组态控制技术教案 - 360文档中心

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。

组态控制技术教程ppt项目三

二、方案设计
• 1、变量定义； • 2、控制系统原理图绘制。
1、变量定义
表1 变量定义表
2、控制系统原理图绘制
图1 系统控制原理图
四、组态王软件I/O设备的管理
• 组态王设备管理中的逻辑设备分为：
1
DDE设备
2
板卡类设备（即总线型设备）
3
串口类设备
4
人机ห้องสมุดไป่ตู้面卡
5
网络模块
1、DDE设备
图2 组态王与DDE设备之间的关系
作业：交通信号灯控制系统调试过程中出现的问题？
思考题：
工控软件趋势曲线的作用？报警窗口的作用？
图
交通信号灯梯形图
2
（二）、顺序控制设计法
• 1、系统工作时序图
图3 交通灯时序工作波形图
•1
（二）、顺序控制设计法
、自动系统顺序功能图
图3 交通灯时序工作波形图
3、硬件设备测试
• 上机实际演示：
（二）、顺序控制设计法
学生思考解决的问题：
1、如何实现南北手动和东西手动的控制功能； 2、手动控制如何在顺序功能图中体现。
2、板卡类设备
图3 组态王与板卡设备之间的关系
3、串口类设备
图4 组态王与串口设备之间的关系
4、人机界面卡
人机界面卡又可称为高速通讯卡，它既不同于板卡，也不同于串口通讯，它往往由硬件厂商提供，如西门子公司的 S7-300用的MPI卡、莫迪康公司的SA85卡。其工作原理和通讯示意图如图5所示：
• 1、串口通信参数设置：
备注：组态过程上机演示
图1 COM1通信参数设置
一、交通信号灯控制系统设备组态

职业技术学校《组态控制技术》项目教学设计

智库时代·210·智库理论职业技术学校《组态控制技术》项目教学设计杨佩佩（青岛市职业教育公共实训基地，山东青岛 266000）摘要：本文给出了当前职业教育中《组态控制技术》课程教学存在的问题，以及现在教学参考书的弊端，给出课程的教学模式进行改革的具体措施及改革所取得的效果，并且给出对于职业学校组态控制技术参考书编写的意见。

关键词：组态控制技术；教学设计；项目教学中图分类号：G423.1文献标识码：A 文章编号：2096-4609（2019）13-0210-002一、引言随着社会科学技术的大力发展，自动化技术广泛应用于工业，农业，军事等各个领域，集散控制在工业生产中得到普遍应用。

在自动化技术工业控制领域的应用中，组态软件地位和优势逐渐体现，应用越来越多。

在当今工控领域，一些常用的大型组态软件主要有：罗克韦尔（Rockwell)-SE,艾默生DELTAV， WinCC，InTouch，组态王（KINGVIEW），MCGS(Monitor and Control Generated System)等组态软件。

现在国产软件普遍应用于国内生产工业控制中，组态控制技术也成为职业学校机电、自动化等专业的应用技术课。

但现有教科书参考资料内容分散缺乏连贯性实用性，根据职业学校对于组态软件的学习这里给出自己的思考和设计。

二、《组态控制技术》原有教学弊端（一）参考书理论知识多，教学内容涣散研究了一些职业学校组态软件学习的参考书，发现内容是从组态软件管理，变量，脚本，动画，曲线，报表，报警，控件，安全等。

这些内容书中讲解的也是对于这些内容的讲解介绍来成为章节学习。

我认为这些都不足以引发学生兴趣，引导教学，和指导学生更好的掌握软件。

（二）教学设计教学模式缺陷对于职业学校的组态控制技术的课程学习，教师的教学设计是分散缺乏整节课的连贯性。

主要问题一是讲解理论过多，对于元件使用其实不用过多解释其特点和作用。

《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组态时的特性一、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5′1、组态软件概述20′2、组态项目实例的规定。

20′3、用WinCC组态时的特性。

20′4、用WinCC运行项目的规定20′小结5′3. 师生活动设计课堂提问、讨论。

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。

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。

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1.2.1 WinCC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。

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。

组态教案

先导知识学习内容提要本章介绍计算机控制系统的基本组成和分类，采用组态控制技术的计算机控制系统和一般计算机控制系统的异同以及常用组态控制产品。

0.1 计算机控制系统计算机控制就是用计算机控制某种设备使其按照要求工作。

人们熟知的机器人就是在计算机的控制下工作的，工厂自动化生产线、家用电器中也普遍使用计算机控制。

利用计算机控制各种设备，是电气工程师和技术人员的一项基本工作。

计算机在实现其控制功能的时候往往还需要一些设备的配合，这些设备与计算机、被控设备一起统称为计算机控制系统。

0.1.1 人是如何对设备进行控制的？现在通过水罐水位控制实例说明人工控制的方法与过程。

对于图0.1水罐，通常采用以下方法：（1）观察水位—用眼睛。

（2）判断与计算：将实际水位和期望的水位进行比较，根据差值先判断需要开大还是关小进水阀门，再根据差值估计进水阀开度的改变量—用大脑。

（3）行动：改变阀门开度—用手。

（4）重复步骤（1）～（3），直到水位达到期望范围。

图0.1 水罐对象0.1.2 自动控制系统的组成如果用水位变送器代替人眼，用电动调节器代替人脑、用电动调节阀代替人手，用给定器输入水位给定值，就构成了一个水位自动控制系统，如图0.2所示。

图0.2 水位自动控制系统在该系统中，水位变送器不断地检测水位，并将其转换成电流信号送给电动调节器，电动调节器像人脑一样接收水位信号和水位给定信号，将两者进行比较，根据偏差计算出给水调节阀门的开度，并将开度信号以电流形式送给电动调节阀门，电动调节阀门根据电流大小改变给水阀门开度，调节给水流量，从而达到控制水位的目的。

由水位自动控制系统，我们引出了一般自动控制系统的典型组成结构，如图0.3所示。

图0.3 一般自动控制系统方框图1有时候，也将一般自动控制系统的方框图画成图0.4，偏差＝给定值-测量值图0.5 开环控制系统方框图开环控制用在不需要精确控制被控参数，或被控对象受到的干扰较少，被控参数不经常波动等情况下。

组态控制技术实训教程(MCGS)课件基础篇1.5 认识MCGS组态软件

2）功能齐全，便于方案设计。MCGS为解决工程监控问题提供了丰富多样的手段，从设备驱动（数据采集）到数据处理、报警处理、流程控制、动画显示、报表输出、曲线显示等各个环节，均有丰富的功能组件和常用图形库可供选用，用户只需根据工程作业的需要和特点，进行方案设计和组态配置，即可生成用户应用软件系统。
4）建立实时数据库，便于用户分步组态，保证系统安全可靠运行。MCGS组态软件由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五部分构成。其中的“实时数据库”是整个系统的核心。
在生成用户应用系统时，每一部分均可分别进行组态配置，独立建造，互不相干；而在系统运行过程中，各个部分都通过实时数据库交换数据，形成互相关联的整体。实时数据库是一个数据处理中心，是系统各个部分及其各种功能性构件的公用数据区。各个部件独立地向实时数据库输入和输出数据。
10）支持OLE Automation技术。 MCGS允许用户在Visual Basic中操作 MCGS中的对象，提供了一套开放的可扩充接口，用户可根据自己的需要用VB编制特定的功能构件来扩充系统的功能。
11）MCGS中数据的存储不再使用普通的文件，而是用数据库来管理一切。组态时，系统生成的组态结果是一个数据库；运行时，数据对象、报警信息的存储也是一个数据库。利用数据库来保存数据和处理数据，提高了系统的可靠性和运行效率，同时，也使其它应用软件系统能直接处理数据库中的存盘数据。
3）用户窗口：本窗口主要用于设置工程中人机交互的界面，诸如：生成各种动画显示画面、报警输出、数据与曲线图表等。
4）实时数据库：是工程各个部分的数据交换与处理中心，它将MCGS工程的各个部分连接成有机的整体。在本窗口内定义不同类型和名称的变量，作为数据采集、处理、输出控制、动画连接及设备驱动的对象。

《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” 。

组态控制技术教学课件项目2

3、定时器控制参考程序
‘******************定时器开始工作******************* IF 启动停止按钮 = 1 AND 复位停止按钮 = 0 THEN 定时器复位 = 0 定时器启停 = 1 ENDIF
‘******************定时器停止工作******************* IF 启动停止按钮 = 0 THEN 定时器启停 = 0 ENDIF
IF 定时器启停 = 1 THEN
‘*****************机械手下移5s ********************
IF 计时时间 < 5 THEN 下移信号 =1 EXIT
ENDIF
‘**********************夹紧2s **********************
IF 计时时间 < 7 THEN 夹紧信号 = 1 下移信号 = 0 EXIT
3）计时时间长度设定功能
2）启动后计时，并把计时值赋给当前设定的变量 1）启停功能
4）复位功能
(2)在数据库中增加4个新的变量
变量名称定时器启停计时时间时间到定时器复位
类型
开关数值开关开关
注释控制定时器的启停，1启动，0停止代表定时器计时时间定时器定时时间到为1，否则为0 控制定时器复位，1复位
IF 计时时间 < 29 THEN 放松信号 = 1 下移信号 = 0 EXIT
ENDIF
ENDIF
‘******************定时器启动，运行控制*************************
IF 定时器启动 = 1 THEN
‘*****************机械手上移5s ********************