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| 內容簡介: |
《组态软件项目开发与实践》是职业教育国家在线精品课程配套教材,紧密对接智能制造国家战略与工业互联网发展需求。本书以国产组态王软件为核心平台,采用“项目驱动、虚实结合”的创新模式,系统构建了组态技术能力体系。 教材内容涵盖六大典型工业场景项目,包括机械手监控系统、液位监控系统、温度监控系统、交通灯监控系统、MCGS 液位监控系统、电机调速监控系统等,贯穿界面设计、变量配置、动画开发、逻辑调试等核心技能训练环节。本书减少了传统教学对硬件设备的依赖,实现了纯软件环境下全流程工程实践。 本书适用于高等职业院校智能制造、自动化类专业教学,同时可作为工业互联网工程师岗位培训用书,为培养支撑制造业数字化转型的复合型技术人才提供全面解决方案。
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| 目錄:
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项目一初识工业组态软件 001 任务引入 002 知识准备 002 一、计算机控制系统概述 002 二、组态技术概述 004 三、组态王软件概述 008 四、组态工程开发步骤 010 任务实施 011 一、组态王软件的安装 011 二、工程的建立 012 三、I/O 设备的定义 013 四、数据库建点 013 五、画面的创建 015 六、建立动画连接 016 七、运行与调试 016
项目二机械手监控系统的设计 018 课程导图 019 案例引入 019 任务一机械手监控系统变量的定义 019 任务目标 019 任务引入 020 知识准备 020 任务实施 020 任务二机械手监控系统界面的设计 022 任务目标 022 任务引入 022 知识准备 022 任务实施 023 一、创建工程及主画面 023 二、机械手监控系统画面的图符布局设计 023 任务三机械手监控系统界面动画的设计 024 任务目标 024 任务引入 025 知识准备 025 一、组态王界面的坐标系 025 二、组态王的运行周期与频率 026 任务实施 026 一、移动动画设计 026 二、缩放动画设计 028 三、旋转动画设计 029 四、按钮与指示灯动画设计 029 任务四机械手监控系统控制程序的设计与仿真调试 030 任务目标 030 任务引入 030 知识准备 030 一、命令语言 031 二、组态王运算符的分类及优先级 032 三、条件控制语句:if-else 语句 033 任务实施 034 一、手动测试调试 034 二、自动测试调试 035
项目三液位监控系统的设计 037 课程导图 038 案例引入 038 任务一液位监控系统画面组态 038 任务目标 038 任务引入 039 知识准备 039 任务实施 039 一、画面组态 039 二、变量定义 042 三、动画连接 042 任务二系统报表的制作 052 任务目标 052 任务引入 053 知识准备 053 任务实施 053 一、实时报表组态 053 二、历史报表组态 055 三、报表的单元格设置操作函数 058 四、报表的单元格获取操作函数应用 059 五、报表的保存与打印 062 任务三监控曲线的制作 065 任务目标 065 任务引入 065 知识准备 065 任务实施 065 一、实时曲线组态 065 二、历史曲线组态 067 任务四配方的使用 072 任务目标 072 任务引入 072 知识准备 072 一、配方的概念 072 二、配方的管理 073 三、配方的工作原理 075 任务实施 075 一、画面组态 075 二、新增变量 076 三、配方命令语言函数 076 四、动画连接 077 五、运行调试 079 任务五PID 控件的应用 080 任务目标 080 任务引入 081 知识准备 081 一、控制器基本控制规律 081 二、PID 控制器 083 任务实施 084 一、画面组态 084 二、变量设置 084 三、动画连接 085 四、程序编写 088 五、运行调试 089
项目四温度监控系统的设计 090 课程导图 091 案例引入 091 任务一温度监控系统画面与结构变量 091 任务目标 091 任务引入 091 知识准备 092 任务实施 092 一、画面组态 092 二、结构变量定义 093 三、结构变量使用 096 四、程序编写 098 任务二报警的使用 099 任务目标 099 任务引入 099 知识准备 100 一、报警组 100 二、报警窗口配置属性 100 三、模拟型变量报警类型 100 任务实施 103 一、定义报警组 103 二、越限报警设置 104 三、偏差报警设置 107 任务三命令语言的使用 110 任务目标 110 任务引入 110 知识准备 110 任务实施 111 一、热键命令语言 111 二、事件命令语言 112 三、数据改变命令 114 任务四Excel 数据保存与访问 114 任务目标 114 任务引入 115 知识准备 115 任务实施 116 一、组态王访问Excel 的数据 116 二、Excel 访问组态王的数据 119 任务五超级X-Y 曲线与立体棒图控件的使用 121 任务目标 121 任务引入 121 知识准备 121 一、超级X-Y 曲线控件 122 二、立体棒图控件 122 任务实施 123 一、超级X-Y 曲线控件 123 二、立体棒图控件 127
项目五交通灯监控系统的设计 130 课程导图 131 案例引入 131 任务一监控系统基础功能的实现 131 任务目标 131 任务引入 131 知识准备 132 任务实施 132 一、变量定义 132 二、界面开发 133 三、动画连接 135 四、程序设计与调试 138 任务二监控系统权限管理 140 任务目标 140 任务引入 140 知识准备 141 任务实施 141 一、用户管理权限 141 二、访问权限管理 143 三、身份验证设置 146 任务三定制化功能的实现 148 任务目标 148 任务引入 148 知识准备 148 一、用户自定义函数概念 148 二、自定义函数的定义 149 任务实施 150 一、变量定义 150 二、界面设计 150 三、程序设计 151 四、自定义函数 151 任务四监控系统界面优化 153 任务目标 153 任务引入 153 知识准备 153 一、组态王图库 153 二、图库精灵 154 任务实施 154 一、车辆行驶动画设计 154 二、使用图库精灵 156 三、控制程序设计 156 四、说明文档的显示 157
项目六MCGS 液位监控系统 159 课程导图 160 案例引入 160 任务一MCGS 简介与安装 160 任务目标 160 任务引入 160 知识准备 161 一、MCGS 组态软件的系统构成 161 二、MCGS 组态软件的基本组成 161 任务实施 162 任务二液位控制系统画面组态 163 任务目标 163 任务引入 163 知识准备 163 任务实施 164 一、新建工程 164 二、新增用户窗口 165 三、菜单组态 165 四、定义数据对象 166 五、画面设计 167 六、动画连接 169 任务三液位控制系统控制流程组态 173 任务目标 173 任务引入 173 知识准备 174 任务实施 174 一、基于“模拟设备”的液位控制组态 174 二、基于“策略组态”的液位控制组态 176 任务四液位控制系统报警显示 178 任务目标 178 任务引入 179 知识准备 179 任务实施 179 一、报警定义 179 二、报警显示 180 三、报警信息浏览 181 四、报警限值修改 184 任务五液位控制系统报表组态 186 任务目标 186 任务引入 186 知识准备 186 任务实施 187 一、实时报表 187 二、历史报表 188
项目七电机调速监控系统的设计 192 课程导图 193 案例引入 193 知识准备 193 任务一系统画面组态 195 任务目标 195 任务引入 195 知识准备 195 任务实施 196 一、变量分析与定义 196 二、静态画面设计 197 三、动态画面设计 198 任务二硬件接线与软件参数设计 200 任务目标 200 任务引入 200 知识准备 201 任务实施 201 一、硬件接线设计 201 二、系统通信参数组态 204 三、VB5N 变频器参数设计 206 任务三控制程序设计 206 任务目标 206 任务引入 206 知识准备 207 一、通信协议 207 二、REGR 指令 207 三、REGW 指令 208 任务实施 208 一、起保停功能 209 二、当前输出频率监视功能 209 三、正转启停与模式切换保护功能 209 四、通信模式下频率给定功能 209 五、模拟量模式下模拟量变化与超限保护功能 209
项目八GX Works2 与组态王的虚拟仿真联调 211 课程导图 212 案例引入 212 任务一GX Works2 与组态王的RS-232 串口通信仿真联调 212 任务目标 212 任务引入 212 知识准备 213 任务实施 213 一、虚拟PLC 仿真器的设置 215 二、GX Works2 的编程、通信配置及程序下载 215 三、组态王监控程序的设计 217 四、联合调试模拟运行 222 任务二GX Works2 与组态王的OPC 通信仿真联调 224 任务目标 224 任务引入 224 知识准备 225 任务实施 225 一、MX OPC 服务器的设置 225 二、组态王监控程序的设计 228
参考文献 230
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| 內容試閱:
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制造业是立国之本、强国之基。我国正处于从“制造大国”向“制造强国”转型的关键时期,制造业正经历数字化、网络化、智能化的深刻变革。工业软件作为智能制造的核心支撑,其战略价值日益凸显,加快培养一支既懂制造工艺又精通软件技术的复合型人才队伍,是支撑产业转型升级的紧迫任务。在此背景下,我们编写了这本《组态软件项目开发与实践》教材,旨在服务国家战略需求,为推动制造业高质量发展提供人才支撑。 本教材是职业教育国家在线精品课程“组态软件项目开发与实践”的配套教材,依托课程团队多年的教学实践和企业合作经验,以“产教融合、虚实结合”为核心理念进行系统设计。教材内容紧密对接工业自动化领域的最新发展,以组态王等国产软件为主要平台,贯穿“基础认知—核心技能—综合实战—创新拓展”的渐进式学习路径,通过机械手监控系统、液位监控系统、电机调速监控系统等典型项目,系统培养学生在界面设计、变量配置、动画开发、逻辑调试等方面的综合能力。 本教材特色鲜明,主要体现在三个方面:一是突出国产化技术应用,详细讲解国产组态软件在解决“卡脖子”技术难题中的实践方案,增强学生的技术自信和家国情怀;二是注重课程思政有机融入,通过各种国产化组态软件应用案例,培养学生的工匠精神和创新意识;三是创新教学模式,提供虚拟仿真环境和实物工控套件,支持“线上学习、虚拟训练、实境应用”的混合式教学,有效解决了实践教学难题。 全书共分为八个项目,涵盖组态技术基础、数据交互技术、高级可视化控件、虚拟调试和国产化实践等内容。每个项目设置明确的学习目标,配套丰富的数字化资源,包括微课视频、工程案例、在线测试等,方便教师开展混合式教学和学生自主探究学习。读者可通过登录中国大学MOOC 搜索“组态软件项目开发与实践”课程获取相应资源。 本书由徐州工业职业技术学院朱涛、查剑林任主编,孟维任主审,徐州工业职业技术学院范柏超、权宁、王伟男、燕硕,徐州重型机械有限公司黄实现等参与编写。其中,项目一、项目二由查剑林、燕硕编写,项目三、项目六由朱涛、王伟男编写,项目四由权宁编写,项目五由范柏超编写,项目七由黄实现编写,项目八由查剑林、燕硕编写。在此谨向所有关心和支持本书编写的单位和个人表示衷心的感谢! 由于编者水平有限,书中难免存在疏漏和不足之处,恳请广大读者批评指正,以便我们不断改进和完善。
编者 2025年9月
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