20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”。
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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 ）。
《工业网络与组态技术》电子教案 项目2任务1
3 RXD/TXD-P 接收/发送数据-正，B线
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CNTR-P 方向控制信号P
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DGND 数据基准电位（地）
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VP
供电电压-正
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P24 正24V输出电压（辅助电源）
8 RXD/TXD-N 接收/发送数据-负，A线
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CMTR-N 方向控制信号
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工业网络与组态技术
项目二 基于Profibus DP及Modbus TCP通讯的水位控制 任务1 Profibus-DP现场总线认识
【任务实施】 Profibus网络通讯的本质是RS485串 口通讯， Profibus-DP 电缆很简单的， 就只有两根线在里面，一根红的一根 绿的，然后外面有屏蔽层。接线的时 候，要把屏蔽层接好，不能和里面的 电线接触到。要分清楚进去的和出去 的线分别是哪个，假如是一串的，就 是一根总线下去，中间不断地接入分 站，这个是很常用的方法。
2023/11/5
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工业网络与组态技术
项目二 基于Profibus DP及Modbus TCP通讯的水位控制 任务1 Profibus-DP现场总线认识
【任务总结】 在制作 Profibus DP电缆时要注意一下质量要点 （1）接线无松动，线芯无损伤 （2）屏蔽层不能碰触到信号线 （3）紫色外皮应压在固定位置 (4）盒盖紧固严密，无松动
2023/11/5
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Profibus成为国际标准IEC61158的组成部分（Type3）
Profibus-DP批准成为中国的行业标准JB/T 10308.3-2001
PROFINET成为国际标准IEC61158的组成部分（Type10）
PROFINET成为中国国家标准
2023/11/5
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。
《工业控制网络》课程教学大纲(本科)
《工业控制网络》课程教学大纲课程编号：081408271课程名称：工业控制网络英文名称：Industrial Control Networks课程类型：学科基础课程要求：必修学时/学分：32/2（讲课学时：32 实验学时：0 上机学时：0）适用专业：自动化一、课程性质与任务1．课程性质：工业控制网络是自动化专业的学科基础课，是一门基础知识综合应用能力要求较高且应用性较强的学科基础课程。
2．课程任务：开拓学生的视野，培养和提高学生综合应用基础知识以及学习、掌握新理论和新技术的能力。
工业控制网络是目前工业控制领域重要的技术，也是从事工业控制相关课题研究必不可少的现代控制技术。
通过本课程的学习要使学生较为全面、系统、深入的了解工业控制网络的基本知识和基本理论，以及控制网络的集成技术和其构建实现方法，并为自动化专业学生学习后续有关专业课程和将来从事专业工作打下良好基础；同时还要让学生知道工业控制网络仍在不断完善和发展。
；要注重培养学生分析问题、解决问题的能力。
二、课程与其他课程的联系先修课程：《大学计算机基础》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《计算机软件技术基础》、《信号与系统》、《微机原理与接口技术》、《单片机原理》、《检测与转换》、《电气控制及PLC技术》、《计算机控制技术》后续课程：《PLC应用技术》三、课程教学目标课程学习的总体目标：不仅要使学生能够正确了解工业控制网络的基本理论和控制网络的集成技术和其构建实现方法，还要使学生能够更加系统、深入的了解工业控制网络技术的本质、核心关键技术和实现方案分析，为将来从事专业工作打下坚实的理论基础。
1．通过本课程的学习，学习控制网络基本概念和原理，掌握控制网络的结构、特性等基本知识，了解各种现场总线；了解典型控制网络的基本结构；掌握计算机网络和通信技术的基本概念，以及控制网络的集成技术和其构建实现方法达成毕业要求1.5、3.2、10.3 2．使学生初步具有综合运用控制网络的理论知识和分析手段对控制网络的集成技术和其构建实现方法，设计过程中能够综合考虑节省制造材料、降低能耗和环境污染等因素，培养学生的工程伦理素养，达成毕业要求7.1和11.2。
010132053-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。
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。
(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。
工业网络与组态技术教案-- 项目六-2
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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《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；
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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
机械电子工程教学大纲工业控制网络及组态技术实验教学大纲(17)
PLC 高级应用技术课程实验教课纲领纲领拟订时间： 2017 年 7月课程名称：工业控制网络及组态技术 课程编码： 010132060 课程类型：专业基础课 课程性质：选修合用专业：机械电子工程 课程总学时： 24实验（上机）计划学时： 6开课单位：机械工程学院 一、纲领编写依照1. 依据机械电子工程 2017 版教课计划编写；2. 依据机械电子工程专业《工业控制网络及组态技术》理论教课纲领对实验环节的要求；3. 最近几年来《工业控制网络及组态技术》实验教课经验。
二、实验课程地位及有关课程的联系1. 《工业控制网络及组态技术》是机械电子工程的专业基础选修课程；2. 本实验项目是《工业控制网络及组态技术》课程综合知识的运用；3. 本实验是一门实践性综合行很强的课程，经过实验，不单稳固学生在讲堂上所学的知识，加深对 Modbus 的理解， 加深对组态软件的认识。
提升学生的着手能力， 加强学生就业的竞争力。
三、本课程实验目的和任务1. 掌握 S7-200 作为 Modbus 从站的程序开发设置，察看报文的格式，认识指令的格式；2. 掌握 S7-200 作为主站的设置，程序编制，构成宽泛的Modbus 网络；3. 掌握组态软件的基本使用，启停画面，限位功能的使用，脚本的应用。
四、实验基本要求1.实验项目和实验内容的选定依照教课计划对学生实践能力培育的要求；2. 稳固和加深学生对 Modbus 主站、从站使用方法的学习。
达到对组态软件的基本使用能力。
3. 经过实验，要修业生做到：（ 1）可以预习实验，自行设计实验方案，并撰写实验报告； （ 2）可以依据实验指导书要求，达成主站，从站设计；（ 3）可以依据实验指导书要求，达成组态软件实验；五、实验内容和学时分派实验要求实验种类学时序号实验名称实验内容必 选 演 验 综 设 分派做 做示 证 合计S7-200 Modbus 做为从1S7-200 Modbus √2站的考证， 报文的察看， √从站实验MB 指令的认识S7-200 Modbus S7-200 Modbus 做主站2组网的实验，程序的开√√2主站实验发组态软件的基组态软件的基本使用，3本使用及脚本启停画面，限位功能的√√2的应用使用。
工业控制网络与人机界面组态课件 工业控制网络概述
怎么学？
方法
➢ 理论与实践相结合
➢ 听课与自学相结合
➢ 课程特点：知识点多、交叉性强
➢ 课堂：基础、重点、难点 ➢ 自学：拓展知识面、接触其他具体现场总线
第 1 章 现场总线概论
➢ 1.1 现场总线的概念 ➢ 1.2 现场总线系统的组成与体系结构 ➢ 1.3 现场总线的技术特点及优点 ➢ 1.4 现场总线应用领域 ➢ 1.5 现场总线标准 ➢ 1.6 现场总线发展历程与发展趋势
1.3.1 现场总线的技术特点
➢现场设备互连网络——特点4
▪用一根通信线直接互连N个现场设备，从而构成了现场设备的互连
网络。
1.3.1 现场总线的技术特点
➢结构与功能高度分散的系统——特点5 ▪现场总线的系统结构具有高度分散性； ▪现场总线的系统功能实现了高度分散，现场设备由分散的功
能模块构成。
点（主节点、从节点）、站点（主站、从站）。
1.2.1 现场总线系统的组成
软件包括： ➢ 系统平台软件：为系统构建、运行以及为系统应用软件编程而提
供环境、条件或工具的基础软件。包括组态工具软件、组态通信 软件、监控组态软件和设备编程软件 。 ➢ 系统应用软件：为实现系统以及设备的各种功能而编写的软件， 包括系统用户程序软件、设备接口通信软件和设备功能软件。
现场总线是一种用于底层工业控制和测量设备， 如变送器（transducers）、执行器（actuators）和 本地控制器（local controllers）之间的数字式、串 行、多点通信的数据总线。
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1.1 现场总线的概念
➢对现场总线概念的理解和解释还存在一 些不同的表述。
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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
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。
习题内容：
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。
习题内容：
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。
习题内容：
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
习题内容：
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。