基于数字实验室概念的多功能测控系统研究
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摘要
实验在高等教育中的重要作用促使各高校积极的进行实验室的建设，数字化实验室是信息时代实验室建设的主导方向。本课题针对目前实验室中实验设备的性能及实验设备管理的现状，结合数字实验室概念，提出了数字化实验室的建设方案，并对其实现做了研究，主要工作如下：
1．通过分析和归纳数字化实验室的概念以及它的几种模式，得出数字化实验室建设的总体方案；参考现场总线，提出了符合实验室网络化要求的分层总线形网络结构。
2．数字化实验室系统的硬件实现。这一部分设计了实验室网络化的关键组成部分——多功能主控制器(MFMC)，以满足实验设备监控和实验内容灵活多样的需要。
3．数字化实验室系统的软件设计。这一部分主要包括多功能主控制器(MFMC)内嵌软件实现和各部分通信的通信协议的制订。运用修正后的XMODOM协议实现了分层总线形实验网络的通信。
4．设计了监控站(计算机)软件，并以滑动轴承试验台为例，结合多功能主控制器(MFMC)，对监控站软件进行了实践和改进。
5．系统的测试。实验室网络化初步实现以后，对系统进行了测试。
Nowadays, the great roles of the laboratory played in science research work have made universities afford a lot to laboratory construction. With the development of computer technology, the digital laboratory is a new study object in fields of laboratory construction. Under the current situation of capability and management of experimental equipments in laboratory, this paper brings forth the project to build a digital laboratory system, and discusses the realization methods in detail. Following is the main woke about the paper:
1. By analyzing the conception and models of digital laboratory, the total layout design about building a digital laboratory is given; with the field bus techniques, the Layered Bus Topology is put forward to meeting the need of network laboratory.
2. The hardware of the digital laboratory system design. MFMC (Multiple Functions Main Controller), the key of network laboratory, has been designed in this part, which inspects and controls experimental equipments.
3. The software of the digital laboratory system design. The design of embedded software of MFMC and the communicating protocols about all communications in digital laboratory system are included in this part. With reference to XMODOM protocol, the method of communication of the Layered Bus Topology is also proposed in this part.
4. The software for computer inspecting and controlling facilities is designed, and the sliding bearing test-bed is given as software demo. Combining with the MFMC, the software has been practiced and improved,
5. Test of the whole system. After constructing the system, a test is taken to secure the reliability of the whole system.
1．通过分析和归纳数字化实验室的概念以及它的几种模式，得出数字化实验室建设的总体方案；参考现场总线，提出了符合实验室网络化要求的分层总线形网络结构。
2．数字化实验室系统的硬件实现。这一部分设计了实验室网络化的关键组成部分——多功能主控制器(MFMC)，以满足实验设备监控和实验内容灵活多样的需要。
3．数字化实验室系统的软件设计。这一部分主要包括多功能主控制器(MFMC)内嵌软件实现和各部分通信的通信协议的制订。运用修正后的XMODOM协议实现了分层总线形实验网络的通信。
4．设计了监控站(计算机)软件，并以滑动轴承试验台为例，结合多功能主控制器(MFMC)，对监控站软件进行了实践和改进。
5．系统的测试。实验室网络化初步实现以后，对系统进行了测试。
Nowadays, the great roles of the laboratory played in science research work have made universities afford a lot to laboratory construction. With the development of computer technology, the digital laboratory is a new study object in fields of laboratory construction. Under the current situation of capability and management of experimental equipments in laboratory, this paper brings forth the project to build a digital laboratory system, and discusses the realization methods in detail. Following is the main woke about the paper:
1. By analyzing the conception and models of digital laboratory, the total layout design about building a digital laboratory is given; with the field bus techniques, the Layered Bus Topology is put forward to meeting the need of network laboratory.
2. The hardware of the digital laboratory system design. MFMC (Multiple Functions Main Controller), the key of network laboratory, has been designed in this part, which inspects and controls experimental equipments.
3. The software of the digital laboratory system design. The design of embedded software of MFMC and the communicating protocols about all communications in digital laboratory system are included in this part. With reference to XMODOM protocol, the method of communication of the Layered Bus Topology is also proposed in this part.
4. The software for computer inspecting and controlling facilities is designed, and the sliding bearing test-bed is given as software demo. Combining with the MFMC, the software has been practiced and improved,
5. Test of the whole system. After constructing the system, a test is taken to secure the reliability of the whole system.
引文
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[5] 王义遒．当前实验教学改革的几个问题[J]．实验技术管理，2000，17(4)：1-5．
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