过程装备与控制工程和过程工程

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过程装备与控制工程和过程工程

摘要：过程装备与控制工程专业是在原化工设备与机械专业（简称化工机械专业）的基础上，为适应现代人才培养要求，拓宽专业口径而设立的一个本科专业。过程装备与控制工程和过程工程都是以过程工业为服务对象的综合性学科。它们都具有多学科的综合性和集成性，也有很大的交叉性、重叠性。本文就过程装备与控制工程和过程工程进行简要论述，仅供学习和参考。 关键词：过程装备与控制工程；过程工程



一、过程工业

工业是国民经济的重要组成部分，其种类繁多，有许多分类方法，如重工业与轻工业之分；机械工业、电子工业、化学工业等之分。如果比较科学地从生产方式、扩大生产的方法以及生产时物质（物料）所经受的主要变化来分类，则工业可以分为过程工业与产品（生产）工业两大类，或者直接分为过程工业和非过程工业。过程工业是所有涉及物质转化过程的工业部门的总称。它是加工制造流程性材料产品（指以气体、液体、粉粒体等为形态为主的材料产品）的现代国民经济的重要支柱产业，是现代制造业的重要组成部分。过程工业包括化学工业、石油炼制工业、石化工业、能源工业、冶金工业、建材工业、核能工业、生物技术工业、医药工业、食品工业等。这类工业具有如下特点:所使用的原料主要是自然资源，它的产品主要作为非过程工业的原料，生产过程是连续的，物料中的物质在生产过程中经历过了许多化学变化和物理变化，产量的增加主要靠扩大工业生产规模，形成成套装置来达到，污染比较严重，且治理比较困难，生态化、绿色化是其发展方向。

过程工业的范围相当广泛，涉及能源转换、资源利用和环境保护，不仅包括国民经济的一些支柱产业，如:石油、化工、冶金、能源、材料、食品等，而且也是一些高新技术产业的基础，如:生物、医药、微电子、纳米材料等。因此，过程工业的发展水平体现了一个国家的综合国力，在某种程度上是一个国家工业发展水平的标志。过程工程、过程装备与控制工程就是以过程工业为服务对象的两个重要学科。 二、过程工程

现有工程科学基本上是在解决某一行业问题的过程中形成的，如针对化学工业的化学工程科学，针对冶金工业的冶金工程，针对能源转换的热能工程等。然而，随着科学技术的发展，人们逐步认识到这种学科模式的局限和存在的问题；同时，认识到各种过程工业中的共性科学问题—物质转化过程，因而出现了以这一共性问题为核心，建立一门共性工程科学—过程工程科学的趋势。这一趋势被学术界所认识后，逐步扩展为研究对象，化学工程科学向过程工程科学过渡的基础由此得以奠定，这一变化完全与现代科学走向综合、交叉和集成的趋势一致。从科学技术的角度，这种归一命名有利于从诸多不同目标的工业中寻找和抽提出共性内涵、加工成具有普识性的科学知识，可在高层次指导诸多工业中的特殊问题。过程工程是化学工程的基本理论和方法向材料、冶金、生物、环境、能源等过程工业领域渗透而形成的一个新兴学科。从某种意义上说，过程工程可以理解为泛化学工程，但又作了科学意义的提升。它是指化工、炼油、冶金、能源、建材、医药、日化等多种工艺过程中有共性的工程技术。它们的学科理论基础是共同的，化学和物理学是其最基本的学科。过程工程中涉及的系统大都是复杂系统，而复杂系统还是一个很不成熟的学科。随着计算机技术、计算方法、复杂性科学等学科的发展和高技术需求的增长，过程工程必将迎来它新的发展阶段。过程工程的研究对象是物质的化学、物理及生物转化过程，研究内容是物质的运动，传递和化学反应及其相互之间的关系，其任务是:创建高效清洁的工艺、流程和设备，解决实验室成果向产业化过渡中的关键瓶颈问题。这一问题是我国国民经济最薄弱的环节之一。围绕这一问题，广泛进行研究，希望建立起生态工业、绿色过程工业等，以助于解决21世纪的能源和环境问题。

近年来，过程工程的概念在国内逐步得到了普及和认可，过程工程一词屡见于书刊与媒体，与过程工程密切相关的学科还有过程系统工程、过程装备与控制工程等。过程系统工程是20世纪70年代开始形成的一门独立学科。它是在系统工程、化学工程、过程控制、计算


数学、信息技术、计算机技术等学科的边缘上产生的综合性学科，它以处理物料—能量—信息流的过程系统为研究对象，其核心功能是过程系统的组织、计划、协调、控制和管理，它广泛地应用于化学、冶金、建材、食品等过程工业中，目的是在总体上达成技术上及经济上的最优化。闭随着计算机技术的迅速发展，过程系统工程也发展得很快。 三、过程装备与控制工程

（一）过程装备与控制工程专业

过程装备与控制工程专业作为普通高等学校本科专业之一，属于工学学科门类、机械学科类专业。其培养目标是:“培养具备化学工程、机械工程屯控制工程和管理工程等方面的知识，能在化工、石油、能源、轻工、环保、医药、食品、机械及劳动安全等部门从事工程设计、技术开发、生产技术、经营管理以及工程科学研究等方面工作的高级工程技术人才”，其主干学科为化学工程与技术、动力工程及工程热物理。该专业的课程体系构建各个学校根据自身特点，侧重点有所不同，但均包括了过程、装备、控制的相关内容。其主要课程有:化学、物理、数学、工程力学、工程热力学、工程流体力学、粉体力学、过程工程原理（化工原

理）、工程材料、机械设计、过程设备设计、化工装置设计、过程流体机械、自动控制原理、测量与控制仪表、过程装备控制技术及应用、计算机应用技术等。 （二）过程装备与控制工程学科

过程装备与控制工程学科是工程科学的一个分支。目前，它尚无公认的准确定义。中国工程院高金吉院士认为，过程装备与控制工程学科是机械、化学、电、能源、信息、材料工程等学科的交叉学科，是密切结合过程工业生产实践的工程科学的分支，是在多个大学科发展的基础上交叉、融合而出现的新兴学科分支。过程装备与控制工程学科是以过程工业为服务对象，应完全覆盖过程、装备、控制的学科内容，归纳总结出具有共性的学科基础和学科规律。

四、过程装备与控制工程和过程工程关系

过程装备与控制工程和过程工程都是以过程工业为服务对象的综合性学科。它们都具有多学科的综合性和集成性，也有很大的交叉性、重叠性。过程装备与控制工程学科更侧重于过程工业的硬件一—装备与控制；过程工程更侧重于过程工业的软件—过程工业的三传三转。过程装备与控制工程学科覆盖过程、装备、控制学科，学科的底层支撑是数学、物理、化学、力学、电子学、计算机科学与技术等。支撑过程的主要学科是过程工程（泛化学工程）；支撑装备的学科是机械工程、材料科学与工程、动力工程及工程热物理等；支撑控制的学科有控制工程、电气工程、仪器科学与技术等。过程装备与控制工程将在实现物质转化的工业化的研究、开发、工程实施、生产管理中发挥重要作用。它的主要作用就是综合与集成，支持过程工业的发展。 参考文献

[1]周毅钧，伍广，李雪斌.过程装备与控制工程特色专业建设与实践[J].西部素质教育，2016（24）

[2].甄卫军.关于过程装备与控制工程专业物理化学课程教学方法的探讨[J].广东化工，2013（11）.

[3]张玲艳，邱水才.独立学院过程装备与控制工程专业实践教学的探讨[J].科教文汇（上旬刊），2012（07）. 作者简介

王健，哈尔滨石油学院机械工程学院过程装备与控制工程专业1班，学号201403440135。

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