美国曼哈顿学院使用 MATLAB 为化学工程专业的学生提供控制室体验
“使用 MATLAB，化学工程专业的学生通过远程控制气体渗透试验和采集数据获得了控制室体验。”
关键成果
- 化学工程专业的学生提升了亟需的行业技能
- 控制室设置使学生能够体验不同工程角色的工作
- 远程实验室为其他教育工作者进行在线试验提供了模板
示意图：由 MATLAB App 控制的实验室设备，用于在曼哈顿学院进行气体渗透试验。物理装置由 Jason Risolo（2020 年获化学工程学士学位，2022 年获硕士学位）搭建，原理图由 Emily Oldag（2021 年获化学工程学士学位，2022 年获硕士学位）准备。
实验室是化学工程专业的学生培养行业亟需的技能的重要途径。曼哈顿学院的 Aravind Suresh 博士将远程控制集成到了物理化学工程实验室，让使用者可以模拟真实被控对象中的工作。他用 MATLAB® App 设计工具设计了一个自定义 App，使学生在获得实践经验的同时，可以控制实验室设备。
借助此 App，学生可以远程访问旨在将空气分离成富氧和富氮气流的气体渗透试验。一名学生驻扎在“现场”，其余学生在“控制室”进行试验。在试验过程中，学生轮流体验现场工程师和控制室工程师的角色。
经过编程，该 App 通过可编程逻辑控制器 (PLC) 使用 Modbus® 协议和 Industrial Communication Toolbox™ 与大多数设备直接通信。从该 App 采集的数据，包括温度、压力、阀门位置（开/关以及打开百分比）和氧气浓度，会以表格形式实时显示在该 App 中，同时记录在 Excel 文件中。氧气浓度也以图形方式显示，而所有其他数据（如摩尔流率、物料平衡、N2 选择性和 N2 回收率）的计算，则由学生使用在 Excel® 文件中记录的原始数据执行。
此外，Suresh 博士还要求 2023 年春季学习化学工程实验室课程的高年级学生使用 MATLAB App 设计工具为直通管道试验创建 App 并在期末时展示这些 App。精选的 App 将在 File Exchange 上公开分享，以使其他教师和学生能够通过虚拟 App 体验物理试验。
