《组态软件控制技术》课程标准

组态软件控制技术课程标准课程代码：03010640 总学时：60 学分：3.5一、课程性质与定位本课程是高职高专电气自动化技术专业的专业核心课程，其目标在于培养学生在电气工程师岗位上从事电气设备和自动化系统集成开发等方面的职业能力，达到本专业获取中、高级职业资格证书考证的基本要求，也是技术技能型人才所必须掌握的基本要素。在课程设置上，前导课程有电工电子技术、单片机原理与接口技术、PLC控制系统安装与编程、变频调速系统安装调试与运行维护等，后续课程有自动化生产线安装与调试等。二、课程设计思路引入自动化仪表与装置行业标准，以工程项目和企业自动化技术员职业成长过程所对应的典型工作任务为学习内容，将职业素质培养融入课程，实施教学做一体化的过程性评价方法，具体设计思路如下：（一）组建以学院专任教师、广西南南铝加工有限公司等企业专家的课程开发和实施团队，分析电气自动化技术在专业职业岗位的工作任务，按照一定的逻辑关系进行排序，对完成任务应具备的知识、能力、素质做出较为详细的描述，形成团队成员认可、线索清晰、层次分明的工作任务分析表；（二）根据能力复杂程度，整合典型工作任务。召开有教学专家、课程建设团队人员参与的课程标准建设会议，形成课程标准；（三）引入自动化仪表与装置行业标准，校企共同进行课程整体设计、单元设计、教学组织设计、教学情景设计；（四）以广西南南铝加工有限公司的液压挤压机自动化控制系统操作、维护维修等职业岗位的工作过程为导向，从初级到高级，从简单到复杂，设计反应车间监控中心控制系统设计、开关量组态工程设计、模拟量组态工程设计、铝加工组态控制系统综合设计四个学习项目，包含简单工程的建立与运行、南南铝业模拟铝挤压组态控制系统综合设计等16个情境； （五）根据教学规律及认知过程，构建教学计划、考核评价办法、课程考核标准及题库、多媒体教学资源建设，按照资讯计划、决策实施、评价反馈等步骤组织教学。 三、课程目标（一）总体目标通过本课程学习，使学生掌握组态软件控制技术的理论知识、操作技能，并具备工业自控系统组态、控制软件编程、参数设置调整能力，为从事电气工程师等工作岗位打下基础，并注重职业素养和诚信教育，提高学生的综合素质。（二）具体目标1.知识目标（1）掌握课程中组态控制技术中常用的基本术语、定义、概念和规律，在今后工作中应能较熟练地应用这些概念和术语。（2）掌握组态控制技术组态方法，通过工程实例，学会制作组态相关工程。（3）对组态控制技术的发展趋势有所了解。2.能力目标（1）具备组态软件编程的基本能力；（2）具备组态软件与开关量设备、模拟量等设备的联机调试能力；（3）具有较强的典型自控系统设计能力；（4）能完成组态控制系统综合设计。3.素质目标（1）具备自我管理、团队精神、交往能力； （2）诚实守信，具有完成任务和解决问题的能力； （3）创新能力和自我学习能力；（4）具有吃苦精神和责任心，勇于承担责任，良好的沟通能力。四、课程内容与要求组态软件控制技术课程的项目、学习情境、要求以及对应的学时数，如下表3-4所示。表3-4 组态软件控制技术课程内容表项目名称学习情境知识、技能内容与要求教学活动设计参考学时项目一：反应车间监控中心控制系统设计情境1：简单工程的建立与运行了解组态软件界面；掌握组态工程的建立；掌握组态工程的运行。以一个简单组态工程为例，在组态王应用实训室里使用计算机、组态王软件等设备来学习并掌握组态软件的基本操作，掌握工程的建立与运行全过程。2情境2：反应车间监控中心控制系统组态掌握反应车间监控中心工程建立；掌握反应车间监控中心主画面绘制；掌握反应车间监控中心变量的定义。以反应车间监控中心控制系统为例，在组态王应用实训室里使用计算机、组态王软件等设备来完成整个工程建立，各变量定义、主画面绘制等工作。3情境3：建立动画连接掌握水平移动和垂直移动连接的制作；掌握数值和文本动画连接；了解其他类型动画连接。在反应车间监控中心控制系统基础上，在组态王应用实训室里使用计算机、组态王软件等设备来完成工程所使用到水平、垂直、文本、数值显示等各类动画的连接。3情境4：命令语言应用控制掌握画面命令语言的编程；掌握热键命令语言的编程；掌握数据改变命令语言的编程；掌握应用程序命令语言的编程；掌握事件命令语言的编程。在反应车间监控中心控制系统基础上，在组态王应用实训室里使用计算机、组态王软件等设备来学习画面、热键、数据改变、应用程序和事件等命令语言的应用。2情境5：实时和历史趋势曲线绘制掌握实时趋势曲线的绘制；掌握历史趋势曲线的绘制。在反应车间监控中心控制系统基础上，在组态王应用实训室里使用计算机、组态王软件等设备来绘制工程的实时趋势曲线和历史趋势曲线。2情境6：实时和历史数据报表绘制掌握实时数据报表制作；掌握历史数据报表的制作；掌握年、月、日报表的制作。在反应车间监控中心控制系统基础上，在组态王应用实训室里使用计算机、组态王软件等设备来制作实时数据报表、历史数据报表和年、月、日的制作。4情境7：报警系统设计掌握实时报警的制作；掌握历史报警的制作。在反应车间监控中心控制系统基础上，在组态王应用实训室里使用计算机、组态王软件等设备来制作实时报警和历史报警，对系统温度越界预警和查询。2情境8:控件应用掌握XY曲线空间的应用；掌握文本控件的应用。在反应车间监控中心控制系统基础上，在组态王应用实训室里使用计算机、组态王软件等设备来完成XY曲线控件的制作并进行两个变量斜率对比，用文本控件制作帮助文档。2情境9：数据库连接掌握组态王与Access数据库的连接；掌握组态王数据库控件查询。在反应车间监控中心控制系统基础上，在组态王应用实训室里使用计算机、组态王软件等设备来完成Access数据库与组态王进行连接，对数据进行记录和查询。5情境10:系统安全性设计掌握工程密码的设定；掌握各按钮、画面和图形安全性设定。在反应车间监控中心控制系统基础上，在组态王应用实训室里使用计算机、组态王软件等设备来对工程密码的设定和画面、按钮等安全性的设定。2情境11：网络连接与Web发布掌握工程Web发布；掌握工程的网络连接。在反应车间监控中心控制系统基础上，在组态王应用实训室里使用计算机、组态王软件等设备，对工程进行INTERNET发布，以及利用局域网实现分布式管理。3项目二：开关量组态工程设计情境1：基于组态王Kingview6.55实现对机械手的控制实训了解机械手的基本结构及控制要求；掌握用组态王软件设计机械手动画和程序的编制；掌握组态王与三菱PLC的通讯。布置一个机械手控制任务，在PLC应用技术实训室里使用计算机、组态王软件、PLC、机械手、万用表、螺丝刀等工具，在了解其结构和工作原理的基础上，使用组态王软件进行动画和控制程序的编制。5情境2：基于组态王Kingview6.55实现对自动大门控制的实训了解模拟大门的基本结构及控制要求；掌握用组态王软件设计自动大门动画和程序的编制；掌握组态王与板卡的通讯。布置一个模拟大门的控制任务，在PLC应用技术实训室里使用计算机、组态王软件、板卡、万用表、螺丝刀等工具，在了解其结构和工作原理的基础上，使用组态王软件进行动画和控制程序的编制。5项目三：模拟量组态工程设计情境1：基于组态王Kingview6.55实现对单片机温度控制系统的实训了解组态王与单片机通信的协议；掌握用组态王软件设计温度监测画面和编写程序。布置一个温度控制系统任务，在PLC应用技术实训室里使用计算机、组态王软件、单片机、温度传感器、万用表、螺丝刀等工具，在了解组态王与单片机通讯协议的基础上，使用组态王软件进行温度监控画面的设计。5情境2：基于组态王Kingview6.55实现恒压供水控制的实训了解恒压供水的基本原理；掌握组态王与智能模块的通讯；掌握恒压供水监控画面的设计。布置一个恒压供水控制系统任务，在PLC应用技术实训室里使用计算机、组态王软件、智能模块、恒压供水对象、万用表、螺丝刀等工具，在充分了解恒压供水的原理基础上，使用组态王软件进行监控系统画面的设计。5项目四：铝加工组态控制系统综合设计情境：南南铝业模拟铝挤压组态控制系统综合设计全面掌握模拟铝挤压组态监控系统的设计过程。以南南铝业铝挤压为例，在液压与气动技术实训室里使用计算机、组态王软件、铝挤压模型机、万用表等工具，完成模拟铝挤压控制系统的组态监控系统，并分别完成曲线。报表、安全等相关监控设计。10合计60五、课程实施的建议（一）教学方法针对不同的学习情境，选用不同特点的教学方法，主要教学方法如下表3-5所示。表3-5 组态软件控制技术课程教学方法表项目名称学习情境主要教学方法项目一：反应车间监控中心控制系统情境1:简单工程的建立与运行引导文教学法、案例教学法、仿真教学法。情境2:反应车间监控中心控制系统组态项目教学法、任务驱动教学法、案例教学法。情境3:动画连接任务驱动教学法、仿真教学法。情境4:命令语言应用控制项目教学法、案例教学法。情境5:实时和历史趋势曲线任务驱动教学法、仿真教学法，情境6:实时和历史数据报表项目教学法、案例教学法。情境7:报警系统案例教学法、仿真教学法。情境8:控件应用项目教学法、任务驱动教学法。情境9:数据库连接项目教学法、案例教学法、仿真教学法。情境10:系统安全性引导文教学法、任务驱动教学。情境11:网络连接与Web发布项目教学法、案例教学法。项目二：开关量组态工程设计情境1:基于组态王Kingview6.55实现对机械手的控制实训任务驱动教学法、案例教学法。情境2:基于组态王Kingview6.55实现对自动大门控制的实训项目教学法、引导文教学法、仿真教学法。项目三：模拟量组态工程设计情境1:基于组态王Kingview6.55实现对单片机温度控制系统的实训任务驱动教学法、案例教学法。情境2:基于组态王Kingview6.55实现恒压供水控制的实训项目教学法、引导文教学法、仿真教学法。项目四：铝加工组态控制系统综合设计情境:南南铝业模拟铝挤压组态控制系统综合设计项目教学法、任务驱动教学法。（二）教学评价课程考核与评价采取笔试、口试、实操、作业展示、项目总结等多种方式，学生自评、小组评分、教师评分相结合，过程考核与结果考核相结合，注重能力和过程考核，过程考核占总成绩60%，结果考核占总成绩40%，如下表3-6所示。表3-6 组态软件控制技术程考核评价标准表考核方式过程考核（60分）结果考核（40分）素质考核（10分）项目或实训考核（50分）实施方法教师评价+小组评价教师评价+小组评价教师评价+小组评价考核标准安全文明（4分）；时间分配（2分）；团队合作（2分）；出勤率（2分）。项目一（15分）；项目二（10分）；项目三（10分）；项目四（10分）；操作规范（5分）。笔试（30分）；项目总结（10）。（三）师资条件组成一支职称结构、学历结构、年龄结构、专兼比例合理的课程教学“双师”结构师资队伍。主讲教师由校内专任教师担任，应具有硕士以上学历或中级以上职称，能综合运用行动导向教学法，能较好掌握计算机技术、网络技术等新知识新技能，并具有相关职业资格技能证书，动手能力强；辅助教师由企业兼职教师担任，应具有较强的专业技术技能，具有较丰富的企业一线工作经验，具有高级工以上职业资格证书。（四）教学条件（1）教学场地条件教学做一体化教室：要求配备有电脑、组态王软件、PLC、板卡、智能仪表等设备，并且配备多媒体教学软件、投影仪和白板，方便开展一体化教学。（2）实训设施、仪器配备要求学生每人一台电脑， 4人为一个小组，需要配备PLC、板卡、智能仪表等设备；组态王6.55网络版软件（50用户）一套。（五）教学资源1.推荐教材及参考书组态软件控制技术，覃贵礼主编，北京理工大学出版社，2007年；工控组态技术及应用组态王，李红萍主编，西安电子科技大学出版社，2011年；计算机监控系统的设计与调试组态控制技术，袁秀英主编，电子工业出版社，2010年；案例解说组态软件典型控制应用，李江全主编，电子工业出版社，2011年；组态王软件实用技术，穆亚辉主编，黄河水利出版社，2012年；工业控制组态软件应用技术，刘文贵主编，北京理工大学出版社，2011年；2.参考网站 亚控科技 中国