一种基于LabVIEW的远程控制实验系统

　　目前, 传统教育体系已经越来越不能适应当今科学技术和信息飞速发展的需要。传统的教育是以教师讲授为主，学生只是被动听讲，这种方式已经不适应培养人才的要求。另外，在实验设施不足的情况下，学生不能直接参与实验过程操作，不能很好地实现实验教学目标。传统的教学方式不利于充分发挥学生的想象力和创造力，也不利于及时追踪到最新的科技信息。随着计算机技术和网络技术的不断发展，近几年在教育领域提出了一种新的教学思路，即构建虚拟实验室的方法。而远程实验教学多数是利用虚拟技术实现，在这种虚拟实验中,实验者操纵的都不是实验设备实物,看到的只是一些利用三维技术做出来的动画,所获得的实验结果当然也不是远程设备的实际反映而是通过公式计算得到的数据[1]。针对这一问题,建立一个可以远程观测和控制实验设备的网络实验系统是一条有效的解决途径。它使实验者通过网络从异地计算机上进行实验操作和观察,所得到的实验结果与在实验室得到的结果完全一致,如同真实操作实验设备一样。

　　1 系统总体结构

　　远程控制实验系统的框架结构和实现方法如图1所示,系统以B/S的形式提供服务,用户通过客户端的浏览器登录Web服务器,Web服务器请求数据库进行身份认证后即可进行相应的实验。

　　从图1所示的体系结构可以清楚地看到，通过LabVIEW调用周立功PCI–5110 CAN 卡的DLL（动态链接库）文件来构建现场总线控制网络，并将控制信号通过CAN总线发送到CAN485MB智能协议转换器，转换后通过RS485接口进入PLC，驱动现场实验装置。

　　在LabVIEW平台的网络通信技术的支持下，不需要了解任何网络协议就能编写复杂的分布式应用程序，将控制界面及实时的数据信号和现场视频发布给客户端。本系统的特点是，通过对各种网络通信方式进行实验比较，使得远程客户端观看的视频延迟最低，清晰度最佳，实时性最好，从而为客户端提供了充足的视觉反馈。