010132053工业控制网络及组态技术教学大纲.docxVIP

《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 本课程是机电一体化专业的专业选修课 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 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）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 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。 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 考核方式：课程大作业。 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。 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 1 教学内容 计算机网络基础 学时 2 讲课 2 实验 上机 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： 网络定义/分类/结构/功能/作用； 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； 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： FCS\DCS\工业以太网：概念\发展\组成\技术特点\标准\应用领域； 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： 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； SIEMENS 网络形式介绍 ：PROFIBUS，MPI，全局数据，PROFINET，各方式下的实现过程； 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： 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； 组态王\力控简介\In