基于物联网的在线实验教学系统设计.pdf
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2023-04-17
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基于物联网的在线实验教学系统设计
摘要：本项目利用组态软件技术、PLC 技术和工业组网技术，设计一
套在网络上实现实验课程的网络实验系统。实验设备虚拟化网络实验课堂
可以灵活有趣的调动学生实验的积极性，提高学生的实践能力和创新能力，
同时对高校的实验资源有力的扩充。
关键词：网络实验系统；物联网；远程控制；组态软件
1、背景：
在各高等院校的实验教学中实验室大型昂贵实验设备短缺，能进行的
实验项目是少之又少，学生仅仅限于书本知识不能把所有的實验都动手操
作。为了解决这一问题创建网络实验系统，利用组态软件、PLC、工业组
网技术构建一个虚拟的网络实验平台，不仅仅解决了实验教学问题，而且
能有培养学习者的动手操作能力和创新能力，提高学习者的兴趣爱好。
2、系统实施方案
本研究设计是为高校实验教学设计提供的个性化的综合物联网教学实
验平台，本系统采用分层结构设计，共分为三层：数据采集层（适配器）、
数据分析显示层、应用层。基于总线的智慧工业物联信息平台设计分三步
实现，现场总线部分设计，无线通信部分设计和数据中心服务器的设计。
2.1 实验室设备的总线组网
现场总线部分实现实验室设备的控制，同时为远程监控系统提供数据
信息，信息采用无线通信方式传输，需要解决 PLC 和无线通信适配器之间
的协议打通。数据传送到数据中心服务器当中，设计数据库系统，编辑监
控分析软件，实现 WEB 发布、大屏显示和 APP 查询功能。
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