远程实验系统对于培养工科类专业学生的专业技术应用能力,具有重要意义,特别是自动化专业学生,实验教学是其教学环节的重要组成部分,通过实践可以验证所学理论知识。同时,远程实验系统还可以有效地解决因实验人数与实验设备数不匹配,而造成实验教学质量下降和教师工作强度增加的问题。论文针对上述问题,并利用学校工业控制系统实验室的资源,在原有控制方式的基础上,加入远程实验系统。以CS4000型过程控制实验装置为被控对象,选用直接数字控制(Direct Digital Control,DDC)系统作为本地控制方式,采用C/S架构编程实现远程客户端、控制服务器两部分应用程序,对14台设备和网络摄像头进行组网,实现远程实时控制、数据采集及视频实时预览等功能。论文完成的主要工作如下:1.对本地实验系统进行升级改造,并设计基于DDC的远程实验系统方案,重点对系统中的通信程序部分做了实时性研究,分别使用Visual C++6.0中两种串口通信方法,与DDC模块进行通信并测试串口通信的实时性,选择实时性较好的调用API函数方式作为系统串口通信方法;然后采用基于TCP/IP协议的Winsock编程,实现客户端和服务器的网络通信服务程序,并测试网络通信实时性与通信距离之间的关系;最后综合分析系统的实时性满足需求,方案可行。2.控制服务器部分使用Visual C++6.0开发,其中串口选用异步通信方式,网络通信部分程序和串口通信及数据处理程序都采用多线程技术实现,利用ODBC组件实现Visual C++应用程序对MySQL数据库的操作;然后编程实现增量式PID算法,最后设计历史数据库表,并规定了存储规则,以减少存储量。利用Visual Studio 2012开发远程客户端应用程序,使用MFC基础类库设计并实现远程客户端界面,使用由杨国君老师自主开发的曲线绘制库CChart实现实时数据曲线显示和历史数据查询功能;在设备网络SDK的基础之上进行二次开发,实现视频实时预览;最后设计并实现自定义应用层协议,远程客户端网络通信程序也使用多线程技术实现。3.对系统进行组网并设置路由器的转发规则,然后针对系统主要功能,设计实际测试用例,分别对主要功能和实验效果进行整体测试,发现系统中存在的问题并进行优化。