《組態(tài)控制技術(shù)》教學(xué)大綱

《組態(tài)控制技術(shù)》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：05156181課程性質(zhì)：專業(yè)選修課學(xué)分：2學(xué)分學(xué)時(shí)：32學(xué)時(shí)（理論16學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)16學(xué)時(shí)）先修課程：電氣控制與PLC等后續(xù)課程：自動(dòng)化系統(tǒng)集成等適用專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化開(kāi)課單位：電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院一、課程說(shuō)明《組態(tài)控制技術(shù)》是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的一門專業(yè)選修課。本課程其任務(wù)主要討論了組態(tài)軟件的原理與應(yīng)用方法，以及現(xiàn)代組態(tài)軟件在控制技術(shù)方面的應(yīng)用等方面的知識(shí)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握從事各種電氣控制和工程控制等工作所必須的組態(tài)軟件的使用方面的專業(yè)知識(shí)和能力。同時(shí)本課程在培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)作風(fēng)和抽象思維能力、綜合應(yīng)用能力、總結(jié)歸納能力等方面起重要作用，為學(xué)習(xí)其他有關(guān)課程及以后從事技術(shù)工作打下必要的基礎(chǔ)。本課程注重基本理論知識(shí)的綜合運(yùn)用，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)運(yùn)用基礎(chǔ)理論知識(shí)解決生產(chǎn)實(shí)際中問(wèn)題的能力，兼顧新技術(shù)、新工藝及其發(fā)展方向的介紹，培養(yǎng)“厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)、強(qiáng)能力”的人才。二、課程目標(biāo)通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到如下目標(biāo)：課程目標(biāo)1：掌握從事各種電氣控制和工程控制等工作所必須的組態(tài)軟件的使用方面的專業(yè)知識(shí)，并用于復(fù)雜電氣工程問(wèn)題解決方案的比較與優(yōu)化。課程目標(biāo)2：能夠理解并自覺(jué)遵守行業(yè)的工程職業(yè)規(guī)范和技術(shù)規(guī)范，樹(shù)立正確的勞動(dòng)觀念和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，基于科學(xué)原理和測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)知識(shí)，調(diào)研、分析和設(shè)計(jì)測(cè)控類復(fù)雜工程問(wèn)題的解決方案；并能夠根據(jù)設(shè)計(jì)的解決方案，結(jié)合工程實(shí)際，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案，選擇實(shí)驗(yàn)設(shè)備，構(gòu)建測(cè)控系統(tǒng)。課程目標(biāo)3：具備使用工業(yè)組態(tài)軟件工具設(shè)計(jì)工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)上位機(jī)監(jiān)控軟件的能力。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求《組態(tài)控制技術(shù)》課程教學(xué)目標(biāo)對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見(jiàn)表1。表1課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)支撐強(qiáng)度1.工程知識(shí)1.4能夠?qū)㈦姎夤こ碳捌渥詣?dòng)化專業(yè)知識(shí)用于復(fù)雜電氣工程問(wèn)題解決方案的比較與優(yōu)化。課程目標(biāo)1：掌握從事各種電氣控制和工程控制等工作所必須的組態(tài)軟件的使用方面的專業(yè)知識(shí)，并用于復(fù)雜電氣工程問(wèn)題解決方案的比較與優(yōu)化。M3.設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)解決方案3.2能夠根據(jù)特定需求，完成對(duì)復(fù)雜電氣工程系統(tǒng)與單元（部件）的設(shè)計(jì)、調(diào)試與優(yōu)化。課程目標(biāo)2：能夠理解并自覺(jué)遵守行業(yè)的工程職業(yè)規(guī)范和技術(shù)規(guī)范，樹(shù)立正確的勞動(dòng)觀念和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，基于科學(xué)原理和測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)知識(shí)，調(diào)研、分析和設(shè)計(jì)測(cè)控類復(fù)雜工程問(wèn)題的解決方案；并能夠根據(jù)設(shè)計(jì)的解決方案，結(jié)合工程實(shí)際，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案，選擇實(shí)驗(yàn)設(shè)備，構(gòu)建測(cè)控系統(tǒng)。M5.使用現(xiàn)代工具5.2能夠選擇與使用恰當(dāng)?shù)默F(xiàn)代儀器、工程工具、信息資源、信息技術(shù)工具對(duì)復(fù)雜電氣工程問(wèn)題進(jìn)行分析、計(jì)算和設(shè)計(jì)。課程目標(biāo)3：具備使用工業(yè)組態(tài)軟件工具設(shè)計(jì)工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)上位機(jī)監(jiān)控軟件的能力。H注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。四、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配1.理論部分理論部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配見(jiàn)表2。表2教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求，教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)理論學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)1.基本概念1.1組態(tài)軟件的基本概念1.2組態(tài)軟件的應(yīng)；1.3組態(tài)軟件的開(kāi)發(fā)的一般步驟教學(xué)要求：使學(xué)生了解組態(tài)軟件的基本概念和基本使用方法。212.項(xiàng)目的基本組態(tài)2.1項(xiàng)目建立與移植2.2變量管理2.3工程畫面組態(tài)教學(xué)要求：使學(xué)生掌握組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)控制工程的基本知識(shí)和能力。重點(diǎn)：變量管理，畫面和動(dòng)作組態(tài)。難點(diǎn)：變量管理，動(dòng)作組態(tài)。421、2、33.全局腳本3.1C腳本3.2VBS腳本；3.3VBA腳本教學(xué)要求：使學(xué)生掌握WINCC腳本的編輯和應(yīng)用相關(guān)知識(shí)與能力。重點(diǎn)：全局腳本。難點(diǎn)：C腳本。221、2、34.報(bào)警與數(shù)據(jù)記錄4.1報(bào)警的設(shè)定與記錄4.2數(shù)據(jù)記錄教學(xué)要求：使學(xué)生理解并掌握組態(tài)軟件的報(bào)警、事件與數(shù)據(jù)的記錄機(jī)制，并掌握使用方法。重點(diǎn)：報(bào)警設(shè)定，數(shù)據(jù)記錄。難點(diǎn)：報(bào)警記錄，數(shù)據(jù)記錄。221、2、35.報(bào)表系統(tǒng)5.1報(bào)表的編輯、組態(tài)和打印5.2外部數(shù)據(jù)庫(kù)報(bào)表的使用5.3報(bào)表函數(shù)教學(xué)要求：掌握組態(tài)軟件中報(bào)表功能的使用方法。重點(diǎn)：報(bào)表的編輯、組態(tài)和打印。難點(diǎn)：報(bào)表函數(shù)，ODBC報(bào)表。221、2、36.開(kāi)放性應(yīng)用6.1OLE6.2API6.3OPC6.4ActiveX教學(xué)要求：使學(xué)生掌握組態(tài)軟件的第三方接口技術(shù)。重點(diǎn)：OPC。難點(diǎn)：API，OPC。241、2、37.系統(tǒng)組態(tài)7.1客戶機(jī)/服務(wù)器組態(tài)7.2瀏覽器/服務(wù)器組態(tài)教學(xué)要求：使學(xué)生掌握組態(tài)軟件工程應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)的相關(guān)知識(shí)和組態(tài)方法。重點(diǎn)：客戶機(jī)/服務(wù)器組態(tài)、瀏覽器/服務(wù)器組態(tài)。難點(diǎn)：客戶機(jī)/服務(wù)器組態(tài)、瀏覽器/服務(wù)器組態(tài)。221、2、3合計(jì)16162.實(shí)驗(yàn)部分實(shí)驗(yàn)部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配見(jiàn)表3。表3實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)1.工程項(xiàng)目組態(tài)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：建立WINCC工程，導(dǎo)入PLC工程數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)要求：了解WINCC工程的建立和數(shù)據(jù)的導(dǎo)入。222.監(jiān)控畫面組態(tài)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：組態(tài)WINCC工程監(jiān)控畫面。實(shí)驗(yàn)要求：了解WINCC工程監(jiān)控畫面的組態(tài)方法。223.腳本功能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：通過(guò)C腳本，建立數(shù)據(jù)連接與動(dòng)畫。實(shí)驗(yàn)要求：了解WINCC腳本的編輯和應(yīng)用。224.報(bào)警與數(shù)據(jù)記錄功能組態(tài)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：組態(tài)工程項(xiàng)目的報(bào)警功能與數(shù)據(jù)記錄功能。實(shí)驗(yàn)要求：了解WINCC報(bào)警功能和數(shù)據(jù)記錄功能的組態(tài)方法。225.報(bào)表功能組態(tài)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：組態(tài)工程項(xiàng)目的報(bào)表功能。實(shí)驗(yàn)要求：了解WINCC報(bào)表功能的組態(tài)方法226.OPC功能的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：組態(tài)工程項(xiàng)目的第三方程序與數(shù)據(jù)接口功能。實(shí)驗(yàn)要求：了解WINCC對(duì)OPC技術(shù)的應(yīng)用227.ADO數(shù)據(jù)庫(kù)接口組態(tài)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：組態(tài)工程項(xiàng)目的數(shù)據(jù)庫(kù)接口功能功能。實(shí)驗(yàn)要求：了解WINCC工程通過(guò)ADO與數(shù)據(jù)庫(kù)的接口方法228.C/S架構(gòu)組態(tài)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：組態(tài)工程項(xiàng)目的網(wǎng)絡(luò)功能功能。實(shí)驗(yàn)要求：了解WINCC工程項(xiàng)目中C/S架構(gòu)的建設(shè)方法22合計(jì)16五、教學(xué)方法及手段本課程以課堂講授為主，結(jié)合討論、案例、視頻資源共享、實(shí)驗(yàn)等教學(xué)手段完成課程教學(xué)任務(wù)和相關(guān)能力的培養(yǎng)。學(xué)生比較全面地理解組態(tài)軟件的原理與特點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上，具備合理應(yīng)用組態(tài)軟件解決實(shí)際問(wèn)題的初步能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)著重講授如何用科學(xué)的手段來(lái)完成理論的驗(yàn)證；如何組織實(shí)驗(yàn)、處理數(shù)據(jù)和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；介紹常用設(shè)備和相關(guān)軟硬件的原理、構(gòu)造和使用維護(hù)方法以及綜合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的思路和方案設(shè)計(jì)等。采用教師講授和學(xué)生動(dòng)手操作的方法；在實(shí)驗(yàn)前學(xué)生應(yīng)復(fù)習(xí)和掌握與本實(shí)驗(yàn)有關(guān)的教學(xué)內(nèi)容、認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書；在實(shí)驗(yàn)中要嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)紀(jì)律，按操作規(guī)程使用儀器；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，按規(guī)定對(duì)儀器進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)；每完成一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，要認(rèn)真完成一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告。六、課程資源1.推薦教材：（1）劉華波.組態(tài)軟件WinCC及其應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2018.2.參考書：（1）韓相爭(zhēng).PLC與觸摸屏、變頻器、組態(tài)軟件應(yīng)用一本通[M].北京:\o"機(jī)械工業(yè)出版社"化學(xué)工業(yè)出版社,2018.（2）西門子(中國(guó))有限公司自動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)集團(tuán).深入淺出西門子WinccV6[M].北京:\o"國(guó)防工業(yè)出版社"北京航空航天大學(xué)出版社,2004.（3）向曉漢.西門子WinCCV7.3組態(tài)軟件完全精通教程[M].\o"電子工業(yè)出版社"化學(xué)工業(yè)出版社,2018.3.期刊：（1）儀器儀表學(xué)報(bào),中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)主辦（2）電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào),中國(guó)電子學(xué)會(huì)與中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)聯(lián)合主辦（3）電子學(xué)報(bào),中國(guó)電子學(xué)會(huì)主辦（4）儀表技術(shù)與傳感器,沈陽(yáng)儀器儀表工藝研究所主辦（5）Measurement,Elsevier主辦（6）IEEETransactionsonInstrumentationandMeasurement,IEEE主辦4.網(wǎng)絡(luò)資源：（1）億萬(wàn)論壇./Boards.asp.（2）中國(guó)工控網(wǎng)./（3）中國(guó)傳感器在線./七、課程考核對(duì)課程目標(biāo)的支撐課程成績(jī)由過(guò)程性考核成績(jī)和期末考核成績(jī)兩部分構(gòu)成，具體考核/評(píng)價(jià)細(xì)則及對(duì)課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見(jiàn)表4。表4課程考核對(duì)課程目標(biāo)的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評(píng)價(jià)細(xì)則課程目標(biāo)123過(guò)程性考核課堂考核10（1）根據(jù)課堂測(cè)驗(yàn)情況進(jìn)行考核，滿分100分；（2）以平時(shí)考核成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)?！獭獭?44實(shí)驗(yàn)20（1）根據(jù)每個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)操作完成情況和實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量單獨(dú)評(píng)分，滿分100分；（2）每次實(shí)驗(yàn)單獨(dú)評(píng)分，取各次實(shí)驗(yàn)成績(jī)的總值作為此環(huán)節(jié)的最終成績(jī)；（3）以實(shí)驗(yàn)成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)?！?0作業(yè)10（1）主要考核學(xué)生對(duì)各章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，滿分100分；（2）每次作業(yè)單獨(dú)評(píng)分，取各次成績(jī)的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績(jī)；（3）以作業(yè)成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)。√√√235期末考核60（1）期末考核成績(jī)100分，以期末考核成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)；（2）主要考核傳感器基本原理、特性、測(cè)量電路、應(yīng)用等內(nèi)容；（3）考試題型為綜合設(shè)計(jì)題型?！獭獭?52015合計(jì)：100分314525八、考核與成績(jī)?cè)u(píng)定1.考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定考核方式：本課程主要以課堂測(cè)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)、作業(yè)、期末考核等方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核評(píng)價(jià)?？己嘶疽螅嚎己丝偝煽?jī)由期末考核成績(jī)和過(guò)程性考核成績(jī)組成。其中：期末考核成績(jī)?yōu)?00分（權(quán)重60%），試題類型為綜合設(shè)計(jì)型，綜合考察學(xué)生利用課程所涉及技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題能力；課堂測(cè)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)、作業(yè)等過(guò)程性考核成績(jī)?yōu)?00分（權(quán)重40%）；過(guò)程性考核和期末考核分值分配應(yīng)與教學(xué)大綱各章節(jié)的學(xué)時(shí)基本成比例。2.過(guò)程性考核成績(jī)的標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程性考核方式重點(diǎn)考核內(nèi)容、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、所占比重見(jiàn)表5。表5過(guò)程性考核方式評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60課堂測(cè)驗(yàn)25準(zhǔn)確率大于90%。準(zhǔn)確率大于80%。準(zhǔn)確率大于70%。準(zhǔn)確率大于60%。準(zhǔn)確率小于60%。作業(yè)25作業(yè)完整，思路清晰，準(zhǔn)確率大于90%，字跡工整。作業(yè)完整，準(zhǔn)確率大于80%，字跡工整。不交作業(yè)2次以內(nèi)，準(zhǔn)確率大于70%。不交作業(yè)4次以內(nèi)，準(zhǔn)確率大于60%。準(zhǔn)確率小于60%。實(shí)驗(yàn)50實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)認(rèn)真，能夠熟練掌握