Некоммерческая организация «Ассоциация московских вузов»

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Московский государственный индустриальный университет

ГОУ ВПО МГИУ

Научно-образовательный материал

«Автоматизированный лабораторный практикум с удаленным доступом в режиме активного управления объектом исследования»

Состав научно-образовательного коллектива:

, к. т.н., доцент

, к. т.н.

, ведущий инженер

Москва 2010 г.

Автоматизированный лабораторный практикум с удаленным доступом в режиме активного управления объектом исследования

В рамках апробации модели была реализована политехническая Интернет-лаборатория – автоматизированный лабораторный практикум с удаленным доступом в режиме активного управления объектом для учащихся как в режиме локальной сети и, так и в режиме сети Интернет (рис.1).

 

 

Рисунок 1 Схема реализации политехнической Интернет-лаборатории

Работы проводятся с применением лабораторной установки на основе шасси NI cDAQ-9172, устройства USB-6008 и программно-инструментального комплекса LabVIEW.

cDAQ-9172 представляет собой 8-слотовое USB-шасси, предназначенное для работы с модулями ввода/вывода C Series. Шасси DAQ-9172 позволяет осуществлять измерения широкого набора аналоговых и цифровых сигналов ввода/вывода и датчиков с помощью интерфейса Hi-Speed USB 2.0.

Компьютер, оснащенный измерительно-управляющей аппаратной частью и LabVIEW, позволяет полностью автоматизировать процесс физических исследований. Создание любой программы для достижения этих целей (компьютерного, виртуального прибора) в графической среде LabVIEW отличается большой простотой, поскольку исключает множество синтаксических деталей.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Доступ удаленных пользователей (учащихся или преподавателей) к лабораторному стенду осуществляется как через локальную, так и через глобальную сеть Интернет. Задействованные в системе лабораторные стенды носят распределенный характер – не требуют локализации в рамках одного помещения, и могут являться отдельными лабораториями, расположенными как в одном, так и в разных учебных зданиях ВУЗа, соединенными локальной вычислительной сетью

Общая концепция построения и проведения занятий с использованием автоматизированного лабораторного практикума в ВУЗе, в локальном и сетевом вариантах, может быть такой, как показано на рис.2.

 

 

Рисунок 2. Схема концепции построения и проведения занятий
с использованием автоматизированного лабораторного практикума

Единообразие подготовки обеспечения проведения занятий в локальном и сетевом вариантах может быть реализовано средствами LabVIEW. К вариантам, рассматриваемым далее, может быть отнесено предложение по организации работы на локальном рабочем месте, в локальной сети и сети Интернет (рис.3).

Рисунок 3. Общий вид построения системы

Компьютерную измерительную систему можно собрать из различных аппаратных и программных компонент. Для контроля и управления каким-либо процессом или тестирования какого-либо устройства могут быть использованы разнообразные технические средства измерений. Как только они будут подключены к компьютеру, они могут стать составной частью компьютерной измерительной системы.

Распространены методы сбора данных, которые реализуются с помощью встраиваемых в компьютер устройств и автономных измерительных приборов, приборов, поддерживающих интерфейс GPIB, систем стандарта PXI (расширение PCI для измерительной техники) и приборов с портом RS-232. Обработка исходных данных возможна за счет использования статистического анализа, анализа частотных характеристик объекта и других математических операций которые превращают эти данные в информацию, подающуюся последующей интерпретацией.

Апробация модели взаимодействия вузов и промышленных предприятий показала эффективность применения современных информационных и телекоммуникационных технологий. Организация подготовки инженерных кадров требует использования в учебном процессе современного оборудования, номенклатура которого в вузах ограничена. Использование режима удаленного доступа к ресурсам вузов и предприятий позволяет расширить номенклатуру доступного пользователям уникального оборудования, предоставляет возможность студентам разных вузов, расположенных в любой точке России, обучаться на уникальном оборудовании. Схема коллективного пользования обеспечивает более полную загрузку дорогого оборудования, возможность чаще обновлять парк и отслеживать современные тенденции в машиностроении и способствует решению вопроса модернизации учебно-лабораторного оборудования в вузах при оптимальных затратах. С дальнейшим развитием телекоммуникационных технологий целесообразно с экономических и образовательных позиций создание единых региональных дистанционных автоматизированных учебных лабораторий коллективного пользования, в которых сконцентрированы современные информационные, аппаратно-программные и учебно-методические достижения, а также высококвалифицированный кадровый потенциал.

Реализация открытой распределенной производственной среды (распределенного технопарка) при взаимодействии образовательных учреждений, средних школ и промышленных предприятий может служить основой предлагаемой модели.