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深技大首次德國留學生畢業設計交流活動圓滿完成
信息來源:深圳技術大學       時間:2018-12-24      瀏覽次數:

 20181018日,來自德國雷根斯堡應用技術大學(以下簡稱“OTH”)的三名留學生Johannes HermannTobias BohrerOliver Grill抵達深圳技術大學(以下簡稱“深技大”)。作為第一批前來深技大進行畢業設計研究工作的留學生,他們在中德智能制造學院申文靜老師的指導下,在“中德啤酒釀造過程控制”實驗室開展了為期五個星期的研究工作。

 

在三位留學生到來之前,中德智能制造學院已經開展過兩次與本次研究課題相關的國際課程,并在課題研究過程中,發現了當前釀造系統存在糖化階段溫度控制自動化程度低、控制面板復雜等問題。申文靜老師對于研究過程中出現的問題進行了細致地探究和思考后,與德國OTH教授Gerhard Goldmann和教師Siegfried Schrammel進行了多次郵件溝通,最終確定了釀造設備的升級改造方案,即以PLC+觸摸屏和LabVIEW結合OPC server協議兩套系統對釀造設備進行改進,同時圍繞改造升級方案再次細致規劃了留學生畢業設計課題和日程安排。

 

原釀造系統學習

 

在第一周的學習中,留學生們首先參觀實驗室熟悉并了解了釀造設備,隨后進行了啤酒釀造實驗。在何鐵鋒老師和王娓娓老師的幫助下,三位留學生系統全面地了解到原釀造系統在糖化過程中所存在的問題。

 

啤酒釀造實驗

 

留學生們的第二周學習任務,由申文靜老師指導實施設備改造方案的硬件更換:以流量閥代替電磁閥,對蒸汽加熱管道實現多級流量控制。在實驗過程中,留學們嘗試利用LabVIEWOPC server軟件,建立與釀造設備電控柜中Siemens S7-200 PLC的通訊。在LabVIEW環境下結合PID算法和Fuzzy control方法來實現對流量閥的精確自動控制,使糖化溫度迅速達到設定值并且不超調,并進一步測試釀造設備中的附件如泵最大功率下的揚程等,在Asben Hysys中對釀造過程進行初步仿真。

 

在第三周的學習中,留學生們完成了OPC server的安裝,并利用該軟件實現了對釀造設備的泵和電機進行控制,完成了采集新舊溫度傳感器數據的學習任務。在課程研究過程中,師生們還開展了熱烈的討論,積極探討了是否要采用Chien, Hrones, Reswick自整定等方法來確定PID控制的比例、積分和微分參數的相關問題,但是因為整個系統由蒸汽加熱具有較大的延遲性,最后決定采用Fuzzy control

 

麥汁糖度測試

 

流量閥安裝后的手動控制

 

第四周,留學生們的研究工作進展順利。在采用Fuzzy control并結合經驗給定模糊規則時,發現Fuzzy的控制效果優于PID控制。于是決定將Fuzzy算法嵌入LabVIEW控制界面中,最終實現了對釀造設備的控制和溫度準確監控。此外,在學院老師的啟發下,留學生還在手機上安裝了NI Data Dashboards軟件,可以直接對釀造設備進行簡單控制與監測。

 

Prof.Goldmann, Mr.Schrammel遠程視頻介紹研究進展

 

在最后一周的學習中,師生們進行了問題的總結和后續工作的規劃。三位留學生于1122日在深技大實訓樓中德啤酒釀造過程控制實驗室中進行了畢業設計答辯,分別介紹了自己這五周來的研究成果和后續規劃。三位留學生出色的工作成果和答辯表現獲得了評委們的一致認可。在答辯過程中,擔任評委的各位老師還指出了實驗過程與PPT制作中存在的一些不足之處,并提出了切實可行的修改建議。評委老師們認真嚴謹的治學態度和研究精神給三位留學生留下了深刻的印象。留學生們表示受益匪淺,在今后的工作中將會更加注重把控細節,從而將研究成果更好地呈現出來。


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留學生答辯后與所有評委合影

 

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留學生們在畢業設計結束后寫下的感謝留言

 

此次開展的留學生交流工作,開創了接收德國留學生到深技大進行畢業設計工作的先河。在為期五周的研究過程中,圍繞糖化階段溫度控制準確性、LabVIEW環境下控制系統集成和釀造過程仿真這三個方面,深技大的老師與三位研究生進行了深入而富有成效的研究。此次畢業設計以設備改造升級為主要內容,將學術理論研究與工業過程緊密融合,體現了畢業設計命題的實用性,也為深技大今后開展中德互換留學生畢業設計的交流活動提供了寶貴的經驗。

 

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