一種基于LabVIEW的遠程控制實驗系統

　　目前, 傳統教育體系已經越來越不能適應當今科學技術和信息飛速發展的需要。傳統的教育是以教師講授為主，學生只是被動聽講，這種方式已經不適應培養人才的要求。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，不能很好地實現實驗教學目標。傳統的教學方式不利于充分發揮學生的想象力和創造力，也不利于及時追蹤到最新的科技信息。隨著計算機技術和網絡技術的不斷發展，近幾年在教育領域提出了一種新的教學思路，即構建虛擬實驗室的方法。而遠程實驗教學多數是利用虛擬技術實現，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做出來的動畫,所獲得的實驗結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據[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絡實驗系統是一條有效的解決途徑。它使實驗者通過網絡從異地計算機上進行實驗操作和觀察,所得到的實驗結果與在實驗室得到的結果完全一致,如同真實操作實驗設備一樣。

　　1 系統總體結構

　　遠程控制實驗系統的框架結構和實現方法如圖1所示,系統以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服務器請求數據庫進行身份認證后即可進行相應的實驗。

　　從圖1所示的體系結構可以清楚地看到，通過LabVIEW調用周立功PCI–5110 CAN 卡的DLL（動態鏈接庫）文件來構建現場總線控制網絡，并將控制信號通過CAN總線發送到CAN485MB智能協議轉換器，轉換后通過RS485接口進入PLC，驅動現場實驗裝置。

　　在LabVIEW平臺的網絡通信技術的支持下，不需要了解任何網絡協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據信號和現場視頻發布給客戶端。本系統的特點是，通過對各種網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。