工业控制组态软件大纲

《PLC软件及工业组态设计》课程教学大纲课程编号：081054111课程名称：PLC软件及工业组态设计英文名称：PLC & Industry Configuration Design课程类型：专业课课程要求：选修学时/学分：40/2.5 （讲课学时：20实验学时：0上机学时：20）适用专业：自动化一、课程性质与任务PLC软件及工业组态设计是自动化专业的一门选修专业课。

当前自动控制系统的集成，可由带有通讯功能的传感器、变送器、控制器、执行器、板卡或模块式接口和计算机来实现，把这一切联系在一起工作的就是工控组态软件。

组态软件又称为工业控制监控软件，或自动化软件，这类软件功能强大，在大型过程控制系统和中小型控制系统中有着广泛的应用。

本课程讲授工业控制自动化组态软件及其通信方式。

通过本课程的学习，使学生初步掌握工控组态软件的功能和使用方法，使学生全方位地从全局角度认识和学习工业控制自动化系统的基本理论和实践知识，为将来利用市场提供的自动化软件、硬件进行自动控制系统的设计、开发和集成打好基础。

二、课程与其他课程的联系本课程的先修课程为电子技术、C语言、自动控制理论、过程控制系统及仪表、可编程控制器。

三、课程教学目标1. 了解工控组态软件的功能、使用方法及其应用领域，支撑毕业能力要求1.5。

2. 掌握组态方法，能利用工控组态软件进行程序设计，针对实际工程编写相应的监控软件,支撑毕业能力要求2.2, 2.3,3.2, 3.3, 3.4,4.2。

3. 理解和掌握各种工业现场总线协议及应用，理解计算机工程控制的实用技术，支撑毕业能力要求6.2, 12.2o四、教学内容、基本要求与学时分配五、其他教学环节（课外教学环节、要求、目标）无六、教学方法本课程PLC软件及工业组态设计是自动控制专业的专业课之一。

在教学方法上，将课堂学习、案例教学、课堂讨论有机得结合起来，并充分利用多媒体教学手段提高教学效率。

将不同的教学方法有机得结合起来，营造多维的学习环境，重个性，强能力，求创新，培养能力，素质全面发展的学生。

《工业控制网络及组态技术》课程教学大纲课程代码：010132053课程英文名称：Industrial Control Network and HMI Technology课程总学时：16 讲课：16 实验：0 上机：0适用专业：机械电子工程机械设计制造及自动化大纲编写（修订）时间：2010.7一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标1.本课程是机电一体化专业的专业选修课。

2.现场总线/工业以太网技术是当今工业控制系统的主流组网技术，是控制向分散化、网络化、智能化方向发展的技术基础。

本课程主要包括：现场总线/工业以太网的网络通讯基本原理，面向底层PLC控制，构建控制网络，人机交互界面HMI（Human Machine Interface）实现远程监视及优化控制，并以工程实践为例，从整体上掌握现代大中型自动化系统的实施过程。

（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.掌握大中型自动化系统的控制网络基本原理、设计方法、实施方法；2.掌握HMI的设计方法；3.结合S7-300 PLC工程实例，达到一定运用能力。

（三）实施说明本课程应重点讲授工业控制网络原理、设计方法、结合PLC系统，以实例为主线，以作业、讲解等互动形式，调动学生的积极性。

（四）对先修课的要求本课程的先修课有：计算机基础、机电传动控制、电工及电子技术、控制工程基础。

（五）对习题课、实践环节的要求1.习题要求：习题应促进学生消化、巩固所学内容。

习题要密切配合教师的讲授内容，注意要使概念类、分析类和设计类习题并存，培养学生的分析和设计能力。

教师通过习题发现问题，改进教学，同时习题也是考核学生的依据之一。

2．实验要求：根据课时较短，同时仿真系统在脱离实验设备亦能进行的实际情况，实验环节以作业形式安排在课后，以实例、作业、互动来完成实践过程，不单独设置实验课。

（六）课程考核方式1.考核方式：课程大作业。

2.考核目标：在考核学生对控制网络基本知识和方法掌握的基础上，重点考核学生实际运用能力。

判断题：1.计算机名称，变量名称等不可以含有特殊字符，包括中文字符。

2．在WinCC 在线帮助的“使用WinCC〉使用项目〉附录〉非法的字符”中可以找到那些不允许使用的字符。

3.安装WinCC 后，不可以修改系统时间或时区。

4.项目名称及存储项目的路径中不要包含中文。

5. WinCC 项目无法激活的问题，其原因就是项目路径中包含中文字符。

此时只需将项目另存为到纯英文的路径下即可。

6．登录计算机的用户名不要使用中文，密码不要为空。

7．默认情况下密码为空的用户权限受限。

8．不可以修改操作系统的安全设置，DCOM 设置等参数。

9.如果由于擅自改动DCOM 设置等参数无法正常运行，可以按照如下操作恢复即可（适用于WinCC 6.2 sp2 以上的版本）：开始〉程序〉SIMATIC〉SIMATIC Security Control〉创建设置，单击“应用”按钮即可。

10．不可以修改包含siemens 文件夹及其子文件夹及文件的属性，以及WinCC 项目文件夹及其子文件夹及文件的属性。

11.WinCC 的运行需要访问一些脚本库，C/S 应用下，客户机需要访问服务器的项目文件夹，这些都是建立在共享的基础上的。

如果破坏了WinCC 为这些操作设置的共享权限，那么访问将不可以继续进行。

12．在WinCC 项目中组态退出运行系统按钮，待WinCC 运行系统完全退出，手动关闭WinCC Explorer 后，方可关闭操作系统。

13.如果WinCC 长时间没有响应，那么只能强行退出WinCC。

此时请观察硬盘状态，待硬盘没有访问操作时，再强行终止WinCC。

14.所有的设备都显示在一张画面里是不可能的。

15. 在故障已经发生的时候，应在第一时间以多种方式通知操作人员有故障发生。

16.WinCC画面分辨率通常被设置为1024×768。

17. WinCC画面分辨率所允许的最大分辨率为4096×4096。

18.要在变量管理器中创建WinCC变量，首先必须组态一个与PLC的连接。

工业控制组网与组态技术教学大纲
课程代码：01ANN803 适用专业：自动化专业
教学时数：56 学时其中实践56 学时
一、课程简介及基本要求
本课程主要是现场总线/工业以太网的网络通讯基本原理,面向底层PLC控制,构建控制网络,人机交互界面HMIHuman Machine Interface实现远程监视及优化控制,并以工程实践为例,从整体上掌握现代大中型自动化系统的实施过程;
二、课程实验目的要求
通过课程的教学与实践使学生掌握大中型自动化系统的控制网络基本原理、设计方法、实施方法；掌握HMI的设计方法；结合S7-300 PLC工程实例,达到一定运用能力;
三、主要仪器设备
I／A S小型集散控制系统、过程控制实验装置
四、实验方式与基本要求
1、试验方式：综合设计
2、基本要求：掌握大中型自动化系统的控制网络基本原理、设计方法、实施方法
五、考核与报告小四号黑体字
1、考核方式：以平时考核考勤、课堂组织纪律、课堂讨论发言、平时实训完成度和期末考试大作业相结合的方式进行,综合评价学生的学习成绩
2、成绩评定：平时成绩20%+实训操作成绩30%+期末成绩50%
3、报告填写要求：不少于6次
七、教材及实践指导书
1、使用教材：陈在平．工业控制网络与现场总线技术第三版．机械工业出版社．2006年．
2、参考教材：
杨卫华．工业控制网络与现场总线技术．机械工业出版社,2008．
何衍庆,俞金寿．工业数据通信与控制网络．化学工业出版社．2002年.。

工控组态软件课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解工控组态软件的基本概念、功能及在自动化控制系统中的应用；2. 掌握工控组态软件的常用操作与配置方法，如画面设计、数据库连接、报警与事件处理等；3. 了解工控组态软件与其他自动化设备的协同工作原理。

技能目标：1. 能够独立进行工控组态软件的安装与配置；2. 能够运用工控组态软件设计简单的监控界面，实现数据采集、处理与显示；3. 能够运用工控组态软件对自动化控制系统进行故障排查与维护。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对工业自动化领域的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生的团队协作意识，提高沟通与交流能力；3. 增强学生的工程意识，培养严谨、细致的工作态度。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，以理论教学为基础，注重培养学生的动手操作能力和实际应用能力。

学生特点：学生具备一定的计算机操作基础和自动化理论知识，但实践经验不足。

教学要求：结合学生特点，采用案例教学、分组讨论、实际操作等多种教学方法，注重理论与实践相结合，提高学生的综合能力。

将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 工控组态软件概述- 工控组态软件的定义、发展历程及应用领域；- 常用工控组态软件的特点及选型依据。

2. 工控组态软件的安装与配置- 软件的安装环境及安装步骤；- 软件的基本配置方法，包括通信配置、数据库配置等。

3. 工控组态软件操作与画面设计- 软件的基本操作方法，如画面切换、数据输入输出等；- 监控画面的设计原则及常用组件的使用方法；- 数据库连接与数据实时显示。

4. 报警与事件处理- 报警系统的组成与配置方法；- 事件记录与查询功能的实现；- 报警事件的响应与处理流程。

5. 工控组态软件在实际项目中的应用案例分析- 案例背景、需求分析及解决方案；- 项目实施过程及关键环节；- 项目运行效果评价与优化建议。

6. 故障排查与维护- 工控组态软件常见故障类型及原因；- 故障排查流程与方法；- 软件维护与优化策略。

《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。

PLC软件及工业组态设计课程教学大纲课程名称：PLC软件及工业组态设计英文名称：PLC and Configuration Design课程编号：91学时数：48其中实验学时数：12课外学时数：0学分数：3.0适用专业：电气工程及其自动化、测控技术与仪器、自动化一、课程的性质和任务PLC软件及工业组态设计是电气工程及其自动化专业的专业选修课。

它是一门专业性、实用性很强的课程，所讲授的内容都直接联系到工业企业单位的实际应用和存在的问题，它可以是一门联系广泛也可以是一门独立的技术应用课，直接为工农业生产服务。

通过本课程学习，使学生了解PLC硬件的基本结构、原理和应用；掌握PLC外围硬件线路设计；掌握应用一种PLC编程软件组态、编程的能力；了解工控组态软件的应用情况；掌握应用一种组态软件制作工业监控系统的能力；掌握PLC与监控系统通讯结合的能力。

为学生以后从事专业技术工作做好基本培养和锻炼。

二、课程教学内容的基本要求、重点和难点1、PLC与工控组态软件简介基本要求：了解PLC与工控组态软件目前的品牌、结合和应用情况。

重点：PLC与工控组态软件应用情况。

难点：PLC与工控组态软件结合。

2、西门子S7-300/400 PLC简介基本要求：了解西门子S7-300/400 PLC的工作原理、结构、应用，掌握根据控制要求进行硬件组态，设计外围接线图的能力。

重点：根据控制要求进行PLC外围接线图的设计。

难点：根据控制要求进行PLC硬件的组态。

3、PLC编程软件基本要求：了解PLC编程软件的开展、结构，掌握PLC编程软件指令种类、作用，掌握应用编程指令进行程序的编制，最后进行程序调试。

重点：应用PLC编制程序。

难点：PLC指令的作用。

4、西门子WinCC组态软件基本要求：了解西门子WinCC组态软件的结构、作用、特点，掌握应用西门子WinCC 组态软件制作上位机监控系统，与PLC 一起进行程序调试。

重点：应用西门子WinCC组态软件制作上位机监控系统。