高校PLC虛擬遠程實驗室建設(shè)方案：

一 、方案簡介

建設(shè)PLC虛擬遠程實驗室（也叫PLC虛擬仿真實驗室建設(shè)方案）是提高高校實驗室利用效率和減少實驗維護費用的一條切實可行的途徑，引入當今發(fā)展較為成熟的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

針對部分高校工業(yè)自動化實驗室的現(xiàn)狀，結(jié)合的HINET智能網(wǎng)關(guān)和Hinode客戶端軟件，應(yīng)用于校內(nèi)和校外學生的培訓，提供PLC遠程技術(shù)培訓教學實驗功能,同時還有助于解決工業(yè)數(shù)據(jù)在公共網(wǎng)絡(luò)上的安全傳輸難題。

將PLC遠程技術(shù)用于實驗室可增強學生的積極性、趣味性、實驗的靈活性, 同時極大緩解傳統(tǒng)實驗室場地、時間方面的制約。實際運行證明,該系統(tǒng)方案成本低,柔性強,網(wǎng)絡(luò)層次豐富,是一個可激發(fā)學生創(chuàng)新動手能力、更加貼近工業(yè)自動化發(fā)展趨勢的現(xiàn)代綜合實驗室平臺。

二、方案應(yīng)用實例

下面以XX大學PLC遠程虛擬實驗室為例，作具體的應(yīng)用方案介紹：

XX大學PLC實驗室由三菱PLC及虛擬對象組成，其虛擬對象由組態(tài)王軟件結(jié)合研華PCI1756數(shù)字I/O卡構(gòu)成，所編制的組態(tài)王界面具有遠程發(fā)布功能，由于使用PCI1756卡實現(xiàn)了PLCI/O點與虛擬對象的真實物理連接，所以該實驗室是一個具有虛實結(jié)合性質(zhì)的虛擬實驗室。

通過運用PLC遠程方案,能實現(xiàn)校內(nèi)、外學生可以遠程完成PLC實驗練習，在練習過程中可以遠程對實驗室內(nèi)PLC上、下載程序，通過網(wǎng)頁觀察虛擬對象的運行情況，實現(xiàn)對該實驗室的遠程操作。
 

1）PLC虛擬遠程實驗室系統(tǒng)架構(gòu)如下：

系統(tǒng)中，通過HINET智能網(wǎng)關(guān)、云服務(wù)器以及Hinode客戶端構(gòu)建出一個虛擬局域網(wǎng)環(huán)境，通過該虛擬局域網(wǎng)環(huán)境實現(xiàn)遠程PC端本地化連接到實驗室PLC。

HINET智能網(wǎng)關(guān)作為遠程鏈接的通訊終端，云服務(wù)機房作為遠程鏈接確認單位，遠程PC上的Hinode客戶端作為遠程鏈接的客戶端，再配合GXworks等編程軟件實現(xiàn)對PLC的遠程編程和組態(tài)，從而完成實驗室的虛擬化、云端化。

2）PLC虛擬遠程實驗室應(yīng)用功能如下：

（1） 用戶登錄，用戶可以通過該界面進行賬戶注冊，注冊通過管理員審核后即可通過該界面登錄實驗設(shè)備連接頁；
（2） 實驗設(shè)備總覽，通過該界面學員可以看到設(shè)備實驗室總的設(shè)備列表，通過選擇空閑設(shè)備可進行遠程連接；
（3） 設(shè)備使用授權(quán)，在學員較多或者需要進行系統(tǒng)管制時，該功能可以給特定學員進行使用授權(quán)；
（4） 基礎(chǔ)信息，該功能塊主要包含系統(tǒng)組織架構(gòu)表、系統(tǒng)操作日志以及注冊審批；
（5） 源碼庫，可收集并保存PLC與SCADA系統(tǒng)的原始源代碼，方便在學員清空源代碼后進行原始代碼的回復，同時也可以保存學員的練習代碼，方便老師對學員代碼進行評價和指導；
（6） 信息發(fā)布，方便學員與管理員之間的溝通和交流，同時也是系統(tǒng)給用戶發(fā)出通告和提醒的窗口；

3）高校PLC虛擬遠程實驗室建設(shè)目的與意義:

1.提高電氣自動化實驗室實驗設(shè)備的利用率，在實驗室閑置時學員可通過遠程的方式操作實驗室的PLC；

2.實現(xiàn)實驗室設(shè)備共享，方便各高校實驗設(shè)備的整合，學員通過注冊賬戶，不論是校內(nèi)還是校外學生均可以遠程完成PLC實驗練習，在練習過程中可以遠程對實驗室內(nèi)PLC上、下載程序，通過網(wǎng)頁觀察虛擬對象的運行情況；

3.完善學校對學生實操能力的評估,通過教學和實踐的結(jié)合，感知體驗與動手開發(fā)的結(jié)合、方案設(shè)想與實際驗證的結(jié)合，提高學生的動手能力，積累實踐經(jīng)驗，從而整體上提高教學質(zhì)量水平,培養(yǎng)更多創(chuàng)新型技術(shù)人才.