高校PLC虛擬遠(yuǎn)程實驗室建設(shè)方案：

一 、方案簡介

建設(shè)PLC虛擬遠(yuǎn)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(hù)費用的一條切實可行的途徑，引入當(dāng)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(xué)生的培訓(xùn)，提供PLC遠(yuǎn)程技術(shù)培訓(xùn)教學(xué)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(yuǎn)程技術(shù)用于實驗室可增強學(xué)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(xué)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(xué)PLC遠(yuǎn)程虛擬實驗室為例，作具體的應(yīng)用方案介紹：

XX大學(xué)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(yuǎn)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(yuǎn)程方案,能實現(xiàn)校內(nèi)、外學(xué)生可以遠(yuǎn)程完成PLC實驗練習(xí)，在練習(xí)過程中可以遠(yuǎn)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(yuǎn)程操作。
 

1）PLC虛擬遠(yuǎn)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(yuǎn)程PC端本地化連接到實驗室PLC。

HINET智能網(wǎng)關(guān)作為遠(yuǎn)程鏈接的通訊終端，云服務(wù)機房作為遠(yuǎn)程鏈接確認(rèn)單位，遠(yuǎn)程PC上的Hinode客戶端作為遠(yuǎn)程鏈接的客戶端，再配合GXworks等編程軟件實現(xiàn)對PLC的遠(yuǎn)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(yuǎn)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(jìn)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(xué)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(jìn)行遠(yuǎn)程連接；
（3） 設(shè)備使用授權(quán)，在學(xué)員較多或者需要進(jìn)行系統(tǒng)管制時，該功能可以給特定學(xué)員進(jìn)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(xué)員清空源代碼后進(jìn)行原始代碼的回復(fù)，同時也可以保存學(xué)員的練習(xí)代碼，方便老師對學(xué)員代碼進(jìn)行評價和指導(dǎo)；
（6） 信息發(fā)布，方便學(xué)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(yuǎn)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(xué)員可通過遠(yuǎn)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(xué)員通過注冊賬戶，不論是校內(nèi)還是校外學(xué)生均可以遠(yuǎn)程完成PLC實驗練習(xí)，在練習(xí)過程中可以遠(yuǎn)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(xué)校對學(xué)生實操能力的評估,通過教學(xué)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(xué)生的動手能力，積累實踐經(jīng)驗，從而整體上提高教學(xué)質(zhì)量水平,培養(yǎng)更多創(chuàng)新型技術(shù)人才.