专利名称：可编程远程遥控实验系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及现代远程教育中的一种可编程远程遥控实验系统。
背景技术：
远程教育是一种通过广播、电视、计算机网络或其他通讯方式进行教学的教育方法。教学实践少不了需要进行实验，因此如何进行远程实验是有效开展远程教育的重要内容之一。
随着计算机和网络技术的快速发展，现今通过计算机仿真和多媒体技术构成的各种虚拟实验系统，利用计算机网络技术和远程连接软件，已经可以开展许多类型的远程实验。但是，现有远程实验系统还存在如下不足只能进行实验室预先设定的实验项目，学生不能对远程实验项目按照自己的要求进行设计、编程、调试、修改，即不能进行满足从“0”开始的自主远程实验。事实上现有远程实验系统只是让学生在远程系统中演示了预先设定的实验程序、然后得到一个实验结果而已，而没有让学生在实验中进行实践工作中应该包含的设计、选定、调试和修改等内容。因此，现有远程实验系统尚不能完全符合开放性、广泛性、自主性、实践性的远程教育要求。
发明内容
本发明的目的是针对现有远程实验系统的现状，为了提高远程实验的开放性、广泛性、自主性和实践性，提供一种可编程远程遥控实验系统，使学生可以在异地通过计算机网络与学校实验系统的连接进行多种自选实验项目的设计、编程、调试、修改、运行、监视和结果保存等远程操作。
本发明的技术方案是可编程远程遥控实验系统，包括学生实验计算机、网络系统、实验室计算机服务器、实验箱，其特征在于所述实验系统还包括设置在实验室的可编程控制器(PLC)；所述实验箱包括旋转运动部件、直线运动部件以及与可编程控制器电连接的控制电路；所述实验箱按照可编程控制器(PLC)内运行的程序，执行以旋转和直线运动部件的运动状态的组合来模拟表达的多种机器或设备的工作状态或过程；所述可编程远程遥控实验系统的连接方法是学生实验计算机通过网络系统与实验室计算机服务器连接，可编程控制器(PLC)通讯端口与实验室计算机服务器连接，实验箱与可编程控制器(PLC)连接。
上述可编程远程遥控实验系统，其中所述的可编程控制器(PLC)满足远程遥控转换编程、运行工作状态和起动、停止操作的功能，可采用三菱FX系列、或欧姆龙CPM系列、或西门子S7-200系列、或松下FP0系列。
上述可编程远程遥控实验系统，其中所述实验箱包括一个旋转运动部件、三个直线运动部件、与可编程控制器电连接的控制电路，以及附件。
本发明采用了可编程控制器和计算机服务器两级控制方式，使学生可以借助计算机的共享平台通过网络对可编程控制器进行远程编程和遥控运行程序，在可编程控制器和实验箱电路的控制下，实验箱中的旋转和直线运动部件可模拟多种机器或设备的工作状态或过程；由于实验的运行程序是可以在远程反复编制的，所以，根据实验的观察结果可以对运行程序进行调试、修改等操作。本发明使远程实验具有可以自行设计实验项目、编程、运行、调试、修改的特点，进一步接近了远程实验的开放性、广泛性、自主性和实践性的要求。
图1是本发明的结构框图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
参见图1所示，可编程远程遥控实验系统包括学生实验计算机1、网络系统2、实验室计算机服务器3、可编程控制器(PLC)4、实验箱5、摄像头6。其中，实验箱5由一个旋转运动部件、三个直线运动部件、控制电路以及其它附件组成；摄像头6用于观察实验箱现场实验设备运行实况；连接学生实验计算机1与实验室计算机服务器3的网络系统2，可以是局域网、因特网，为了保证实验过程和图像的实时性，宜使用宽带网络进行连接；可编程控制器(PLC)4采用能满足远程遥控转换编程、运行工作状态和起动、停止操作功能的三菱FX系列可编程控制器(PLC)。可编程远程遥控实验系统的连接方式是学生实验计算机1通过网络系统2连接到实验室计算机服务器3，服务器3的串形口(COM)连接可编程控制器(PLC)4，可编程控制器(PLC)4的输入、输出口连接实验箱5的电动调节装置和传感器检测装置，服务器3的USB口连接摄像头6。
上述实验箱5内的旋转和直线运动部件可以代表多种机器或设备中的运动部件，事先设定实验箱5内的旋转和直线运动部件所代表的对象，可以模拟执行多种机器或设备的工作状态或过程，例如电动机运转、钻床钻头的转动与升降、车床主轴的旋转和刀架的移动、铣床铣刀的旋转和工作台的移动或升降，其它类似可以模拟控制的机床设备还包括磨床、组合机床、机械手、道路红绿灯、水塔、电梯等。
采用本发明进行远程实验，一般包括以下步骤实验准备、网络连接、为实验项目编程、程序调试、运行程序并监视程序运行过程、分析判断实验结果、完成实验并将实验结果存盘。从整个实验过程可以看出，通过远程编程并遥控模拟机器或设备的工作状态或过程，学生实际上经历了从实验项目的确定、机器设备控制方法及运行程序的设计，到运行状态调试、修改、获取实验结果等全部实验过程。这种具有从“0”开始、可以自主设计和修改特点的远程实验进一步满足了远程实验的开放性、广泛性、自主性和实践性的要求。
权利要求
1.可编程远程遥控实验系统，包括学生实验计算机、网络系统、实验室计算机服务器、实验箱，其特征在于所述实验系统还包括设置在实验室的可编程控制器(PLC)；所述实验箱包括旋转运动部件、直线运动部件以及与可编程控制器电连接的控制电路；所述实验箱按照可编程控制器(PLC)内运行的程序，执行以旋转和直线运动部件的运动状态的组合来模拟表达的多种机器或设备的工作状态或过程；所述可编程远程遥控实验系统的连接方法是学生实验计算机通过网络系统与实验室计算机服务器连接，可编程控制器(PLC)通讯端口与实验室计算机服务器连接，实验箱与可编程控制器(PLC)连接。
2.根据权利要求1所述的可编程远程遥控实验系统，其特征在于，所述的可编程控制器(PLC)满足远程遥控转换编程、运行工作状态和起动、停止操作的功能，采用三菱FX系列、或欧姆龙CPM系列、或西门子S7-200系列、或松下FPO系列。
3.根据权利要求1所述的可编程远程遥控实验系统，其特征在于，所述的实验箱包括一个旋转运动部件、三个直线运动部件、与可编程控制器(PLC)电连接的控制电路。
全文摘要
本发明公开了一种可编程远程遥控实验系统。该系统包括学生实验计算机、网络系统、实验室计算机服务器、实验箱，其特点是所述实验系统还包括设置在实验室的可编程控制器(PLC)；所述实验箱包括旋转运动部件、直线运动部件以及与可编程控制器电连接的控制电路；所述实验箱按照可编程控制器设定的程序执行由旋转和直线运动部件组合模拟的多种机器或设备的工作状态或过程。本发明使远程实验具有可自行设计实验项目、编程、运行、调试、修改的特点，进一步接近了远程实验的开放性、广泛性、自主性和实践性的要求。
文档编号G09B25/02GK1838197SQ200610024999
公开日2006年9月27日 申请日期2006年3月23日 优先权日2006年3月23日
发明者张仁杰 申请人:上海电视大学