ECHN0L00Y lNF0RMATl0N 信息技术 基于虚拟仪器的远程测控技术 梅飞 (长江大学电信学院 湖北荆州43402 ̄) 摘要:通过网络进行远程仪器控制和数据测量是建设网络远程实验室的关键技术。本文阐述了利用虚拟仪器开发平台LabVIEW实现 远程测控的方法,分析了Remote Device Access(RDA)、Remote Front Panels和DataSocket这三种不同技术的应用特点。 关键词:虚拟仪器 远程实验LabVIEW 中图分类号:TN9l5.07 文献标识码;A 文章编号:.1672--3791(2oo8)10(b)一0022--0l 近年来,计算机技术和网络技术在理 论及实验教学中被广泛使用,很多院校在 实验教学中开始应用多媒体技术和网络技 术来构建网络化的远程实验室。由于受到 技术手段的,目前大部分远程实验教 育系统还局限于以文字、图片、图像和动 画等形式通过网络进行实验原理、实验内 容和仪器使用等方面的演示讲解,或是进 行仿真实验的操作学习。如何让学生通过 网络实验室完成真实实验还处于探索阶 段。构建一个可以完成真实实验的网络实 验室要解决的一个关键问题是如何实现远 程仪器控制和数据测量,在这方面可以充 分利用虚拟仪器技术和远程测控技术的发 展成果,开发基于网络条件下的远程实验 教学系统 远程前面板(Remote Front Panels)技术和 基于DataSocket技术的数据共享。 1.2远程设备访问技术 远程设备访问(remote device access, RDA)技术是NI公司的一个很有特色的技术。 利用R D A技术可以将数据采集设备在网 络上共享,通过简单的设置和连接后,可以 在客户机上控制位于远程服务器上的数据 采集设备,并且其控制方式和在本地控制 数据采集设备完全一样。利用RD A技术实 现远程数据采集,需要分别配置 D A Server和RDA Client部分。RDA Server 是指安装有数据采集设备的计算机,同时 在必须安装NI DAQ6.0或以上系统软件。 在RDA Seryer上并不需要安装其他数据 采集软件。RDA Client是指用户进行操作 的计算机,计算机中同样需要安装NI DAQ 6.0或以上的系统软件,同时需要安装使用 LabVIEw编写的应用软件,但是在Client 中不必要安装DAQ数据设备。使用RDA 进行远程连接之前需要在服务器和客户机 上进行相应的设置。在服务器上需要启动 Remote Device Access Server系统软件, 如果需要进行访问控制可以在Measuremerit and Automation Explore中设置访问密码。 在客户机中需要设置的是D A Q设备,通过 NI MAX添加一个远程的数据采集设备。 启动MAx后,新建一个RDA/Ethernet Device,通过计算机名或IP地址连接到服 务器,将服务器上的数据采集设备配置为 可用的设备。经过这样的设置后,服务器 上的数据采集设备就如同本机的数据采集 设备一样可用了。使用RDA技术实现远程 1虚拟仪器远程测控技术 1 1虚拟仪器技术 虚拟仪器(Virtual Instrument,简称VI) 中的数据分析与处理、输出与显示等功能 是利用通用计算机系统加软件的方式实现 的,并尽可能多地将原来由硬件电路完成 的信号调制、处理等功能用计算机程序来 完成虚拟仪器以其高效、易用、开放、灵 活、更新快、功能强大、性价比高等诸多 优势已被众多的院校实验室接受,它可以 提高实验效率,降低实验成本,增强学生学 习的积极性。同时虚拟仪器以通用计算机 为主机,可以充分利用计算机的网络能力, 易于实现网络远程测量。 虚拟仪器的实现可以采用通用语言编 可像本地用户一样使用LabVIEW开发的 应用程序。使用Remote Front Panels技 术实现远程测控首先需要配置LabVIEw Web Server,包括文件路径和网络设置l客 户机访问权限;VIS访问权限。使用这些设 置功能可以对远程用户的访问进行一定的 管理,如可以指定允许或禁止访问的计算 机、设置远程用户控制服务器上实验程序 的密码、允许或禁止用户打开的V I文件名 等。为使远程用户可以通过浏览器访问, 需要首先把开发完成的应用程序生成W e b 页面。在LabVIEW开发平台中提供的Web Publishing Tool工具可以方便地完成页面 的生成。只要服务器端的应用程序载入内 存,客户端便可以通过浏览器对远程运行 的虚拟仪器应用程序进行控制。在同一时 刻,最多只能有一个远程用户具有控制权 限,其余用户只能对远程面板进行监测。 客户端远程控制的权限可以通过远程面板 的Request/Release Control VI获得或释 放。 2结语 RD A、Remote Front Panels和 DataSocket三种方式各有特点,可根据网络 实验室内容的特点灵活使用。以虚拟仪器 技术为基础实现具备远程测控能力的网络 远程实验室具有成本低、扩展性强等一系 列优点,适合实验教学使用。而且以虚拟 仪器技术为基础来构建远程实验室时实验 的控制、客户端的操作等主要功能均依靠 计算机完成,可以方便地在远程实验中集 程或使用虚拟仪器开发平台进行二次开发 的方式,LabVIEw是实验室虚拟仪器集成 环境(I aboratory Virtual Instrument Engi~ neering Workbench)的简称,是NI公司的创 新软件产品,也是目前在数据采集、仪器 控制、过程监控和自动测试领域中应用最 广的软件工具。LabVIE W是一种高效的可 视化开发环境,其完全使用图形化的编程 环境,开发效率高,而且提供了极其丰富的 数算工具,具有强大的数据处理能力, 非常适合于用作实验仪器的开发平台。 在I abVIEW开发环境中,有多种方式 实现远程数据的采集和仪器控制,主要有: 远程设备访问技术、基于WEB Publish的 成C AI教学课件,集讲解演示和真实实验 数据测量方法简便易行,在单机运行的应 于一体。随着远程测控技术的不断发展,用程序上几乎不需修改就可在网络上运行。 网络远程实验将会在实验教学中发挥越来 缺陷是只能使用N I公司的数据采集设备, 越重要的作用。 而且使用了网络共享,适合于在局域网内使 用,在Internet上使用会受到一些。 参考文献 【l】National Instruments Corporationl Get— 1.3Remote Front Panels技术 ting Started with LabVIEW,April 2006 使用LabV IEW开发的虚拟仪器程序 Ed_【tion. 都包含Front Panel(前面板)和Block Dia- gram(框图程序)两部分,其中Front Panel 就是图形化的用户界面。Remote F ront Panels技术就是通过LabV IEW的WEB Se rve r把用户界面扩展到远程计算机上, 远程用户通过浏览器连接到服务器上后就 防火墙技术的发展,会有更多更好的方法 正确完成。 上述配置方案也许会给网络管理同行 可以处理类似问题。 提供一种解决相关问题的思路,相信随着 参考文献 【1】D CFW一1 8OOS—L.防火墙技术 V4.1。 22 科技资讯SCIENCE&TECHNOLOOY INFORMATION