南通大学PLC虚拟远程实验室项目

　　项目背景:

　　南通大学坐落于素有“江海明珠”、“中国近代第一城”美誉的沿海开放城市——江苏省南通市，为一所规模结构合理、学科门类齐全、教学质量优秀、办学效益明显的地方综合性大学。江苏省教育厅公布2016年省级虚拟仿真实验教学共享平台及在线开放虚拟仿真实验教学项目遴选结果，南通大学4个虚拟仿真实验项目榜上有名，被遴选为省级在线开放虚拟仿真实验教学项目。其中，交通学院“交通运输在线虚拟仿真实验”、电气工程学院“PLC实验虚拟对象”被遴选为立项项目.2017年9月13日,华辰智通通过投标,成功取得"南通大学PLC虚拟远程实验室"建设项目.

　　一 、方案简介

　　建设PLC虚拟远程实验室是提高高校实验室利用效率和减少实验维护费用的一条切实可行的途径.引入当今发展较为成熟的物联网技术,针对部分高校工业自动化实验室的现状，结合的HINET智能网关和Hinode客户端软件，应用于校内和校外学生的培训，提供PLC远程技术培训教学实验功能,同时还有助于解决工业数据在公共网络上的安全传输难题。将PLC远程技术用于实验室可增强学生的积极性、趣味性、实验的灵活性, 同时极大缓解传统实验室场地、时间方面的制约。实际运行证明,该系统方案成本低,柔性强,网络层次丰富,是一个可激发学生创新动手能力、更加贴近工业自动化发展趋势的现代综合实验室平台。

　　二、方案应用实例

　　南通大学PLC虚拟远程实验室由三菱PLC及虚拟对象组成，其虚拟对象由组态王软件结合研华PCI1756数字I/O卡构成，所编制的组态王界面具有远程发布功能，由于使用PCI1756卡实现了PLCI/O点与虚拟对象的真实物理连接，所以该实验室是一个具有虚实结合性质的虚拟实验室。通过运用PLC远程方案,能实现校内、外学生可以远程完成PLC实验练习，在练习过程中可以远程对实验室内PLC上、下载程序，通过网页观察虚拟对象的运行情况，实现对该实验室的远程操作。

　　1)PLC虚拟远程实验室系统架构如下：

　　系统中，通过HINET智能网关、云服务器以及Hinode客户端构建出一个虚拟局域网环境，通过该虚拟局域网环境实现远程PC端本地化连接到实验室PLC。HINET智能网关作为远程链接的通讯终端，云服务机房作为远程链接确认单位，远程PC上的Hinode客户端作为远程链接的客户端，再配合GXworks等编程软件实现对PLC的远程编程和组态，从而完成实验室的虚拟化、云端化。

　　2)PLC虚拟远程实验室应用功能如下：

　　(1) 用户登录，用户可以通过该界面进行账户注册，注册通过管理员审核后即可通过该界面登录实验设备连接页;

　　(2) 实验设备总览，通过该界面学员可以看到设备实验室总的设备列表，通过选择空闲设备可进行远程连接;

　　(3) 设备使用授权，在学员较多或者需要进行系统管制时，该功能可以给特定学员进行使用授权;

　　(4) 基础信息，该功能块主要包含系统组织架构表、系统操作日志以及注册审批;

　　(5) 源码库，可收集并保存PLC与SCADA系统的原始源代码，方便在学员清空源代码后进行原始代码的回复，同时也可以保存学员的练习代码，方便老师对学员代码进行评价和指导;

　　(6) 信息发布，方便学员与管理员之间的沟通和交流，同时也是系统给用户发出通告和提醒的窗口;

　　(建成后的PLC远程实验室)

　　3)目的与意义:

　　1提高电气自动化实验室实验设备的利用率，在实验室闲置时学员可通过远程的方式操作实验室的PLC;

　　2实现实验室设备共享，方便各高校实验设备的整合，学员通过注册账户，不论是校内还是校外学生均可以远程完成PLC实验练习，在练习过程中可以远程对实验室内PLC上、下载程序，通过网页观察虚拟对象的运行情况;

　　3完善学校对学生实操能力的评估,通过教学和实践的结合，感知体验与动手开发的结合、方案设想与实际验证的结合，提高学生的动手能力，积累实践经验，从而整体上提高教学质量水平,培养更多创新型技术人才.