《工控軟件及其應(yīng)用》課程教學(xué)大綱課程英文名ConfigurationSoftware課程代碼A0803Z31學(xué)分2總學(xué)時32理論學(xué)時8實驗/實踐學(xué)時24課程類別專業(yè)教育課課程性質(zhì)選修先修課程《C語言程序設(shè)計》《計算機(jī)控制技術(shù)》《過程控制》適用專業(yè)理工科專業(yè)（非計算機(jī)專業(yè)）開課學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院一、課程的地位與任務(wù)《工控軟件及其應(yīng)用》本課程的目的是讓學(xué)生了解自動化生產(chǎn)及過程監(jiān)控中常用的組態(tài)軟件的基本應(yīng)用，包括組態(tài)軟件的特點、方法及主要功能實現(xiàn)。內(nèi)容包括介紹監(jiān)控組態(tài)軟件及其發(fā)展、監(jiān)控組態(tài)軟件的圖形界面及其生成系統(tǒng)、實時數(shù)據(jù)庫、監(jiān)控組態(tài)軟件的I/O設(shè)備驅(qū)動、控制功能、報警功能、數(shù)據(jù)存儲查詢功能、報表打印、權(quán)限控制、監(jiān)控組態(tài)軟件的網(wǎng)絡(luò)體系和通信功能、監(jiān)控組態(tài)軟件與第三方軟件的通信功方式、監(jiān)控組態(tài)軟件的控制功能、監(jiān)控組態(tài)軟件應(yīng)用等。通過本門課的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握典型工業(yè)組態(tài)軟件的基本功能、組成體系、使用方法、及其在自動系統(tǒng)中的應(yīng)用。讓學(xué)生在具備一定工具軟件的基礎(chǔ)上，掌握分析、設(shè)計、實現(xiàn)、解決實際工程自動控制、過程監(jiān)控等相關(guān)應(yīng)用問題的能力及方法。二、課程目標(biāo)（1）了解組態(tài)軟件在工業(yè)自動控制及過程監(jiān)控領(lǐng)域的基本應(yīng)用、主要特點、典型功能，掌握典型功能的實現(xiàn)方法；能夠更加控制公園要求，分析、設(shè)計、實現(xiàn)相應(yīng)的控制軟件；（2）了解組態(tài)軟件在自動化行業(yè)的新應(yīng)用、應(yīng)用趨勢，不同組態(tài)軟件的應(yīng)用特點（如力控、組態(tài)王、FIX等）。表1課程目標(biāo)與相關(guān)畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)畢業(yè)要求（支撐程度H、M、L）5-210-1課程目標(biāo)（1）M課程目標(biāo)（2）L注：1.支撐強(qiáng)度分別填寫H、M或L（其中H表示支撐程度高、M為中等、L為低）；2.畢業(yè)要求須根據(jù)課程所在專業(yè)培養(yǎng)方案進(jìn)行描述。三、課程主要內(nèi)容與基本要求1、監(jiān)控組態(tài)軟件及其發(fā)展主要內(nèi)容：監(jiān)控組態(tài)軟件成長的歷史背景、發(fā)展趨勢，組態(tài)軟件的設(shè)計思想及特點、數(shù)據(jù)流，使用組態(tài)軟件的一般步驟，監(jiān)控組態(tài)軟件在自動監(jiān)控系統(tǒng)中所處的地位?；疽螅毫私獗O(jiān)控組態(tài)軟件成長的歷史背景，理解組態(tài)軟件的設(shè)計思想及特點，掌握使用組態(tài)軟件的一般步驟；2、監(jiān)控組態(tài)軟件的圖形界面及其生成系統(tǒng)主要內(nèi)容：組態(tài)軟件的系統(tǒng)構(gòu)成及其簡介，圖形開發(fā)環(huán)境，動畫連接，組態(tài)軟件的變量系統(tǒng)，腳本程序，圖形調(diào)色板，復(fù)雜圖形對象的組態(tài)及應(yīng)用，圖形畫面組態(tài)技巧基本要求：熟悉組態(tài)軟件的圖形開發(fā)環(huán)境，理解動畫連接、組態(tài)軟件的變量系統(tǒng)，腳本程序，掌握圖形畫面組態(tài)技巧；3、控件及對象組件主要內(nèi)容：OLE控件，WINDOWS控件基本要求：理解OLE控件的特點，掌握OLE控件的使用；4、實時數(shù)據(jù)庫主要內(nèi)容：實時數(shù)據(jù)庫簡介、結(jié)構(gòu)、功能、性能考核指標(biāo)，實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組態(tài)、配方，內(nèi)置數(shù)據(jù)表；基本要求：理解實時數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)，掌握實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的功能，熟練掌握實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組態(tài)、配方；5、監(jiān)控組態(tài)軟件的I/O設(shè)備驅(qū)動主要內(nèi)容：設(shè)備驅(qū)動程序在組態(tài)軟件中所處地位及數(shù)據(jù)流圖，設(shè)備驅(qū)動程序完成的主要功能，現(xiàn)場總線技術(shù)及其對設(shè)備驅(qū)動程序的影響，常見的I/O設(shè)備及其與PC間的連接方式，I/O設(shè)備驅(qū)動程序的使用方法；基本要求：理解設(shè)備驅(qū)動程序完成的主要功能，掌握常見的I/O設(shè)備及其與PC間的連接方式，I/O設(shè)備驅(qū)動程序的使用方法；6、監(jiān)控組態(tài)軟件的網(wǎng)絡(luò)體系和通信功能主要內(nèi)容：監(jiān)控組態(tài)軟件的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系劃分，應(yīng)用模式舉例，網(wǎng)絡(luò)程序的使用方法；基本要求：理解監(jiān)控組態(tài)軟件的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系劃分，掌握網(wǎng)絡(luò)程序的使用方法；7、監(jiān)控組態(tài)軟件與第三方軟件的通信功方式主要內(nèi)容：概述，DDE標(biāo)準(zhǔn)，OLE及控件標(biāo)準(zhǔn)，ODBC標(biāo)準(zhǔn)，OPC標(biāo)準(zhǔn)基本要求：理解DDE標(biāo)準(zhǔn)、OLE及控件標(biāo)準(zhǔn)，掌握ODBC標(biāo)準(zhǔn)；8、監(jiān)控組態(tài)軟件的控制功能主要內(nèi)容：概述，監(jiān)控組態(tài)軟件的控制功能軟件模塊的基本概念，控制策略生成器的基本功能塊，控制策略生成器的使用方法；基本要求：理解監(jiān)控組態(tài)軟件的控制功能軟件模塊的基本概念掌握控制策略生成器的使用方法；9、報警和事件主要內(nèi)容：報警處理過程，報警組態(tài)，安全權(quán)限管理與運(yùn)行系統(tǒng)基本要求：掌握報警處理過程，熟練掌握報警組態(tài)的使用。10、監(jiān)控組態(tài)軟件應(yīng)用主要內(nèi)容：在罐區(qū)自動化監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用，在工業(yè)鍋爐控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，在煉油廠氨壓機(jī)控制中的應(yīng)用，PSTN聯(lián)網(wǎng)功能在天然氣生產(chǎn)裝置聯(lián)網(wǎng)實時數(shù)據(jù)采集中應(yīng)用，在油田聚合物注入采油中實現(xiàn)“四遙”，在醫(yī)院樓宇自控中的應(yīng)用基本要求：理解組態(tài)系統(tǒng)設(shè)計過程，掌握組態(tài)的系統(tǒng)設(shè)計步驟及方法；課程要求了解工控組態(tài)軟件及其發(fā)展；理解工控軟件的功能、組成體系；掌握工控軟件的使用方法、及其在自動控制系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用。根據(jù)所學(xué)知識，要求完成習(xí)題和綜合設(shè)計作業(yè)。四、課程教學(xué)學(xué)時安排表2課程學(xué)時安排表教學(xué)內(nèi)容教學(xué)時數(shù)學(xué)生任務(wù)對應(yīng)課程目標(biāo)監(jiān)控組態(tài)軟件及其發(fā)展1機(jī)器視覺的應(yīng)用領(lǐng)域課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2監(jiān)控組態(tài)軟件的圖形界面及其生成系統(tǒng)控件及對象組件分析曲線1組態(tài)軟件監(jiān)控界面設(shè)計，包括文字、數(shù)字、曲線、表格等方式的實現(xiàn)實驗一課程目標(biāo)1實時數(shù)據(jù)庫動作腳本及自定義函數(shù)2數(shù)據(jù)庫及動作腳本的實現(xiàn)，用動作腳本實現(xiàn)PID、其他定制控制功能（如模糊控制）實驗二課程目標(biāo)1課程目標(biāo)1配方及數(shù)據(jù)存儲、查詢、報表打印，監(jiān)控組態(tài)軟件與第三方軟件的通信功方式，權(quán)限管理、報警功能2實驗三實現(xiàn)配方數(shù)據(jù)存儲、讀寫實現(xiàn)與第三方數(shù)據(jù)庫的存儲、讀寫。課程目標(biāo)1監(jiān)控組態(tài)軟件的I/O設(shè)備驅(qū)動1了解工業(yè)控制行業(yè)測控典型硬件的連接應(yīng)用，如典型數(shù)據(jù)采集卡、PLC、智能儀表等。課程目標(biāo)1監(jiān)控組態(tài)軟件的控制功能1掌握組態(tài)軟件中典型控制功能的實現(xiàn)，如PID，了解較復(fù)雜回路的控制策略設(shè)計，如前饋、串級等。課程目標(biāo)1備注：根據(jù)學(xué)生學(xué)情適當(dāng)調(diào)整教學(xué)進(jìn)度，并安排部分教學(xué)內(nèi)容為自學(xué)內(nèi)容，通過大作業(yè)來對學(xué)生自學(xué)情況進(jìn)行考核。實踐環(huán)節(jié)及基本要求表3實踐環(huán)節(jié)及基本要求表序號實驗項目學(xué)時基本要求實驗性質(zhì)實驗類別課程目標(biāo)1監(jiān)控界面組態(tài)6熟悉監(jiān)控界面的組態(tài)方法驗證必做課程目標(biāo)（1）2動作腳本及分析曲線4熟悉動作腳本及分析曲線的組態(tài)方法設(shè)計必做課程目標(biāo)（1）3報表報警和事件2熟悉報表報警和事件的組態(tài)方法驗證必做課程目標(biāo)（1）4配方及數(shù)據(jù)存儲2了解內(nèi)置數(shù)據(jù)存儲的組態(tài)方法驗證必做課程目標(biāo)（1）5Windows控件應(yīng)用2掌握Windows控件的使用方法驗證必做課程目標(biāo)（1）6控制策略設(shè)計2了解策略控制器的使用驗證必做課程目標(biāo)（1）7I/O設(shè)備組態(tài)及系統(tǒng)安全管理2熟悉I/O設(shè)備組態(tài)方法和系統(tǒng)安全管理方式驗證必做課程目標(biāo)（1）8外部接口及通信2了解外部接口及通信的使用驗證必做課程目標(biāo)（1）共計24個實驗學(xué)時六、達(dá)成目標(biāo)的途徑和措施《工控軟件及其應(yīng)用》課程教學(xué)以課堂教學(xué)為主，結(jié)合自主學(xué)習(xí)和實驗教學(xué)，針對自動控制及過程監(jiān)控領(lǐng)域的典型問題，使學(xué)生掌握基本典型組態(tài)軟件的基本應(yīng)用，工業(yè)監(jiān)控軟件的概念及方法，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，分析和解決實際問題工程問題的能力和方法。（1）課堂教學(xué)主要講述基本概念，基本原理、和設(shè)計方法。在課堂教學(xué)中，充分引入互動環(huán)節(jié)，提高教學(xué)效果。（2）設(shè)計驗證性、設(shè)計性實驗，采用實驗教學(xué)方式，訓(xùn)練實驗技能，培養(yǎng)理論知識的應(yīng)用能力。七、考核方法及成績評定表4考核方法及成績評定表考核形式考核內(nèi)容占比評定標(biāo)準(zhǔn)過程考核大作業(yè)與機(jī)器視覺硬件、算法相關(guān)的文獻(xiàn)檢索、資料查詢及運(yùn)用20%實驗成績考核知識點的應(yīng)用情況，通過學(xué)習(xí)實例，編寫實驗程序。以實驗報告形式，驗證和掌握知識點。實驗指導(dǎo)書平時作業(yè)成績考核課堂教學(xué)各知識點的復(fù)習(xí)程度、聽課效果和掌握熟練度。20%中國計量學(xué)院學(xué)生課程平時成績考核細(xì)則課堂表現(xiàn)成績以點驗到課率，課堂互動回答問題等形式，檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度。期末考核期末考試成績考核各知識點的基本概念、運(yùn)行原理、典型功能實現(xiàn)。題型為填空、判斷和編程。