12工业控制网络及组态技术教学大纲
《工业控制网络与人机界面组态技术》电子教案 第五章网络互联设备
（3）网络的互操作 指网络中的计算机具有透明地访问对方资源的 能力，这种能力是建立在互联接和互通基础之 上，通过高层软件实现的。 注意：互联接、互通和互操作分别表示了不同 层次的内涵，互联接是网络连接的物质基础， 互通是通信手段，互操作是网络互联的最终目 的，只有解决好这三个层次上的问题才能真正 实现网络的“互联”。
2
✓ 10BASET：100m ✓ 10BASE2：185m ✓ 10BSEE5：500m 2. 网络分段
在组建局域网时，往往需要进行网络分段。所 谓网络分段是指将一个大的网络系统分解成几 个小的局域网，然后通过网络互联设备（交换 机、网桥或路由器）将各个子网连接成一个整 体网络。
3
3. 网络互联的类型
（1）网络互联的应用类型 局域网之间的互联 局域网与广域网之间的互联 局域网通过广域网与Internet之间的互联 多个远程局域网之间互联为广域网
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（2）互联局域网的类型 同构网络 所谓同构网络是指具有相同特性和性质的网络，也就
是说它们具有相同的通信协议，呈现给接入设备的 界面也相同。 异构网络 所谓异构网络是指具有完全不同的传输性质和通信协 议的网络。
有目的地转发数据帧。 网络层的互连设备 ✓ 主要设备有：路由器。 ✓ 功能：路径选择、拥塞控制和控制广播信息 ✓ 主要用于：不同网络之间的互连。如，当一个局域
网通过广域网与远程局域网连接时，就应当使用这 层设备。
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高层互连设备 ✓ 主要设备：网关。 ✓ 当互连的网络的传输层及以上层协议不同
时就需要网关进行协议转换。 ✓ 目前使用最多的是：应用层网关。
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2. 网间互连设备的层次
物理层的设备
✓ 主要设备有：中继器和集线器。
✓ 物理层互连设备的主要功能：对不同电缆段 之间的信号进行复制、整形、再生和转发位 信号。
《工业控制网络与人机界面组态技术》电子教案 第八章+工业以太网技术与应用
首选，并且有逐渐向下延伸直接应用于工业现场设备间的 通信的趋势。
工业以太网应具有的特性：
工业以太网与商业以太网在技术上兼容，但在 产品设计时，在材质的选用、产品强度和适用性方 面应能满足工业现场的需要。工业以太网产品需具 有一下特性：
因此，以太网成为“确定性”网络，为它应 用于自动化控制领域消除了主要障碍。
与其他现场总线或工业通信网络相比，以太 网具有一下优点：
以太网技术的优点：
（1）应用广泛。
（2）成本低廉
（3）通信速率高 （4）软硬件资源丰富 （5）可持续发展，潜力大 （6）易与Internet连接，能实现办公自动化网络与工业控
第六章 工业以太网技术与应用
近几年来，随着互联网技术的普及与推广，以太网得 到了飞速的发展，特别是以太网通信速率的提高、以太网 交换技术的发展，给以太网的非确定性问题的解决带来了 新的契机。
首先，以太网通信速率的一再提高，从10M到100M到 1000M甚至10Gbps，在相同通信量的条件下，通信速率的 提高意味着网络负荷的减轻和碰撞的减少，也就意味着确 定性的提高；
控制与信息协议（CIP）
CIP的主要特点 （1）基于生产者/消费者的网络模型
目前市场上的总线通信模型有较大的区别，根据所基于的模 型不同，可以把工业网络分为两类： 1） 基于源/目的地模型 2） 基于生产者/消费者模型（生产者是发送报文的节 点，而消费者是接受报文的节点。 基于生产者消费者模型的网络除了CIP网络外，还有 基金会现场总线（FF）。而PROFIBUS等是基于源/目的地 模型的。
（1）环境适应性。具体包括机械环境适应性 （如耐振动、耐冲击）、气候环境适应性（工业温 度要求为－40～85℃，并要耐腐蚀、防尘、防水）、 电磁环境适应性或电磁兼容性（EMC应符合 EN50081-2、 EN50082-2 ）。
工业控制组态软件大纲
《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。
《工业网络组态构建与运行》教学大纲
《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。
工业控制网络与系统课程实验教学大纲
《工业控制网络与系统》课程实验教学大纲课程名称：工业控制网络与系统（Industrial Control Networks and Systems）课程编号：课程性质：非独立设课课程属性：专业课实验教材或指导书名称：工业控制网络与系统实验指导书（自定）课程总学时：54 学分：3 实验学时：12面向专业：自动化（A）实验室名称：电气工程与控制实验教学中心一、课程简介集散控制系统（DCS）和现场总线控制系统（FCS）是近年来发展起来的计算机控制技术，是当代工业生产自动化和过程控制技术发展新的成就。
DCS和FCS融合自动控制技术、计算机技术、网络技术与计算机通信技术为一体，是基于工业控制网络的控制系统。
本课程从系统的组成、结构和工作原理出发，重点讨论了DCS和FCS的硬件结构体系和实现方法，软件体系和组态软件。
以美国Foxboro公司推出的新一代集散控制系统I／A S和基金会现场总线、LonWorks总线、PROFIELDBUS、CAN总线等几种比较有影响力的现场总线为例，介绍它们各自的技术特点、规范、结构体系等。
本课程还介绍了DCS和FCS的工程化设计方法。
二、课程实验目的与要求1、拓宽和加深学生对已学过的理论知识的理解，从而掌握比较全面的专业知识；2、培养学生实际动手能力，掌握集散控制系统和现场总线控制系统的操作技能，逐步形成解决专业工程技术问题的能力。
3、通过对实验系统进行硬件连接、编程组态和实现控制，熟悉集散控制系统和现场总线控制系统的构成和各部件的作用，更深刻地理解集散控制系统和现场总线控制系统的体系结构、工作原理、功能和特性；4、掌握集散控制系统和现场总线控制系统的组态方法。
三、考试（考核）方式：根据实验报告、实验中的动手能力和解决实际问题的能力综合考核。
实验教学部分成绩占课程总成绩的10%。
在笔试中实验内容成绩占总成绩的10%。
四、主要仪器设备及台（套）数：I／A S小型集散控制系统1套过程控制实验装置2套五、主要参考书目：[1] 周泽魁. 控制仪表与计算机控制装置．北京：化学工业出版社，2002[2] 阳宪惠. 工业数据通信与控制网络．北京：清华大学出版社，2003[3] 何衍庆俞金寿. 集散控制系统原理及应用（第二版）．北京：化学工业出版社，2002大纲编写人：苏国华大纲审核人：林春民大纲批准人：何小阳日期：2004年10月26日。
组态网络控制技术课程大纲
《网络组态控制技术》课程教学大纲课程代码：20612026课程中文名称：网络组态控制技术课程英文名称：Network Configuration Control Technology课程类型： 通识课 专业基础课 专业课 专业实践课 专业方向课 公共选修课 必修课 选修课学分/学时：1.5学分/32学时（理论学时：16；实践学时：16）适用专业：自动化专业先修课程：计算机控制技术、电气与PLC控制技术后续课程：专业综合实践、生产（毕业）实习、毕业设计（论文）一、课程简介本课程为自动化专业基础选修课程，其功能是通过典性的项目任务教学方式，采取情境教学方法培养学生对项目任务的设计分析能力、对设计软件的实践操作能力和计算机技术的综合应用能力。
本课程与前修课程电气与PLC控制技术相衔接，共同培养学生较完备的计算机组态软件和触摸屏技术知识、较强的设计能力、拓展能力；与后续课程生产过程专业综合实训、毕业设计相衔接，共同培养学生较好的自动化技术设计和实践能力，具备从事本专业职业岗位工作所必需的专业核心能力。
三、教学内容与学时分配1.课堂理论教学四、考核方式及要求1.《网络组态控制技术》课程的考核形式为考查。
课程考核包括过程性考核和终结性考核。
2. 《网络组态控制技术》课程成绩考核分五级记分（优秀、良好、中等、及格、不及格，对应百分制总评成绩中的 100-90、89-80、79-70、69-60 和 60 分以下）。
五、教学实施建议（一）教学方法与教学手段1.采用多媒体教学手段，配合例题的讲解及适当的思考题，保证讲课进度的同时，注意学生的掌握程度和课堂的气氛。
2.课程讲授与案例教学、课堂讨论、线上网络教学等多种教学方式结合，实行互动研究型教学，重点培养学生的理论素养和网络组态控制技术应用能力。
因此，本课程要求课前必须阅读教材的相关部分和参考文献；课上主动参与讨论；课后按时完成布置的作业，积极进行教学互动交流。
（二）课程实施与保障六、推荐教材与参考资料推荐教材：《MCGS嵌入版组态软件应用教程》，孙亚灿编著，北京理工大学出版社出版社，2019年。
(完整word版)工业控制网络教学大纲
《工业控制网络》教学大纲课程名称：工业控制网络课程代码：建议课时数：40 学分: 2.5适用专业：电气工程及其自动化专业制定人：一、课程性质与任务课程性质：《工业控制网络》课程是电气自动化专业选修课程。
本大纲根据电气自动化专业专业2015年教学计划的要求制订，可作为高中后大专学生的教学参考。
课程的任务：本课程以现场总线基本技术及其节点设计为主要内容，目的是使学生掌握现场总线通信与网络基本知识，学会阅读并理解现场总线协议/规范，能够设计一般设备的现场总线通信接口，掌握典型现场总线系统的基本应用技术，并为学生进行现场总线系统设计和现场总线分析奠定一定的基础。
二、课程教学目标1、知识目标（1）通过课程学习要求学生在西门子S700平台学会使用工业以太网络协议完成设备间数据传输。
（2）对RS232/485串行总线协议、工业以太网ethernet、控制器局域网CAN等常用工业协议有系统概念认识。
（3）初步掌握使用工业组态软件工具完成SCADA数据采集监控系统上位机监控界面设计。
2、能力目标（1）使学生具备在PLC、单片机平台掌握2-3种不同工业控制网络协议在自动化设备控制中的应用。
（2）掌握在工业现场网络通讯故障检测与判断的方法，使用特定仪器对网络性能进行测试。
三、教学内容及基本要求本课程的主要内容包括计算机网络与现场总线的基础知识、国际标准现场总线及其它主流现场总线协议/规范、现场总线节点设计以及现场总线系统应用技术基础。
第一章绪论现场总线的发展历程、概念、组成、技术特点与优点，标准及应用领域。
第二章数据通信与计算机网络基础数据编码方式、信号传输方式、通信方式等数据通信基础知识；网络拓扑结构、传输介质、硬件组成与介质访问控制方式等计算机网络基础知识；协议分层、接口和服务、服务原语等计算机网络基本理论；OSI参考模型和TCP/IP参考模型及其优缺点，OSI 参考模型与TCP/IP参考模型的比较。
第三章控制器局域网——CANCAN总线的产生及其发展历程，CAN总线的技术特点，CAN节点的分层结构，CAN 的一些基本概念，报文传送及其帧类型，错误类型及其界定，位定时要求，CAN总线基本技术阐释与分析，CAN控制器及接口芯片：SJA1000、82C250，CAN节点设计，CAN 系统应用实例。
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
组态控制技术课程标准
《组态控制技术》课程标准一、课程概述《组态控制技术》是自动化、电机与电器等专业的重要专业课，本课程是三年制和五年制高职电气控制类专业的一门专业课。
主要讲授组态控制的相关知识，使学生能独立应用MCGS组态软件制作出完善可靠的控制界面。
通过进一步的总结、完善、提高，使学生掌握组态控制技术，并能够设计和调试简单的工业控制过程。
二、课程目标本课程的目标是让学生掌握组态控制的基本理论和实践技能，能够设计和开发简单的工业自动化控制系统。
具体目标包括：1. 掌握组态控制的基本概念、原理和应用范围。
2. 掌握MCGS组态软件的基本操作和组态设计方法。
3. 能够根据实际需求，设计和开发简单的工业自动化控制系统。
4. 能够进行系统的调试和维护，解决实际工程中的问题。
三、课程内容本课程的主要内容包括：1. 组态控制的基本概念和原理。
2. MCGS组态软件的基本操作和组态设计方法。
3. 工业自动化控制系统的设计和开发流程。
4. 常见的工业自动化控制系统实例。
5. 系统调试和维护的基本方法。
四、教学方法本课程采用理论教学和实践教学相结合的方法，以提高学生的实践能力和综合素质。
具体方法包括：1. 理论教学：通过课堂讲解、案例分析等方式，使学生掌握组态控制的基本理论和MCGS 组态软件的操作方法。
2. 实践教学：通过实验、课程设计等方式，让学生亲自动手进行组态设计、系统调试和维护等操作，提高学生的实践能力和解决问题的能力。
3. 综合训练：通过综合训练项目，让学生综合运用所学知识，设计和开发一个完整的工业自动化控制系统，提高学生的综合素质和创新能力。
五、评价方式本课程的评价方式采用平时作业、期末考试和实践报告相结合的方式，以全面评价学生的学习效果和综合素质。
具体评价方式包括：1. 平时作业：根据课程内容和学生实际情况，布置适当的平时作业，以检验学生对所学知识的掌握情况。
2. 期末考试：通过期末考试，检验学生对本课程内容的掌握情况和实践能力。
工业控制课程教学大纲
二选教材：
参考书目：《控制过程的数学理论引论》Bellman著（蒲富全等译）
人民教育出版社1981
6．考核形式：考试（闭卷）
7．教学环境：课堂
课
程
教
学
目
的
及
要
求
了解掌握现代线性控制理论的基础知识和基本思想方法，特别是状态反馈思想，
（五）实现理论（6学时）
要求掌握传递函数矩阵的实现方法。
（六）极点配置（8学时）
1．状态反馈配置极点；
2．状态观察器
要求：掌握状态反馈配置极点的方法；掌握全状态观察器的构造方法；了解降维观察
器的构造方法；了解降维观察器的构造方法。
配套
实践
环节
说明
大纲
编写
责任
人
运筹学与控制论
（教研组）
徐洪（签名）
2001年06月30日
《工业控制》课程教学大纲
课程
编号
01016024
01826124
课程
名称
（中文）工业控制
（英文）Industrial Control
课
程
基
本
情
况
1．学分：5学时：50（课内学时：50实验学时：）
2．课程性质：专业选修课
3．适用专业：理学
适用对象：本科四年级
4．先修课程：《数学分析》、《常微分方程》、《线性代数》、《实变与泛函分析》
了解如何用数学的基本理论如何来解决具体问题。要求会建立一些简单问题的控制系统模型，掌握能控，能观概念，并能用来解决问题，Байду номын сангаас传递函数矩阵的最小实现问题，系统的状态反馈稳定问题，系统极点的任意配置问题。
《工业控制组网与组态技术》
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、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
六、实验项目设置与内容（小四号黑体字）
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.。
工业控制网络课程设计
工业控制网络课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习工业控制网络的基本概念、原理和技术，使学生掌握工业控制网络的基本知识，提高学生分析和解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.了解工业控制网络的基本概念和分类；2.掌握工业控制网络的体系结构和工作原理；3.熟悉工业控制网络的主要技术和应用。
4.能够分析工业控制网络系统的组成和功能；5.能够设计和实现简单的工业控制网络系统；6.能够运用所学知识分析和解决工业控制网络实际问题。
情感态度价值观目标：1.培养学生对工业控制网络技术的兴趣和好奇心；2.培养学生团队合作精神和自主学习能力；3.培养学生关注工业控制网络技术的发展和应用，提高学生的社会责任感和创新意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.工业控制网络的基本概念和分类：工业控制网络的定义、分类和特点；2.工业控制网络的体系结构和工作原理：工业控制网络的体系结构、数据传输方式和通信协议；3.工业控制网络的主要技术和应用：工业控制网络的关键技术、常见应用场景和案例分析。
教学内容将按照教材的章节进行安排，每个章节都有相应的教学目标和教学内容，确保学生的学习具有连贯性和系统性。
三、教学方法为了提高教学效果和学生的学习兴趣，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生了解和掌握工业控制网络的基本概念、原理和技术；2.讨论法：通过小组讨论，培养学生的思考能力和团队合作精神；3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生更好地理解和应用所学知识；4.实验法：通过动手实验，培养学生的实践能力和创新能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的学习材料；2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识体系；3.多媒体资料：制作课件、教案等多媒体资料，提高教学效果；4.实验设备：准备实验设备，为学生提供实践操作的机会。
工业自动化网络及控制实训教学大纲
工业自动化网络及控制实训教学大纲系部名称：电气工程系课程编号:实训名称：工业自动化网络及控制实训实训周数： 1-2周学分数：1适用专业:自动化及电气工程专业一、实训目的及任务校内实训是应用型本科院校实践教学中的重要组成部分，是培养学生的专业基本技能和综合素质的良好手段。
工业自动化网络及控制实训是自动化类专业的一门实践课程，将通过SDDL-ACDE1300B型工业自动化网络及控制驱动实训装置，开展现代工业自动化控制技术的学习与训练。
实训从认识可编程序控制器、变频器、触摸屏、步进电机、传感器等设备开始，使学生逐渐熟悉多种常用自动化设备的性能与使用方法，利用以上设备学习开发基本的PLC控制系统，并练习设计较复杂的自动化系统控制方案。
训练中所用均为工业现场中使用设备，相当于将工业现场建在校内，有效培养学生理论联系实际的学习方法和实际工程意识，训练学生对所学多门专业课程的应用能力和创新意识。
通过实训使学生掌握基本的现代工业自动化控制技术，综合素质得到提高，为以后从事自动化类专业技术工作打下一定基础。
二、实训形式和学时实训形式：集中，每班分成多个实训小组，每组4-5人。
实训周数： 1-2周三、实训内容及时间分配四、实训作品和实训报告的规范与要求1.实训中所用各种设备的型号和参数。
2.所用可编程序控制器、触摸屏、步进电机、变频器、传感器等设备的基本结构和性能描述，学习使用各种设备时的程序设计、接线和通电调试过程。
3.所完成综合性项目的系统描述，PLC的I/O分配表、外部接线图和梯形图。
4.对综合型项目的通电调试过程。
5.实训的心得体会（收获、遇到问题及解决办法、技术实现的技巧、作品存在的问题和改进思路）。
五、实训成绩评定实训成绩：工作态度与纪律20%；实践操作40%；实训报告40%。
折算等级制：优≥90、良≥80、中≥70、及格≥60、不及格＜60。
六、推荐教材与参考书目1．戴一平，《可编程序控制器技术与应用》，机械工业出版社，2004年出版２．徐世许，《可编程序控制器原理与应用网络》，中国科学技术大学出版社，2000年版。
“工业控制网络技术”课程教学大纲
期末测试（60%） 知识应用性试卷
试卷批阅/现场评分
知识要点：PROFIBUS DP 通信原理，数据传输原理、主、从站程序配置。 学习目标：了解 PROFIBUS DP 通信原理，掌握通过 PROFIBUS DP 通信的硬 件搭建，用博图软件实现对从站 IO 的控制。 课程应知 授课建议：本部分计划 2 学时，学生以小组为单位完成实验，包括硬件线路连 应会具体 接、程序编制和系统调试、改进，每组 2-3 名学生。 内容要求 实验三：PLC 与远程 I/O 组网通讯实验（目标 2，目标 3，目标 4） （实验部分） 知识要点：PROFIBUS DP 通信原理，远程 I/O 通信配置、主、从站程序配置。 学习目标：掌握 PLC 与远程 I/O 的通信原理，对远程 IO 的作用和应用特点加 以了解，学会 PLC 对远程 I/O 的硬件组态和编程控制。。 授课建议：本部分计划 2 学时，学生以小组为单位完成实验，包括硬件线路连 接、程序编制和系统调试、改进，每组 2-3 名学生。 实验四：PLC 工业以太网组网通讯实验（目标 2，目标 3，目标 4） 知识要点：太网通信原理、PROFINET 主、从站程序配置，PLC 数据传输技术。 学习目标：掌握 PLC 以太网通信原理，掌握使用以太网通信实现主从站的通信， 学会硬件组态，编制程序实现通过以太网实现主从站的 I/O 控制。 授课建议：本部分计划 2 学时，学生以小组为单位完成实验，包括硬件线路连 接、程序编制和系统调试、改进，每组 2-3 名学生。
评价与 考核标准
课程评价与考核标准采用平时过程考核和期末测试结合的方式，采取百分制考
核，考核项目、环节与方式及其所占权重如表所示：
考核项目
考核环节与方式
平时作业（30%）
作业完成质量
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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。
3.成绩构成：出勤（约占20%），平时考察（约占30%），课程大作业（占50%）。
（七）参考书目
《S7-300/400 PLC 应用技术》，廖常初编，机械工业出版社，2008
《工业控制网络与现场总线技术》，陈在平，机械工业出版社，2006
《工业控制网络技术》，杨卫华，机械工业出版社，2008。
二、中文摘要
对于机电一体化专业的学生而言，《工业控制网络及组态技术》是一门重要的专业课程。
本大纲规定了该课程的教学目标和内容，提出了知识、能力及技能培养方面的基本要求。
课程通过对当今主流工业控制网络技术内容的讲授，使学生掌握工业控制网路基本知识和基本使用设计方法。
三、课程学时分配表
序号教学内容学时讲课实验上机
1 计算机网络基础
2 2
2 工业控制网络原理简介 4 4
3 PROFIBUS-DP应用
4 4
4 HMI组态软件 4 4
5 工程实例分析 2 2
合计16 16
四、教学内容及基本要求
第1部分计算机网络基础
总学时（单位：学时）：2 讲课 2 实验0 上机0
具体内容：
1）网络定义/分类/结构/功能/作用；
2）数据编码方式、信号传输方式、通信方式等数据通信基础知识；
3）网络拓扑结构、传输介质、硬件组成与介质访问控制方式等计算机网络基础知识； 4）OSI体系，TCP/IP体系。
重点：
形成网络的概念，清楚组成、工作过程。
难点：
网络工作机制、协议。
习题：
网络知识基础练习。
第2部分工业控制网络原理简介
总学时（单位：学时）：4讲课 4 实验0 上机0
具体内容：
1）FCS\DCS\工业以太网：概念\发展\组成\技术特点\标准\应用领域；
2）Modibus协议介绍；PROFIBUS-DP结构特点；其他总线简介：ControlNet。
重点：
各总线的访问特点。
难点：
各总线的工作原理。
习题：
各具体总线的实现过程。
第3部分PROFIBUS-DP应用
总学时（单位：学时）：4讲课 4 实验0 上机0
具体内容：
1）STEP 7环境/S7-300硬件模板/硬件网络组态/语言编程；PLCSIM 模拟仿真软件使用；
2）SIEMENS网络形式介绍：PROFIBUS，MPI，全局数据，PROFINET，各方式下的实现过程；
3）智能从站设备通讯：S7-300，S7-200，变频器；网络系统故障及诊断。
重点：
构建网络的具体过程。
难点：
网络的诊断功能。
习题：
STEP7使用方法。
第4部分HMI组态软件
总学时（单位：学时）：4讲课 4 实验0 上机0
具体内容：
1）WinCC：安装\与PLC通讯\项目\标签变量\动画\脚本\报表\报警\历史趋势\数据库功能\OPC；
2）组态王\力控简介\Intouch。
重点：
HMI的使用步骤。
难点：
HMI的本质工作。
习题：
工程实例分析。
第5部分实例作业交流
总学时（单位：学时）：2讲课 2实验0 上机0
具体内容：
由实际任务构建控制网络，在STEP7中建立硬件组态，完成基本PLC功能，WINCC中做画面，完成交互功能，仿真调试，分析具体问题。
重点：
对整个过程的掌握。
难点：
面向应用的设计方法。
编写人：王海
审核人：陈白宁
批准人：丁茹。