（1）工艺流程设计训练
平台预置一个典型过程工业的工艺流程（甲醇制氢）。学生学习该工艺流程后选择进行测试，系统将隐藏各设备之间的连线，学生通过选择相关设备的接口，连接工艺线路。以此考察学生对设备功能的了解和工艺的熟悉程度。
（2）设备结构原理认识
系统预置了过程工业的常用装备，如泵、换热器、塔器等模型动画。学生在选定一种装备后，可以观察到设备的内部结构和工作原理。以此帮助学生深入了解设备的功能及其实现方式，也可作为线下学生进行设备设计的参考。
（3）动设备、静设备空间布局
通过选择、拖动等操作，将所有泵、单体设备进行空间布局。预设的布局方式经过优化，如果学生的布局方案与预设不一致，可进行修改。以此考察学生动、静设备布置方式的掌握程度，培养学生的全局意识。
（4）管路连接
设备布置完成后，继续通过选择、拖动等操作，将预置的各条管线连接到相关设备的接管上。由于设备最优位置是确定的，因此预置的管线（已设计好）型式与预置的设备布局方案是匹配的。学生选择一根管线，将其中一个端点与设备上的目标端点相连即可。学生在拖动管线过程中，可以了解管线的空间走向，为线下的管线空视图绘制提供指导。
学生经过甲醇制氢工艺流程学习、设备结构识读、设备与管道布置学习后，完成以下实验步骤。
在工艺流程设计二维界面（图1（a））上：
①完成与原料液储罐V0101相关的流程路线设计；
②完成与预热器E0101相关的流程路线设计；
③完成与汽化塔T0101相关的流程路线设计；
④完成与过热器E0102相关的流程路线设计；
⑤完成与转化器R0101相关的流程路线设计；
⑥完成与冷凝器E0103相关的流程路线设计；
⑦完成与气液分离器V0102相关的流程路线设计；
⑧完成与吸收塔T0102相关的流程路线设计;
⑨完成与解析塔T0103相关的流程路线设计。
（a）工艺设计二维仿真
（b）成套装备设计三维仿真
图1 成套过程装备三维仿真设计平台
整个工艺包含27根线路，此处需要27步操作。工艺连线操作不分先后，即可以从任意一个端口开始连接，只要连接正确即可。工艺连线操作方法如图16所示。
图16 工艺连线操作方法
在设备空间布局三维界面（图1（b））上：按照图17所示的相对位置进行以下操作：
步骤1：选择泵P0101模型并拖动至右下角某一位置（定位参考点）；
步骤2：选择原料液储罐V0101模型，并将其布置在泵P0101右侧且与之在同一水平线上；
步骤3：选择汽化塔T0101模型，并将其布置在原料液储罐V0101右侧且与之在同一水平线上；
步骤4：选择反应器R0101模型，并将其布置在汽化塔T0101右侧且与之在同一水平线上；
步骤5：选择预热器E0101模型，并将其布置在原料液储罐V0101正上方；
步骤6：选择气液分离器V0102模型，并将其布置在预热器E0101正上方；
步骤7：选择冷凝器E0103模型，并将其布置在汽化塔T0101正上方；
步骤8：选择吸收塔T0102模型，并将其布置在冷凝器E0103正上方；
步骤9：选择解析塔T0103模型，并将其布置在吸收塔T0102正上方；
步骤10：选择过热器E0102模型，并将其布置在吸收塔T0102正上方；
步骤11：选择泵P0103模型，并将其布置在泵P0101正上方且与预热器E0101在同一水平线上；
步骤12：选择泵P0102模型，并将其布置在泵P0101和泵P0103的中间位置；
步骤13：选择泵P0104模型，并将其布置在泵P0103正上方；
步骤14：选择泵P0105模型，并将其布置在泵P0104正上方。要求泵P0104和泵P0105在竖直方向上介于预热器E0101和气液分离器V0102之间；
步骤15：选择泵P0106模型，并将其布置在泵P0105正上方且与解析塔T0103在同一水平线上。
图17 设备在水平面上的相对位置
设备布局作方法如图18所示。考虑到操作有一个从生疏到熟练的过程，实际操作时，系统允许布局操作从任一设备开始，但最终的布局结果仍应满足图17所示的设备相对位置关系。
图18 设备布局作方法
所有动、静设备布局完成后，继续将27条管路连接到正确位置，还需要27步操作。管路模型已经根据设备布局设计好，将各个管路模型拖入场景中，找到正确的设备接口，将其连上即可。管道连接过程中，可以不分先后。
操作时，鼠标配合键盘可将模型在三维场景中移动。键盘和鼠标用到的按钮及其功能如图19所示。
图19 键盘和鼠标按钮的对应功能