MCGS觸摸屏工程項目實踐應(yīng)用 （盛強 ） 教學(xué)大綱、過程考核任務(wù)單、教學(xué)設(shè)計教案、習(xí)題及答案

《MCGS觸摸屏工程項目應(yīng)用》課程教學(xué)大綱

第一部分大綱說明

課程名稱：MCGS觸摸屏工程項目應(yīng)用

總學(xué)時：64學(xué)時（其中理論15學(xué)時，實踐45學(xué)時，機動4學(xué)時）

適用專業(yè)：電氣自動化技術(shù)、機電一體化技術(shù)、工業(yè)過程自動化技術(shù)、

工業(yè)機器人技術(shù)等自動化大類專業(yè)

預(yù)修要求：三菱PLC項目實戰(zhàn)或西門子PLC項目實戰(zhàn)

課程描述和目標：

《MCGS觸摸屏工程項目應(yīng)用》是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育核心課程（專業(yè)基

礎(chǔ)課）。作為一門綜合性、實踐性很強的自動化類專業(yè)的專業(yè)必修課程，

涉及到自動控制領(lǐng)域的多項技術(shù)，包含：基礎(chǔ)階段的MCGS觸摸屏應(yīng)用、

拓展階段的MCGS觸摸屏控制、數(shù)據(jù)采集及網(wǎng)絡(luò)通信控制等多個方面。

隨著中國制造業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，越來越多的制造業(yè)企業(yè)廣泛地使

用PLC等工業(yè)控制設(shè)備來解決生產(chǎn)實際問題，而這直接造成作為PLC

控制設(shè)備與現(xiàn)場操作工人之間的人機圖形交互界面觸摸屏（觸摸屏、

上位機組態(tài)）設(shè)備的大量使用。因此，企業(yè)急需掌握專業(yè)技術(shù)與技能

的職工對設(shè)備進行日常維護，或?qū)υ锌刂乒δ苓M行改進使之更符合

本企業(yè)實際應(yīng)用，甚至是對相關(guān)機械設(shè)備進行電氣配套控制系統(tǒng)的設(shè)

計與開發(fā)等實際情況，而這又對學(xué)生學(xué)習(xí)并應(yīng)用觸摸屏專業(yè)知識與技

能解決實際問題提出了更高的要求。

觸摸屏基礎(chǔ)應(yīng)用采用單個完整MCGS觸摸屏項目，能夠以覆蓋

60-70%的小型OEM類機電設(shè)備所需觸摸屏技能為基準；拓展項目采用

若干個基于基礎(chǔ)應(yīng)用的觸摸屏技能拓展項目，相對獨立且技能要求相

對集中，能夠覆蓋80-90%中小型自動化類設(shè)備或小型自動化生產(chǎn)線所

需的觸摸屏技能要求。

HMI基礎(chǔ)應(yīng)用：認識MCGS觸摸屏與組態(tài)軟件、觸摸屏與PLC之間

的通訊、觸摸屏簡單動畫組態(tài)、觸摸屏流程圖組態(tài)、觸摸屏報警組態(tài)

等5個項目;

觸摸屏拓展項目：觸摸屏用戶授權(quán)、觸摸屏配方管理、觸摸屏趨

勢曲線組態(tài)、觸摸屏簡單報表組態(tài)、觸摸屏其他功能等5個項目。

一、本課程擬達到的課程目標

（一）課程知識、能力、素質(zhì)目標

L課程知識目標

⑴通過具體的工程項目，學(xué)習(xí)組態(tài)的基本方法和過程，逐步發(fā)展

從不同的角度提出問題，分析問題，并能運用所學(xué)知識和技能解決問

題的能力；

⑵把握組態(tài)軟件和觸摸屏整體知識結(jié)構(gòu)，發(fā)展嚴謹?shù)倪壿嬎季S能

力和培養(yǎng)嚴謹求實的科學(xué)態(tài)度；

⑶養(yǎng)成獨立思考的學(xué)習(xí)習(xí)慣，能對所學(xué)內(nèi)容進行較為全面的比較、

概括和闡釋。

2.課程能力目標

⑴掌握課程中組態(tài)軟件和觸摸屏中常用的基本術(shù)語、定義、概念

和規(guī)律，在今后的學(xué)習(xí)和工作中應(yīng)能較熟練地應(yīng)用這些概念和術(shù)語；

⑵掌握組態(tài)軟件和觸摸屏的組態(tài)原理及方法，通過工程實例，學(xué)

會制作簡單工程的組態(tài)；

⑶對組態(tài)軟件和觸摸屏的發(fā)展趨勢及所介紹的現(xiàn)代接口技術(shù)有所

了解。

3.課程素質(zhì)目標

⑴具有良好的職業(yè)素質(zhì)和職業(yè)道德；

⑵具有安全意識、質(zhì)量意識、服務(wù)意識；

⑶具有學(xué)習(xí)新技術(shù)、新器件的能力；

（二）思政教育目標

⑴在習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想指引下，在學(xué)生學(xué)習(xí)專

業(yè)知識和技能的同時，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀,

培養(yǎng)具備較高職業(yè)道德素養(yǎng)的新時代高職人才；

⑵以課程職業(yè)技能培養(yǎng)與地方產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，培育精益求精、專注

堅持、愛崗敬業(yè)的“工匠精神”；

⑶強化安全意識，引入安全用電、國標、行標及崗位標準，培養(yǎng)

符合企業(yè)崗位要求的高素質(zhì)人才。

（三）教學(xué)基本要求

（1）掌握系統(tǒng)觸摸屏嵌入版組態(tài)軟件的基本使用和輸入輸出點組態(tài)

及實時數(shù)據(jù)庫連接；

⑵掌握靜態(tài)流程圖組態(tài)設(shè)計、動態(tài)流程圖組態(tài)設(shè)計、數(shù)據(jù)曲線組

態(tài)設(shè)計；

⑶掌握報表表格制作與數(shù)據(jù)組態(tài)；

（4）掌握系統(tǒng)報警組態(tài)、掌握配方功能組態(tài)、腳本程序設(shè)計。

（四）教學(xué)方法和教學(xué)手段建議

以“工匠精神”作為主線貫穿整個課堂的教學(xué)活動，進行按項目

化的“課程思政”案例與課程項目化教學(xué)內(nèi)容相融合，并有意識地把

社會主義核心價值觀和中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育融入到本課程的教學(xué)過

程中。

⑴本課程以實訓(xùn)為主,在教學(xué)過程中應(yīng)立足于加強學(xué)生實際操作

能力的培養(yǎng)，采用項目教學(xué)，以任務(wù)引領(lǐng)型項目誘發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

⑵本課程采用現(xiàn)場教學(xué)，注重以學(xué)生為主，“教”與“學(xué)”互動。

在教學(xué)過程中選用典型的設(shè)備，由教師邊講解邊示范操作，學(xué)生進行

分組操作訓(xùn)練，讓學(xué)生在操作過程中識別不同的設(shè)備，同時熟練地使

用，以及能快速進行基本維護。

⑶教學(xué)中應(yīng)讓學(xué)生反復(fù)操作熟練使用，切實提高學(xué)生的實踐動手

能力。同時盡可能地為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)、自主發(fā)展的空間，努力培

養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和職業(yè)能力。

（4）實訓(xùn)中要求學(xué)生從學(xué)生角色向員工角色轉(zhuǎn)變，并以對員工管理

方式來管理實訓(xùn)學(xué)生，要求學(xué)生嚴格遵守職業(yè)道德和規(guī)范，提高學(xué)生

的職業(yè)素養(yǎng)。

第二部分大綱正文

第一部分觸摸屏基礎(chǔ)應(yīng)用

總學(xué)時：20學(xué)時（理論5學(xué)時，實踐15學(xué)時）

本章教學(xué)基本要求：采用單個完整觸摸屏項目，掌握能夠以覆蓋

60-70%的小型OEM類機電設(shè)備所需觸摸屏技能為基準的職業(yè)能力和職

業(yè)素養(yǎng)。

教學(xué)重點：（1）報警滾動條；（2）報警瀏覽；（3）報警顯示等實

現(xiàn)報警功能等功能的實現(xiàn)。

教學(xué)難點：（1）觸摸屏與PLC之間的設(shè)備組態(tài)及通信串口父設(shè)備

的通信參數(shù)設(shè)置；（2）PLC設(shè)備組態(tài)，修改CPU類型（PLC型號）；（3）

通信測試變量的添加并完成觸摸屏與PLC之間的通信測試；（4）觸摸

屏數(shù)據(jù)類型及PLC寄存器地址。

教學(xué)內(nèi)容：（含課程思政內(nèi)容）

1.課程思政：用電安全與規(guī)范化管理、規(guī)范化操作（國標、行標、

崗位標準）、團隊協(xié)作（復(fù)興號）等。

2.職業(yè)技能：掌握認知觸摸屏硬件、觸摸屏與PLC的連接、觸摸

屏簡單動畫組態(tài)、觸摸屏強警組態(tài)等專業(yè)知識與職業(yè)技能。

基礎(chǔ)項目12學(xué)時（理論2學(xué)時，實踐0學(xué)時）

本節(jié)教學(xué)基本要求：了解觸摸屏的（1）產(chǎn)品特性，如CPU、內(nèi)存、

存儲設(shè)備等參數(shù)；（2）產(chǎn)品規(guī)格，如電源電壓、面板尺寸等；（3）

顯示規(guī)格，如顯示尺寸等；（4）觸摸屏通訊口定義及相關(guān)技術(shù)概覽。

教學(xué)重點：觀察觸摸屏實物，并完成觸摸屏的電源供電接線并上

電測試。

教學(xué)難點：觸摸屏的電源供電接線并上電測試及觸摸屏系統(tǒng)參數(shù)

設(shè)置。

教學(xué)內(nèi)容：（含課程思政內(nèi)容）

1.課程思政：區(qū)域制造業(yè)“十四五”規(guī)劃。內(nèi)容：區(qū)域重點產(chǎn)業(yè)

布局（如：智能制造產(chǎn)業(yè)、新能源汽車制造、物流裝備等產(chǎn)業(yè)）。

2.職業(yè)技能：觸摸屏的產(chǎn)品特性、規(guī)格、通訊定義等技術(shù)指標。

基礎(chǔ)項目24學(xué)時（理論1學(xué)時，實踐3學(xué)時）

本節(jié)教學(xué)基本要求：掌握（1）觸摸屏與PLC之間的設(shè)備組態(tài)，完

成通信串口父設(shè)備的通信參數(shù)設(shè)置；（2）增加PLC設(shè)備組態(tài)，修改CPU

類型（PLC型號）；（3）添加通信測試變量，完成HMI與PLC之間的

通信測試；（4）觸摸屏數(shù)據(jù)類型及PLC寄存器地址。

教學(xué)重點：觸摸屏通信測試測點建立，通訊測試畫面設(shè)計等。

教學(xué)難點：建立與三菱或西門子PLC之間的連接，并進行通訊測

試。

教學(xué)內(nèi)容：（含課程思政內(nèi)容）

1.課程思政：用電安全與規(guī)范化。內(nèi)容：觸電危害、實訓(xùn)室6S

管理、文獻查詢。

2.職業(yè)技能：具備觸摸屏與PLC之間通信測試能力。

基礎(chǔ)項目36學(xué)時（理論1學(xué)時，實踐5學(xué)時）

本節(jié)教學(xué)基本要求：掌握（1）基本圖形的使用，包括：矩形、圓

形等；（2）標準按鈕的使用；（3）標簽使用，包括：顯示輸出、按

鈕輸入和按鈕動作；（4）工程組態(tài)框架搭建，如公共界面的使用。

教學(xué)重點：標簽使用，包括：顯示輸出、按鈕輸入和按鈕動作。

教學(xué)難點：工程組態(tài)框架搭建、標簽的使用，特別是顯示輸出。

教學(xué)內(nèi)容：（含課程思政內(nèi)容）

1.課程思政：規(guī)范化操作。內(nèi)容：電工國家職業(yè)標準、維修電工

職業(yè)技能鑒定標準、企業(yè)崗位標準、實訓(xùn)室4s或6s管理。

2.職業(yè)技能：基本圖形的使用、標準按鈕的使用、標簽使用等基

本元件的使用方法。

基礎(chǔ)項目48學(xué)時（理論1學(xué)時，實踐7學(xué)時）

本節(jié)教學(xué)基本要求：掌握利用（1）報警滾動條；（2）報警瀏覽；

（3）報警顯示等實現(xiàn)報警功能。

教學(xué)重點：觸摸屏報警功能的實現(xiàn)。指示燈、報警滾動條、報警

瀏覽、報警顯示等。

教學(xué)難點：實踐操作并完成報警滾動條、報警瀏覽及報警顯示等

報警功能。

教學(xué)內(nèi)容：（含課程思政內(nèi)容）

1.課程思政：團隊協(xié)作（復(fù)興號）。內(nèi)容：中國高鐵“復(fù)興號”。

2.職業(yè)技能：報警滾動條、報警瀏覽、報警顯示的使用方法及實

踐操作。

第二部分觸摸屏拓展項目

總學(xué)時：40學(xué)時（理論10學(xué)時，實踐30學(xué)時）

本章教學(xué)基本要求：采用若干個基于基礎(chǔ)應(yīng)用的觸摸屏技能拓展

項目，相對獨立且技能要求相對集中，能夠覆蓋80-90%中小型自動化

類設(shè)備或小型自動化生產(chǎn)線所需的觸摸屏技能要求。

教學(xué)重點：掌握用戶雙限管理；掌握標準元件庫的使用；掌握報

表組態(tài)；掌握趨勢曲線組態(tài)；掌握腳本的簡單使用；掌握控制策略中

的報警策略的組態(tài)設(shè)計。

教學(xué)難點：用戶權(quán)限管理、流程圖設(shè)計、報表組態(tài)、趨勢曲線組

態(tài)、腳本使用、控制策略。

教學(xué)內(nèi)容：（含課程思政內(nèi)容）

1.課程思政：中美芯片競爭與工匠精神、敬業(yè)、創(chuàng)新、工匠事跡

介紹等。

2.職業(yè)技能：掌握用戶權(quán)限管理；掌握標準元件庫的使用；掌握

報表組態(tài)；掌握趨勢曲線組態(tài)；掌握腳本的簡單使用；掌握控制策略

中的報警策略的組態(tài)設(shè)計。

拓展項目15學(xué)時（理論2學(xué)時，實踐3學(xué)時）

本節(jié)教學(xué)基本要求：掌握用戶權(quán)限管理，包括：新建用戶及用戶

組；用戶權(quán)限設(shè)置（密碼）；用戶授權(quán)界面組態(tài)。

教學(xué)重點：用戶授權(quán)界面組態(tài)。

教學(xué)難點：實踐操作并完成用戶及用戶組、用戶權(quán)限設(shè)置（密碼）、

用戶授權(quán)界面組態(tài)等實踐操作并調(diào)試。

教學(xué)內(nèi)容：（含課程思政內(nèi)容）

1.課程思政：5G與工匠精神，專注。內(nèi)容：5G技術(shù)、高鐵螺母

（哈德洛克）的設(shè)計與加工。

2.職業(yè)技能：用戶授權(quán)組態(tài)方法及實踐操作。

拓展項目215學(xué)時（理論3學(xué)時，實踐12學(xué)時）

本節(jié)教學(xué)基本要求：掌握（1）標準元件庫的使用；（2）流動塊

的使用；（3）水平移動、垂直移動、隱藏與顯示的實現(xiàn)；（4）數(shù)值

輸入，輸入框的使用等。

教學(xué)重點：流程圖組態(tài)設(shè)計。

教學(xué)難點：標準元件庫的使用方法、流動塊的使用、數(shù)值輸入，

輸入框的使用。

教學(xué)內(nèi)容：（含課程思政內(nèi)容）

1.課程思政：工匠精神，精益求精。內(nèi)容：中華傳統(tǒng)優(yōu)秀文化，

王羲之與十八缸水；百步穿楊與賣油翁。

2.職業(yè)技能：實踐操作完成（1）利用標準元件庫等完成液體混合

流程圖設(shè)計；（2）利用輸入框或標簽實現(xiàn)數(shù)值的輸入等

拓展項目35學(xué)時（理論1學(xué)時，實踐4學(xué)時）

本節(jié)教學(xué)基本要求：掌握趨勢曲線組態(tài)，包括：實時曲線和歷史

曲線。

教學(xué)重點：實時曲線和歷史曲線。

教學(xué)難點：實踐操作并完成趨勢曲線組態(tài)等實踐操作并調(diào)試。

教學(xué)內(nèi)容：（含課程思政內(nèi)容）

1.課程思政：工匠精神，敬業(yè)。內(nèi)容：鐵人王進喜及其事跡。

2.職業(yè)技能：實時曲線和歷史曲線組態(tài)及實踐操作。

拓展項目45學(xué)時（理論1學(xué)時，實踐4學(xué)時）

本節(jié)教學(xué)基本要求：掌握報表組態(tài)，包括：實時報表（數(shù)據(jù)一覽）、

歷史報表（工藝報表）的組態(tài)。

教學(xué)重點：實時報表組態(tài)、歷史報表組態(tài)。

教學(xué)難點：實踐操作并完成報表組態(tài)的實踐操作并調(diào)試。

教學(xué)內(nèi)容：（含課程思政內(nèi)容）

1.課程思政：創(chuàng)新。內(nèi)容：張衡與地動儀、蒼蠅與宇宙飛船。

2.職業(yè)技能：實時報表組態(tài)、歷史報表組態(tài)及實踐操作。

拓展項目56學(xué)時（理論2學(xué)時，實踐4學(xué)時）

本節(jié)教學(xué)基本要求：掌握腳本的簡單使用，包括：IF…THEN…、

IF-THEN-；ELSE…語句。

教學(xué)重點：HMI腳本的使用。

教學(xué)難點：實踐操作并完成各組態(tài)畫面中腳本的設(shè)計、組態(tài)等實

踐操作并調(diào)試。

教學(xué)內(nèi)容：（含課程思政內(nèi)容）

1.課程思政：工匠事跡。內(nèi)容：王震華與天壇祈年殿。

2.職業(yè)技能：腳本的工程設(shè)計及實踐操作。

拓展項目64學(xué)時（理論1學(xué)時，實踐3學(xué)時）

本節(jié)教學(xué)基本要求：掌握控制策略中的報警策略的組態(tài)設(shè)計。

教學(xué)重點：報警策略組態(tài)。

教學(xué)難點：實踐操作并完成報警策略組態(tài)等實踐操作并調(diào)試。

教學(xué)內(nèi)容：（含課程思政內(nèi)容）

1.課程思政：身邊的工匠事跡。內(nèi)容：電工布線，在校學(xué)生布線

與工廠員工布線對比。

2.職業(yè)技能：報警策咯組態(tài)的使用方法及實踐操作。

課程考核方式與要求：

成績構(gòu)成：平時成績（含課程思政）占50%,期末成績占50吼

考核方式：期末以實踐操作（上機操作+考核項目調(diào)試）形式進行

考核。

過程考核評分標準

項目內(nèi)容分值評分細則得分

設(shè)計通信在已給定的畫面中設(shè)計畫面設(shè)計不能滿足測試功

10

任務(wù)測試界面通信測試界面能,扣10分

1借助組態(tài)軟件幫助文檔不能自行翻閱技術(shù)文檔或

職業(yè)素養(yǎng)5

等完成設(shè)計工作未能正確使用技術(shù)文檔

HMI-PLC通完成西門子S7-200或三完成通信電纜制作并通信

信電纜制測試成功，不扣分；其他

任務(wù)15菱FX3UPLC與MCGS觸摸

作屏之間的通信電纜制作。情況扣10分。

2

職業(yè)素養(yǎng)101、能夠正確使用電氣工1、不能正確使用儀表螺絲

具；刀等基本工具；

2：’能夠查詢組態(tài)軟件幫

2、不能正確使用電烙鐵完

助文襠等；成焊接；

3、安全用電、團隊協(xié)作3、工作過程中發(fā)生意外燙

傷或多次損壞器件；

4、團隊分工混亂。

閱讀PLC程

分配錯誤或與PLC程序

10每個實時變量1分

不符

1.能將用戶窗口中圖形

1.沒有相關(guān)性連接一次扣

對象與實時數(shù)據(jù)庫中的

2分；

HMI畫面設(shè)數(shù)據(jù)對象建立相關(guān)性連

2沒有設(shè)置相應(yīng)的動畫屬

計25接，并設(shè)置相應(yīng)的動畫屬

性一次扣2分；

動畫連接性和幅度。

3.沒有正確與外部設(shè)備的

2.正確建立與外部設(shè)備

連接扣5分。

的連凄

任務(wù)

1.能對組態(tài)內(nèi)容進行分1.控制程序錯一處扣5分；

3

調(diào)試及運段和總體調(diào)試。2.一次調(diào)試不成功扣5分，

15

行2.整個系統(tǒng)界面美觀、二次不成功扣10分；

運行準確可靠。3.運行不準確扣5分/處。

設(shè)計符合維修電工職業(yè)

規(guī)范；

能夠完成技術(shù)文檔、國家

標準的查詢；

正確完成進行上電檢查；

職業(yè)素養(yǎng)10調(diào)試步驟合理，能夠準備

未發(fā)生短路事故等。

無誤的完成調(diào)試工作；

注重用電安全，正確完成

上電險查工作；

團隊協(xié)作、分工合理。

液體混合控制系統(tǒng)任務(wù)單

一、項目概述

假設(shè)你是某公司的電氣設(shè)備裝調(diào)人員，公司現(xiàn)有液體混合設(shè)備1套，能夠完

成兩種液體的自動化混合作業(yè)，但是隨著設(shè)備使用年限的增加，控制面板上的按

鈕經(jīng)常會出現(xiàn)，如，接觸不良等小故障，現(xiàn)公司要求利用HMI對現(xiàn)有設(shè)備進行升

級改造，使之在原有自動控制功能的基礎(chǔ)上，增加部分功能使之能夠?qū)崿F(xiàn)新增不

同種類兩種液體的混合功能，且具有手動控制、自動控制，其中自動控制包括：

單周期混合控制和連續(xù)混合控制。

液體混合裝置示意圖如下圖所示：

圖1液體混合裝置

說明：混合罐高度2000mm

二、項目改造控制要求描述

(1)現(xiàn)有設(shè)備控制功能描述

①初始狀態(tài)：開始時混合罐是空的，各閥門均處于關(guān)閉狀態(tài)，各液位傳感器

無信號。

②自動控制模式：功能描述如下：按下“啟動”按鈕，控制系統(tǒng)將自動順序

運行。首先打開閥A,液體A流入容器，當中限位開關(guān)變?yōu)?狀態(tài)時，關(guān)閉閥A,

并打開閥B,液體B流入容器。當液位到達上限位開關(guān)時，關(guān)閉閥B,電機M開

始運行，攪動液體使之混合均勻，5分鐘后停止攪動，并力開閥C,放出混合液。

當混合液液位下降至下限位開關(guān)之后再過20秒，容器放空且關(guān)閉閥C,一個工

作周期結(jié)束，系統(tǒng)回到初始狀態(tài)。

（2）改造后功能要求描述

①在現(xiàn)有自動控制的基礎(chǔ)上，增加手動控制模式，使之能夠?qū)崿F(xiàn)手動開關(guān)閥

A、閥B、閥C和攪拌電機M的啟?？刂?；

②自動控制模式下須對循環(huán)周期數(shù)進行設(shè)置，并對當前完成的混合次數(shù)進行

統(tǒng)計并在HMI上實時顯示；

③增加“停止”按鈕，當按下“停止”按鈕后，控制系統(tǒng)能在當前混合周期

的操作結(jié)束后，系統(tǒng)自動停止工作，并返回初始狀態(tài)；

④所有手自動控制方式，其中自動模式：單周期和連續(xù)運行工作模式，均在

HMI上進行操作，急停按鈕除外。

⑤為避免緊急情況或當出現(xiàn)險情/報警時進一步擴大故障，控制系統(tǒng)必須須

有急停功能。

⑥把現(xiàn)有開關(guān)量型液位傳感器更換成模擬量型液位傳感器（選做）

模擬量傳感器參數(shù)如下：

量程：0-2000mm；輸出信號：4-20mA

⑦增加溫度控制，模擬量PtlOO傳感器，配套變送器，量程0-200七，輸出

信號4-20mA或1-5V（二選一）

（3）控制系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計要求

①現(xiàn)有條件：已完成改造的西門子S7-200或三菱FX5U（或其他）PLC程序1

套。

②角色扮演：假設(shè)你是一位電氣設(shè)備維護工程師、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計師

③工作任務(wù)：根據(jù)現(xiàn)有PLC程序，在改造后實現(xiàn)上述功能并完成系統(tǒng)調(diào)試。

任務(wù)1:設(shè)計通信測試界面

任務(wù)：設(shè)計MCGS觸摸屏與西門子S7-200系列PLC之間的通信測試界面畫面。

要求：

1.自行建立實習(xí)數(shù)據(jù)庫、連接PLC變量；

2.當通信成功時，能夠顯示“通信正常”；通信錯誤時，能夠顯示“通信異?！?

注：詳細資料請翻閱MCGSE組態(tài)軟件驅(qū)動連接的幫助文檔

3.畫面抬頭需有設(shè)計單位LOGO等信息，參考畫面的抬頭部分畫面如下：

二二**職業(yè)技術(shù)學(xué)院：u期時向年升日時分出

套a*制式

提示：

1.自行設(shè)計并完成通信測試界面；

2.可翻閱MCGSE組態(tài)軟件自帶幫助文檔（驅(qū)動連接幫助文檔）、西門子PLC編

程軟件STEP7-Micro/WIN使用手冊等技術(shù)文檔。

任務(wù)2：HMI-PLC通信電纜制作

任務(wù)：完成MCGS觸摸屏與西門子S7-200系列PLC之間的通信電纜的制作。

要求：

(1)通信電纜制作器材準備

1.器材：九針串口公頭母頭各1只、通信用電纜1-2米；

2.工具：螺絲刀、焊接用工具1套(電烙鐵、焊錫絲等)；

3.電纜制作用技術(shù)手冊或幫助文檔1份。

(2)根據(jù)技術(shù)資料完成通信電纜焊接或制作

TPC端PLC端

注：詳細資料請翻閱MCGSE組態(tài)軟件驅(qū)動連接的幫助文檔

(3)符合維修電工操作規(guī)范，參考《維修電工國家職業(yè)標準》

(4)結(jié)合任務(wù)1完成HMI-PLC之間的通信連接。

提示：

1.公頭或母頭現(xiàn)有型號有螺絲型串口、焊接型串口等類型；

2.可翻閱MCGSE組態(tài)軟件幫助文檔、西門子S7-200使用手冊等技術(shù)文檔。

任務(wù)37：閱讀PLC程序并完成實時數(shù)據(jù)庫設(shè)計及連接

任務(wù)：閱讀給定PLC程序并根據(jù)程序完成實時數(shù)據(jù)庫設(shè)計，完成與PLC之間的驅(qū)

動連接。

要求：

（1）閱讀PLC程序并理解控制程序功能

分析“項目案例描述”（本文檔第1頁）

（2）完成實時數(shù)據(jù)庫與PLC之間的驅(qū)動連接

實時數(shù)據(jù)庫驅(qū)動連接

連接變里通道名稱

關(guān)UI

開

褊量周期模式一型

關(guān)

開

￡。福夫開關(guān)型通訊狀態(tài)通訊狀態(tài)

關(guān)

開

型下液位只讀1000.3

觸閥B開關(guān)

關(guān)

開

型中液位

犯閥C開關(guān)只讀1000.4

關(guān)

開

型上液位只讀1000.5

艮?閥門A

關(guān)

開

型閥門A讀寫Q000.0

誨。閥門B

關(guān)

開

型閥門B讀寫Q000.1

春B閥門C

關(guān)

開

型閥門讀寫

知攪拌電機CQ000.2

關(guān)

開

型攪拌電機讀寫

知攪拌電機啟停Q000.3

關(guān)

開

型手自動切換讀寫

知連續(xù)工作模式M000.0

關(guān)

開

的上余位型單周期模式讀寫M000.1

關(guān)

開

型連續(xù)工作模式讀寫

的手自動切換M000.2

關(guān)

開

型讀寫

婦通訊狀態(tài)閥A開關(guān)M000.3

關(guān)

開

的下液位型閥B開關(guān)讀寫M000.4

關(guān)

開

春。中港位型閥C開關(guān)讀寫M000.5

值

數(shù)

型攪拌電機啟停讀寫M000.6

艮電放空時間設(shè)蓋H1II

值

數(shù)

型攪拌時間設(shè)置讀寫VWB100

知放空時間設(shè)置PLCPLC

值

數(shù)

型放空時間設(shè)置PLC讀寫VWB102

春。攪拌時間設(shè)蓋fflll

值

數(shù)

型周期數(shù)顯示讀寫VWB104

的攪拌時間設(shè)蓋PLC

值

數(shù)

型周期數(shù)設(shè)置

的周期數(shù)設(shè)置讀寫VWUB106

值

數(shù)

型

的周期數(shù)顯示

提示:

1.PLC程序包括：手動程序、自動程序及手自動切換程序：

2.可翻閱MCGSE組態(tài)軟件自帶幫助文檔、西門子S7-200使用手冊等技術(shù)文檔。

任務(wù)3-2：HMI畫面設(shè)計及動畫連接

任務(wù)：完成手動控制HMI畫面、自動控制HMI畫面及手自動切換畫面。

要求：

(1)完成手自動切換控制HMI畫面設(shè)計

1.畫面應(yīng)用手自動切換開關(guān)、單周期工作切換開關(guān)、連續(xù)工作切換開關(guān)。

2.手自動切換開關(guān)功能：切換手動控制、自動控制兩種模式；

3.單周期工作模式切換開關(guān)功能：打開或關(guān)閉單周期工作模式;

4.連續(xù)工作切換開關(guān)功能：打開或關(guān)閉連續(xù)工作模式;

5.打開單周期工作模式，自動復(fù)位連續(xù)工作模式；反之亦然。

福

濟

福

皿

(2)完成手動控制模式控制HMI畫面設(shè)計

1.建立相應(yīng)的手動按鈕，控制閥A、閥B、閥C和攪拌電機，并對其狀態(tài)

進行顯示;

2.對混合罐液位進行顯示。

暈

—

用

攆

把K

阜

檢

爆

并■IBIa

<昌3

匚

￡阜■

屋

I塔

々

3）完成自動控制模式控制HMI畫面設(shè)計

1.可顯示已完成的周期數(shù)統(tǒng)計顯示；

2.HMI畫面可進行如下設(shè)置：周期數(shù)設(shè)置、攪拌時間設(shè)置、放空時間設(shè)置。

注：定時器時基為100ms,而定時時間單位為分鐘和秒，注意時間單位變換。

提示：

1.PLC程序包括：手動程序、自動程序及手自動切換程序；

2.可翻閱MCGSE組態(tài)軟件自帶幫助文檔、西門子S7-200使用手冊等技術(shù)文

檔。

任務(wù)3-3：調(diào)試及運行

任務(wù)：完成HMI畫面的調(diào)試及運行控制。

要求：

連接西門子S7-200PLC,完成調(diào)試與運行控制

1.手自動切換開關(guān)功能調(diào)試及運行控制；

2.單周期工作功能調(diào)試及運行控制；

調(diào)試手動控制按鈕，如：按下閥門A手動按鈕，閥門A是否打開（PLC

上是否有輸出），閥門A狀態(tài)是否正確顯示（HMI畫面上是否有顯示）。

3.連續(xù)工作功能調(diào)試及運行控制；

在連續(xù)工作模式下，設(shè)置好周期數(shù)、攪拌時間、放空時間，按下PLC箱子

上的啟動按鈕，系統(tǒng)是否自動運行，各閥門狀態(tài)、攪拌電機狀態(tài)是否顯示。

提示：

1.PLC程序包括：手動程序、自動程序及手自動切換程序；

2.可翻閱MCGSE組態(tài)軟件自帶幫助文檔、西門子S7-200使用手冊等技術(shù)文檔。

過程考核評分標準

項目內(nèi)容分值評分細則得分

設(shè)計通信在已給定的畫面中設(shè)計畫面設(shè)計不能滿足測試功

10

任務(wù)測試界面通信測試界面能，扣10分

1借助組態(tài)軟件幫助文檔不能自行翻閱技術(shù)文檔或

職業(yè)素養(yǎng)5

等完成設(shè)計工作未能正確使用技術(shù)文檔

HMI-PLC通完成西門子S7-200或三完成通信電纜制作并通信

信電纜制15菱FX3UPLC與MCGS觸摸測試成功，不扣分；其他

作屏之間的通信電纜制作。情況扣10分。

1、不能正確使用儀表螺絲

任務(wù)1、能夠正確使用電氣工刀等基本工具；

2具；2、不能正確使用電烙鐵完

職業(yè)素養(yǎng)102、能夠查詢組態(tài)軟件幫成焊接；

助文考等；3、工作過程中發(fā)生意外燙

3、安全用電、團隊協(xié)作傷或多次損壞器件；

4、團隊分工混亂。

閱讀PLC程

分配縉誤或與PLC程序

10每個實時變量1分

不符

1.能將用戶窗口中圖形

1.沒有相關(guān)性連接一次扣

對象與實時數(shù)據(jù)庫中的

2分；

HMI畫面設(shè)數(shù)據(jù)對象建立相關(guān)性連

2沒有設(shè)置相應(yīng)的動畫屬

計25接，并設(shè)置相應(yīng)的動畫屬

性一次扣2分；

動畫連接性和幅度。

3.沒有正確與外部設(shè)備的

2.正確建立與外部設(shè)備

連接扣5分。

的連凄

任務(wù)

1.能對組態(tài)內(nèi)容進行分1.控制程序錯一處扣5分；

3

調(diào)試及運段和總體調(diào)試。2.一次調(diào)試不成功扣5分，

15

行2.整個系統(tǒng)界面美觀、二次不成功扣10分；

運行準確可靠。3.運行不準確扣5分/處。

設(shè)計符合維修電工職業(yè)

規(guī)范；

能夠完成技術(shù)文檔、國家

標準的查詢；

正確完成進行上電檢查；

職業(yè)素養(yǎng)10調(diào)試步驟合理，能夠準備

未發(fā)生短路事故等。

無誤的完成調(diào)試工作；

注重用電安全，正確完成

上電險查工作；

團隊協(xié)作、分工合理。

液體混合控制系統(tǒng)任務(wù)單

一、項目概述

假設(shè)你是某公司的電氣設(shè)備裝調(diào)人員，公司現(xiàn)有液體混合設(shè)備1套，能夠完

成兩種液體的自動化混合作業(yè)，但是隨著設(shè)備使用年限的增加，控制面板上的按

鈕經(jīng)常會出現(xiàn)，如，接觸不良等小故障，現(xiàn)公司要求利用HMI對現(xiàn)有設(shè)備進行升

級改造，使之在原有自動控制功能的基礎(chǔ)上，增加部分功能使之能夠?qū)崿F(xiàn)新增不

同種類兩種液體的混合功能，且具有手動控制、自動控制，其中自動控制包括：

單周期混合控制和連續(xù)混合控制。

液體混合裝置示意圖如下圖所示：

圖1液體混合裝置

說明：混合罐高度2000mm

二、項目改造控制要求描述

(1)現(xiàn)有設(shè)備控制功能描述

①初始狀態(tài)：開始時混合罐是空的，各閥門均處于關(guān)閉狀態(tài)，各液位傳感器

無信號。

②自動控制模式：功能描述如下：按下“啟動”按鈕，控制系統(tǒng)將自動順序

運行。首先打開閥A,液體A流入容器，當中限位開關(guān)變?yōu)?狀態(tài)時，關(guān)閉閥A,

并打開閥B,液體B流入容器。當液位到達上限位開關(guān)時，關(guān)閉閥B,電機M開

始運行，攪動液體使之混合均勻，5分鐘后停止攪動，并力開閥C,放出混合液。

當混合液液位下降至下限位開關(guān)之后再過20秒，容器放空且關(guān)閉閥C,一個工

作周期結(jié)束，系統(tǒng)回到初始狀態(tài)。

（2）改造后功能要求描述

①在現(xiàn)有自動控制的基礎(chǔ)上，增加手動控制模式，使之能夠?qū)崿F(xiàn)手動開關(guān)閥

A、閥B、閥C和攪拌電機M的啟?？刂?；

②自動控制模式下須對循環(huán)周期數(shù)進行設(shè)置，并對當前完成的混合次數(shù)進行

統(tǒng)計并在HMI上實時顯示；

③增加“停止”按鈕，當按下“停止”按鈕后，控制系統(tǒng)能在當前混合周期

的操作結(jié)束后，系統(tǒng)自動停止工作，并返回初始狀態(tài)；

④所有手自動控制方式，其中自動模式：單周期和連續(xù)運行工作模式，均在

HMI上進行操作，急停按鈕除外。

⑤為避免緊急情況或當出現(xiàn)險情/報警時進一步擴大故障，控制系統(tǒng)必須須

有急停功能。

⑥把現(xiàn)有開關(guān)量型液位傳感器更換成模擬量型液位傳感器（選做）

模擬量傳感器參數(shù)如下：

量程：0-2000mm；輸出信號：4-20mA

⑦增加溫度控制，模擬量PtlOO傳感器，配套變送器，量程0-200七，輸出

信號4-20mA或1-5V（二選一）

（3）控制系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計要求

①現(xiàn)有條件：已完成改造的西門子S7-200或三菱FX5U（或其他）PLC程序1

套。

②角色扮演：假設(shè)你是一位電氣設(shè)備維護工程師、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計師

③工作任務(wù)：根據(jù)現(xiàn)有PLC程序，在改造后實現(xiàn)上述功能并完成系統(tǒng)調(diào)試。

任務(wù)1:設(shè)計通信測試界面

任務(wù)：設(shè)計MCGS觸摸屏與西門子S7-200系列PLC之間的通信測試界面畫面。

要求：

1.自行建立實習(xí)數(shù)據(jù)庫、連接PLC變量；

2.當通信成功時，能夠顯示“通信正?！?；通信錯誤時，能夠顯示“通信異?！?；

注：詳細資料請翻閱MCGSE組態(tài)軟件驅(qū)動連接的幫助文檔

3.畫面抬頭需有設(shè)計單位LOGO等信息，參考畫面的抬頭部分畫面如下：

二二**職業(yè)技術(shù)學(xué)院T仙時問年小。分:秒

七***VTC

提示：

1.自行設(shè)計并完成通信測試界面；

2.可翻閱MCGSE組態(tài)軟件自帶幫助文檔（驅(qū)動連接幫助文檔）、西門子PLC編程軟

件STEP7-Micro/WIN使用手冊等技術(shù)文檔。

23

任務(wù)2：HMI-PLC通信電纜制作

任務(wù)：完成MCGS觸摸屏與西門子S7-200系列PLC之間的通信電纜的制作。

要求：

(1)通信電纜制作器材準備

1.器材：九針串口公頭母頭各1只、通信用電纜1-2米；

2.工具：螺絲刀、焊接用工具1套(電烙鐵、焊錫絲等)；

3.電纜制作用技術(shù)手冊或幫助文檔1份。

(2)根據(jù)技術(shù)資料完成通信電纜焊接或制作

TPC端PLC端

RS485A+3Data+

RS485B-8Data-

注：詳細資料請翻閱MCGSE組態(tài)軟件驅(qū)動連接的幫助文檔

(3)符合維修電工操作規(guī)范，參考《維修電工國家職業(yè)標準》

(4)結(jié)合任務(wù)1完成HMI-PLC之間的通信連接。

提示：

1.公頭或母頭現(xiàn)有型號有螺絲型串口、焊接型串口等類型；

2.可翻閱MCGSE組態(tài)軟件幫助文檔、西門子S7-200使用手冊等技術(shù)文檔。

24

任務(wù)37：閱讀PLC程序并完成實時數(shù)據(jù)庫設(shè)計及連接

任務(wù)：閱讀給定PLC程序并根據(jù)程序完成實時數(shù)據(jù)庫設(shè)計，完成與PLC之間的驅(qū)動連

接。

要求：

(1)閱讀PLC程序并理解控制程序功能

分析“項目案例描述”(本文檔第1頁)

(2)完成實時數(shù)據(jù)庫與PLC之間的驅(qū)動連接

實時數(shù)據(jù)庫驅(qū)動連接

類星

上連接變重通道名稱

開關(guān)II

________________型

褊童周期模式

開關(guān)

的閥夫開關(guān)型通訊狀態(tài)通訊狀態(tài)

開關(guān)

型下液位只讀工000.3

的閥B開關(guān)

開關(guān)

型中液位只讀

站閥C開關(guān)1000.4

開關(guān)

型上液位只讀100。.5

的閥門A

開關(guān)

型閥門A讀寫Q000.0

的閥門B

開關(guān)

型閥門B讀寫Q000.1

的閥門C

開關(guān)

型閥門讀寫

拊攪拌電機CQ000.2

開關(guān)

型攪拌電機讀寫

的攪拌電機啟停Q000.3

開關(guān)

型手自動切換讀寫M000.0

婦連續(xù)工作模式

開關(guān)

的上曲位型單周期模式讀寫M000.1

開關(guān)

型連續(xù)工作模式讀寫M000.2

2手自動切換

開關(guān)

型閥開關(guān)讀寫

軸通訊狀態(tài)AM000.3

開關(guān)

型閥開關(guān)讀寫

的下涌位BM000.4

開關(guān)

型閥開關(guān)讀寫

0。中泊位CM000.5

數(shù)值

型攪拌電機啟停讀寫

的放空時間設(shè)蓋HMI