基于云平台的PLC实验设备远程实验系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于云平台的PLC实验设备远程实验系统，其技术特点是：包括云平台、云平台模块、远程实验的学生终端、PLC实验设备和设备监控摄像机，远程实验的学生终端、云平台、云平台模块依次相连接实现信息交互功能，云平台模块与PLC实验设备、设备监控摄像机相连接，远程实验的学生终端与PLC实验设备进行数据交互实现实验课程操作功能，设备监控摄像机将PLC实验设备的运行画面实时传送给远程实验的学生终端。本实用新型专利技术设计合理，实现了学生居家对PLC实验室设备的“可控可视”操作，解决了目前PLC课程线上教学中实验教学环节存在的难题，并且延伸实验设备使用时长，提高设备的利用率，提升实践教学效果。

【技术实现步骤摘要】
基于云平台的PLC实验设备远程实验系统
本技术属于实验室控制
，尤其是一种基于云平台的PLC实验设备远程实验系统。
技术介绍
“可编程控制器(PLC)”是一门系统性、实践性和综合性很强的课程，PLC实验是该门课程的一个必不可少的重要教学环节。只有经过PLC实验课程训练，学生们才能加深对PLC理论的理解，进而积累解决实际工程问题的经验，这样才能真正做到学以致用。目前，“可编程控制器(PLC)”课程教学是采用教师在课堂上讲授理论知识，然后学生到实验室对PLC实验设备进行编程、控制、调试的教学方法。但是,由于受PLC实验设备数量、实验室空间以及实验室开放时间的限制，无法最大限度地发挥实验设备的利用率，影响了这门课程的教学效果。为了做到停课不停学，全国广泛开展了线上教学，有效地解决了理论教学问题，但是如何完成“可编程控制器(PLC)”课程的实验教学环节，做到线上线下实质等效，成为教学过程中面临的一个极大难题。现有的“可编程控制器(PLC)”课程远程教学实验环节通常采取的方法是：学生们根据实验任务编制好程序后，在编程软件上进行模拟仿真验证程序的正确性。但是，由于实验设备上有很多传感器，执行元件还有伺服电机和步进电机等，这些在仿真软件上是很难甚至是无法模拟的，由此可见仅依靠仿真是无法达到教学要求和实验效果的。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提出一种基于云平台的PLC实验设备远程实验系统，解决PLC课程线上教学中实验教学环节存在的难题。本技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：一种基于云平台的PLC实验设备远程实验系统，包括云平台、云平台模块、远程实验的学生终端、PLC实验设备和设备监控摄像机，所述远程实验的学生终端、云平台、云平台模块依次相连接实现信息交互功能，所述云平台模块与PLC实验设备、设备监控摄像机相连接，所述远程实验的学生终端与PLC实验设备进行数据交互实现实验课程操作功能，所述设备监控摄像机将PLC实验设备的运行画面实时传送给远程实验的学生终端。所述云平台还连接教师终端，设备监控摄像机还将PLC实验设备的运行画面实时传送给教师终端。所述云平台模块还连接有实验室监控摄像机，实验室监控摄像机将整个实验室的图像实时传送给教师终端。所述云平台模块还连接有智能插座，该智能插座与PLC实验设备相连接，教师终端通过智能插座控制PLC实验设备电源的接通和断开。所述云平台与云平台模块、远程实验的学生终端之间通过互联网相连接。所述教师终端与云平台通过互联网相连接。所述云平台模块通过RS232C接口或Ethernet接口与PLC实验设备相连接。本技术的优点和积极效果是：本技术通过云平台将远程实验的学生终端与PLC实验设备、设备监控摄像机、实验室监控摄像机和智能插座连接在一起，通过云平台实现对实验室的PLC实验设备进行远程可控和可视的远程实验，实现了学生居家对PLC实验室设备的“可控可视”操作，真正做到了PLC实验线上线下实质等效，解决了目前PLC课程线上教学中实验教学环节存在的难题；同时，还可有效地拓展实验室空间，延伸实验设备使用时长，提高设备的利用率，提升实践教学效果。附图说明图1是本技术的系统连接示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术做进一步详述。一种基于云平台的PLC实验设备远程实验系统，如图1所示，包括云平台、教师终端、远程实验的学生终端、云平台模块、PLC实验设备、设备监控摄像机、实验室监控摄像机和智能插座组成。所述云平台与远程实验的学生终端、教师终端及与云平台模块相连接，云平台作为三者之间的桥梁进行信息传输。教师终端可以是电脑终端，也可以是手机终端。远程实验的学生终端是学生要进行远程实验的电脑终端。远程实验的学生终端、教师终端、云平台模块与云平台之间通过互联网连接在一起。所述云平台模块与PLC实验设备、设备监控摄像机、实验室监控摄像机和智能插座相连接，其连接方式可以是RS232C接口或Ethernet接口。所述云平台模块与PLC实验设备连接并进行信息交互，实现远程实验的学生终端对PLC实验设备的可编程控制器(PLC)进行程序的上传和下载以及调试的操作。所述设备监控摄像机，通过云平台将实验室内的PLC实验设备的运行情况实时传送给远程实验的学生终端，学生可以根据返回的视频来修改程序，使学生具有身临现场的感觉，实现居家对PLC实验室设备的“可控可视”操作。同时，设备监控摄像机还可以将PLC实验设备的运行情况实时传送到教师终端上，便于教师对学生实验情况的了解。所述实验室监控摄像机通过云平台将整个实验室的图像实时传送到教师的教师终端上，便于教师对实验室情况的了解。所述智能插座与PLC实验设备相连接，用于控制PLC实验设备电源的通断，可以在智能插座中预设接通电源和断开电源的时间，也可以通过教师终端控制实验设备电源的接通和断开，这样可以方便实验室的管理，同时为建立远程无人开放实验室奠定基础。本技术的工作过程为：本系统在使用时，云平台分别设置教师端入口和学生端入口，教师终端(电脑或手机)和学生终端(要进行远程实验的电脑终端)接入到云平台上，经授权后即可提出实验申请进行实验。学生根据实验任务要求，居家线下进行PLC程序设计，然后通过互联网、云平台、云平台模块连接到PLC实验设备上，通过学生终端对PLC实验设备进行程序的上传和下载以及调试的操作。同时，设备监控摄像机拍摄PLC实验设备的动作，通过网络将实验设备的视频画面实时传输给实验学生，便于观察实验设备的运行情况，判断设备运行是否达到任务要求。同时,指导教师可以使用教师终端(电脑或手机)通过设备监控摄像机获得学生的实验过程和结果，实现实时指导，双向互动。此外，教师可以使用教师终端(电脑或手机)通过实验室监控摄像机对整个实验室进行监测；还可以使用教师终端(电脑或手机)通过智能插座实现对实验设备电源的通断控制，从而实现对实验室进行远程监控，方便实验室的管理，同时为建立远程无人开放实验室奠定基础。需要强调的是，本技术所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本技术包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本技术的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本技术保护的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于云平台的PLC实验设备远程实验系统，其特征在于：包括云平台、云平台模块、远程实验的学生终端、PLC实验设备和设备监控摄像机，所述远程实验的学生终端、云平台、云平台模块依次相连接实现信息交互功能，所述云平台模块与PLC实验设备、设备监控摄像机相连接，所述远程实验的学生终端与PLC实验设备进行数据交互实现实验课程操作功能，所述设备监控摄像机将PLC实验设备的运行画面实时传送给远程实验的学生终端。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于云平台的PLC实验设备远程实验系统，其特征在于：包括云平台、云平台模块、远程实验的学生终端、PLC实验设备和设备监控摄像机，所述远程实验的学生终端、云平台、云平台模块依次相连接实现信息交互功能，所述云平台模块与PLC实验设备、设备监控摄像机相连接，所述远程实验的学生终端与PLC实验设备进行数据交互实现实验课程操作功能，所述设备监控摄像机将PLC实验设备的运行画面实时传送给远程实验的学生终端。


2.根据权利要求1所述的基于云平台的PLC实验设备远程实验系统，其特征在于：所述云平台还连接教师终端，设备监控摄像机还将PLC实验设备的运行画面实时传送给教师终端。


3.根据权利要求2所述的基于云平台的PLC实验设备远程实验系统，其特征在于：所述云平台模块还连接有实验室监控摄像机，实验室监控摄像机...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙立新，赵海文，孙凌宇，张小俊，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：新型
国别省市：天津;12