一種基于LabVIEW的遠程控制實驗系統(tǒng)

　　目前, 傳統(tǒng)教育體系已經(jīng)越來越不能適應當今科學技術(shù)和信息飛速發(fā)展的需要。傳統(tǒng)的教育是以教師講授為主，學生只是被動聽講，這種方式已經(jīng)不適應培養(yǎng)人才的要求。另外，在實驗設施不足的情況下，學生不能直接參與實驗過程操作，不能很好地實現(xiàn)實驗教學目標。傳統(tǒng)的教學方式不利于充分發(fā)揮學生的想象力和創(chuàng)造力，也不利于及時追蹤到最新的科技信息。隨著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)的不斷發(fā)展，近幾年在教育領(lǐng)域提出了一種新的教學思路，即構(gòu)建虛擬實驗室的方法。而遠程實驗教學多數(shù)是利用虛擬技術(shù)實現(xiàn)，在這種虛擬實驗中,實驗者操縱的都不是實驗設備實物,看到的只是一些利用三維技術(shù)做出來的動畫,所獲得的實驗結(jié)果當然也不是遠程設備的實際反映而是通過公式計算得到的數(shù)據(jù)[1]。針對這一問題,建立一個可以遠程觀測和控制實驗設備的網(wǎng)絡實驗系統(tǒng)是一條有效的解決途徑。它使實驗者通過網(wǎng)絡從異地計算機上進行實驗操作和觀察,所得到的實驗結(jié)果與在實驗室得到的結(jié)果完全一致,如同真實操作實驗設備一樣。

　　1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

　　遠程控制實驗系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)方法如圖1所示,系統(tǒng)以B/S的形式提供服務,用戶通過客戶端的瀏覽器登錄Web服務器,Web服務器請求數(shù)據(jù)庫進行身份認證后即可進行相應的實驗。

　　從圖1所示的體系結(jié)構(gòu)可以清楚地看到，通過LabVIEW調(diào)用周立功PCI–5110 CAN 卡的DLL（動態(tài)鏈接庫）文件來構(gòu)建現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡，并將控制信號通過CAN總線發(fā)送到CAN485MB智能協(xié)議轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換后通過RS485接口進入PLC，驅(qū)動現(xiàn)場實驗裝置。

　　在LabVIEW平臺的網(wǎng)絡通信技術(shù)的支持下，不需要了解任何網(wǎng)絡協(xié)議就能編寫復雜的分布式應用程序，將控制界面及實時的數(shù)據(jù)信號和現(xiàn)場視頻發(fā)布給客戶端。本系統(tǒng)的特點是，通過對各種網(wǎng)絡通信方式進行實驗比較，使得遠程客戶端觀看的視頻延遲最低，清晰度最佳，實時性最好，從而為客戶端提供了充足的視覺反饋。