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《组态技术(DCS)应用与实践》课程标准课程名称：组态技术(DCS)应用与实践适用专业：电气自动化计划课时：72课程学分：4先修课程：电力电子与变频技术应用，PLC技术及工程应用后续课程：顶岗实习制订人：课程标准内容第一部分：前言随着以工业PC为核心的工控集成系统技术的日趋完善和工程技术人员使用组态软件水平的不断提高，工控组态软件和PLC、变频器、传感器、气动技术作为自动化技术集成部分正突飞猛进地在各行各业发展着。
《组态技术(DCS)应用与实践》是电气自动化专业核心模块顶岗实习的前修课程。
该课程标准参考高级技术资格的技能和知识要求，依据电气自动化专业人才培养规格要求课程教学目标制定。
该课程通过企业真实项目——水处理系统的组态软件和人机界面开发的训练，培养工控系统设计、集成、人机界面组态、调试、维护、改造、运行、销售等总综合应用能力的高素质、高技能人才。
一、课程性质本课程是一门新兴技术课程，是电气自动化专业的核心。
本课程以专业技术综合应用能力培养为目标，以关键能力的培养贯穿全过程，以实际应用为重点，培养学生熟练掌握利用工控计算机组态现场人机界面监控技术，实时监控现场的运行状态、实时查询数据和曲线、打印各种需要的报表，以及具有将工控组态技术、可编程控制器技术、变频器技术、传感器技术、驱动技术的集成应用能力和现场维护能力。
二、课程理念（一）工作过程模式和“行为导向”教学的职业行为模式相结合选择在和企业合作过程在、中开发的典型、先进、可操作的项目放入了课堂，以该课程的“硬件集成、软件组态、控制编程、安装调试”关键能力为主线，围绕该技术岗位的工作过程模式：“工控项目了解→方案设计→硬件集成→流程图绘制→软件组态→控制编程→安装调试→评价验收→技术资料编写”深入展开“行为导向”教学，每个阶段从“收集信息阶段、独立制定工作计划阶段、决定阶段、实施阶段、检查阶段、评估阶段”完整的职业行为模式和教师主导模块、学生拓展模块和课程设计模块三个教学实践层次引导学生关键能力和职业素质的培养。
DCS（HENEYWELL）系统知识讲座第一节H ENEYWELL系统概况美国HENEYWELL公司产品目前应用最广泛的是TPS系统，并且作为中油大赛中DCS的参赛项目之一。
我们以TPS系统为基础讲解，在过程中涉及到的TDC3000与TPS系统不同的地方会着重作出说明。
首先对仪电培训基地DCS（HENEYWELL）系统作一简单的介绍，该系统是由104厂拆回的一套TDC3000的系统，型号及版本为MICRO—TDC3000（R400）。
该系统保存完整，共有三个操作站，一个控制站，IOP卡件29块，其中HLAI（高电平模拟量输入卡）10块，AO（模拟量输出卡）9块，LLAI（低电平模拟量输入卡）2块，LLMUX（多路低电平模拟量输入卡）3块，PI（脉冲量输入卡）1块，DI（数字量输入卡）3块，DO（数字量输出卡）1块。
第二节硬件的组成及连接一、TPS和TDC系统结构图如下：TPS系统典型配置（以催化裂化装置为例）见图1TDC系统典型配置（以培训基地DCS为例）见图2TAPTAP图1 TPS3000典型配置图LCNA LCNBHMLM GUS3GUS2GUS1NIMNIM UCNBUCNAUCNBUCNA75终端电阻TAPTAPUCN INTER MODULE IOP 卡IOP 卡IOP 卡IOP 卡IOP 卡IOP 卡IOP 卡IOP 卡IOP 卡IOP 卡PAOY22AO （16）IOP 卡PALM02RTD （32）IOP 卡PLAM02TC （32）IOP 卡PAIH03AI （16）高性能I/O LINK 卡COM/CON PRO通讯/控制处理器-+FTATAOY22 AO(16)16132-31+......2-1+1A 1B 1C .........32A 32B32C132TAMR03 TRD(32)FTAT1A T1B ......10P 11+116TAMT03 TC(16)FTAFTATAIH12 AI(16)16112-11+10P .........3-2+1P 输出安全栅输入安全栅调节阀（4-20mADC)热电阻热电偶（MV）变送器（4-20mADC)312442卡件供电TB3TB2TB1TAPTAP图2 典型配置图（以基地DCS 为例）LCNA HMUS2US3US1NIMNIM UCNBUCNAUCNBUCNA75终端电阻TAP TAPIOP卡IOP卡IOP卡IOP卡IOP卡IOP卡IOP卡Advancedcontrol Advanced I/O Link interfaceIOP卡AOIOP卡LLMUXIOP卡LLAIAdvanced CommunMode m-+FTATAOY22 AO(16)16132-31+......2-1+1A 1B 1C .........32A 32B32C 132TAMR03 TRD(32)FTA13......IN1IN8TAIL02 AI(8)FTAFTATAIH02 AI(16)161.........TB3TB2TB1输出安全栅输入安全栅调节阀（4-20mADC)热电阻热电偶（MV）变送器（4-20mADC)LCNB二、硬件说明结合配置图，对各个部份作出说明● GUS （全局用户操作站）：TPS 系统的人机接口，用于整个LCN 系统的信息访问。
T.P.S推进培训材料之一丰田生产方式在全世界应用——《改变世界的机器》摘要北汽福田诸城汽车厂（T.P.S推进室、培训科整理）二OO二年三月八日前言本培训材料主要对《改变世界的机器》一书进行了摘要，通过大量图表、数据、文字说明丰田生产方式已在全世界应用，并将在不同领域企业中逐步代替大批量生产方式；丰田生产方式决非纯生产方式，而是一种将生产、管理与市场经营全环节结合的生产管理方式。
《改变世界的机器》一书作者花了五年时间，在一个庞大的工业中探索了大量生产方式与精益生产方式的差别。
精益生产方式的原理可以同样应用于全球每种工业。
向精益生产转变将会对人类社会产生深远影响，也就是说这一转变将真正的改变世界。
研究人之一约翰·克拉奇克是丰田—通用的合资公司新联公司雇佣的第一个美国工程师，长期工作在各丰田工厂中，在精益生产方式的发源地学到了这种生产方式的概念，他在麻省理工学院的斯隆管理学院取得了管理学硕士学位。
在攻读学位期间，调查了15个国家的90多家汽车厂。
我们相信这是一次在任何工业中没有进行过的全面的工业调查。
此书论述了人类社会在大量生产方式兴起的时期以及目前衰落的时期是如何从事生产的，而在进入精益生产方式时代的黎明时期，一些国家的某些公司如何率先采用了一种新的管理方法，最后描述了整个世界将如何进入这一新时代。
其叙述建立在国际汽车计划研究联络员的116篇专题报告基础上。
用典范的方式说明丰田的业务体系是怎样从这种创新发展起来，对美国和欧洲现存的生产都进行挑战的；以丰田公司的作为唤醒世界另外，我们相信精益生产方式的基本概念是通用的。
任何人，在任何地方都可以应用，而且很多非日本的公司已经在学习这一概念。
我们的注意力集中用在仔细解说精益生产的原理及技术，很少注意日本社会的特征，在采用精益生产方式时，既不必要也用不着去模仿，而是要做出特殊的努力在精益生产初期，从日本的应用中提炼出普遍的原则。
注：《改变世界T．P．S推进培训材料之一丰田生产方式在全世界应用的机器》作者：[美] 詹姆斯·P·沃迈克、丹尼尔·鲁斯目录一、丰田生产方式的认识 (1)二、丰田生产方式在全世界应用 (1)三、丰田生产方式的要素 (2)（一）管理工厂 (2)（二）产品开发和工程设计 (8)（三）协作环节 (13)（四）用户关系 (16)（五）管理精益企业 (20)四、丰田生产方式发展之未来 (23)1．发展进程中的三大障碍 (23)2．中国汽车工业 (24)3．丰田生产方式发展之未来 (24)一、对丰田生产方式的认识丰田生产方式是适应日益激烈的市场竞争和适时化、多元化的市场需要，在“多品种小批量”的市场需求制约下和大量生产方式的基础上发展起来的一种全新的生产方式。
![[精选]TPS基础知识培训--5S培训资料(PPT 46页)](https://img.taocdn.com/s1/m/79dae5eb5ebfc77da26925c52cc58bd631869331.png)
DCS（HENEYWELL）系统知识讲座第一节H ENEYWELL系统概况美国HENEYWELL公司产品目前应用最广泛的是TPS系统，并且作为中油大赛中DCS的参赛项目之一。
我们以TPS系统为基础讲解，在过程中涉及到的TDC3000与TPS系统不同的地方会着重作出说明。
首先对仪电培训基地DCS（HENEYWELL）系统作一简单的介绍，该系统是由104厂拆回的一套TDC3000的系统，型号及版本为MICRO—TDC3000（R400）。
该系统保存完整，共有三个操作站，一个控制站，IOP卡件29块，其中HLAI（高电平模拟量输入卡）10块，AO（模拟量输出卡）9块，LLAI（低电平模拟量输入卡）2块，LLMUX（多路低电平模拟量输入卡）3块，PI（脉冲量输入卡）1块，DI（数字量输入卡）3块，DO（数字量输出卡）1块。
第二节硬件的组成及连接一、TPS和TDC系统结构图如下：TPS系统典型配置（以催化裂化装置为例）见图1TDC系统典型配置（以培训基地DCS为例）见图2TAPTAP图1 TPS3000典型配置图LCNA LCNBHMLM GUS3GUS2GUS1NIMNIM UCNBUCNAUCNBUCNA75终端电阻TAPTAPUCN INTER MODULE IOP 卡IOP 卡IOP 卡IOP 卡IOP 卡IOP 卡IOP 卡IOP 卡IOP 卡IOP 卡PAOY22AO （16）IOP 卡PALM02RTD （32）IOP 卡PLAM02TC （32）IOP 卡PAIH03AI （16）高性能I/O LINK 卡COM/CON PRO通讯/控制处理器-+FTATAOY22 AO(16)16132-31+......2-1+1A 1B 1C .........32A 32B32C132TAMR03 TRD(32)FTAT1A T1B ......10P 11+116TAMT03 TC(16)FTAFTATAIH12 AI(16)16112-11+10P .........3-2+1P 输出安全栅输入安全栅调节阀（4-20mADC)热电阻热电偶（MV）变送器（4-20mADC)312442卡件供电TB3TB2TB1TAPTAP图2 典型配置图（以基地DCS 为例）LCNA HMUS2US3US1NIMNIM UCNBUCNAUCNBUCNA75终端电阻TAP TAPIOP卡IOP卡IOP卡IOP卡IOP卡IOP卡IOP卡Advancedcontrol Advanced I/O Link interfaceIOP卡AOIOP卡LLMUXIOP卡LLAIAdvanced CommunMode m-+FTATAOY22 AO(16)16132-31+......2-1+1A 1B 1C .........32A 32B32C 132TAMR03 TRD(32)FTA13......IN1IN8TAIL02 AI(8)FTAFTATAIH02 AI(16)161.........TB3TB2TB1输出安全栅输入安全栅调节阀（4-20mADC)热电阻热电偶（MV）变送器（4-20mADC)LCNB二、硬件说明结合配置图，对各个部份作出说明● GUS （全局用户操作站）：TPS 系统的人机接口，用于整个LCN 系统的信息访问。
《组态软件技术及应用》课程教学大纲一、教学的目的与要求教学目的：组态软件技术及应用是电子信息工程专业十分重要的学科选修课之一，主要采用实验教学方式讲授组态控制的相关知识，并通过工程实例进行详细讲解,使学生掌握组态控制技术和组态软件的使用方法，学习利用工业监控组态软件建立过程测控系统，将所学的原理知识及设计方法充分应用到具体实践中，提高学生的知识应用能力及实际动手能力。
基本要求：通过本课程的学习，学生能够用组态软件为用户设计出解决实际工程问题的完整方案，可以完成现场数据采集、实时和历史数据处理、报警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出以及企业监控网络等功能。
二、教学时间安排三、教学方法和手段课程总学时：48学时，总学分：3学分；讲授和实验相结合，其中讲课32学时，完成重点内容和难点内容的讲授；实验16学时（含综合性实验3学时），加深教学内容的理解，加强动手能力培养。
在教师的指导下，利用创新实验室和开放实验室的条件，让学生根据学习的内容自选题目进行设计、制作实验。
本课程安排在《计算机基础》、《微机原理》、《单片机原理与接口技术》等课程之后教学，效果最好。
四、教学内容与目标1.1认识组态软件1.2组态王软件的安装1.3组态王软件的组成1.4本章小结第2章组态王软件的基本使用2.1建立工程2.2设计画面2.3定义变量2.4组态画面的动画设计2.5本章小结第3章命令语言程序设计3.1命令语言介绍3.2后台命令语言3.3画面命令语言3.4动画连接命令语言3.5命令语言语法3.6整数变量与数值显示工程实例3.7数制转换工程实例3.8流水灯延时工程实例3.9倒计时工程实例3.10本章小结第4章趋势曲线和其他曲线4.1历史趋势曲线控件4.2配方管理4.3内置温控曲线4.4超级XY曲线控件4.5本章小结第5章报警和事件系统5.1报警和事件概述5.2报警定义5.3事件类型5.4声光报警工程实例5.5蜂鸣器报警工程实例5.6语音报警工程实例5.7本章小结第6章报表系统及日历控件6.1创建报表6.2报表函数6.3日历控件使用说明6.4利用报表历史数据查询函数实现历史数据查询实例6.5利用微软日历控件实现日报表实例6.6报表函数综合应用6.7本章小结7.1组态王SQL访问管理器7.2如何配置与数据连接7.3数据库查询工程实例7.4数据库与XY曲线结合工程实例7.5关系数据库多表联合工程实例7.6报警存储与查询工程实例7.7本章小结第8章基于单片机的控制应用8.1单片机概述8.2系统设计说明8.3单片机数据采集与控制程序设计8.4本章小结第9章基于PLC的控制应用9.1PLC概述9.2串口总线概述9.3系统设计说明9.4数据采集与控制程序设计9.5本章小结第10章组态软件工程应用综合实例10.1小区供水系统实例10.2混合配料监控系统10.3小区照明系统实例10.4本章小结五、教材及参考教材教材：殷群.《组态软件基础及应用（组态王KingView）》机械工业出版社，2017.7 参考资料：[1]李江全．《案例解说组态软件典型控制应用》，电子工业出版社，2011.3[2] 姚福来．《组态软件及触摸屏综合应用技术速成》，电子工业出版社，2011.6[3]《从基础到实践——PLC与组态王》，机械工业出版社，2011.8。
第一章TPS系统概述一、TPS简介TPS—Total Plant Solution全厂一体化解决方案。
TPS系统是一个将整个工厂的信息系统与生产过程控制系统统一在一个平台上的自动化系统。
二、TPS特点1．TPS是一个统一的平台。
2．TPS是开放的：它基于MS Windows NT工作站。
TPS被设计为Native Windows而嵌入在NT环境中，它拥有NT的更多功能，且灵活易使用。
3．TPS核心技术：TPS将各种技术集成在一起。
包括Windows NT操作系统，OLE公共软件，ODBC公共数据库技术。
4．TPS提供唯一的人机接口：即GUS，它基于Windows界面。
5．TPS开放且安全：TPS系统采用安全的工业网络。
三、TPS系统网络结构1．PCN：计算机局域网。
包括普通的PC机操作平台，可在其上运行软件、及一些Honeywell 的一些离线组态软件，如TPS Builder，Display Builder等。
2．TPN（LCN）：控制管理网包括：GUS/US/UxS/UwSAPP/AM/AxM/CG/PCNM/HM/PHD/NIM/HG/EPLCG3．过程控制网UNIX UNIX UNIX计算机工作站个人计算机PIN工厂信息网CG PLNM AM US U X S HM GUSLCN 局域控制网HG NIM PLCG NGHPM PLCAPM PLCLMDATA HIWAY UCN网●UCN网络包括：NIM/HPM/APM/PM/LM/SM●DataHiway网络包括：HG/MC/AMC/CB/EC/PIU●EPLCG网络包括：EPLCG/PLC第二章TPS系统硬件一、UCN/NIM硬件概况1．UCN网络结构UCN是一条控制网络，通过NIM节点实现与TPN（LCN）的通信和协议转换。
控制设备包括：HPM、APM、LM、SM2．UCN网络UCN网络传输速率：5M/秒UCN网络通信协议：兼容IEEE802.4和ISO标准，载波通信。
