УДК 378.147.88

Виртуальный лабораторный практикум в среде Labview

П.Ф. Баранов
Томский Политехнический Университет
E-mail:  bpf@tpu.ru

 

  В работе показана возможность разработки автоматизированных виртуальных лабораторных практикумов удаленного доступа в среде графического программирования LabVIEW

При создании и переоснащении учебных лабораторий по общетехническим и специальным дисциплинам высших, средних и средне-специальных учебных заведений помимо применения современных измерительных приборов и оборудования, необходима разработка и новых современных учебных практикумов. Последнее, помимо существенной материальной базы, требует привлечения квалифицированных специалистов в области измерительной техники и автоматизации измерений [1].            

Технология виртуальных приборов, появившиеся сравнительно недавно и вызывавшие поначалу массу сомнений по поводу эффективности их применения в образовательной сфере, на сегодняшний день активно используются и с успехом применяются при решении многих промышленных задач и создания автоматизированных учебных лабораторий.

Для создания лабора­торных практикумов удаленного доступа требуется обеспечить удаленный мониторинг и супервизорное управление, используя локальные сети или Интернет. Для пользователя также важно, чтобы такое расширение не приводило к значительному увеличению объема работ по программированию и/или стоимости системы. Реализовать такую функцию можно, используя технологию преобразования управляющих приложений в HTML документы, которые могут быть опубликованы в локальной сети и/или Интернет. В этом случае компьютер, подключенный к аппаратуре ввода/вывода, становится сервером данных, а удаленные ПК играют роль клиентов. При этом, специализированное программное обеспечение исполняется только на серверной платформе, а клиенты используют офисные средства Web-браузеров. [2] Оптимальным решением для создания лабора­торных практикумов удаленного доступа является графическая программная технология, реализован­ная в среде программирования LabVIEW. Интуитивно понятный процесс графического программирования позволяет уделять больше внимания решению проблем, связанных с измерениями и управлением, а не программированию.

На рис 1 приведена лицевая панель, разработанной автором, виртуальной лабораторной работы по дисциплине «теоретические основы электротехники».

Основной целью данной работы, является исследование переходных процессов в  R-L цепи при ее подключении к источнику постоянного и переменного напряжения. Во время выполнения лабораторного практикума симулируется работа источника питания и генератора сигналов синусоидальной формы. Удаленный пользователь имеет возможность управлять частотой, амплитудой сигнала, задавать параметры R-L цепи и с помощью виртуального четырехканального осциллографа исследовать переходные процессы.

Использование технологий LabVIEW для разработки лабораторных практикумов позволяет студенту, расположенному на любом расстоянии от объекта, оперативно управлять через Web-браузер реальным или виртуальным оборудованием, ставить эксперименты. Важными преимуществами применения технологий LabVIEW являются: возможность наглядной имитации реального физического эксперимента а также возможность управления практически любым реальным прибором.


w

Рис.1. Лицевая панель лабораторной работы по дисциплине «теоретические основы электротехники»


СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


1 Ю.К. Евдокимов, А.Ю. Кирсанов, Сагдиев Р.К., Шахтурин Д. В. Разработка автоматизированных лабораторных практикумов по электротехническим специальностям//Образовательные, научные и инженерные приложения в среде LabVIEW и технологии National Instruments - 2009: VIII международная научно-практическая конференция - Москва, 20-21 ноября 2009. - Москва: Российский университет дружбы народов, 2009. - c. 321-323

2 Патрахин В.А. Технология публикации приложений LabVIEW в Internet // Пикад. – 2004. – № 3. – С. 28–30.

 

Сведения об авторах:
Фамилия, имя, отчество; Баранов Павел Федорович
Место работы; Томский Политехнический Университет.
Должность; Зав. лабораторией технологий, систем и инструментов для автоматизированных сетевых лабораторных практикумов удаленного доступа.
Адрес; ул. Савиных 7, Корпус 18, Офис 604