工业组态控制技术教案PC
《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”。
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✓ 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。
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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。
《工业控制组态软件应用技术》电子教案 项目五 命令语言
• 任务一 命令语言的类型 • 任务二 命令语言语法
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任务一 命令语言的类型
• 5.1.1任务目标
• 熟悉组态王中命令语言的类型，掌握各种命令语言编辑器的使用方法。
• 5.1.2任务分析
• 组态王中的命令语言在语法上类似C语言，工程人员可以利用命令语 言来增强应用程序的灵活性、处理一些算法和操作等。
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任务一 命令语言的类型
• 其中应用程序命令语言、热键命令语言、事件命令语言、数据改变 命令语言可以称为“后台命令语言”，它们的执行不受画面打开与否 的限制，只要符合条件就可以执行。另外可以使用运行系统中的菜单 “特殊\开始执行后台任务”和“特殊\停止执行后台任务”来控制所 有这些命令语言是否执行。而画面和动画连接命令语言的执行不受影 响。也可以通过修改系统变量“$启动后台命令语言”的值来实现上 述控制，该值置0时停止执行，置1时开始执行。
• 命令语言都是靠事件触发执行的，如定时、数据的变化、键盘键的 按下、鼠标的点击等。根据事件和功能的不同，包括应用程序命令语 言、热键命令语言、事件命令语言、数据改变命令语言、自定义函数 命令语言、动画连接命令语言和画面命令语言等。命令语言具有完备 的词法语法查错功能和丰富的运算符、数学函数、字符串函数、控件 函数、SQL函数和系统函数。
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任务一 命令语言的类型
• 2.数据改变命令语言 • 数据改变命令语言只链接到变量或变量的域。在变量或变量的域的值
变化到超出数据字典中所定义的变化灵敏度时，它们就被执行一次。 • 在工程浏览器的目录显示区，选择“文件\命令语言\数据改变命令语
言”，在右侧目录内容显示区双击“新建”图标，弹出数据改变命令 语言编辑器。在“变量〔域〕”输入栏中输入一个变量名称或者变量 的域名称，在命令语言编辑区中输入命令语言程序。当连接的变量的 值发生变化时，系统会自动执行该命令语言程序。 • 3.事件命令语言 • 事件命令语言是指当规定在事件发生、存在、消失时分别执行的程序。 离散变量名或表达式都可以作为事件。
典型工业生产过程的组态控制课程标准
《典型工业生产过程的组态控制》课 程 标 准山东职业学院教务与科研处2012年9月1日专业领域： 电气自动化技术 课程代码： 03021047课程名称： 典型工业生产过程的组态控制所属系部： 电气工程系目录一、课程基本信息 (1)二、课程目标 (1)三、课程设计 (1)1. 教学设计 (1)2. 教学内容及学时分配 (1)3. 课程考核 (5)4. 教学环境及设备 (6)5. 教师队伍 (6)6. 教材选用 (6)四、实施建议 (6)《典型工业生产工程的组态控制》课程标准1《典型工业生产过程的组态控制》课程标准一、课程基本信息二、课程目标本课程的教学目标是使学生在了解和掌握工控系统组态和调试的原理、方法和过程基础上，培养学生具有较完备的工控系统安装与调试知识。
较强的设计能力、扩展能力以及较好的自动化技术系统设计和综合实践能力，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。
培养学生具有综合应用知识与技术从事程度比较复杂的技术工作的能力。
具有独立进行系统分析、设计、实施、评价的能力，具有获得、分析、归纳、交流、使用信息和新技术的能力。
具有自学、理解能力与表达能力。
具有合理利用与支配资源的能力。
三、课程设计1. 教学设计本课程教学模式采用“行动导向，真实任务驱动”；理论、实验与实训相结合；讲授和练习相结合；课程项目与工程完成相结合；课程讲授与实训场所相结合。
2. 教学内容及学时分配《典型工业生产过程的组态控制》课程标准2表1 《典型工业生产过程的组态控制》教学内容及学时分配表3《典型工业生产过程的组态控制》课程标准4《典型工业生产过程的组态控制》课程标准5 3. 课程考核本课程为项目教学方式，各教学项目既有联系又相对独立，每项目结束都进行实战（综合训练）考核，采用自评、互评、师评相结合。
期末考试采用上机工程实做测试，最终成绩=时成绩（50%）+期末测试成绩（50%）。
考核要点如下：1）. 现场授课任务（师评） 2）. 单独完成任务（师评）；以训练过程中的态度、结果和撰写的实训报告为评分依据。
《工业组态控制技术》课程标准
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。
组态控制技术课程标准
组态控制技术课程标准一、引言组态控制技术是现代工业控制领域的重要组成部分，它以图形化界面和易于操作的方式，实现对工业过程中控制设备的监控和操作。
为了规范组态控制技术课程的教学内容和要求，本文将介绍一套可行的组态控制技术课程标准。
二、课程目标1. 培养学生对组态控制技术基本原理的理解和掌握能力；2. 培养学生使用组态软件进行工业过程监控和调整的能力；3. 培养学生解决组态控制技术应用中问题的能力；4. 培养学生进行组态控制系统设计和实施的能力。
三、课程内容1. 组件控制技术基础知识1.1 组态控制技术的概念和发展历程1.2 组态控制技术的应用领域和作用1.3 组态软件的选择和使用方法1.4 人机界面设计原则和要求2. 组态软件的基本操作2.1 组态软件的安装和配置2.2 组件控制系统的建模和参数设置2.3 组态软件的界面设计和布局2.4 组件控制系统的编程和调试3. 组态控制系统的应用案例3.1 工业过程监控系统的组态设计和实施3.2 建筑物自动化控制系统的组态设计和实施3.3 交通信号灯控制系统的组态设计和实施3.4 能源管理系统的组态设计和实施四、教学方法1. 理论授课通过讲解理论知识，使学生了解组态控制技术的基本原理和应用领域。
2. 实验操作学生通过实际操作组态软件和调试组态控制系统，提高他们的实践能力和问题解决能力。
3. 项目实践学生参与组态控制系统的实际应用项目，通过实际操作和解决实际问题，加深对组态控制技术的理解和掌握。
五、教学评估1. 课堂测验每个章节结束后进行小型测验，检查学生对相关知识的掌握情况。
2. 实验报告要求学生完成实验操作并撰写实验报告，评估他们的实践操作能力和问题解决能力。
3. 项目实践评估根据学生参与的项目实践情况和项目成果，评估他们的组态控制系统设计和实施能力。
六、课程实施计划1. 课时安排本课程总计48个课时，分为理论授课、实验操作和项目实践三个阶段。
2. 实验室设施要求2.1 每个学生配备一台个人电脑，并安装好组态软件；2.2 实验室配备合适的组态控制系统设备，以供学生进行实践操作。
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。
《工业网络与组态技术》电子教案 项目1任务2
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工业网络与组态技术
三.MCGS嵌入版组态软件使用 2.MCGS嵌入版组态软件安装
项目一 基于MODBUS通信的电机速度控制 任务2 MCGS触摸屏认识及MCGS组态软件使用
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工业网络与组态技术
三.MCGS嵌入版组态软件使用 3.建立工程与下载工程 （1）建立工程
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工业网络与组态技术
二.认识TPC7062K 触摸屏 2.TPC7062K外部接口 (2)串口引脚PIN定义
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项目一 基于MODBUS通信的电机速度控制 任务2 MCGS触摸屏认识及MCGS组态软件使用
接口 COM1 COM2
PIN
引脚定义
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RS232 RXD
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RS232 TXD
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项目一 基于MODBUS通信的电机速度控制 任务2 MCGS触摸屏认识及MCGS组态软件使用
项目 LAN（RJ45） 串口（DB9） USB1 USB2 电源接口
TPC7062K 以太网接口 1×RS232，1×RS485 主口可用于U盘、键盘 从口用于下载工程 24V DC ±20%
工业网络与组态技术
项目一 基于MODBUS通信的电机速度控制 任务2 MCGS触摸屏认识及MCGS组态软件使用
【任务目标】 本任务主要是通过完成TPC7062K与三菱FX3U的连接，学习使用TPC7062K和MCGS 嵌入版组态软件。掌握TPC7062K触摸屏与 PLC的接线方法及MCGS嵌入版组态软件 的组态使用和模拟运行。
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工业网络与组态技术
【任务实施】 1.硬件连接
《工业控制组态软件及应用》精品课教案
第1次课1.1概述1.2组态项目实例的规定1.3用WinCC组态时的特性、教学简要说明1.教学重点、难点及处理方法教学重点及处理方法:组态项目实例的规定。
用WinCC组态时的特性。
举实例讲解，并用计算机演示说明WinCC组态时的特性。
教学难点及处理方法:用WinCC组态时的特性。
举实对比、归纳讲解。
2・教学方式（手段）、教学内容要点与时间分配教学方式（手段）：多媒体教学、课堂提问。
教学内容要点与时间分配:引入1、组态软件概述2、组态项目实例的规定。
3、用WinCC组态时的特性。
4、用WinCC运行项目的规定小结3・师生活动设计课堂提问、讨论。
5' 20' 20' 20' 20' 5'二、授课内容1.引入制定用于组态项目实例的规定。
创建用户自己的项目时，这些规定可以作为模板类型使用。
在大多数WinCC的编辑器中，可以将某些属性设置为默认值。
因此，WinCC 支持用户组态的特定样式，从而能为指定的任务进行最优化的组态。
个人收集整理勿做商业用途2•教学内容1.1概述WinCC是进行廉价和快速组态的HMI系统，从其他方面看，它是可以无限延伸的系统平台。
WinCC的模块性和灵活性为规划和执行自动化任务提供了全新的可能。
个人收集整理勿做商业用途WinCC的特点如下：1.WinCC的开放性2 •将应用软件集成到WinCC中3.WinCC中的数据管理4 •在项目开始之前规定组态分类1.2组态项目实例的规定1.2.1WinCC项目名称1.变量名称2.画面名称1.2.2脚本和动作可以在WinCC项目中创建自己的脚本和动作。
分配的名称应具有一定含义，这样在以后使用脚本时会比较方便。
在全局脚本编辑器中组态时，使用比例字体可能会带来麻烦。
因此，选择宽度为常数字符的字体（例如Courier）较容易读取。
应为脚本配上恰当的注释，便于帮助理解而且花费的时间不多。
个人收集整理勿做商业用途1.2.3用户界面1.用户需要获得尽可能多的信息2.显示的信息应该重要并容易理解1.2.4控制概念用户使用常用的输入设备（如键盘、鼠标、触摸屏或工业操作杆）可以在WinCC 下控制过程应用程序。
工业组态技术课程设计
工业组态技术课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握工业组态技术的基本概念，理解其在自动化控制系统中的应用和重要性。
2. 学会使用至少一种工业组态软件，并能完成基本的组态设计和操作。
3. 了解工业组态技术在工业现场的数据采集、监控、故障诊断等方面的实际应用。
技能目标：1. 培养学生运用工业组态软件进行自动化系统设计的能力，能够独立完成简单的组态项目。
2. 提高学生分析工业现场问题，运用工业组态技术解决实际问题的能力。
3. 培养学生团队协作和沟通表达的能力，能在小组项目中发挥积极作用。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对工业组态技术及相关行业的兴趣，激发其探索精神和创新意识。
2. 增强学生的责任感，使其认识到工业组态技术在安全生产中的重要性。
3. 引导学生关注工业组态技术的发展趋势，提高其适应未来社会发展的能力。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合课本知识，注重培养学生的实际操作能力和解决实际问题的能力。
学生特点：学生具备一定的计算机基础和自动化相关知识，对新技术充满好奇，喜欢动手实践。
教学要求：结合课程性质、学生特点，通过理论讲解、案例分析、实践操作等教学手段，使学生达到课程目标，为将来的职业生涯奠定基础。
教学过程中，注重分解课程目标为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 工业组态技术基本概念：介绍工业组态技术的定义、作用、发展历程，使学生了解其在自动化领域的重要地位。
2. 工业组态软件及应用：讲解常见工业组态软件的功能、特点及操作方法，如WinCC、组态王等，并结合实际案例进行分析。
3. 组态项目设计：教授如何运用工业组态软件进行项目设计，包括硬件配置、画面设计、数据连接等环节。
- 硬件配置：介绍如何根据项目需求选择合适的硬件设备，并进行配置。
- 画面设计：讲解如何设计美观、实用的监控界面。
- 数据连接：教授如何实现组态软件与下位机、数据库的数据交换。
《工业组态控制技术》教学课件(全)
▪ （二）变量的数据类型
▪ 1.内存离散变量、I/O离散变量 类似一般程序设计语言中的 布尔（BOOL）变量，只有 0、1 两种取值，用于表示一些 开关量。
▪ 2.内存实型变量、I/O实型变量，类似一般程序设计语言中的 浮点型变量，用于表示浮点数据，取值范围 10E-38～ 10E+38，有效值7位。
教学提示与教学目标
本项目将以建立一个化工反应车间的监控中心为载体，监控中心 从现场采集生产数据，并以动画形式直观地显示在监控画面上； 监控画面还将显示实时和历史趋势曲线并显示报警信息，提供实 时显示和历史数据查询的功能，最后完成一个数据统计的报表。
▪ （4）随机寄存器RADOM
▪ 该寄存器变量的值是一个随机值，可供用户读出，此变量是 一个只读型，用户写入的数据无效，此寄存器变量的编号原 则是在寄存器名后加上整数值，此整数值同时表示该寄存器 变量产生数据的最大范围。例如，RADOM100 表示随机值 的范围是0～100。
▪ （5）CommErr寄存器
三、任务分析
▪ 电动机正反转控制组态监控画面如图1-2-8所 示。
五、知识拓展
▪ （一）数据词典中变量的类型 ▪ 数据词典中存放的是应用工程中定义的变量以及系统变量。
变量可以分为基本类型和特殊类型两大类，基本类型的变量 又分为内存变量和 I/O变量两种。 “I/O变量”指的是组态王 与外部设备或其它应用程序交换的变量，如下位机数据采集 设备（如PLC、仪表灯）。这种数据交换是双向的、动态的 ，就是说在组态王系统运行过程中，每当 I/O变量的值改变 时，该值就会自动写入外部设备或远程应用程序；每当外部 设备或远程应用程序中的值改变时，组态王系统中的变量值 也会自动改变。所以，那些从下位机采集来的数据、发送给 下位机的指令，比如反应罐液位、电源开关等变量，都需要 设置成“I/O 变量” 。
工业组态课程设计
工业组态课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握工业组态的基本概念、原理和应用，培养学生对工业组态的兴趣和热情，提高学生解决实际工程问题的能力。
知识目标：使学生掌握工业组态的基本概念、原理和典型应用，理解工业组态在自动化控制系统中的重要性。
技能目标：培养学生运用工业组态软件进行简单工程实践的能力，学会分析、设计工业组态系统的方法。
情感态度价值观目标：培养学生对工业组态技术的认同感，激发学生创新精神和团队合作意识，使学生在实际工程问题中能够运用所学知识，提高解决实际问题的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括工业组态的基本概念、工业组态软件的使用、工业组态系统的设计与实践三部分。
1.工业组态的基本概念：介绍工业组态的定义、发展历程、分类和应用领域。
2.工业组态软件的使用：讲解工业组态软件的界面布局、参数设置、数据采集与处理、报警与监控等功能。
3.工业组态系统的设计与实践：分析工业组态系统的设计原则，结合实际案例，引导学生学会工业组态系统的设计方法，并能够进行工程实践。
三、教学方法本课程采用讲授法、案例分析法、实验法等多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法：通过讲解工业组态的基本概念、原理和应用，使学生掌握相关知识。
2.案例分析法：分析实际工程案例，使学生了解工业组态在实际工程中的应用，提高学生的实践能力。
3.实验法：学生进行工业组态软件的实操训练，使学生在实际操作中掌握工业组态技能。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、多媒体资料、实验设备等。
1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的理论知识。
2.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，丰富学生的学习体验。
3.实验设备：提供工业组态软件的实操平台，让学生能够进行实际操作训练。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程采用多元化的评估方式，包括平时表现、作业、考试等。
1.平时表现：评估学生在课堂上的参与度、提问回答、小组讨论等，以考察学生的学习态度和积极性。
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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。
DCS的主要特点归结为一句话就是“分散控制，集中管理”。
任务四、常用组态软件介绍1. InTouch，它是最早进入我国的组态软件。
早期的版本采用DDE方式（动态数据交换）与驱动程序通信，性能较差。
新的版本采用了32位Windows平台，并提供OPC支持。
2. iFIX，它是Intellution公司起家时开发的软件，先后被爱默生公司、GE公司收购。
iFIX的功能强大，使用比较复杂。
iFIX驱动程序和OPC组件需要单独购买。
iFIX的价格也比较贵。
iFIX 的用户众多，目前全球的用户已经超过20万个。
3. Citech，澳大利亚CiT公司的Citech是较早进入中国市场的产品。
Citech的优点是：操作方式简洁，但脚本语言比较麻烦，不易掌握。
4. WinCC，SIEMENS公司的WinCC是后起之秀，1996年才进入市场，当年就被美国的Control Engineering杂志评为当年的最佳HMI软件。
它是一套完备的组态开发环境，内嵌OPC。
了解计算机集中控制与dcs控制系统了解各个组态软件的优缺点及其特点通过讲解让学生了解组态软件的诞生过程Windows98、中文Windows NT 4.0或以上版本的操作系统。
安装MCGS组态软件之前，必须安装好中文Windows95或中文Windows NT 4.0，详细的安装指导请参见相关软件的软件手册。
MCGS组态软件的安装盘只有一张光盘。
具体安装步骤如下：启动Windows；在相应的驱动器中插入光盘；插入光盘后会自动弹出MCGS安装程序窗口（如没有窗口弹出，则从Windows的“开始”菜单中，选择“运行...”命令，运行光盘中AutoRun.exe文件），MCGS安装程序窗口如下图所示：在安装程序窗口中选择“安装MCGS组态软件通用版”，启动安装程序开始安装；随后，安装程序将提示你指定安装目录，用户不指定时，系统缺省安装到D:\MCGS目录下，如下图所示：安装过程大约要持续数分钟；MCGS系统文件安装完成后，安装程序要建立象标群组和安装数据库引擎，这一过程可能持续几分钟，请耐心等待；安装过程完成后，安装程序将弹出“安装完境了解MCGS版本的选择按要求安装MCGS了解MCGS的工作方式通过实际操作演示，让学生掌握MCGS软件的安装通过教师讲解了解MCGS的基本功能引导学生学习MCGS的工成”对话框，上面有两个复选框，“是，我现在要重新启动计算机”和“不，我将梢后重新启动计算机”。
一般在计算机上初次安装时需要选择重新启动计算机，如下图，按下“结束”按钮，操作系统重新启动，完成安装。
如果选择“不，我将梢后重新启动计算机”，点击“结束”，系统将弹出警告提示，提醒“请重新启动计算机后再运行MCGS组态软件”。
安装完成后，Windows操作系统的桌面上添加了如下图所示的两个图标，分别用于启动MCGS组态环境和运行环境：任务二、MCGS的运行MCGS系统分为组态环境和运行环境两个部分。
文件McgsSet.exe对应于MCGS系统的组态环境，文件McgsRun.exe对应于MCGS系统的运行环境。
此外，系统还提供了几个组态完好的样例工程文件，用于演示系统的基本功能。
MCGS系统安装完成后，在用户指定的目录（或系统缺省目录D:\MCGS）下创建有三个子目录：Program、Samples和Work。
组态环境和运行环境对应的两个执行文件以及MCGS中用到的设备驱动、动画构件及策略构件存放在子目录Program中，样例工程文件存放在Samples目录下，Work子目录则是用户的缺省工作目录。
分别运行可执行程序McgsSet.exe和McgsRun.exe，就能进入MCGS的组态环境和运行环境。
安装完毕后，运行环境能自动加载并运行样例工程。
用户可根据需要创建和运行自己的新工程。
任务三、MCGS界面简介通过具体操作展示MCGS的工作过程了解MCGS的运行通过老师讲解学习界面的构成及功能作方式在教师讲解下学习MCGS的运行通过教师讲授学生按步骤操作，熟悉软件的界面按钮，鼠标的光标呈“十”字形，移动鼠标到窗口的预定位置。
单击鼠标左键并移动，则在光标后形成一道虚线拖动一定距离后，单击鼠标左键，生成一段流动块。
再拖动鼠标（可沿原来方向，也可垂直原来方向）,生成下一段流动块并调整大小和相应的位置，双击鼠标左键结束绘制。
4）、选中流动块，点击鼠标右键“属性”，按图6-4设置属性。
再增加指示灯，按钮，标签等，完成后的画面如下。
绘制画面设置流动块属性构建出画面在教师讲解下学习流动快属性设置通过教师讲授及引导，让学生完成画面的绘制3.设置数据对象建立数据对象明确数据类型检验学习效果加强学生记忆练习巩固考核评价（60钟）提问：组态软件界面各功能？教师点评学生回答学生做好笔记总结归纳（7分钟）引导归纳本节课所学内容简单阐述所学主要内容作业布置（3分钟）布置课后作业，明确要求。
1.预习下节课内容提前预习，为新课做准备板书设计教学反思教研室主任审阅意见签名：年月日累计课时课时接”选项卡，选中图元名则会出现。
单击按钮进入“动画组态属性设置”窗口，此窗口有二个选项卡。
选中“属性设置”选项卡，由于贮罐中的液位变化动画设计是矩形中颜色的大小变化，这也是“动画连接”选项卡中贮罐的图元名是“矩形”，连接类型是“大小变化”的含义，所以在“属性设置”选项卡中“位置动画连接”区域中“大小变化”前是打了对勾，当然“静态属性”的内容也是可选的，一般默认选择就可以了。
单击“大小变化”选项卡，单击“表达式”区域右边的，打开“变量选择”窗口，如图6-13所示，选择窗口下方的对象名列表中的“液位1”，单击确定，或直接在“表达式”区域输入“液位1”即可，其它各项设置如图6-14所示，单击确认后，贮罐1的对象变量连接就成功了。
（1）、双击贮罐1，弹出“单元属性设置”窗口，如图6-12所示。
单击“动画连接”选项卡，选中图元名则会出现。
单击按钮进入“动画组态属性设置”窗口，选中“属性设置”选项卡中“位置动画连接”区域中“大小变化”前是打了对勾，当然“静态属性”的内容也是可选的，一般默认选择就可以了。
单击“大小变化”选项卡，单击“表达式”区域右边的，打开“变量选择”窗口，如图6-13所示，选择窗口下方的对象名列表中的“液位1”，单击确定。
明确连接对象链接变量绘制画面背景，引出后续内容通过教师讲解让学生知道要干什么引导学生进行项目的建立（2）、贮罐2的对象变量连接方法与贮罐1相同，只需把“表达式”连接中的“液位1”改成“液位2”；（最大变化百分比）“100”，对应的（表达式的值）由“10”改为“9”。
2）、调节阀动画连接（1）、在“双液位控制系统”窗口中，双击调节阀，弹出调节阀的“单元属性设置”窗口。
单击“动画连接”，如图6-15所示。
图元名下的第一、二个“组合图符”是指阀门的上部的圆形调节部分，第三个“组合图符”是指阀门的下部的管道部分，连接类型下的第一、三个“按钮输入”是指运行时单击阀门的这二个区域就可以打开和关闭阀门。
连接类型下的第二个“填充颜色”，是指该阀门在开和关时呈现出的颜色。
（2）、单击最下端“组合图符”的按钮，如图6-16所示进行设置。
（3）、表达式连接设置好后，单击图6-16中的“按钮动作”选项卡，进入按钮动作属性设置。
选中“数据对象值操作”，单击“？”按钮，连接对象变量选中“调节阀”，执行“取反”操作，如图6-17所示设置。
设置调节阀动画构建出画面在教师讲解下学习流动快属性设置通过教师讲授及引导，让学生完成画面的绘制任务二、脚本编写1）、分析控制流程（1）当贮罐1的“液位1”达到9m，“水泵”关闭；否则就要打开“水泵”。
（2）当贮罐2的“液位2”不足1m时，关闭“出料阀”，否则打开“出料阀”。
（3）当贮罐1的“液位1”大于1m，同时贮罐2的“液位2”小于6m时，打开“调节阀”，否则关闭“调节阀”。
2）、编写脚本程序通过“运行策略”窗口中的“循环策略”，新建“新增策略行”，进入脚本程序编辑环境。
建立数据对象根据控制要求编写脚本程序明确数据类型通过语句分析，学会运用vb编写脚本程序完成脚本编写检验学习效果加强学生记忆练习巩固考核评价 （60钟）提问：动画效果如何实现？教师点评学生回答学生做好笔记 总结归纳 （7分钟）引导归纳本节课所学内容简单阐述所学主要内容作业布置 （3分钟）布置课后作业，明确要求。
1.预习下节课内容提前预习，为新课做准备板书设计教学反思教研室主任 审阅 意见签名：年 月 日累计 课时课时液位系统的构建。
）；2.学情分析：（学习对象是17电气班学生。
学生活泼好动，喜欢交流，已有一定的问题分析能力和表达能力，但理解能力、逻辑能力较欠缺。