張秀玲

（長春金融高等?？茖W?，F(xiàn)代教育中心，吉林長春 13001）

世紀進行的計算機革命活動促使人類社會逐漸進入到信息與文明發(fā)展的時代?；ぎa(chǎn)業(yè)是國民體系的支柱產(chǎn)業(yè)，同時計算機技術(shù)應(yīng)用價值匪淺，這也使得計算機逐漸成為化工體系發(fā)展必不可少的工具與元素。如今，計算機技術(shù)已經(jīng)滲透到了化工過程的不同分支領(lǐng)域當中，特別是在新時代，計算機在化工領(lǐng)域的應(yīng)用得到了飛速發(fā)展，是化工行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

1 計算機在化工領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀

在化工行業(yè)當中，計算機技術(shù)得到了廣泛的運用，所呈現(xiàn)出來的應(yīng)用價值也得到了更多人的重視。如今，計算機技術(shù)在化工行業(yè)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在化工設(shè)計、化工生產(chǎn)與教學等方面，應(yīng)用價值明顯。

1.1 基于計算機技術(shù)的化工設(shè)計

在進行化工設(shè)計工作時，計算機技術(shù)的應(yīng)用效果明顯，其應(yīng)用價值主要體現(xiàn)在化工模型設(shè)計與計算機制圖的過程中，這在一定程度上降低了化工設(shè)計的難度，使得化工設(shè)計體系更為直觀和形象[1]。

1.1.1 計算機技術(shù)輔助制圖

在化工領(lǐng)域，計算機輔助制圖技術(shù)的起步相對比較早，如今，在化工設(shè)計體系內(nèi)，運用最多的圖形軟件體系是AutoCAD 系統(tǒng)，其能夠?qū)鹘y(tǒng)的圖板與計算器進行替代，計算機技術(shù)能夠結(jié)合化工制圖的標準對化工機械、設(shè)備與工藝流程的圖紙等進行繪制，使得圖紙繪制呈現(xiàn)出更強的技術(shù)性，更為生動和形象。

1.1.2 化工模擬設(shè)計

借助計算機技術(shù)進行輔助計算工作能夠使得化工模擬過程更為形象，促使化工設(shè)計體系的品質(zhì)與效率水平得以提升。模擬設(shè)計工作的關(guān)鍵是借助數(shù)學模型來對化工流程進行表現(xiàn)，這些化工流程往往涵蓋著一個或者多個單元過程?，F(xiàn)在的Aspenplus 和 Pro II 軟件能夠?qū)ξ锪吓c熱量進行衡算，也能夠?qū)卧嬎氵^程進行優(yōu)化，選擇更優(yōu)的方案，其在化學工程、制藥與石油等過程中得到了廣泛的應(yīng)用。

1.2 化工企業(yè)監(jiān)控過程

在國內(nèi)的化工行業(yè)，中小型規(guī)模的企業(yè)比較多，對化工生產(chǎn)進行過程控制方式主要是單回路控制。因為工藝相對落后，控制手段水平比較低，運行無法長期維持穩(wěn)定，在這樣的背景下，借助計算機的監(jiān)控技術(shù)對其進行技術(shù)改造是非常必要的。計算機監(jiān)控技術(shù)主要涵蓋著軟件與硬件兩個板塊的內(nèi)容。在20世紀80年代前，計算機監(jiān)控體系的硬件主要是對規(guī)模比較小的回路進行控制、對獨立性比較強的間歇生產(chǎn)程序進行控制，在此基礎(chǔ)上，運用穩(wěn)定進行生產(chǎn)、精度相對較高以及能耗比較少的集散系統(tǒng)，將化工企業(yè)信息溝通的范圍逐漸拓展到化工現(xiàn)場控制體系層面，這些系統(tǒng)逐漸在化工企業(yè)得到了普遍運用。在化工企業(yè)的自動控制體系當中，監(jiān)控軟件的應(yīng)用最為普遍，化工監(jiān)控的軟件系統(tǒng)能夠?qū)Σ僮髁鞒痰漠嬅孢M行設(shè)計、對信號進行采集、進行動態(tài)報警等不同類型的工作，使得化工企業(yè)的生產(chǎn)過程被實時監(jiān)控。

1.3 基于計算機技術(shù)的化工科研與教學

在教學與科研體系內(nèi)，計算機技術(shù)逐漸發(fā)展成為有效的工具與技術(shù)，其應(yīng)用相對廣泛，經(jīng)常被運用在數(shù)據(jù)處理、數(shù)值計算、仿真與信息檢索等不同的方面，為化工科研活動技術(shù)水平的提升奠定了基礎(chǔ)，提高了教學品質(zhì)。

1.3.1 數(shù)據(jù)信息處理與計算

在數(shù)據(jù)信息處理以及數(shù)值計算體系中的軟件系統(tǒng)處于不斷完善的過程中，對數(shù)據(jù)信息進行處理和計算的效果也得到了全面提升，為數(shù)據(jù)體系的完善奠定了基礎(chǔ)。

1.3.2 化工仿真

仿真是借助系統(tǒng)模型來對系統(tǒng)本質(zhì)與規(guī)律展開研究與分析以及實驗活動，屬于系統(tǒng)性的方法，其能夠?qū)⒈容^傳統(tǒng)的授課內(nèi)容變得更加形象和生動，將管道、閥門等化工儀器設(shè)備形象地展示給學生們，為教學效率與品質(zhì)的提升奠定了基礎(chǔ)。在化工體系當中，計算機化工仿真技術(shù)的價值主要體現(xiàn)在化工教學與生產(chǎn)實習過程中，比如借助動態(tài)的數(shù)學模型對化工原理進行模擬實驗操作，借助互動的動畫來對現(xiàn)場的實踐操作過程進行模擬，從而形成與真實實驗相同的結(jié)果。在進行生產(chǎn)實習時，學生可以借助計算機仿真體系進行上機操作，對工廠的化工工藝流程進行了解，從而深入學習并且掌握化工過程的操作原理，強化工藝與工程意識，提升問題分析與解決能力。

1.3.3 化工信息的檢索

在化工教育體系的信息化過程中，對網(wǎng)上信息檢索過程進行熟悉是基礎(chǔ)性的要求。如今，計算機技術(shù)逐漸發(fā)展成為最為全面的信息傳輸工具，是有效的信息載體，借助計算機技術(shù)進入到數(shù)據(jù)庫當中能夠?qū)Υ蟛糠值幕の墨I與其他信息進行獲取。與化工相關(guān)性比較強的資源導航體系當中所蘊含的化學資源比較多，側(cè)重點不同，服務(wù)的對象也存在一定的差異性。如今，各種類型的化工信息檢索網(wǎng)站被創(chuàng)建，網(wǎng)站的訪問人數(shù)攀升，為人們更快地獲取化工信息提供了便利，為化工體系的進一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

計算機技術(shù)在化工領(lǐng)域三個方面的應(yīng)用，盡管對象、方法與相應(yīng)的任務(wù)存在一定的差異性，然而也是相互交叉和相通的，能夠相互促進和發(fā)展。

2 計算機技術(shù)的在化工領(lǐng)域的應(yīng)用進展

在21世紀，化工領(lǐng)域內(nèi)的計算機技術(shù)發(fā)展速度得以全面提升，這很大程度上促進了化工不同領(lǐng)域的進一步發(fā)展。隨著時間的推移，計算機技術(shù)的應(yīng)用得到了一定的進展，其應(yīng)用廣泛力度不斷提升。

2.1 基于計算機技術(shù)化工設(shè)計應(yīng)用進展

計算機輔助化工繪圖軟件已經(jīng)能夠?qū)σ?guī)模比較大的化工裝置、三維的實體模型進行設(shè)計。計算機輔助繪圖軟件呈現(xiàn)出的運算與繪圖處理能力水平比較高，逐漸被運用在國內(nèi)外的化工設(shè)計行業(yè)領(lǐng)域的大型工程當中?；び嬎隳M設(shè)計的進展體現(xiàn)在如下兩個不同的層面上：首先，國內(nèi)外都發(fā)展了創(chuàng)新性的化工應(yīng)用軟件系統(tǒng)，這使得化工設(shè)備設(shè)計具備了更多的工具，其次，借助Aspen 或Pro/II 等流程模擬的軟件能夠開展二次的開發(fā)工作。

2.2 基于計算機技術(shù)的化工生產(chǎn)應(yīng)用進展

在新的時代背景下，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系的發(fā)展促使化工生產(chǎn)的自控體系逐漸發(fā)展成為對整個生產(chǎn)系統(tǒng)的自控，但是這樣的生產(chǎn)體系并不在某一個地方或者國家。在化工計算機控制體系當中，系統(tǒng)性的功能并不再僅僅體現(xiàn)在控制層面上，比如化工計算生產(chǎn)與過程體系技術(shù)發(fā)展的目標是對企業(yè)當中生產(chǎn)與經(jīng)營過程中的獨立存在的子系統(tǒng)，比如自控體系、計算機輔助設(shè)計、信息管理體系等，借助計算機網(wǎng)絡(luò)將其構(gòu)成有機體系，逐漸形成與不確定和多邊形的生產(chǎn)環(huán)境相適應(yīng)的體系，從而提升化工生產(chǎn)過程的品質(zhì)與效益水平，為化工生產(chǎn)體系的全面發(fā)展提供保障。

2.3 基于計算機技術(shù)的化工科研與教學應(yīng)用進展

在進行化工科研與教學活動中時，計算機技術(shù)的應(yīng)用進展主要體現(xiàn)在如下幾個方面：

（1）對數(shù)據(jù)進行處理以及對數(shù)值進行計算的軟件系統(tǒng)發(fā)展速度相對較快，比如對特種化工生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)信息進行處理的軟件系統(tǒng)開發(fā)，例如用Authorware 開發(fā)的化工原理精餾實驗數(shù)據(jù)處理軟件，對實驗進行過程中可能出現(xiàn)的問題進行直觀地映射，并且提前對其進行解決。

（2）計算機軟件不再限制于功能比較強大的軟件系統(tǒng)開發(fā)過程中，而是對解決特定問題的程序進行開發(fā)。

（3）計算機仿真教學過程不再停留在化工原理課程與單一性的生產(chǎn)流程上，需要與化工原理等課程知識以及生產(chǎn)實習的流程融合起來發(fā)展成為復雜程度更高的仿真實習體系。

如今，計算機技術(shù)整體的發(fā)展速度不斷提升，計算機技術(shù)的全球化程度提升使得相關(guān)人員能夠在數(shù)據(jù)庫當中對化工信息進行檢索，從而使得化工行業(yè)國際信息被檢索成為可能，計算機網(wǎng)絡(luò)體系的建設(shè)逐漸使得遠程控制成為可能。此外，計算機在化工數(shù)據(jù)信息的采集、故障的診斷與處理事故等方面得到了長足發(fā)展。

3 計算機技術(shù)在化工領(lǐng)域的應(yīng)用展望

3.1 基于計算機技術(shù)的化工設(shè)計

將來，化工CAD 體系的設(shè)計不再停留在二維或者三維繪圖層面上，而是需要逐漸發(fā)展成為三維形式的集成設(shè)計體系，也就是將CAD、CAM、CAE 進行高度集成。在傳統(tǒng)設(shè)計體系的基礎(chǔ)上對專家體系技術(shù)進行智能設(shè)計也是計算機模擬設(shè)計軟件體系的主要發(fā)展方向。

3.2 基于計算機技術(shù)的化工生產(chǎn)

在化工生產(chǎn)體系內(nèi)，計算機技術(shù)未來的應(yīng)用重點在于人工智能與機器人技術(shù)；

（1）將計算機體系邏輯分析與計算能力和化工生產(chǎn)體系進行緊密結(jié)合從而創(chuàng)建出化工行業(yè)的人工智能系統(tǒng)，其在對化工知識進行加工與處理過程中發(fā)揮出巨大的作用；

（2）在化工行業(yè)當中，機器人具備比較廣闊的發(fā)展前景，在對化工生產(chǎn)的工藝流程進行熟悉以及對化工體系的功能進行控制的過程中，可以運用現(xiàn)代化的智能機器人，將其替代人員在污染與腐蝕等有害環(huán)境當中進行相應(yīng)的工作，從而使得化工生產(chǎn)過程的健康程度得以提升。

3.3 基于計算機技術(shù)的化工教研與教學

在進行化工科研活動的過程中，對數(shù)據(jù)信息進行處理以及計算的軟件體系逐漸朝著職能、綜合與集成等方向發(fā)展。發(fā)揮出計算機軟件系統(tǒng)的作用，能夠?qū)χ悄芑哪Ｐ瓦M行創(chuàng)建，比如在對活性炭吸附過程進行分析的過程中，所創(chuàng)建的網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)θ玖献陨淼奈章视绊懸蛩剡M行模擬。在進行教學實踐的過程中，計算機化工仿真體系能夠得以升級，智能化體系的開發(fā)程度得以全面提升。計算機化工技術(shù)體系的全面發(fā)展能夠為化工科研與教學的活動創(chuàng)造出更多的機遇，比如進行遠程計算和化工教學或者是進行學術(shù)會議與探討活動等，都是計算機化工科研體系發(fā)展的重要方向。

4 結(jié)束語

在國內(nèi)外化工產(chǎn)業(yè)當中，計算機體系的應(yīng)用呈現(xiàn)出根本上的變化趨勢，計算機技術(shù)的運用解決了很多化工行業(yè)的難題。計算機技術(shù)促使化工行業(yè)的工作人員能夠在進行科研、生產(chǎn)、設(shè)計與教學活動時完成高品質(zhì)與高效率的工作。此外，計算機技術(shù)在化工體系的應(yīng)用范圍處于不斷拓展的過程中，應(yīng)用強度不斷加深，這還需要化工人員的共同努力，為化工行業(yè)的發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。