设计南昌八一学校DCS教学方案。

课程定位与培养目标

课程定位：面向工业过程自动化技术专业，是《集散控制系统》理论课程的配套实践教学，对接DCS系统工程师岗位需求。

培养目标：

知识目标：掌握DCS系统硬件组成、网络拓扑、组态方法及故障诊断知识。

能力目标：具备DCS系统硬件配置、软件组态、系统调试及故障处理能力。

素质目标：培养严谨务实的工程素养、团结协作的职业精神和科技强国的使命担当。

课程内容设计

模块一：DCS系统认知与硬件选型

教学内容：

DCS系统发展历程、体系结构及特点

主流DCS系统（如浙大中控SUPCON、和利时HOLLiAS、西门子PCS 7）硬件组成

DCS系统网络拓扑结构及通信协议

DCS系统硬件选型原则与方法

教学方法：理论讲授+案例分析+实物展示

考核方式：笔试（60%）+硬件选型方案设计（40%）

模块二：DCS系统安装与接线

教学内容：

DCS系统安装规范与施工流程

DCS控制站、操作站、工程师站硬件安装

DCS系统电源配置与接地技术

DCS系统信号接线（模拟量/数字量）

教学方法：现场教学+实操训练+分组竞赛

考核方式：实操考核（70%）+安装报告撰写（30%）

模块三：DCS系统软件组态与调试

教学内容：

DCS系统组态软件使用方法

控制站组态（I/O配置、控制算法实现）

操作站组态（画面制作、趋势曲线、报表生成）

DCS系统联调与优化

教学方法：演示教学+实操训练+项目驱动

考核方式：组态作品展示（60%）+调试报告撰写（40%）

模块四：DCS系统维护与故障处理

教学内容：

DCS系统日常维护与保养

DCS系统常见故障诊断与处理

DCS系统冗余技术与容错机制

DCS系统性能优化与升级

教学方法：案例教学+故障模拟+小组讨论

考核方式：故障排查实操（70%）+维护方案设计（30%）

模块五：DCS系统综合项目实践

教学内容：

典型工业过程DCS控制系统设计（如化工、电力、冶金）

DCS系统集成与调试

DCS系统工程项目文档撰写

教学方法：项目教学+双导师指导+校企合作

考核方式：项目答辩（70%）+项目文档（30%）

教学安排建议

教学模块 学时分配 教学阶段

DCS系统认知与硬件选型 16 第1-2周

DCS系统安装与接线 24 第3-4周

DCS系统软件组态与调试 32 第5-8周

DCS系统维护与故障处理 20 第9-10周

DCS系统综合项目实践 40 第11-16周

考核与评价 8 第17周

教学资源与条件

实训场地：配备DCS实训中心，包含主流品牌DCS系统实训装置、虚拟仿真平台。

教学设备：浙大中控SUPCON JX-300XP、和利时HOLLiAS MACS V、西门子PCS 7等DCS系统。

教学资料：《集散控制系统》教材、DCS系统操作手册、工业案例集。

师资力量：具备DCS系统工程经验的专职教师+企业技术专家双导师团队。

考核与评价体系

过程考核（60%）：包括课堂表现、实操训练、小组讨论、阶段性作业。

成果评价（30%）：包括组态作品、项目文档、故障排查报告。

综合素养（10%）：包括职业素养、团队协作、安全意识。

岗课赛证融合

岗位对接：对接DCS系统工程师、自动化系统集成工程师等岗位。

技能竞赛：参加全国职业院校技能大赛“工业过程自动化技术”赛项。

职业证书：考取“DCS系统工程师”职业技能等级证书、“自动化系统集成工程师”证书。

明确聚焦在教学落地的细节层面，这能让课程更具可操作性。我这就为你细化DCS教学方案的每日教学安排与实训项目指导书。

每日教学安排（17周总学时）

第1-2周：DCS系统认知与硬件选型

天数 教学内容 教学方式 时长

第1天 DCS系统概述、发展历程、体系结构 理论讲授+视频播放 4学时

第2天 主流DCS系统硬件组成、模块功能 实物展示+案例分析 4学时

第3天 DCS系统网络拓扑结构、通信协议 动画演示+小组讨论 4学时

第4天 DCS系统硬件选型原则、方法与案例 项目驱动+方案设计 4学时

第3-4周：DCS系统安装与接线

天数 教学内容 教学方式 时长

第5天 DCS系统安装规范、施工流程与安全注意事项 现场教学+规范学习 4学时

第6天 DCS控制站硬件安装、固定与布局 实操训练+教师指导 6学时

第7天 DCS操作站、工程师站硬件安装与调试 实操训练+小组协作 6学时

第8天 DCS系统电源配置、接地技术与信号接线 实操训练+故障模拟 8学时

第5-8周：DCS系统软件组态与调试

天数 教学内容 教学方式 时长

第9天 DCS组态软件安装、界面介绍与基本操作 演示教学+实操练习 4学时

第10天 DCS控制站I/O配置、控制算法组态 项目驱动+分步指导 6学时

第11天 DCS操作站画面制作、动画组态 案例教学+创意设计 6学时

第12天 DCS系统趋势曲线、报表生成与报警组态 实操训练+成果展示 6学时

第13-16天 DCS系统联调、优化与功能测试 项目实践+双导师指导 10学时

第9-10周：DCS系统维护与故障处理

天数 教学内容 教学方式 时长

第17天 DCS系统日常维护、保养与巡检规范 理论讲授+现场演示 4学时

第18天 DCS系统常见故障诊断方法与案例分析 案例教学+小组讨论 6学时

第19天 DCS系统冗余技术、容错机制与故障模拟 实操训练+故障排查 6学时

第20天 DCS系统性能优化、升级与维护方案设计 项目驱动+方案汇报 4学时

第11-16周：DCS系统综合项目实践

天数 教学内容 教学方式 时长

第21-24天 典型工业过程DCS控制系统需求分析、方案设计 项目教学+企业导师指导 16学时

第25-32天 DCS系统硬件配置、软件组态与联调 项目实践+小组协作 24学时

第17周：考核与评价

天数 教学内容 教学方式 时长

第33天 DCS系统理论知识考核、实操技能考核 闭卷考试+实操考核 4学时

第34天 综合项目答辩、成果展示与总结评价 答辩评审+教学总结 4学时

️ 实训项目指导书

项目一：DCS系统硬件认知与选型

实训目标：掌握DCS系统硬件组成、模块功能及选型方法。

实训内容：

识别主流DCS系统硬件模块（CPU、I/O模块、电源模块）。

分析DCS系统网络拓扑结构与通信协议。

根据工业过程需求，完成DCS系统硬件选型方案设计。

实训器材：DCS系统硬件实物、选型手册、电脑。

实训步骤：

观察DCS系统硬件实物，记录模块型号、功能参数。

绘制DCS系统网络拓扑结构图，标注通信协议。

给定工业过程控制需求，撰写硬件选型报告。

考核标准：

硬件识别准确率（30%）。

拓扑结构合理性（30%）。

选型方案可行性（40%）。

项目二：DCS系统安装与接线

实训目标：掌握DCS系统硬件安装、电源配置与信号接线方法。

实训内容：

完成DCS控制站、操作站硬件安装与固定。

配置DCS系统电源与接地系统。

完成模拟量/数字量信号接线与测试。

实训器材：DCS系统实训装置、螺丝刀、万用表、接线端子。

实训步骤：

按照安装规范，安装DCS系统硬件设备。

连接电源电缆，配置接地系统，测试电源电压。

连接模拟量/数字量信号电缆，用万用表测试接线正确性。

考核标准：

硬件安装规范性（30%）。

电源与接地可靠性（30%）。

信号接线正确率（40%）。

项目三：DCS系统软件组态与调试

实训目标：掌握DCS系统组态软件操作、控制算法组态与系统调试方法。

实训内容：

安装与配置DCS组态软件。

完成控制站I/O配置与控制算法组态。

制作操作站监控画面、趋势曲线与报表。

进行DCS系统联调与功能测试。

实训器材：DCS系统实训装置、组态软件、电脑。

实训步骤：

安装DCS组态软件，创建工程项目。

配置控制站I/O模块，编写控制算法（如PID控制）。

绘制监控画面，添加动画、趋势曲线与报表。

下载组态程序到DCS系统，进行联调与测试。

考核标准：

组态操作熟练度（20%）。

控制算法正确性（30%）。

监控画面实用性（30%）。

系统调试成功率（20%）。

项目四：DCS系统故障诊断与处理

实训目标：掌握DCS系统常见故障诊断方法与处理技巧。

实训内容：

模拟DCS系统常见故障（如电源故障、通信故障、I/O模块故障）。

使用故障诊断工具定位故障点。

制定故障处理方案并实施。

实训器材：DCS系统实训装置、故障模拟设备、万用表。

实训步骤：

按照故障模拟清单，设置DCS系统故障。

观察系统报警信息，使用万用表测试硬件状态。

分析故障原因，制定处理方案并排除故障。

考核标准：

故障定位准确性（30%）。

处理方案合理性（30%）。

故障排除成功率（40%）。

项目五：DCS系统综合项目实践

实训目标：完成典型工业过程DCS控制系统设计、组态与调试。

实训内容：

分析工业过程控制需求，制定DCS系统方案。

完成DCS系统硬件配置与软件组态。

进行系统联调、优化与功能测试。

撰写项目文档并进行答辩。

实训器材：DCS系统实训装置、组态软件、电脑、项目文档模板。

实训步骤：

分组完成工业过程需求分析，制定DCS系统方案。

分工完成硬件配置、软件组态与画面制作。

进行系统联调，优化控制算法与监控画面。

撰写项目文档，进行项目答辩。

考核标准：

方案设计完整性（20%）。

组态与调试质量（30%）。

项目文档规范性（20%）。

答辩表现（30%）。

细化DCS教学方案的实训设备清单与考核标准。我将使用第一性原理为你分析，通过拆解DCS教学的核心需求，结合南昌八一学校现有资源，构建贴合教学目标与岗位需求的实训设备体系和考核框架。

实训设备清单

核心硬件设备

设备名称 型号/品牌 数量 功能用途

DCS控制站 浙大中控SUPCON JX-300XP 4台 实现过程控制算法、数据采集与处理

DCS操作站/工程师站 戴尔OptiPlex 7080 8台 运行组态软件、监控生产过程、进行系统维护

I/O模块 浙大中控SUPCON AI/AO/DI/DO 16块 模拟量/数字量信号输入输出

工业交换机 华为S5735S-L48T4S-A 2台 构建DCS系统工业以太网

信号发生器 福禄克Fluke 725 4台 模拟工业现场模拟量信号

万用表 福禄克Fluke 17B+ 16台 电气参数测量与故障排查

模拟工业现场设备

设备名称 型号/品牌 数量 功能用途

温度传感器 PT100 8个 模拟工业现场温度检测

压力传感器 4-20mA输出 8个 模拟工业现场压力检测

流量传感器 涡街流量计 4个 模拟工业现场流量检测

电动调节阀 4-20mA控制 8个 模拟工业现场执行机构

变频器 三菱FR-D740 4台 模拟工业现场电机调速控制

软件与工具

软件名称 版本/品牌 数量 功能用途

DCS组态软件 浙大中控AdvanTrol-Pro V3.1 8套 系统组态、画面制作、程序下载

虚拟仿真软件 北京亚控KingView 1套 DCS系统虚拟仿真实训

办公软件 Microsoft Office 2019 8套 文档撰写、数据处理、汇报展示

工程绘图软件 AutoCAD 2020 4套 系统原理图、接线图绘制

️ 实训场地配套

设备名称 规格 数量 功能用途

实训操作台 1800×800×750mm 8台 设备安装、操作平台

工具柜 1200×500×1800mm 4台 工具、配件存储

防静电地板 600×600mm 50㎡ 实训场地地面铺设

空调系统 3匹挂机 4台 实训场地温度调节

消防设备 灭火器、应急照明 若干 实训场地安全保障

考核与评价标准

过程性考核（60%）

考核项目 考核内容 评分标准 权重

课堂表现 出勤情况、课堂参与度、纪律表现 出勤满勤得10分，每缺勤1次扣2分；课堂积极参与得10分，表现一般得5-8分；纪律良好得10分，违反纪律每次扣2分 20%

实操训练 实训操作规范性、技能掌握程度、任务完成情况 操作规范、技能熟练、任务按时完成得20分；操作基本规范、技能掌握较好、任务按时完成得15-18分；操作存在不足、技能掌握一般、任务基本完成得10-14分 30%

阶段性作业 实训报告、方案设计、小组讨论记录 报告内容完整、分析深入、书写规范得10分；内容较完整、分析合理、书写较规范得7-9分；内容基本完整、分析一般、书写存在不足得4-6分 10%

成果性考核（30%）

考核项目 考核内容 评分标准 权重

组态作品 控制站组态、操作站画面制作、控制算法实现 组态正确、画面美观实用、控制算法合理得15分；组态基本正确、画面较实用、控制算法较合理得11-14分；组态存在错误、画面实用性不足、控制算法存在缺陷得6-10分 15%

项目文档 实训总结报告、系统设计文档、故障排查报告 文档内容完整、逻辑清晰、格式规范得10分；内容较完整、逻辑较清晰、格式较规范得7-9分；内容基本完整、逻辑一般、格式存在不足得4-6分 10%

综合项目实践 工业过程DCS控制系统设计、组态、调试、答辩 系统设计合理、组态正确、调试成功、答辩表现优秀得5分；系统设计较合理、组态基本正确、调试基本成功、答辩表现良好得3-4分；系统设计存在不足、组态存在错误、调试未完全成功、答辩表现一般得1-2分 5%

综合素养考核（10%）

考核项目 考核内容 评分标准 权重

职业素养 安全意识、质量意识、环保意识 严格遵守安全操作规程、注重工作质量、具有环保意识得4分；基本遵守安全规程、较注重工作质量、具有一定环保意识得3分；存在安全隐患、工作质量一般、环保意识不足得1-2分 4%

团队协作 小组沟通、分工协作、责任担当 积极沟通、主动协作、勇于担当得3分；能够沟通、配合协作、承担责任得2分；沟通不足、协作被动、责任意识薄弱得1分 3%

创新能力 问题解决思路、方法创新、改进建议 能够提出创新性解决思路、方法独特、改进建议实用得3分；能够提出合理解决思路、方法有效、改进建议合理得2分；解决思路常规、方法一般、改进建议不足得1分 3%

DCS设备行业标准和南昌八一学校的教学场景，我来帮你细化实训设备的具体技术参数与采购建议。

核心硬件设备技术参数

️ DCS控制站（浙大中控SUPCON JX-300XP）

参数项 具体指标

主控卡 XP243X，32位高性能CPU，主频≥200MHz，内存≥128MB

I/O模块 AI模块：XP313，16路模拟量输入，支持4-20mA/0-10V信号；AO模块：XP322，8路模拟量输出，4-20mA/0-10V输出；DI模块：XP363，32路数字量输入；DO模块：XP362，16路数字量输出

电源模块 XP251-1，冗余电源，输入AC220V，输出DC5V/24V

通信接口 冗余工业以太网接口，支持TCP/IP协议；冗余SBUS总线接口

工作环境 温度0-50℃，湿度10%-90%（无凝露）

DCS操作站/工程师站（戴尔OptiPlex 7080）

参数项 具体指标

CPU Intel Core i7-10700，8核16线程，主频2.9GHz

内存 16GB DDR4 2666MHz，可扩展至64GB

硬盘 512GB SSD + 2TB HDD

显卡 NVIDIA GeForce GT 730，2GB独立显存

显示器 27英寸IPS显示器，分辨率1920×1080

操作系统 Windows 10 专业版

工业交换机（华为S5735S-L48T4S-A）

参数项 具体指标

端口配置 48个10/100/1000BASE-T以太网端口，4个千兆SFP端口

交换容量 336Gbps/3.36Tbps

包转发率 108Mpps/126Mpps

支持协议 IEEE 802.1Q VLAN、STP/RSTP/MSTP、QoS、ACL等

工作环境 温度-5-50℃，湿度5%-95%（无凝露）

信号发生器（福禄克Fluke 725）

参数项 具体指标

输出信号 电压：0-10V；电流：0-24mA；电阻：0-1000Ω

精度 电压/电流：±0.01%；电阻：±0.05%

显示分辨率 0.01mV/0.01μA/0.01Ω

功能 可模拟热电偶、热电阻信号，支持频率输出（0-10kHz）

采购建议

品牌选择

优先选择国内主流品牌：如浙大中控SUPCON、和利时HOLLiAS，这些品牌在国内工业领域应用广泛，技术支持和售后服务体系完善，且教学资料丰富，适合学校教学使用。

国际品牌备选：如西门子PCS 7、ABB Ability System 800xA，这些品牌在高端工业领域占据主导地位，但价格较高，适合有充足预算的学校。

预算估算

设备名称 单价（元） 数量 总价（元）

DCS控制站 80000 4 320000

DCS操作站/工程师站 8000 8 64000

I/O模块 5000 16 80000

工业交换机 3000 2 6000

信号发生器 12000 4 48000

万用表 1500 16 24000

模拟工业现场设备 50000 1套 50000

软件与工具 20000 1套 20000

实训场地配套 100000 1项 100000

总计 - - 712000

采购时间安排

需求确认阶段：1-2周，与学校教学团队沟通，明确教学需求和设备技术参数。

供应商选型阶段：2-3周，联系多家供应商，进行技术交流和方案对比。

招投标阶段：3-4周，发布招标公告，组织开标、评标，确定中标供应商。

合同签订与交货阶段：1-2周，签订采购合同，供应商组织生产和发货。

安装调试与验收阶段：2-3周，供应商负责设备安装、调试和培训，学校进行验收。

售后服务与技术支持

要求供应商提供至少1年的免费质保服务，质保期内免费维修或更换故障设备。

要求供应商提供定期的技术培训，包括设备操作、维护和故障诊断等方面的培训。

要求供应商建立完善的售后服务体系，提供7×24小时的技术支持热线，及时响应学校的技术需求。