造基础课程需要增加典型容器的制造工艺,可用观看录像来代替课堂的抽象讲解;压力容器及过程设备被作为学院重点课程予以建设,通过进一步完善CAI课件和研制典型过程设备的设计计算软件以提高专业教学的效果与质量。
3. 6.实践性教学环节规划情况
实践性教学环节是培养工科学生动手能力、处理实际问题能力的重要环节。因此,我们非常重视对实践性教学环节的规划与安排。
专业实验室建设规划如表2所示,鉴于实验经费投入数量有限,大规模地进行实验设备的购置不切合实际,在利用相关院系实验资源的基础上,我们主要计划先期建设能够满足学生基本专业实验要求的压力容器综合实验、空压机性能测试及超声探伤实验、过程装备结构拆装实验和过程装备控制技术实验四个实验室。第一期专业实验室建设中用于购买实验设备的经费约为75万元,其中压力容器综合实验装置我们使用南京化工学院李健教授研制的专利产品——压力容器三合一验证性实验装置,其特点是结构设计巧妙,试件易得,实验效果良好,实验数据误差较小,价格仅为通用压力容器实验装置的二十分之一,许多高校如东南大学在使用该实验装置。通过第一期的建设,实验室的教学环境将得到较大的改善。实验室第二期建设正在拟申报之中(含过程装备与控制仿真实验、过程装备密封实验装置、煤化工技术及装备实验装置等),相信经过两期建设,实验教学条件将得到很大的改观,能够进一步提高实验教学质量。
实习是理论联系实际、学校教育与社会相结合的重要教学环节。为了保证教学质量,我们选择了区内外一些优秀企业作为实习基地,如南京紫光精细化工厂实训基地、南化集团、天津碱厂、神华集团煤化工基地等,建立了长期、稳定的合作关系,得到了厂里各方面的支持与配合。
毕业设计(论文)是学生在校期间的最后一个实践性教学环节,是培养学生综合运用所学知识解决工程技术问题、完成工程师素质基本训练的一个关键性教学实践活动。我们一方面制订毕业设计(论文)大纲和毕业设计指导书,另一方面注重指导教师自身工程实际知识的加强,再者依据培养目标选好毕业设计(论文)题目,并安排一定比例的学生参与教师纵向科研课题的研究,让学生从中掌握科学研究的方法和提高处理工程实际问题的能力。
关键词:全日制工程硕士;化学工程领域;学科交叉;人才培养模式
化学工程领域含基本无机与有机化工、石油化工与煤化工、精细化工、生物化工、材料化工、冶金化工、环境化工等工业行业。化工产业既是国民经济建设与社会发展的重要支柱,又与信息、生物、材料、机械、计算机、资源、能源、海洋、航天、国防等高新技术领域相互渗透[1-9]。同时,社会经济的快速发展对化工产业的产品需求也提出了新的挑战,迫使传统化工产业积极开展产品研发和工程技术创新。产业的交叉发展促进了产业结构的调整与升级,与此同时,也促进了高层次应用型工程硕士人才培养模式的改革与探索[6-8]。因此,以化工为基础的技术革命和技术创新大力发展中高端终端产品迫在眉睫。通过专业学位研究生的培养,以“多学科交叉工程领域”应用型高层次人才培养为目标,搭建高校、企业的桥梁,是实现理论促进生产力发展的重要途径。
1“多学科交叉”化学工程领域人才培养目标的定位
化学工程领域工程硕士研究生的培养,本着“面向工业界、面向未来、面向世界”的工程教育理念,以西南地区以及国家化工支柱产业发展和社会需求为导向,以实际工程为背景,以工程技术为主线,依托交叉发展的行业需求,培养具有良好的工程职业道德和法规意识,丰富的人文科学素养,强烈的社会责任感,较强的组织管理能力和良好的合作意识,较强的工程技术创新意识和独立从事创新研发的能力,并能将“交叉学科”工程领域的基础理论有效应用于化工生产中的产品开发、工程设计、过程装备设计研发以及工艺技术改造的高层次应用型工程技术和工程管理的人才。
2重庆理工大学全日制化学工程领域工程硕士人才培养现状
经过多年的建设发展,我校化学工程学科在资源环境化工、精细化工、工业催化、化工装备与控制等领域已经形成了明显的优势和特色。在资源与环境化工领域,针对重庆及西南地区特色资源和社会经济发展重大需求,建有“重庆市化工废水与污染控制工程技术研究中心”,与企业联合建有“重庆市光气衍生物企业工程技术研究中心”。重点开展天然气资源精细化利用、化工产业废水污染控制与资源化、重金属污染土壤修复和固废处理等领域的研究。在精细化工与工业催化领域,重点开展催化材料、纳米材料、能源材料等化工新材料方面的研究,与企业联合建有“重庆市化工本质安全协同创新中心”。研究成果主要应用于电子工业、能源化工、天然气化工、石油化工、煤化工、氯碱化工等领域。在化工过程装备与控制领域,依托我校化学化工学院的“过程装备与控制工程”专业和学校“机械工程”一级学科硕士点建设发展。在新型环保设备、新型分离过程设备、化工设备腐蚀与控制技术研发方面形成了自己的特色和优势,与企业联合建有“重庆市防腐涂料工程技术研究中心”。在上述学科领域里,由于长期与重庆化工产业界合作,已经形成了基础研究与工程实际紧密结合的特色发展之路。因此,化学工程领域工程硕士培养已经实现了多学科交叉的人才培养格局,并开展了多学科交叉全日制工程硕士培养模式的改革与探索。通过化学工程与材料工程、机械工程、环境工程、车辆工程、生物工程、控制工程等工程领域的交叉融合,立足于企业的发展和需求,建立了较为完善的实践教学体系和多家校外实践教学基地,形成了多学科交叉的大综合工程性应用型高层次人才培养模式。
3“多学科交叉”全日制化学工程领域课程体系构建
化学工程领域专业学位硕士研究生的培养总体上分为校内与校企联合的两阶段培养模式。校内培养阶段主要完成课程学习,校企联合培养阶段采取实践、学习研究、论文相结合的培养模式。课程体系按照由基础向专业方向发展的分模块化设置,主要包括基础模块、基本技能模板与工程交叉融合模板、以及与地区化工产业特点相结合的工程实践模块,如图1所示。在公共基础模块,除了设置公共的工程英语,政治和工程数学外,还增设了工程经管课程,培养工程管理人才。在学位基础课程中,针对化工企业在反应和分离等基础知识方面,开设了高等反应工程和分离工程,并开设了化工过程设计,以期培养学生的工程设计能力。增设了知识产权和文献检索等课程,培养学生在科研成果方面的查询和写作能力。在工程交叉融合模板,立足于化工产业与机械工程、材料工程、车辆工程、控制工程、生物工程等方面的融合,每个模块都开设了3门课组课,比如化工与机械的结合,开设了过程原理与装备、压力容器的分析设计、高等化工流体力学等课组课。教学内容上突出化工理论与技术的先进性和实用性,通过精选教学内容,充分利用多媒体等现代化教学手段,采取理论结合实际的案例式教学、以问题为导向的启发式教学、课堂研讨式教学和课程结合课内实验等教学模式。根据工程硕士人才培养的要求,改革课程教学评价与考核方式,采取笔试、案例分析、小论文等灵活多样的考核方式,突出学生的问题分析与知识应用能力。实践教学与学位论文主要在实践基地完成,可采用集中实践与分段实践相结合的方式。通过在具体的生产岗位轮岗和企业主要管理岗位见习学习相结合的方式进行。企业学习培养采取以企业高级技术人员(管理人员)为主、学校指导教师为辅的校企联合指导的方式,学生在“双导师”指导下,通过在企业参加实践活动获得在实践中巩固和深化理论知识、培养学生发现并解决工程实践问题的能力,在企业完成论文选题和论文研究工作。论文选题应直接来源于生产实际或者具有明确的生产背景和应用价值,论文选题应有一定的技术难度,并有一定的理论基础,具有创新性、先进性、实用性。
4总结
随着科技的发展,高附加值的中高端化工产品的发展成为了发展方向,这需要机械,材料,控制工程等为支撑。同样,科技的发展也引领了产业的深度交叉融合,因此,在高层次的应用型工程硕士培养过程中,需要重新定位多学科交叉下全日制化学工程领域工程硕士的人才培养目标,充分发挥行业和专业组织在培养标准制定、教学改革等方面的指导作用,建立学校与行业企业相结合的专业化教师团队和联合培养基地,强化专业学位研究生的实践能力和创业能力培养,推动学科交叉下全日制化学工程领域工程硕士人才培养改革与实践。
参考文献
[1]王干,薛怀国,刁国旺.“大工程领域”人才培养模式探索与实践—以扬州大学化学工程领域多学科交叉人才培养为例.研究生教育研究.2015(1):71-74.
[2]刘峙嵘,乐长高,余春林,欧阳霞.产学研、创新创业创意耦合培养化学工程领域人才的实践.中国电力教育.2013(35):34-35.
[3]张越,吕宏伟.地方高校化学工程领域工程硕士培养的实践探索.化工高等教育,2015(1):11-13.
[4]徐心茹,马桂敏,房鼎业,沈本贤.化学工程领域工程硕士培养浅见.华东理工大学学报:社科版,2002(1):112-113.
[5]赵钟兴,黄祖强,童张法.泛北部湾地区工程硕士化学工程领域招生现状与对策.化工高等教育,2009(4):14-16.
[6]张海英,汪航.我国工程硕士专业学位教育发展若干问题分析[J].清华大学教育研究,2007(28):63-67.
[7]房鼎业.制订学位标准,推进工程硕士教育可持续发展[J].化工高等教育,2007(1):90,94-95.
[8]刘殿华.加强实践教学,产学研联合培养全日制工程硕士研究生.化工高等教育,2012(29):11-14.
校企联合培养模式将高校的教育科研优势与企业的工程实践优势结合起来,兼顾了化学工程专业硕士在基础知识水平及应用能力上的培养要求,并已在专业硕士培养中起到了突出作用。但不可否认的是,目前校企联合培养仍存在一些问题。
(一)校企合作形式与内容
校企合作形式是影响联合培养的最重要因素。重点大学及行业特色型大学由于其品牌和行业影响力而在校企合作培养研究生方面有显著的优势。以中国石油大学为例,该校立足于石油石化行业和领域,面向东营胜利油田和青岛近海油气田及两地相关产业开展人才培养,是国内化学工程专业硕士校企合作效果最好的高校之一。然而,国内大部分地方高校与企业之间的合作形式仍较为初级,特别是地方高校受到学校科研实力、学校办学层次和软硬件条件等因素的制约,校企之间的相互联系多建立在项目合作和个人感情联系的基础上,未形成长效机制。如果企业负责人离职或合作项目中断,则联合培养将大受影响甚至停滞。此外,部分地方企业创新意识不强或过分追求“短平快”的项目,都将影响人才持续培养机制,无法实现良性循环。从人才需求角度来看,地方经济状况的优劣也会明显影响企业的人才需求,进而直接影响校企合作的基础。
(二)导师
很多高校的校内导师过度倚重发表学术论文,或者一直从事基础理论研究,缺乏应用研究项目和研究经验。该类导师在指导专业学位研究生时往往延续过去的研究思路和方向,以学术型研究生模式培养专业学位研究生,最终导致毕业生与企业要求相差甚远。此外,很多校外导师是企业的高管或主要负责人,日常事务繁忙,对自己负责的学生疏于管理和指导。学生在企业或沦为廉价劳动力,或实践流于形式,达不到应有的效果。
(三)培养过程
国内各高校的化学工程专业硕士的主要管理和培养政策已经基本齐备,但仍有部分政策还在修改和制订过程中。很多高校在课程体系构建、考核方式、实践内容等方面没有将专业学位研究生与学术型研究生加以区别,未能体现出专业学位职业性、应用性的特点。与企业生产实际密切相关的课程开设不足也是目前国内高校化学工程专业硕士培养普遍存在的问题。
(四)生源
对于重点高校,无论是学术型硕士或专业学位硕士均呈现“供大于求”的局面,学校可以从容择优录取。而地方高校的专业学位认可度普遍较低,直接导致部分优秀生源流失,毕业生质量也因此受到影响。
(五)其他问题
部分地方高校在导师激励政策、学生奖励机制等方面不够完善,由此产生了导师因专业学位学生花费多、产出少而不愿意接受专业学位学生的情况;学生也因在奖学金等方面无法与学术型研究生竞争而影响了科研积极性。
二、方针与措施
鉴于以上问题,我们以山西大学与三维集团合作构建的“山西省催化技术研究生教育创新中心”为平台,通过深入探索山西煤化工转型对化学工程专业研究生教育的影响,从合作模式、导师管理、课程体系构建、健全和完善各项制度等方面进行改革,并力图构建一种符合山西省化工行业需求的化学工程专业学位研究生培养模式。
(一)校企合作平台的构建
构建校企合作平台是稳定专业学位硕士培养质量的根本措施。2002年,化学化工学院的研究生就因项目需要而在三维集团进行数月至一年的工业侧线实验。随着双方项目合作的深入,进入企业实践的学生人数不断增多,而企业的技术人员也积极参加山西大学的博士或在职工程硕士考试,双方实现了人才培养上的互动。在此基础上,2004年双方共建了“精细化工催化与反应工艺共建实验室”,实现了校企层面的科研平台构建。2007年底,经山西省经委、山西省教育厅、山西省产学研工程领导组批准,校企双方通过政府层面建立了“山西省催化技术研究生教育创新中心”。随着相关管理制度逐步完善,该中心不但成为研究生培养的创新实践平台,也逐渐成为高校和企业间的技术、人才交流平台,并为企业技术带头人的知识更新和产业技术升级提供了支撑。近年来,山西大学积极开展“煤基资源高值循环利用协同创新中心”的建设,拓展多方合作关系。目前研究生教育创新中心的企业平台已包括阳煤集团、潞安集团、河南煤业集团等大型煤化工企业,未来还将探索与中科院山西煤化所、中科院大连化物所、中科院过程所等研究所合作培养研究生的可能性。综上所述,山西大学化学工程领域的校企合作经历了如下发展历程:校企合作项目牵引建立校企层面的科研合作平台建立政府层面的研究生教育创新中心建立多方参与的校企科研教育合作平台。其中,多方平台的建立不但解决了科研项目延续性、科学性的问题,更有利于实现校企联合培养的长效性和持续性。
(二)管理体制创新
为进一步提高专业学位研究生教育水平,我们就专业学位研究生的管理体制方面开展了改革创新。研究生院成立了“专业学位管理办公室”,负责与专业学位相关的政策制订、学科建设、品牌建设,以及对各培养单位进行管理、督导和服务等工作。学院成立了相关的“专业学位教育中心”,负责相关专业学位研究生的招生、培养、师资队伍建设、实践基地建设等工作。化学化工学院以“山西省催化技术研究生教育创新中心”为基础,吸纳了相关学科负责人和校外导师,共同承担化学工程专业学位教育中心的职责。上述举措有利于各培养单位积极发挥主观能动性,形成符合各自专业实践特点的培养模式。
(三)导师遴选及评聘制度改革
山西大学研究生院根据各专业学位培养单位的具体情况,制订了详细的校内导师、企业导师评聘制度。特别是对企业导师实行“一年一考核,三年一聘”的管理办法。在学院教育中心层次上,化学化工学院成立了化学工程硕士指导小组,以“山西省催化技术研究生教育创新中心”为核心,吸纳其他理科或相关学科导师,实现导师之间的理工优势互补,在一定程度上解决了理科环境中开展应用实践的问题。此外,学院教育中心强化了企业导师的归属感和责任感,通过让企业导师参与课程设计及研究生选课、确定科研课题、开设学术讲座和专业特色选修课程等方式,进一步让企业导师融入学生培养过程。
(四)课程体系构建
2013年,山西大学根据教育部相关文件,结合各专业具体情况,对硕士研究生培养方案进行了详细的修订。在课程设置中,我们将课程分为公共基础课、专业基础课、专业应用课、选修课4类,各类课程均采用了教授授课、双语教学等模式,特别突出工程应用类型的课程。由于化学工程专业硕士的导师的知识存在多学科、多研究方向的交叉,因此,我们在课程设置上采取丰富选修课的方法解决这一问题。为了避免重复设课或课程内容重叠,各专业领域均可选择化学学科或其他专业领域的课程作为选修课。师资力量和师资水平方面,由于山西大学工科师资力量不足,我们采用“外校聘请+本校培养”的模式逐步提高师资水平。此外,学校还通过请企业导师或行业知名专家开设学术讲座、特色专业选修课等方式,使学生获悉国内外化工行业发展的最新动向。
(五)奖学金制度
现阶段山西大学研究生奖学金主要为国家奖学金和学业奖学金,原有奖学金评价主要基于学生学习成绩和科研成果的考量。化学化工学院将专业学位研究生与学术型研究生分开评比。专业学位研究生的科研成果可以是学术论文、专利、负责项目、实践报告、调查报告等多种形式,特别强调学术论文、专利、项目等必须具有应用背景。此外,针对专业学位研究生科研结果无法量化的问题,我们采用“预审+集中答辩”的方式,由答辩委员会评出获奖等级。上述评审制度的实施明显调动了专业学位研究生的科研积极性。
三、发展与方向
尽管我们在化学工程专业研究生培养方面进
行了许多改革,但仍有很多方面需要高校、企业及地方政府进一步协调改进。我们将目前改革探索的方向归纳如下,这既是我们的努力目标,也希望能够给予其他高校一些启发。
(一)提高学科认可度,创出专业品牌效应
优质的生源是研究生培养和学科发展的大前提,没有良好的生源,校企联合培养将成为无本之木、无源之水。近年来,山西大学通过增加推免生名额比例,明显提升了专业学位研究生的生源素质;与此同时,山西大学通过鼓励校企合作科研,建立多方参与的协同创新中心,进一步扩大了学校、学科的业内影响力。未来,山西大学将以校企协同创新中心为发展核心,以高水平人才队伍建设为发展动力,通过科研成果和科研团队创出专业品牌效应。
(二)深化校企人才技术交流平台建设,实现人才培养的良性循环
校企双方只有真正实现技术流、人才流的双向流动才能培养出真正的应用型人才。因此,我们需要建立完善的涉及项目合作、利益分配、人才交流等体制机制,进一步强化企业研究生实践中心的构建,通过校企合作项目引领、扩大平台的影响力,提升平台自我“造血”能力,逐步引导校企合作由“项目带动”发展到“人才+技术混合带动”,最终实现人才培养的良性循环。
(三)改革奖励制度,激励学科发展
关键词:煤化工、控制器、Experion PKS、DCS控制系统
中图分类号:TP273
前言
神华包头煤制烯烃项目,于2010年8月一次投料成功并投入生产,次年实现年产50万吨聚烯烃产品,总投资170亿元,是国家发改委“十一五”期间核准的第一个煤制烯烃示范项目,也是世界首套煤制烯烃工业化生产的示范基地。项目建设规模:180万吨/年甲醇、60万吨/年甲醇制烯烃、30万吨/年聚乙烯、30万吨/年聚丙烯、10万吨/年C4、2.5万吨/年C5、2万吨/年硫磺、4套6万立方米/小时空分制氧、3套480吨/每小时蒸发量的热电站以及辅助生产设施和公用工程等。核心技术采用洛阳设计院和大连化物所共同研制具有自主知识产权的甲醇制烯烃技术。甲醇合成装置隶属神华包头煤化工分公司甲醇中心,分别由合成、非合成、压缩机组三个单元组成,采用了英国Davy公司的世界级甲醇合成技术。装置的主要任务是将来自上游净化装置的水煤气合成为甲醇,以满足后续MTO装置的进料需要。装置采用的控制系统为Honeywell公司推出的基于过程知识系统的Experion PKS系统2,它将人员与过程控制、经营和资产管理融合在一起。采用标准的人机接口开放性的网络结构,整个系统性能稳定,人机界面友好,组态简单,维护调试方便。
1 系统介绍
项目采用的是联合控制室(UCR)和现场机柜间(FRR)相结合的配置方式,原则上生产装置的DCS控制系统的操作站都设置在相应的联合控制室,工程师站设置在相应的现场机柜间,所有现场仪表信号都传送到现场机柜间,再从现场机柜间送到联合控制室,从现场机柜间到联合控制室的信号是冗余光缆连接。在联合控制室进行控制、监测、报警及报表等操作。
PKS控制系统服务器软件采用Windows2003,操作站软件采用WindowsXP,利用高速动态缓存区采集实时数据,提供报警、显示操作、历史数据采集、报表报告等服务功能;HMIWeb技术基于工业标准的Html文件格式和Web浏览器的访问界面;基于CEE执行环境的新一代C300控制器;面向对象的动态工具;FTE容错以太网络3。
下图为系统的基本结构简图:
1.1 硬件部分
1.1.1 控制防火墙
控制器防火墙具有防“信息风暴”功能,即与DCS系统相关的信息都有独特的“标签”,只有携带这种标签的信息才可以通过防火墙控制器;他可以同时连接八个控制器,使用一个UPLINK口与上层交换机相连,C300控制器不受上层IP网络通信量的影响。
1.1.2 控制器
C300控制器采用2个完全相同的控制器,实现真正的冗余,主、副控制器之间的同步对用户是完全透明的,当控制器发生故障时自动进行切换,切换时间对应用来说可以忽略不计。每个C300控制器有2个IOLINK接口和一个CEE(控制执行环境),控制器上容错以太网FTE(Fault Tolerant Ethernet)地址拨码开关,可拨到相应的位置,该甲醇合成控制器地址为31,32,33,34,35,36。
1.1.3 C系列I/O卡件
有HART AI 卡、HART AO卡、DI卡、DO卡、LLMUX卡,卡件上有相应的地址跳线。
1.2 软件部分
1.2.1 Control Builder软件
Experion 的控制策略用Control Builder 生成,在Control Builder中进行控制策略的设计,生成控制策略的文档,并可进行在线监控。Honeywell提供的各种功能块,用以实现不同控制功能。每一个功能块带有一系列的参数,用于实现不同控制功能。功能块之间的互联,可以通过“软接线”的方式非常方便地实现,以构建控制策略或应用。
1.2.2 Quick Builder软件
通过Quick Builder软件用户可以对系统硬件诸如操作站、打印机、控制器及第三方控制器或RTU中相应的标准点进行组态并通过组态工作室将这些组态信息下载至Experion的一体化数据库。
1.2.3 HMIWeb Display Builder(用户画面组态)
HMIWeb Display Builder是面向对象,全集成化的用户画面组态工具,用于生成用户专用的显示图形画面。动态显示可以简单地通过鼠标点击组态迅速生成。通过使用脚本程序(VBScript和Jscript)和ActiveX组件,可以显著地增强图形画面功能。系统还提供了大量的标准显示画面:菜单导航、报警汇总、事件汇总、趋势、操作组、点细目、系统报警、回路调节、诊断和维护等。
2 甲醇合成装置的软硬件配置方案
甲醇合成装置共使用了3对C300控制器,其中合成单元使用1对冗余控制器;非合成单元使用1对冗余控制器;PSA单元使用1对冗余控制器;甲醇合成装置需要检测和控制的点(I/O)的总数为1138点,其中AI617点、AO110点、DI 219点、DO 192点。此外,SIS、3500系统、TRICON系统需要和PKS通讯,在DCS进行显示,共计616个通讯点。
根据I/O点数及装置的监控要求,配置3对控制防火墙,3对冗余控制器,4个C系列I/O机柜和1个网络柜。1对冗余的服务器,1台工程师站,5台操作站,2台打印机,2台CISCO2960交换机和2台作为Terminal Server的MOXA Serial Nport 5430。操作站均采用Console站,防止服务器突然shutdown造成工艺人员无法操作,可以有效降低风险性和减少由于控制系统服务器故障造成的经济损失。
3 Experion PKS系统的维护
PKS系统的维护大致可以分为日常维护、故障维护,日常维护是在系统未发生故障前所进行的维护。而故障维护是在发生故障之后,这时往往已经对DCS本身或生产造成了一定的影响,为了避免类似故障的发生而进行的维护。
3.1 PKS系统的日常维护
日常维护是保持和提高系统稳定性、高效性运行的基础
1)建立和完善系统的维护管理制度及细化巡检制度,保证控制室内的温度、湿度都在正常的范围内。
2)注意保持保持控制室、机柜间和工程师站的清洁与散热。
3)按时对控制器、FTE网络、服务器等冗余设备的巡检,做好巡检记录。
4)做好系统组态文件、系统数据文件的备份工作。
3.2 故障维护
故障维护即为系统发生故障后急性的被动型维护,PKS系统具有强大的自诊断功能,维护人员可以通过报警指示,直接查找到故障点解决故障。
4 结束语
Experion PKS系统在甲醇合成装置使用以来,先后经历了频繁开停车、控制器假掉电、I/O卡件在线更换、事件筛选乱码、软件安装补丁、网络IP地址更改、工作环境恶劣等因素影响的考验,其工作稳定,组态方便,功能强大,性能可靠,经过工程和长时间运行的考验,能够确保甲醇合成装置的安全稳定运行。由DCS控制系统进行的工业生产过程自动化控制,它以崭新的体系结构、技术面貌及独具风格的控制方式,使得技术信息的储存量更大、更全,尤其是可优化的控制组态、快速准确的数据处理,并随着软硬件技术的发展与应用,可以实现更多更高级控制功能,从而使得企业生产更加规范化和科学化。
参考文献:
[1]中国神华煤制油化工有限公司包头煤化工分公司操作工培训教材.
[2] Honeywell公司Experion PKS过程知识系统学习资料.
[3]殷得和.PKS系统在蜡油加氢装置中的应用.石油化工自动化[J].2010,1:31-33,56