工业组态控制技术说课
工业组态控制技术教案PC
任务实施（70分钟）任务一、组态软件概述组态软件，又称监控组态软件，译自英文SCADA,即Supervisory Control and DataAcquisition(数据采集与监视控制),组态软件的应用领域很广，它可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。
组态英文是“Configuration”,其意义究竟是什么呢？简单的讲，组态就是用应用软件中提供的工具、方法、完成工程中某一具体任务的过程。
利用一系列的标准功能组件，通过模块化任意组合来构造系统，在这里系统可以是硬件、软件。
具体到监控程序组态而言，就是采用一系列的标准软件组件，通过配置、连接等操作形成一个软件应用系统。
标准组件体现在：控件、接口、驱动程序等（均由组态软件开发商开发提供给用户）。
任务二、组态软件的应用场合通过ppt展示不同场景，总之得出结论，组态软件多应用在大型石化企业，当然其他行业也有涉及。
任务三、工业生产控制系统的发展1.原始的人工控制阶段最原始的控制方法，加多了就多放一点，加少了就少放一点。
为了代替人的劳动，减轻劳动强度，提高工作效率，保证大型、复杂工业的安全生产，向自动化方向改进。
了解组态软件了解组态软件的应用场合及将来就业岗位了解工业控制系统的发展从而了解组态软件的产生学习组态软件的基本概念通过教师讲解了解MCGS的基本功能学习并思考工业生产系统与组态软件的联系2.常规仪表控制▲使用常规仪表的中央控制室生产过程规模不断扩大，中控仪表越来越多，操作人员对过程的监控和操作的要求也越来越高，模拟仪表难以胜任。
3.计算机集中控制如何把因计算机的故障造成的危害减少，使危险分散，成为应用计算机控制系统首要解决的问题。
集中和综合的操作和监督要求对全厂、各车间和工段级的控制和操作有相应的数据通信联系，不仅要求有大量的数据传送，而且要求有高速的数据传输速率。
4.DCS控制系统▲DCS俗称为“工业大脑”DCS对象分散→控制分散DCS在国内自控领域又称为集散控制系统。
工业组态控制技术教案PC
任务实施（70分钟）任务一、组态软件概述组态软件，又称监控组态软件，译自英文SCADA,即Supervisory Control and DataAcquisition(数据采集与监视控制),组态软件的应用领域很广，它可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。
组态英文是“Configuration”,其意义究竟是什么呢？简单的讲，组态就是用应用软件中提供的工具、方法、完成工程中某一具体任务的过程。
利用一系列的标准功能组件，通过模块化任意组合来构造系统，在这里系统可以是硬件、软件。
具体到监控程序组态而言，就是采用一系列的标准软件组件，通过配置、连接等操作形成一个软件应用系统。
标准组件体现在：控件、接口、驱动程序等（均由组态软件开发商开发提供给用户）。
任务二、组态软件的应用场合通过ppt展示不同场景，总之得出结论，组态软件多应用在大型石化企业，当然其他行业也有涉及。
任务三、工业生产控制系统的发展1.原始的人工控制阶段最原始的控制方法，加多了就多放一点，加少了就少放一点。
为了代替人的劳动，减轻劳动强度，提高工作效率，保证大型、复杂工业的安全生产，向自动化方向改进。
了解组态软件了解组态软件的应用场合及将来就业岗位了解工业控制系统的发展从而了解组态软件的产生学习组态软件的基本概念通过教师讲解了解MCGS的基本功能学习并思考工业生产系统与组态软件的联系2.常规仪表控制▲使用常规仪表的中央控制室生产过程规模不断扩大，中控仪表越来越多，操作人员对过程的监控和操作的要求也越来越高，模拟仪表难以胜任。
3.计算机集中控制如何把因计算机的故障造成的危害减少，使危险分散，成为应用计算机控制系统首要解决的问题。
集中和综合的操作和监督要求对全厂、各车间和工段级的控制和操作有相应的数据通信联系，不仅要求有大量的数据传送，而且要求有高速的数据传输速率。
4.DCS控制系统▲DCS俗称为“工业大脑”DCS对象分散→控制分散DCS在国内自控领域又称为集散控制系统。
工控组态技术及应用-MCGS模块一工控组态基础知识
模块一 工控组态基础知识
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6) 现场总线控制系统 现场总线控制系统(Fieldbus Control System，FCS)是新 一代分布式控制结构，如图1-1-8所示。该系统改进了集散 控制系统成本高、各厂商产品的通信标准不统一而造成的不 能互连的弱点，采用工作站-现场总线智能仪表的两层结构 模式，完成了DCS中三层结构模式的功能，降低了成本，提 高了可靠性。国际标准统一后，它可实现真正的开放式互连 体系结构。
模块一 工控组态基础知识
40
由于计算机科学的飞速发展，计算机的存储能力、运算 能力都得到更进一步的发展，能够解决一般模拟控制系统解 决不了的难题，达到一般控制系统达不到的优异的性能指标。 在计算机控制算法方面，实现了最优控制、自适应、自学习 和自组织系统以及智能控制等先进的控制方法，为提高复杂 控制系统的控制质量，有效地克服随机扰动，提供了有力的 工具。
模块一 工控组态基础知识
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图1-1-8 现场总线控制系统结构图
模块一 工控组态基础知识
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近年来，由于现场总线的发展，智能传感器和执行器也 向数字化方向发展，用数字信号取代4 mA～20 mA电流信号， 为现场总线的应用奠定了基础。现场总线是连接工业现场仪 表和控制装置之间的全数字化、双向、多站点的串行通信网 络。现场总线被称为21世纪的工业控制网络标准。
上述过程不断重复，使被控变量稳定在设定值上。
模块一 工控组态基础知识
12
在计算机控制系统中，生产过程和计算机直接连接并受 计算机控制的方式称为在线方式或联机方式；生产过程不和 计算机相连且不受计算机控制，而是靠人进行联系并进行相 应操作的方式称为离线方式或脱机方式。
模块一 工控组态基础知识
工控组态课程设计
工控组态课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解工控组态软件的基本原理，掌握其功能模块及操作方法；2. 学会使用工控组态软件进行数据采集、监控和报警处理；3. 了解工控组态在工业自动化领域的应用及其重要性。
技能目标：1. 能够独立进行工控组态软件的安装与配置；2. 掌握利用工控组态软件设计简单的监控界面，实现数据实时显示与控制；3. 学会分析并解决工控组态过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对工控组态技术的兴趣，激发其探索精神；2. 增强学生的团队协作意识，培养沟通与交流能力；3. 提高学生对工业自动化发展的认识，树立正确的专业价值观。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在培养学生的动手操作能力和实际问题解决能力。
学生特点：高二年级学生，具备一定的计算机操作基础和电工电子知识，对新技术充满好奇。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，提高学生的实践操作能力。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容1. 工控组态软件概述：介绍工控组态软件的定义、发展历程、应用领域及发展趋势。
- 教材章节：第一章 工控组态软件概述2. 工控组态软件功能模块：详细讲解工控组态软件的各个功能模块，如数据采集、数据处理、报警处理、历史数据存储等。
- 教材章节：第二章 工控组态软件功能模块3. 工控组态软件操作方法：教授工控组态软件的安装、配置及基本操作方法，使学生能够熟练使用该软件。
- 教材章节：第三章 工控组态软件操作方法4. 监控界面设计：介绍如何利用工控组态软件设计监控界面，实现数据的实时显示与控制。
- 教材章节：第四章 监控界面设计5. 数据采集与处理：讲解工控组态软件在数据采集与处理方面的应用，分析实际案例。
- 教材章节：第五章 数据采集与处理6. 故障分析与解决：分析工控组态过程中可能遇到的问题，并提供相应的解决方法。
工控组态课程设计
工控组态课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握工控组态的基本概念、原理和方法，培养学生进行工控组态系统设计和应用的能力。
具体来说，知识目标包括：了解工控组态的基本原理和常用组态软件；掌握工控组态系统的设计方法和步骤；熟悉工控组态系统的调试和优化。
技能目标包括：能够使用组态软件进行简单的工控组态系统设计；能够进行工控组态系统的调试和优化。
情感态度价值观目标包括：培养学生对工控组态技术的兴趣和热情；培养学生勇于探索、创新的精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括工控组态的基本概念、原理和方法，以及工控组态软件的使用和应用。
具体包括以下几个方面：工控组态的基本原理，如数据采集、报警和趋势分析等；常用组态软件的使用方法，如WinCC、Intouch等；工控组态系统的设计方法和步骤，包括系统分析、系统设计、系统实施和系统运行等；工控组态系统的调试和优化方法，如调试工具的使用、系统性能的评估等。
三、教学方法为了实现本课程的教学目标，我们将采用多种教学方法，包括讲授法、案例分析法、实验法和讨论法等。
通过讲授法，使学生掌握工控组态的基本概念和原理；通过案例分析法，使学生了解工控组态系统的实际应用；通过实验法，培养学生实际操作和应用工控组态软件的能力；通过讨论法，激发学生的思考和创新。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施，我们将准备多种教学资源，包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
教材包括《工控组态技术》等；参考书包括《工业控制系统》等；多媒体资料包括教学PPT、视频等；实验设备包括工控组态软件的实训平台等。
这些教学资源将丰富学生的学习体验，帮助学生更好地理解和应用工控组态技术。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试等。
平时表现主要评估学生的课堂参与、提问和回答问题等情况；作业主要评估学生的理解和应用能力，要求学生完成一定的工控组态设计任务；考试主要评估学生的知识掌握和应用能力，包括选择题、填空题和问答题等。
12工业控制网络及组态技术教学大纲
《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。
《组态控制技术》教学大纲
课程编号 开课系部 适用专业 课程学时 总学时 24 教材及教学 参考书 名 课程名称 先修课程 组态控制技术 《PLC 技术应用》 考核形式 实 训 上 机 考试 课堂练习 课程 类别 专业选修课
数控设备应用与维护 理论教学 16 称 实 验 8 作 者 张运刚
出 版 社 人民邮电出版社
教学重点与难点 一、教学重点 1、数据库变量的组态，动画链接。 2、各类开关、安钮的用途和使用方法，文本数值显示及信息显示方法；
Hale Waihona Puke 二、教学难点 1、动画链接，与 PLC 控制程序的编写；脚本的编译过程； 2、各类开关、安钮的使用方法，文本数值显示及信息显示方法；
填表人（签名） ：
课程归口系 系主任意见
出版时间 2008 年 3 月
工业组态技术与应用
教学目的与基本要求 一、 教学目的 《组态软件技术》是 电气自动化专业的职业技术课。本课程内容是工业控制网络系统中的一个组 成部分，是工业自动化工程项目中数据采集监控系统的软件平台，可对所监视的工业自动化过程中的各 种资源进行配置、处理数据报警和系统报警、提供报表输出、提供脚本供二次开发等。通过本课程的学 习， 使学生基本掌握一种组态软件的应用技术， 并能运用所学知识进行工业控制系统过程可视化的设计， 为在工业自动化过程以及其它领域的监控/监测过程中的数据采集监控应用打下良好的基础。 二、基本要求 1、了解组态软件的基本概念和特点； 2、掌握力控 6.0 组态软件的组成结构和安装方法； 3、掌握建立工程组态画面基本步骤； 5、掌握各类开关、安钮的用途和使用方法； 6、会设立安全管理级别； 7、会设立事件报警；
1
教学内容与课时分配 课 时 分 配 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 教 学 内 容 组态软件概述，安装，创建过程画面的方法练习； 数据库变量的组态，I/O设备的组态的基本概念及方法； 各类开关、 安钮的用途和使用方法， 文本数值显示及信息 显示方法练习； 电灯、风扇控制实例教学训练； 直升飞机控制实例教学训练； 交通控制实例教学训练 水箱水位自动控制实例教学训练； 设立安全管理的级别和方法练习； 设立事件报警练习。 理论 教学 1 1 2 4 4 4 4 2 2 实验 实训 上机 课堂 练习
工业组态控制技术实例教程
工业组态控制技术实例教程工业组态控制技术是现代工业自动化的重要组成部分，它通过使用计算机软件和硬件设备，实现对工业生产过程的监控、调控和优化。
本文将通过一个实例来介绍工业组态控制技术的应用方法和具体操作步骤。
假设我们要实现一个工业生产线的组态控制系统，该生产线包括多个工位，每个工位负责不同的生产任务。
我们的目标是通过组态控制技术，实现对整个生产线的自动化监控和控制。
第一步，我们需要确定生产线的控制要求和功能需求。
例如，我们需要监测每个工位的运行状态、生产速度和产品质量等指标；同时，我们还需要实现对生产线的远程控制和报警功能。
根据这些要求，我们可以选择合适的组态控制软件和硬件设备。
第二步，我们需要进行系统设计和组态配置。
首先，我们需要绘制整个生产线的工艺流程图，包括每个工位的输入、输出和控制逻辑。
然后，我们可以使用组态控制软件进行系统配置，包括添加设备、定义变量和设置报警条件等。
在这个过程中，我们可以使用软件提供的图形化界面进行操作，通过拖拽和连接来构建整个控制系统。
第三步，我们需要进行设备连接和通信配置。
根据生产线的实际情况，我们需要将各个工位的传感器、执行器和控制器与组态控制系统进行连接，并进行通信配置。
这可以通过串口、以太网或无线通信等方式实现。
在这个过程中，我们需要根据设备的通信协议和地址进行设置，以确保数据的准确传输和交换。
第四步，我们需要进行系统调试和测试。
在完成配置和连接后，我们可以通过模拟和测试功能来验证系统的正确性和稳定性。
例如，我们可以模拟不同的工作状态和故障情况，检查系统的响应和处理能力。
同时，我们还需要进行系统的性能测试和优化，以确保生产线的高效运行和稳定性。
第五步，我们需要进行系统部署和运行。
在完成调试和测试后，我们可以将组态控制系统部署到实际的生产环境中。
在这个过程中，我们需要根据实际情况进行现场布置和连接，并进行系统的启动和运行。
同时，我们还需要进行系统的监控和维护，以确保系统的正常运行和故障的及时处理。
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➢ 总目标 本课程教学的总目标是使学生在了解和掌握工控组态和PLC组成的“系统集成、
通信控制、组态编程、调试运行”的原理、方法和过程基础上，培养学生较强的设计 能力、拓展能力以及较好的综合实践能力，达到维修电工技师相关要求，为毕业后参 与自动化方面的工作及三到五年内获得技师证书打下扎实基础。
8
一
定目标
02
(提高性应用)
监视和控制；
2、能按项目任务要求制定工作任务
1、独立开发小型监控画面的能力；
方案；
2、初步具备PLC+组态软件控制系统的
3、追求实事求是、一丝不苟的工作
研发能力；
作风，加强学生的职业道德观。
3、学生思维能力以及新技术学习能力。
10
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PAGE
2020年7月27日5时3分
16
三
析内容
内容构架
基础篇
基
于
工
作
过
程
提高篇
专
题
项
目
综合篇
组态王设计应用 组态王通讯应用 组态王配置应用
继电器控制系统改造 基础自动化系统开发
自动化生产线工程实践
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学习情境一、 组态王基础运用
学习情境二、 PLC+组态软件系统开发 学习情境三、 综合自动化系统开发
17
三
15
三
析内容
选取依据
2020年7月27日5时3分
自动化综合创新训练平台 创新
提高性系统训练 基础性运用训练
系统 基础
——使学生掌握较扎实的单 元技术，通过不同单元的柔性 组合，满足学生个性化学习的 需要，培养学生系统、集成、 科学地应用现代自动化工程知 识的能力和再创造能力。
工业自动化系统认知
认知
5
一
定目标
岗位分析
操作员站
2020年7月27日5时3分
工程师站
2 过程监控级
1 过程控制级
6
一
定目标
职业岗位
岗位分析
菜鸟级
1 自动控制系统操作维护人员
一次就业目标
高手级
2 自动控制系统监控画面开发人员
二次升迁目标
殿堂级
3
系统集成工程师
未来发展目标
2020年7月27日5时3分
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一
定目标
课Hale Waihona Puke 目标2020年7月27日5时3分
定目标
课程目标
2020年7月27日5时3分
根据职业岗位 划分教学阶段 制定阶段目标
销 销
自动控制系统操检人员（基础性应用）
01
1、熟悉组态软件基础知识；
2、熟练操作控制系统监控软件；
3、监控系统日常维护；
4、遵守岗位职责。
系统集成工程师
03
（综合性应用）
自动控制系统监控画面开发人员
1、运用组态软件实现对现场设备的
课程目标
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能按项目任务要求制定工作任务方案； 能提出建设性意见；能发现并解决工作 过程中出现的一般技术性问题；能收 集、整理相关资料，对所采用的方案进 行综合评价。
知识 目标
掌握组态界面的画面设计， 掌握组态软件和PLC等外部设备的通信，实现远程监控； 运用组态王软件进行画面开发和设计；
1、熟练操作和应用组态软件 对自动控制系统进行操作； 2、完成系统日常维护； 3、熟悉系统操作规程。
HMI开发人员
1、独立开发小型监控画面 的能力； 2、初步具备PLC+组态软 件控制系统的研发能力。
2020年7月27日5时3分
系统集成工程师 1、能按项目任务要求制定工作 任务方案； 2、追求实事求是、一丝不苟的 工作作风，加强学生的职业道 德观。
3
一
定目标
课程定位
2020年7月27日5时3分
课程 特点
任务驱动、工学交替 由浅入深、循序渐进
学时：48（理论+实验实训） 授课对象：电气自动化专业大三学生
4
2020年7月27日5时3分
一
定目标
教学现状
学生问题
近几年，各大高校大幅度扩招，学生整体素质存在下降趋势，很多学生基础知识 不够扎实，学习态度不够积极，有很大一部分学生从大一开始就不爱学习。
02.明学情 相关课程 授课对象 11
二
明学情
相关课程
2020年7月27日5时3分
顶岗实习
计算机应用技术 VB程序设计 PLC应用技术
自动化综合实训 计算机控制技术
组态控制技术
• 专业核心课程
• 前导课程（知识储备） • 1、计算机基础应用； • 2、软件编程； • 3、过程控制级系统研
发。
• 后续课程（提供知识和技 能）
优势
多用行动导向教学
1 1 善于接受 悟性较高
培养学生自学能力
2
喜欢自己动手
由浅入深、循序渐进
3
具备一定过程控制级 系统研发的基础技能
13
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PAGE
2020年7月27日5时3分
03.析内容
选取依据 内容构架 内容选取 教材选取
14
三
析内容
选取依据
职业岗位需求
控制系统操检人员
工业组态控制技术
说课人：李金航
以工作知识为内容的职业教育课程只能来自于工作体系
1
CONTENTS 目录页
PAGE
2020年7月27日5时3分
定目标
1
2
明学情
析内容
3
4
讲策略
说过程
5
6
谈反思
2
TRANSITION 过渡页
PAGE
01.定目标
课程定位 教学现状 岗位分析 课程目标
2020年7月27日5时3分
。
技能 目标
素养 目标
助学生树立正确的人生观、人才观， 培养良好的团队合作精神和竞争意识； 激发专业学习兴趣，初步形成解决生 产现场实际问题的应用能力； 逐步培养学生的思维能力和学习新技 术的能力，培养创新意识，提高学生的 综合素质； 追求实事求是、一丝不苟的工作作风 ，加强学生的职业道德观。
9
一
存在 问题
教学设计
本门课程所涉及内容需要基于软件教学，之前的大纲中只安排了六次实验，大多 数课程都是在教室中学习，教师用PPT来讲解这门课程，学生听起来比较枯燥。
课堂教学
理论教学效果不佳，在课堂上讲解理论知识，学生反馈抽象，不太容易理解 教室内演示相关例程，学生没有操作过，跟不上软件编制步骤，云里雾里，兴趣全 无，在实训室实验时，虽然要求学生预习，其实学生根本不看，且不带书进实训室
析内容
学习情境一、 组态王基础运用
组态王新工程的建立
基
动画连接
础
命令语言的使用
模
块
报警和事件
趋势和控件
内容构架
循序渐进 由浅入深
学习情境二、
PLC+组态软件系统开发
电机正反转控制系统
提
高
三台电机顺起逆停
• 1、自动控制系统操检人 员；
• 2、自动控制画面研发人 员；
• 3、系统集成工程师。
12
二
明学情
授课对象
2020年7月27日5时3分
S - 优势 W - 劣势 O - 机会 T - 威胁
弱点
理论知识兴趣不大
上课精神不够集中， 缺乏学习耐心和持久性
专业知识和操作技能水平 参差不齐
电气自动化技术专业大三学生