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《基于 WEB 的遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第八屆工業(yè)儀表與自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議基于WEB的遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)DesignandImplementationoftheWeb-basedRemoteExperimentPlatform張帆李力雄費(fèi)敏銳(上海大學(xué)機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院,上海200072)摘要:總結(jié)和借鑒了國內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展現(xiàn)狀和經(jīng)驗(yàn),將一套本地實(shí)驗(yàn)裝置擴(kuò)展為基于WEB的遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。重新設(shè)計(jì)了原實(shí)驗(yàn)裝置的控制單元,以現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)為通信樞紐,OPC為軟硬件通信接口與網(wǎng)際組態(tài)軟件WebAccess的監(jiān)控節(jié)點(diǎn)相連,使校園網(wǎng)或Internet上的用戶能夠通
2、過WebAccess遠(yuǎn)程控制鍋爐液位和遠(yuǎn)程調(diào)整控制單元PID參數(shù),為構(gòu)建遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供了一種實(shí)用的解決方案。關(guān)鍵詞:基于網(wǎng)絡(luò)OPCPID遠(yuǎn)程調(diào)整Abstract:Bysummarizingandreferringtodomesticandoverseasnetworkedlaboratories,localboilerexperimentaldeviceisextendedtoweb-basedexperimentalplatform.Weredesignthecontrolunitofexperimentaldevice
3、byusingthefieldbusandindustrialEthernetasitscommunicationmethods,OPCasitscommunicationinterfacewhichconnectstosupervisorynodeofWebAccess.RemotecontrolofboilerlevelandremotetuningofPIDparametersviacampusnetorInternetareachieved.Apracticalresolutionforbuildingweb-bas
4、edexperimentalplatformispresented.Keywords:Web-basedOPCPIDRemotetuning0引言從實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的角度來看,建立遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)我國的知識(shí)創(chuàng)新體系有著重要的意義。近年來,隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟和計(jì)算機(jī)的普及,國內(nèi)己有為數(shù)眾多的大學(xué)開辟了網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室,[1]比如:華東師范大學(xué)電子系的基于網(wǎng)絡(luò)的電子線路虛擬實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生可通過互聯(lián)網(wǎng)登錄并訪問實(shí)驗(yàn)室服務(wù)器,完成各種仿真模型的實(shí)驗(yàn)。然而采用抽象符號(hào)表示的虛擬的實(shí)驗(yàn)設(shè)備往往無法代替真正的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,無法實(shí)現(xiàn)真正的實(shí)物實(shí)驗(yàn)。利用網(wǎng)
5、絡(luò)開發(fā)的另一類教學(xué)實(shí)驗(yàn)是遠(yuǎn)程控制實(shí)驗(yàn),遠(yuǎn)程控制實(shí)驗(yàn)與虛擬實(shí)驗(yàn)最大的區(qū)別在于:用戶在客戶端上的所有實(shí)驗(yàn)操作,都通過網(wǎng)絡(luò)真實(shí)作用到相關(guān)物理設(shè)備,設(shè)備再將真實(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)返回給用戶,用戶可以得到與真實(shí)實(shí)驗(yàn)室相同的實(shí)驗(yàn)技術(shù)鍛煉。目前,國外的[2]遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)室發(fā)展速度很快,例如日本Hosei大學(xué)基于WWW的遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。近年來,國內(nèi)的相關(guān)高校也逐步開展了遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)建工作,比如清華大學(xué)精密測控技術(shù)及儀器國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)[3]室的工程光學(xué)遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)等。本文構(gòu)建的正是遠(yuǎn)程控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái),校園網(wǎng)或者Internet上的用戶可以遠(yuǎn)程控制液位
6、并且遠(yuǎn)程調(diào)整控制單元的PID參數(shù)。1系統(tǒng)架構(gòu)原有一套鍋爐實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),現(xiàn)對(duì)其控制單元進(jìn)行重新設(shè)計(jì),以現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)為通信樞紐,OPC為軟硬件通信接口與網(wǎng)際組態(tài)軟件WebAccess的監(jiān)控節(jié)點(diǎn)相連,實(shí)現(xiàn)了校園網(wǎng)或Internet上的用戶能夠通過WebAccess遠(yuǎn)程控制鍋爐液位和遠(yuǎn)程調(diào)整控制單元PID參數(shù)。1第八屆工業(yè)儀表與自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的系統(tǒng)構(gòu)架如下圖1所示。INTERNETWebaccess工程節(jié)點(diǎn)(學(xué)校網(wǎng)站服務(wù)器)校園網(wǎng)Webaccess監(jiān)控節(jié)點(diǎn)(實(shí)驗(yàn)室PC)以太網(wǎng)工業(yè)以太網(wǎng)模塊E1協(xié)議轉(zhuǎn)換器智能單元Dev
7、iceNetProfibusD1D2P1P2DeviceNet從模塊DeviceNet從模塊Profibus從模塊Profibus從模塊智能單元智能單元智能單元智能單元出口壓力測量液位的測量和控制夾套溫度測量爐內(nèi)溫度測量進(jìn)口流量的測量小型鍋爐系統(tǒng)圖1系統(tǒng)架構(gòu)由圖1可知,校園網(wǎng)或者Internet上的每個(gè)授權(quán)用戶都可以通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)一個(gè)小型鍋爐系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制:節(jié)點(diǎn)D1負(fù)責(zé)爐內(nèi)溫度的測量;節(jié)點(diǎn)D2負(fù)責(zé)夾層溫度的測量;節(jié)點(diǎn)P1負(fù)責(zé)液位的測量和控制;節(jié)點(diǎn)P2負(fù)責(zé)進(jìn)口流量的測量;節(jié)點(diǎn)E1負(fù)責(zé)出口壓力的測量。監(jiān)控節(jié)點(diǎn)采用網(wǎng)際組態(tài)軟件
8、WebaAccess對(duì)實(shí)際對(duì)象進(jìn)行組態(tài),使用戶能夠通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)鍋爐進(jìn)行監(jiān)控。WebAccess是完全基于瀏覽器的人機(jī)界面(HMI)和監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集(SCADA)軟件,全部的工程制作都可以通過網(wǎng)絡(luò)在異地使用標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器(如IE)完成,同時(shí)只需在瀏覽器中輸入監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的IP地址就可以對(duì)本地設(shè)備進(jìn)行