高校plc虚拟远程实验室建设方案
PLC技术实训室建设项目需求书
PLC技术实训室建设项目需求书
一、项目背景
我院PLC实训室原有实训台15套，采用主机型号为松下FP0 PLC。
近几年来，松下PLC市场占有率下降，学生就业以后面对的大多数是西门子PLC；天津市和全国技能竞赛采用设备只有西门子和三菱两种；而且松下FP0目前已经停产，属于淘汰产品；随着招生规模的扩大，班级数目和班级容量的增加，原有的15套设备也不能够满足课堂教学的使用；原有设备2003年投入使用，电脑设备也已经老化，多次报修，内存较小，许多新的软件无法正常安装使用。
鉴于以上原因，特对PLC实训室进行扩建和改造。
新的PLC实训室面积180平米左右，将新购进15套PLC实训台，采用目前主流的PLC机型，同时满足数字量、模拟量、变频器等相关实验。
为了与新购进设备保持一致，改造原有的15套TVT-90E桌式PLC训练装置，更换PLC主机，同时在原有设备基础上，增配部分实验模块（注意与原有设备兼容）。
二、商务需求
三、技术需求。
建筑工程学院虚拟仿真实验室建设方案要求
建筑工程学院虚拟仿真实验室建设方案要求一、引言为了适应现代建筑工程教学的需求，提高学生的实践动手能力和建模仿真能力，建筑工程学院计划建设一个虚拟仿真实验室。
本实验室将通过搭建虚拟环境，结合现代计算机技术和仿真软件，使学生能够进行建筑模型的设计、施工和预测，以及建筑项目的运营和维护。
二、实验室规划1.实验室面积实验室面积不少于XX平方米，根据实验室功能需求，合理规划实验室内的各项设备和场地。
2.实验室布局根据实验室教学的实际需求，合理划分实验室区域，包括建模区、仿真区、数据分析区、展示区等。
3.实验设备a.计算机设备：购置性能稳定、配置合理的计算机，保证学生进行建模仿真等实验时的计算能力和运行速度。
b.扫描仪和打印机：用于扫描和打印建筑图纸，方便学生进行实验材料的准备和整理。
c.VR设备：购置虚拟现实设备，使学生能够身临其境地参与到建筑项目的设计和施工过程中。
d.视频监控设备：安装视频监控系统，保证实验室安全，并能够对学生进行实时监控和指导。
4.实验软件a.CAD软件：购置一流的CAD软件，支持学生进行建筑设计和制图。
b.仿真软件：购置高精度的建筑仿真软件，支持学生进行建筑模型的仿真、结构计算和性能分析。
c.数据分析软件：购置数据分析软件，支持学生对建筑模型仿真数据进行分析和展示。
三、实验室管理1.实验室安全建立完善的实验室安全管理制度，包括实验室进出管理、实验设备保养和维修、实验材料存放管理等，保证实验室的安全运行。
2.实验室开放时间根据学生的学习和实践需求，制定合理的实验室开放时间，提供给学生进行自主学习和实验的机会。
3.实验室人员管理配备专职管理人员，负责实验室的日常管理和设备维护，同时配备实验助教，负责学生的实验指导和纠正。
四、实验教学1.实验教学课程设计设计实验教学课程，根据学生的专业需求和实验室设备的特点，有针对性地安排实验课程，并设计相关实验指导书和实验报告模板。
2.实验指导和纠正配备实验助教，对学生进行实验指导和纠正，保证学生能够熟练掌握实验技能和方法。
大学教育中的虚拟实验室建设与应用
大学教育中的虚拟实验室建设与应用随着科技的发展，虚拟实验室已经成为大学教育中的重要工具。
虚拟实验室可以提供一种更为真实、直观的学习环境，使学生能够更好地理解和掌握科学知识。
本文将讨论虚拟实验室的建设与应用，以及其在大学教育中的重要性。
一、虚拟实验室的建设虚拟实验室的建设需要借助计算机技术、网络技术、多媒体技术等，通过模拟真实实验环境，为学生提供一种更为直观、生动的学习方式。
1.硬件设施虚拟实验室的建设需要一定的硬件设施，如高性能的计算机、大屏幕显示器、高清晰度投影仪等。
这些设备能够提供清晰、流畅的视觉体验，使学生能够更好地沉浸在虚拟实验环境中。
2.软件平台虚拟实验室需要借助软件平台进行构建，如虚拟实验软件、仿真软件等。
这些软件能够模拟真实实验环境，提供丰富的实验场景和实验设备，使学生能够进行各种实验操作。
3.数据共享虚拟实验室需要实现数据共享，以便于学生进行实验操作和实验结果的记录与分享。
学生可以通过网络平台上传实验数据，与教师和其他学生进行交流与讨论，共同提高实验技能和科学素养。
二、虚拟实验室的应用虚拟实验室的应用可以帮助学生更好地理解和掌握科学知识，提高实验技能和科学素养。
具体而言，虚拟实验室的应用包括以下几个方面：1.实验教学虚拟实验室可以作为实验教学的重要工具，为学生提供更为真实、直观的学习环境。
学生可以在虚拟实验室中进行各种实验操作，如化学实验、生物实验、物理实验等，从而更好地理解和掌握相关科学知识。
2.自主学习虚拟实验室可以为学生提供自主学习的机会，学生可以根据自己的兴趣和需求选择不同的实验项目进行学习。
通过自主实验操作，学生可以更好地培养自己的实验技能和科学素养。
3.科研辅助虚拟实验室可以作为科研辅助工具，为教师和学生提供更为便利的实验环境和实验资源。
教师可以通过虚拟实验室进行科研工作，从而更好地进行科学研究和管理；学生可以通过虚拟实验室进行自主实验探索和创新研究，提高自己的科研能力和创新能力。
虚拟实验室建设方案
虚拟实验室建设方案一、引言二、建设背景随着科技的进步和教育的发展，越来越多的实验室需要进行优化和改进，虚拟实验室作为一种先进的实验手段，具有一定的应用前景。
虚拟实验室可以通过模拟真实场景、操作真实设备，使学生在无须现场实验的情况下，全面掌握实验原理和操作技术。
三、建设目标1.提供一种高效、安全的实验环境：虚拟实验室具有操作简便、高效安全的特点，可以减少实验中的人为因素对结果造成的影响。
此外，虚拟实验室还可以提供更多的训练机会，使学生能够进行多次操作和实验，提高实验技能。
2.扩大实验资源的共享范围：虚拟实验室可以通过网络进行远程访问，不受时间和空间的限制，使更多的学生能够获得实验资源，实现实验教学的公平性。
3.提高实验教学效果：通过虚拟实验室，学生可以更好的理解实验原理和操作步骤，加深对实验内容的理解和应用能力。
四、实施步骤1.确定虚拟实验室的建设范围和内容：根据实际需要，确定虚拟实验室所包含的实验项目和内容。
3.虚拟实验室设备的采购和配置：根据实验室需求，选择合适的设备，并进行相应的配置和安装。
4.系统软件的开发和测试：根据实验项目和内容，开发相应的虚拟实验软件，并进行测试和调试。
5.虚拟实验室的网络建设：搭建稳定可靠的网络环境，保证虚拟实验室的正常运行。
6.虚拟实验室的运营和管理：制定相应的规章制度、操作流程和管理模式，确保虚拟实验室的运营和管理的顺利进行。
五、预期效果1.提高实验教学效果：通过虚拟实验室的建设，学生可以更加深入的了解实验原理和操作步骤，提高实验技能，增强实验应用能力。
2.促进学生的创新能力：虚拟实验室可以为学生提供更多的实验机会和资源，激发学生的创新意识和能力。
3.实验资源的共享：虚拟实验室通过网络技术，实现实验资源的共享，使更多的学生能够获得实验教学的机会，提高实验教学的公平性。
4.提高实验操作安全性：虚拟实验室可以减少实验操作中的安全隐患，保障学生的人身安全。
六、总结虚拟实验室的建设方案可以为学生提供更好的实验学习环境，提高实验教学的效果和质量。
高校智慧实验室虚拟仿真智能管理平台建设方案
•建设背景与目标•平台架构与功能设计•关键技术实现•平台应用与管理•建设方案实施与规划目•效益评估与可持续发展•风险评估与对策建议录建设背景2. 实验资源浪费严重1. 实验室管理效率低下4. 信息化技术发展3. 实验室安全问题实验室管理缺乏有效的监控手段，存在一定的安全隐患。
1. 提高实验室管理效率建设目标2. 优化实验资源配置3. 加强实验室安全保障4. 推动实验室信息化建设平台架构服务器端负责管理虚拟仿真实验资源，包括软件资源、数据存储、计算处理等，为客户端提供支持和保障。
网络通信通过校园网或互联网，实现客户端与服务器端的数据传输和通信，保障实验过程的顺畅进行。
客户端硬件标、键盘）等，用于提供虚拟仿真实验的操作界面和交互体验。
功能设计实验操作与控制实验模拟实验资源管理实验评估与反馈实验过程监控虚拟仿真技术基于3D建模和仿真算法的虚拟实验室通过3D建模技术，建立实验设备和实验场景的数字模型，再结合仿真算法，模拟实验过程和实验现象，让学生获得直观、真实的实验体验。
虚拟实验与真实实验的交互通过虚拟仿真技术，实现虚拟实验与真实实验的交互，让学生在虚拟环境中进行实验操作，同时不影响真实实验的进行。
物联网技术设备连接与数据采集远程监控与管理利用大数据技术，对实验室产生的海量数据进行存储和处理，包括设备数据、实验数据、人员数据等。
数据挖掘与决策支持通过大数据分析技术，挖掘数据背后的规律和趋势，为实验室管理提供数据支持和决策依据。
数据存储与处理大数据分析技术VS自动化管理利用人工智能技术，实现实验室的自动化管理，包括设备自动控制、实验自动安排、安全自动监控等。
要点一要点二智能化决策通过人工智能技术，对实验室数据进行深度学习，预测实验结果、优化实验方案等，提高实验效率和准确性。
AI智能管理技术实验室设备管理设备维护与保养设备申购与报废管理设备实时监控与报警学生管理学生信息录入收集并录入学生基本信息，如学号、姓名、性别、联系方式等，方便教师进行学生管理。
PLC一体化实训室建设开发
96ＯＣＣＵＰＡＴＩＯＮ2016 12实习实训P RACTICEPLC一体化实训室建设开发文／吴钰琳当前技工院校教育正在大力推广校企合作，为生产和管理培养高素质的专业技能人才，这不仅是技工院校教育的本质属性，更是技工院校教育的目标与任务。
因此，实训教学在技工院校教学工作中的地位至关重要。
实训室的建设开发应该以校企合作为指导思想，做到贴近生产实际。
下面就PLC 一体化实训室建设开发的具体内容进行阐述。
一、PLC一体化实训室建设1.PLC一体化实训室建设指导思想PLC 课程是机电一体化专业的骨干课程。
PLC 一体化实训室建设的总方针是以校企合作为指导，贴近生产实践，紧随电气控制技术发展方向，按照企业岗位发展需求而培养高技能素质人才。
笔者学院积极开展校企合作，先后与宝钢集团、首钢集团、江苏沙钢、深圳华美集团等二百多家企业建立校企合作关系。
每年学院会安排教师到企业车间锻炼交流，同时邀请专家学者能手到学校举办讲座、培训交流项目等。
在紧密的校企合作过程中，机电一体化教师能够动态了解到本行业技术发展现状与趋势，同时能够了解到企业对人才需求状况。
这些交流活动的开展对于PLC 一体化实训室建设发挥了重要的作用。
2.PLC一体化实训室建设平面布置为了方便以后PLC 一体化实训室实践任务的开展以及实训室的管理，在PLC 一体化实训室建设初期，按照整齐、清洁、安全的原则，将PLC 一体化实训室划分为教学学习区、实训操作区、储物区三部分。
教学学习区排放若干桌椅，前排放置讲台，安装投影设备以及黑板等。
实训操作区内有PLC 仿真教学软件等PLC 实训设备仪器。
储物区主要储存实训项目开展所需的各种元器件。
另外，考虑到管理层面的问题，在实验室建设初期，为了解决实验室设备的管理和场地清理问题，建立了大型的储物空间，使得各种不同的元器件得到了很好的整理。
除此之外，还专门配备了回收空间，让学生回收在实训过程中产生的废料以及安装过程中的破损元器件。
Navigator的PLC远程实验室设计
基于WinCC Web Navigator的PLC远程实验室设计（南京理工大学自动化学院，南京210094 ）摘要：论文依托高校PLC实验室建设项目，设计与实现满足教学与科研需求的基于WinCC Web Navigator的PLC远程实验室系统。
该系统较好地融合和运用了计算机自动控制技术、网络通信技术、监控技术、多媒体技术、网络数据库技术，具有重要的现实意义。
论文着重研究和讨论了远程实验系统硬件和软件结构设计以及远程实验室网站的设计与实现。
关键词：远程实验室；WinCC Web Navigator；工业以太网；网站；中图分类号：TP2Design of PLC remote lab system based on WinCC Web NavigatorJIANG Jian-fang, Y ANG Xiu-shuang, CHEN Xin-hua, W ANG Jun-wang（College of Automation, Nanjing Univ. of Science & Technology, Nanjing 210094,CHINA）Abstract: The paper mainly discuss the design and realization of a PLC(Programmable Logic Controller)remote lab system based on WinCC Web Navigator for lab construction in college，which satisfies the need of teaching and researching. The system mades full use of computer automation technology, network communications, technology, monitor technology, multimedia technology, network database technology, which mades well foundation for teaching and researching.The paper summarizes the development of remote lab system hardware and software architecture design, as well as the design and realization of the Remote Labs website.Key words: remote lab; WinCC Web Navigator; Industrial Ethernet; website;CLC number: TP21 引言21世纪的当今社会是一个信息爆炸的社会，科学技术突飞猛进，尤其是在上个世纪中叶计算机发明以后，整个世界发生了翻天覆地的巨变，由计算机组成的网络(Internet)已经遍布世界各地的每个角落，娱乐在网上，购物在网上，网络已经深入到了每个人的生活中。
基于Internet的PLC远程在线访问实训室的构建
该协议综合了密码技术和 协议安全机制 ，目的是 在Ｉ 、环境 中为 网络层流 量提供灵活 的安全服务 。其 Ｐ，
提供 的安全服务包括 ：访问控制、数 据源鉴别 、重传 攻击保护 、机密性 、有限流量保密等。
问 ，完成 上下载程序、在线诊断 、在线监控等工作 ；并可 以通过 视频直 接观察Ｐ Ｃ动作 ，判断设备动作是否正确 。介绍了 Ｌ 该实训系统的网络拓扑图、各项 功能和数据安全通信方法。 关键词 ：工业通讯 ；Ｐ Ｃ；远程在线访问 ；数据通信安全 Ｌ
随着高职教育的发展 ，急需一种能通过远程在线
证头ｆ 和封 装安全 载荷（ Ｓ ）种安全服务 。ＡＨ ＡＨ） Ｅ Ｐ２ 提 供数据完整性和数据认证 ，Ｅ Ｐ Ｓ 提供数据 的保 密和 加 密 。ＡＨ ＩＳ 的数据封装格式如图３ ￣Ｅ Ｐ 所示 。
访 问计算机组成。
编程控制器、摄像头等设备与远程主机之间的虚拟专
用网络（ Ａ ） ＶＬ Ｎ 通道 ；可以实￣ １０ ｐ 的工业网络数 ０ Ｍｂ ｓ 据传输 。
管理计算机 ：装有Ｗｉｄ ｗｓ Ｐ ｎ ｏ 操作系统、西 门子 Ｘ ＰＣ Ｌ 编程软件 。网络还可由多台管理计算机和服务器同
访 问，进行Ｐ Ｃ 作训练 的实训平 台，该平台可使 学 Ｌ 操 员在远程通过Ｉ ｔｒｅ访问Ｐ Ｃ ｎｅｎ ｔ Ｌ 实训室 ，并完成Ｐ Ｃ Ｌ 程 序 的编制、远程上下载 ，远程在线诊断和远程在线修 正程序等工作 ：还可通过 摄像头 实时观察￣ Ｐ Ｃ 实 ＵＬ 和
训 设 备 的工 作 情 况 。真 正 实现 上 述 功 能 的远 程 操作 实
据传到另一个远端计算机中及数据 的安全传送方式。 常规通信方式 中， 客户端 找固定Ｉ （ Ｐ 如服务 器） 较为
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高校PLC虚拟远程实验室建设方案
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
下面以XX大学PLC远程虚拟实验室为例，作具体的应用方案介绍：XX大学PLC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；
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.。