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深技大首次德国留学生毕业设计交流活动圆满完成
信息来源:深圳技术大学       时间:2018-12-24      浏览次数:

 20181018日,来自德国雷根斯堡应用技术大学(以下简称“OTH”)的三名留学生Johannes HermannTobias BohrerOliver Grill抵达深圳技术大学(以下简称“深技大”)。作为第一批前来深技大进行毕业设计研究工作的留学生,他们在中德智能制造学院申文静老师的指导下,在“中德啤酒酿造过程控制”实验室开展了为期五个星期的研究工作。

 

在三位留学生到来之前,中德智能制造学院已经开展过两次与本次研究课题相关的国际课程,并在课题研究过程中,发现了当前酿造系统存在糖化阶段温度控制自动化程度低、控制面板复杂等问题。申文静老师对于研究过程中出现的问题进行了细致地探究和思考后,与德国OTH教授Gerhard Goldmann和教师Siegfried Schrammel进行了多次邮件沟通,最终确定了酿造设备的升级改造方案,即以PLC+触摸屏和LabVIEW结合OPC server协议两套系统对酿造设备进行改进,同时围绕改造升级方案再次细致规划了留学生毕业设计课题和日程安排。

 

原酿造系统学习

 

在第一周的学习中,留学生们首先参观实验室熟悉并了解了酿造设备,随后进行了啤酒酿造实验。在何铁锋老师和王娓娓老师的帮助下,三位留学生系统全面地了解到原酿造系统在糖化过程中所存在的问题。

 

啤酒酿造实验

 

留学生们的第二周学习任务,由申文静老师指导实施设备改造方案的硬件更换:以流量阀代替电磁阀,对蒸汽加热管道实现多级流量控制。在实验过程中,留学们尝试利用LabVIEWOPC server软件,建立与酿造设备电控柜中Siemens S7-200 PLC的通讯。在LabVIEW环境下结合PID算法和Fuzzy control方法来实现对流量阀的精确自动控制,使糖化温度迅速达到设定值并且不超调,并进一步测试酿造设备中的附件如泵最大功率下的扬程等,在Asben Hysys中对酿造过程进行初步仿真。

 

在第三周的学习中,留学生们完成了OPC server的安装,并利用该软件实现了对酿造设备的泵和电机进行控制,完成了采集新旧温度传感器数据的学习任务。在课程研究过程中,师生们还开展了热烈的讨论,积极探讨了是否要采用Chien, Hrones, Reswick自整定等方法来确定PID控制的比例、积分和微分参数的相关问题,但是因为整个系统由蒸汽加热具有较大的延迟性,最后决定采用Fuzzy control

 

麦汁糖度测试

 

流量阀安装后的手动控制

 

第四周,留学生们的研究工作进展顺利。在采用Fuzzy control并结合经验给定模糊规则时,发现Fuzzy的控制效果优于PID控制。于是决定将Fuzzy算法嵌入LabVIEW控制界面中,最终实现了对酿造设备的控制和温度准确监控。此外,在学院老师的启发下,留学生还在手机上安装了NI Data Dashboards软件,可以直接对酿造设备进行简单控制与监测。

 

Prof.Goldmann, Mr.Schrammel远程视频介绍研究进展

 

在最后一周的学习中,师生们进行了问题的总结和后续工作的规划。三位留学生于1122日在深技大实训楼中德啤酒酿造过程控制实验室中进行了毕业设计答辩,分别介绍了自己这五周来的研究成果和后续规划。三位留学生出色的工作成果和答辩表现获得了评委们的一致认可。在答辩过程中,担任评委的各位老师还指出了实验过程与PPT制作中存在的一些不足之处,并提出了切实可行的修改建议。评委老师们认真严谨的治学态度和研究精神给三位留学生留下了深刻的印象。留学生们表示受益匪浅,在今后的工作中将会更加注重把控细节,从而将研究成果更好地呈现出来。


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留学生答辩后与所有评委合影

 

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留学生们在毕业设计结束后写下的感谢留言

 

此次开展的留学生交流工作,开创了接收德国留学生到深技大进行毕业设计工作的先河。在为期五周的研究过程中,围绕糖化阶段温度控制准确性、LabVIEW环境下控制系统集成和酿造过程仿真这三个方面,深技大的老师与三位研究生进行了深入而富有成效的研究。此次毕业设计以设备改造升级为主要内容,将学术理论研究与工业过程紧密融合,体现了毕业设计命题的实用性,也为深技大今后开展中德互换留学生毕业设计的交流活动提供了宝贵的经验。

 

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