030241004-网络化测控系统-陈亮-110926

1、网络化测控系统课程教学大纲课程代码：030241004课程英文名称:Basis for the Desig n of Embedded In strume ntati on课程总学时：48 讲课：38 实验：10 上机：0适用专业：测控技术与仪器大纲编写（修订）时间： 2011.9一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标本课程是测控技术与仪器专业的主要专业课，主要任务是使学生掌握测控系统的网络化结构和设计方法，并具有一定的应用能力。通过本课程的学习，学生将达到以下要求：1 树立正确的设计思想，了解网络化测控系统所能应用的领域；2 掌握网络化测控系统原理的基本设计原理、方法；3 具有一定的组态

2、软件编写能力，能够掌握常用工控软件和系统的设计方法；（二）知识、能力及技能方面的基本要求1. 基本知识：掌握网络化测控系统的组成结构。2. 基本理论和方法：掌握常用工业控制现场总线、DCS的主要特点和应用范围、工业以太网的组成、工业无线网络的组成、组态软件的开发以及网络化测控系统设计的能力。3. 基本技能：掌握组态软件的开发、 Dynamic C设计等（三）实施说明在课堂教学环节中，要突出重点并及时补充相关计算机发展的新知识，特别注意在授课过程中结合计算机在测控系统中的应用进行讲解，通过实验环节强化学生对知识的掌握和应用能力的培养.1. 教学方法：课堂讲授中要重点对动画设计制作基本概念、软件平

3、台使用方法进行讲解； 采用启发式教学，引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力； 对于基本概念基本原理不要求死记硬背，要在学生理解的基础上， 培养学生独立设计开发动画的能力，重点是掌握软件开发平台的使用技巧，并能结合专业特点进行动画开发。2 教学手段：本课程属于专业选修课，在教学中采用电子教案、PPT课件及多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。3 计算机辅助设计：要求学生能够应用组态王软件平台完成程序设计。（四）对先修课的要求本课程的选修课为微机原理、电气工程制图、电子测量技术、计算机网络等。（五）对习题课、实验环节的要求本大纲立足

4、于工程应用能力的培养，习题从教材中选取并结合实际应用进行补充，基本每次课后都布置作业并要求学生按时交作业；实验环节要保证质量完成。（六）课程考核方式1.考核方式：考查。2 考核目标：在考核学生对网络化测控系统基本知识、基本原理和方法的理解的基础上， 重点考核学生的分析能力、实际应用的能力。3. 课程总成绩：小论文 70%平时考核（包括出勤、作业等）10%实验环节20%考核成绩的总和。（七）主要参考书目：1测控系统网络化技术于洋等，机械工业出版社20092. 网络化测控技术陈国顺，宋新民，马峻电子工业出版社20063现场总线技术（第2版）刘泽祥，机械工业出版社，20114. 工控组态软件汪志锋，

5、电子工业出版社，2011二、中文摘要本课程是测控技术与仪器的主要专业课，主要任务是使学生掌握测控系统的网络化结构和设 计方法.在介绍基本理论、概念和方法的基础上，重点突出实际工程上的应用。学生应掌握网络 化测控系统的原理及设计方法，并结合实际应用，使学生提高解决实际问题的能力.三、课程学时总体分配表序号章节名称学时讲课实验上机1第一章绪论22002第二章网络与数据通讯基础44003第三章测控系统中常用网络通信技术44004第四章网络化先进控制系统44005第五章典型网络化工控产品应用技术128406第六章组态软件在测控系统中的应用126607第七章网络化测控系统实例4400合计4838100四

6、、大纲内容第一章绪论总学时（单位：学时）:2 讲课:2 实验:0上机:0 具体内容：测控系统的概念与类型、工业过程控制系统概述、仪器仪表与自动测试系统和测控系统网络化发展概述重 点：测控系统网络技术的特点 难点：网络化测控系统的体系结构 习题：举例说明过程控制系统的9个重要术语结合实际说明测控系统的网络化发展趋势第二章网络与数据通讯基础总学时（单位：学时）:4 讲课:4 实验:0上机:0 具体内容：计算机网络基础、数据通信技术、网络体系结构、局域网技术、无线网络技术、短距离无线数据通信网技术、无线传感器网络技术和广域网技术与In ternet应用技术重 点：网络体系结构的基本概念无线网络中的主

7、要技术难 点：传感器网络的关键技术无线网络中的主要技术习 题：为什么要进行调制和解调？调制的方法有那些？无线传感器网络协议与 TCP/IP协议的异同是什么？第三章测控系统中常用网络通信技术总学时（单位：学时）:4 讲课:4 实验:0上机:0具体内容：测控系统网络通讯技术特点、测控系统中常用串行通信方法、现场总线技术、工业以太网、透明传输技术重点：测控系统网络通讯技术特点、现场总线的应用、工业以太网的定义难点：GPRS同计算机串口之间的透明传输技术串行通信应用举例习 题：两台PC机通过RS-232 COM进行点对点通信，画出两个PC机RS-232接口的连线图，并分别设计两台PC机的VB程序，一方

8、发送“ HELLO；另一方接收到以后回发“ OK。第四章网络化先进控制系统总学时（单位：学时）:4 讲课:4 实验:0上机:0具体内容：集散过程控制系统（DCS、现场总线控制系统（FCS、FCS与DCS的分析比较重 点：DCS系统网络现场总线的结构和技术特点以现场总线为基础的控制系统难点：FCS 与DCS的分析比较习题：FCS与DCS的区别是什么？第五章典型网络化工控产品应用技术总学时（单位：学时）:12 讲课:8 实验:4上机:0具体内容：嵌入式控制器 BL2000、Dynamic C语言、BL2000以太网接口技术应用实例、牛顿 -7000工控 模块介绍、牛顿-7000系统主要组网技术和基

9、于牛顿模块的电加热炉温度控制实例重 点：BL2000系统的特点Dynamic C的设置嵌入式基本输入输出程序的编写方法编写简单的CGI程序Dynamic C同网页之间的连接CGI映射函数牛顿-7000系统网络结构电加热炉无线远程温度控制实例难 点：嵌入式基本输入输出程序的编写方法Dynamic C同网页之间的连接习 题：用BL2000控制器的开关量输入连接 4个拨码开关，输入 0-9数字编码，利用多任务框架， 编制一个程序，利用 BL2000控制器的输出控制 7段数码管，根据拨码开关输入的编码显示0-9数码。第六章 组态软件在测控系统中的应用总学时（单位：学时）:12 讲课:6 实验:6上机:

10、0 具体内容：组态软件的功能、特点及发展趋势、组态王（KINGVIEW软件概述、组态王软件设计、基于组态王和牛顿模块的温度控制系统设计重 点：组态王与下位机通讯方法组态王软件的结构监控组态软件的发展趋势组态王软件设计程序设计难 点：组态王的配方和报表系统组态王的数据库连接习 题：利用组态王的 DDE技术设计一个组态王同Vb程序通信的程序。第七章网络化测控系统实例总学时（单位：学时）:4 讲课:4 实验:0上机:0 具体内容：应用系统工程开发步骤、实例1:基于RS-485网络抄表系统设计、实例2:基于以太网的远程抄表系统设计、实例3：基于无线数传的箱式变电站数据远程监测系统设计、实例4：基于GPRS的油井远程在线监控系统设计和实例5:基于PROFIBUS勺自来水厂分布式监控系统设计重 点：系统研制流程硬件设计规范软件设计规范以及各个实例的设计过程难 点：理解和掌