工业 组态 教材

《工业网络组态构建与运行》教学大纲课程类别专业核心课程开课部门机电工程系总学时96学时学分6学分面向专业电气自动化技术开设学期 5教学模式教学做一体化课程《工业网络组态构建与运行》是电气自动化技术专业的专业核心课程之一，是专业综合能力课程。

通过对以PLC为控制器的网络组态构建与运行的学习和训练，使学生掌握以西门子S7 系列PLC为控制器的工业以太网、现场总线、仪表及执行器网络的硬件选型及安装、网络组态、软件设计等知识和技能。

一、课程定位工业控制网络及组态技术在现代工业生产中的使用日益广泛，企业急需掌握工业控制网络及组态实践知识的高素质技术人才，因此《工业网络组态构建与运行》是电气自动化技术专业学生必修的重要综合专业课，是培养学生掌握专业综合技能的重要途径。

《工业网络组态构建与运行》以物料加工分拣生产线等为主要载体，讲述了工业以太网的构建与运行、现场总线的网络构建与运行、执行器传感器网络的构建与运行等工业网络组态知识，并引入了典型组态案例。

在电气自动化技术专业课程体系中，它是前续课程设备低压电气控制与检修、电机控制与检修、可编程控制技术与应用、机械基础等专业课程知识和能力的综合应用，本课程的后续课程是顶岗实践和毕业设计，本课程将基础知识渗透在技能训练中，是一门职业性和实用性强的技术课程，是学生知识和技能大展示的场所。

课程定位如图所示。

二、教学目标通过课程学习，使学生拥有下列能力：1.专业能力（1）按照生产要求，进行工业控制网络及组态控制系统配置，以及电气原理图的分析、设计；（2）按照原理图连接控制系统电路，并按照生产工艺流程和控制要求，科学合理地配线；（3）正确使用工具和设备对工业控制网络及组态设备进行安装调试；（4）能够按照生产工艺要求以及安全需要，进行工业控制网络及组态设备的参数设置及程序编写；（5）查阅、使用、管理相关的技术资料。

2.方法能力（1）使用网络、图书等各种媒介主动获取知识信息和处理信息能力；（2）在小组分工完成任务的过程中，通过独立完成自己角色内的任务，培养学生分析问题、解决问题的能力；（3）通过小组讨论，共同制订实施方案，使学生具备制定工作计划的能力；（4）在任务导入之后，通过自主查询技术手册，获得完成任务所需要的知识，使学生具备终身学习能力。

电气自动化专业《工业组态控制技术》课程标准课程编号：编制日期：年月日x x学院《工业组态控制技术》课程标准课程名称：工业组态控制技术适用专业：电气自动化一、前言（一）课程性质本课程是高职高专电气自动化专业必修课程，其目标在于培养学生在电气工程师岗位上从事电气设备和自动化系统集成开发等方面的职业能力，利用计算机软件对工业生产过程进行控制是一个全新的控制方法，因此基于组态软件和触摸屏的人机界面技术是自动化控制技术的重要组成部分，也是技术技能型人才所必须掌握的基本要素。

（二）课程设计思路引入自动化仪表与装置行业标准，以工程项目和企业自动化技术员职业成长过程所对应的典型工作任务为学习内容，将职业素质培养融入课程，实施教学做一体化的过程性评价方法，具体设计思路如下：1.组建以学院专任教师、企业专家的课程开发和实施团队，分析职业岗位的工作任务，按照一定的逻辑关系进行排序，对完成任务应具备的知识、能力、素质做出较为详细的描述，形成团队成员认可、线索清晰、层次分明的工作任务分析表；2.根据能力复杂程度，整合典型工作任务。

召开有教学专家、课程建设团队人员参与的课程标准建设会议，形成课程标准；3.引入自动化仪表与装置行业标准，校企共同进行课程整体设计、单元设计、教学组织设计、教学情景设计；4.以自动化控制系统操作、维护维修等职业岗位的工作过程为导向，从初级到高级，从简单到复杂，设计反应水位控制系统设计学习项目，包含简单工程的建立与运行、模拟组态控制系统综合设计等15个情境；5.根据教学规律及认知过程，构建教学计划、考核评价办法、课程考核标准及题库、多媒体教学资源建设，按照资讯计划、决策实施、评价反馈等步骤组织教学。

（三）先修后续课程在课程设置上，前导课程有《电工技术》《电子技术》《电气控制技术》及《PLC 技术》，后续课程有《自动生产线的调试与检修》。

二、课程目标能力目标：1.具备组态软件编程的基本能力；2.具备组态软件与开关量设备、模拟量等设备的联机调试能力；3.具有较强的典型自控系统设计能力；4.能完成组态控制系统综合设计。

《工业组态软件》课程教学大纲编号：40022570英文名称：Industry ConfigurationSoftware适用专业：工业电气自动化……责任教学单位：电子工程系自动化教研室总学时：48学分：3考核形式：考查课程类别：专业课修读方式：必修教学目的：本课程是自动化专业本科生的专业选修课程。

通过对本课程的学习，使学生了解监控组态软件地位、作用、产生与发展趋势。

以我国优秀的组态软件“组态王”作为具体示例，系统地讲述组态软件的系统结构、原理、功能及技术指标。

着重就自动化工程中普遍遇到的要求，介绍如何利用监控组态软件的标准功能模块进行定制实现，满足工程上的要求。

主要教学内容与具体要求：1．了解常用的工业组态软件及发展趋势2．掌握组态王工程管理器的应用3．掌握组态王工程浏览器的基本功能4，掌握生产现场静态画面的制作5．掌握建立动态数据库6．掌握数据库变量与现场画面的动画连接7．掌握建立实时数据库和历史数据库8．掌握建立实时数据报表和历史数据报表9．掌握建立实时数据曲线和历史数据曲线10．熟悉各种内部控件与外部控件的使用，11．掌握使用ODBC建立与外部数据库的连接12．掌握使用DDE通信建立与Excel的连接13．掌握使用OPC通信建立与外部设备的连接14．熟悉报警窗口制作使用，15．掌握组态王的网络控制功能16．了解系统安全性维护与安全措施。

本课程与其他课程的联系与分工：本课程是自动化专业的专业课之一，这门课程基础是：计算机控制技术、过程控制仪表、可编程控制技术、C语言程序设计、SQLSEVER 数据库应用技术。

实践教学内容和要求实验一生产现场的静态画面制作实验目的：1学习工具箱几何工具的使用2学习工具箱内部控件的使用3学习工具箱通用控件的使用4 组态王图库的使用实验内容和要求：建立一个化工配方车间，用两种化学原料配比制作出成品，要求使用图库中的容器、管道和阀门，使用工具箱中的文本输入工具制作标题和各个器件的注释。

《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。

教案首页学年第学期No.教案首页12教学环节教学内容教学活动设计意图教师活动学生活动子任务1:程序合并及二次开发调试---【D1】1.将项目二至项目五程序合并到本项目；2.二次开发及调试。

(55min)【组织合并巡回指导】组织学生合并程序，及时解答疑问。

【自主合并合作研讨】分组自主合并程序，出现问题研讨解决。

【迭代提升】回顾条件语句的使用方法，尝试自主编写主程序，在调试修改中掌握程序二次开发与修改调试的方【引导检查分组点评】引导学生检查合并后的程序，编写主程序，并对出现问题进行点评。

【检查问题修改完善】按照教师点评的思路，小组自查，共同讨论主程序如何编写。

D实施34教学环节教学内容教学活动设计意图教师活动学生活动2.确定编程思路垃圾焚烧发电系统包括垃圾接收系统、垃圾焚烧系统、烟气污水净化系统、发电系统等，各自需按要求进行控制，故采用主程序调用子程序的思路。

5教学环节教学内容教学活动设计意图教师活动学生活动。

【启发学生思考】主程序如何编写？3.脚本程序编写与调试（1）运行策略的设置1）本项目需要建立五个脚本程序，分别命名为脚本程序1-5，其中脚本程序5为主程序，脚本程序1-4为子程序。

2）将“垃圾接收监控系统”脚本程序拷贝到脚本程序1中。

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《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。