一種基于LabVIEW的遠程控制實(shí)驗系統

　　目前, 傳統教育體系已經(jīng)越來(lái)越不能適應當今科學(xué)技術(shù)和信息飛速發(fā)展的需要。傳統的教育是以教師講授為主，學(xué)生只是被動(dòng)聽(tīng)講，這種方式已經(jīng)不適應培養人才的要求。另外，在實(shí)驗設施不足的情況下，學(xué)生不能直接參與實(shí)驗過(guò)程操作，不能很好地實(shí)現實(shí)驗教學(xué)目標。傳統的教學(xué)方式不利于充分發(fā)揮學(xué)生的想象力和創(chuàng )造力，也不利于及時(shí)追蹤到最新的科技信息。隨著(zhù)計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )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(xué)思路，即構建虛擬實(shí)驗室的方法。而遠程實(shí)驗教學(xué)多數是利用虛擬技術(shù)實(shí)現，在這種虛擬實(shí)驗中,實(shí)驗者操縱的都不是實(shí)驗設備實(shí)物,看到的只是一些利用三維技術(shù)做出來(lái)的動(dòng)畫(huà),所獲得的實(shí)驗結果當然也不是遠程設備的實(shí)際反映而是通過(guò)公式計算得到的數據[1]。針對這一問(wèn)題,建立一個(gè)可以遠程觀(guān)測和控制實(shí)驗設備的網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗系統是一條有效的解決途徑。它使實(shí)驗者通過(guò)網(wǎng)絡(luò )從異地計算機上進(jìn)行實(shí)驗操作和觀(guān)察,所得到的實(shí)驗結果與在實(shí)驗室得到的結果完全一致,如同真實(shí)操作實(shí)驗設備一樣。

　　1 系統總體結構

　　遠程控制實(shí)驗系統的框架結構和實(shí)現方法如圖1所示,系統以B/S的形式提供服務(wù),用戶(hù)通過(guò)客戶(hù)端的瀏覽器登錄Web服務(wù)器,Web服務(wù)器請求數據庫進(jìn)行身份認證后即可進(jìn)行相應的實(shí)驗。

　　從圖1所示的體系結構可以清楚地看到，通過(guò)LabVIEW調用周立功PCI–5110 CAN 卡的DLL（動(dòng)態(tài)鏈接庫）文件來(lái)構建現場(chǎng)總線(xiàn)控制網(wǎng)絡(luò )，并將控制信號通過(guò)CAN總線(xiàn)發(fā)送到CAN485MB智能協(xié)議轉換器，轉換后通過(guò)RS485接口進(jìn)入PLC，驅動(dòng)現場(chǎng)實(shí)驗裝置。

　　在LabVIEW平臺的網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)的支持下，不需要了解任何網(wǎng)絡(luò )協(xié)議就能編寫(xiě)復雜的分布式應用程序，將控制界面及實(shí)時(shí)的數據信號和現場(chǎng)視頻發(fā)布給客戶(hù)端。本系統的特點(diǎn)是，通過(guò)對各種網(wǎng)絡(luò )通信方式進(jìn)行實(shí)驗比較，使得遠程客戶(hù)端觀(guān)看的視頻延遲最低，清晰度最佳，實(shí)時(shí)性最好，從而為客戶(hù)端提供了充足的視覺(jué)反饋。