电气控制与PLC应用技术（三菱机型）高教版水塔水位的模拟控制教学案例高教版.doc

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1、电气控制与PLC应用技术（三菱机型）高教版水塔水位的模拟控制教学案例水塔水位的模拟控制教学案例中卫职业技术学校 刘文新基本信息课 题水塔水位的模拟控制作 者刘文新工作单位中卫职业技术学校案例背景我国的水工业科技发展较快，与国际先进水平的差距正在不断缩小，水工业科技体系已初步形成，拥有一支从事水工业基础科学研究、应用研究、产品研制和工程化产业化开发的科技队伍。我国的供水自动化系统发展已初有成效。供水自动化系统主要包括水厂自动化和供水管网调度自动化两个方面。我国供水行业是推动水科技产业化的龙头。给水行业是城市基础设施投资的主要方向之一。在体制上，供水企业体制的变革已成为市场化发展的必然；在技术上，

2、供水行业则面临着关键给水装备国产化、工艺技术成套设备化、自动控制现代化的迫切的技术要求。优质供水是水工业市场化发展的新增长点，同时要倡导节约用水，提高水的重复利用率，并逐步建立完善的水工业学科体系。选择水塔水位的模拟控制是为了让学生在学习专业知识的同时了解生产中自动化设备的情况，培养学生的综合能力、应用能力、团结协作的能力，特安排了本次实训项目。在这个实训项目中主要采用的是仿真教学法、任务驱动教学法和行为引导教学法进行教学，以任务为主线、教师为主导、学生为主体，整个教学围绕任务的解决而展开，教师提出引导性问题，给定任务要求；学生小组协作进行决策分析，制定出计划，利用仿真软件实施计划，完成任务。

3、开展一体化教学，使教学过程变为生产过程，学习任务变为工作任务，通过学生亲身体验，逐步培养学生职业能力和职业素养。案例实录本节属于实训课内容分为2课时完成，要求学生熟练掌握基本指令及定时器的用法，能利用基本指令及定时器编写简单的控制程序；熟练掌握PLC控制电路的连接方法，能根据电路图连接简单的控制电路；理解四节传送带控制系统的控制思路，列出控制系统I/O分配表，并做简要的控制思路分析； 熟练掌握基本指令编程方法，能利用基本指令编写四节传送带模拟控制系统的控制程序；掌握PLC程序编辑、下载、监控的方法，能调试简单的控制程序。同时通过对本节内容的学习，让学生将逐步养成严谨求实，合作创新的科学态度为继

4、续学习和发展奠定基础。教学过程设计与分析教学环节教师活动学生活动任务导入教师通过PPT或事先印好的资料，展示实训项目描述。如图1所示为水塔水位的模拟控制示意图：水阀YV1水泵电机M1水塔水位下限水塔水位上限水池水位下限S4水池水位上限S3S2S1图1 水塔水位的模拟控制示意图水塔水位的具体控制要求如下：（1）水塔水位达到上限S1时，S1液位开关闭合，水泵电机M1自动停止。（2）水塔水位达到下限S2时，S2液位开关断开，水泵电机M1自动启动运行，向水塔送水。（3）水池水位达到下限S4时，S4液位开关断开，水阀YV1自动打开，向水池蓄水。（4）水池水位达到上限S3时，S3液位开关闭合，水阀YV1自

5、动关闭，停止向水池蓄水。请根据上面的控制要求，编写PLC控制程序并进行电路的连接与调试。根据任务制定完成任务的方案，现场分组三人一组自由组合，组内要有分工，明确各自所负责的内容（根据任务描述的内容进行I/O分配；设计完成任务的控制程序“梯形图语句表”；连接控制线路；进行调试）。任务实施1教师下发或展示材料清单出示水塔水位的模拟控制任务所需设备、工具及材料列表 出示学习目标学生根据教师下发的材料清单清点并检查元器件；学生了解学习目标，做到心中有数2教师引导学生建立I/O分配表 教师引导学生根据物料分拣的控制电路图和任务描述中的要求，建立I/O分配表学生根据任务要求及控制电路图，分析并建立I/O分

6、配表3控制电路的连接教师事先做出一个连接好的标准电路，并出示控制电路的连接纲要，供学生参考。在学生连接电路时，老师对每组操作进行巡查，针对学困生提出的问题给予必要的指导。学生首先组内讨论，然后学生根据I/O分配表及PLC电气原理图，连接电路4编写控制程序，并下载调试在下载程序调试前，教师要检查其电路连接的正确性，在电路连接无误后方可允许学生下载并调试。学生编写程序，在编写完后，经小组讨论后下载并调试5清理现场实训完后，将对所操作设备进行复位、还原，整理工位、清点工具、清扫现场卫生，并填写设备使用登记表。任务完成评价完成实训项目后，教师出示任务检测与分析表，根据表中的评分标准，分别由学生、小组成

7、员和教师进行评价。学生进行自评、小组内评价总结交流教师点评学生在本次实训中值得表扬的地方及还有待改进的地方。学生针对自己在实训过程中出现的各种问题或者状况以及自己能力的表现发表心得，与其他同学进行总结交流。案例分析及反思本实训项目主要采用任务驱动教学法。在本实训教学主要以学生主动学习为主体，教师以引导者的身份在学生学习的过程中提出明确的要求，给予适当的建议，并适时进行引导。在导入环节，主要是激发学生的学习兴趣、布置任务、提供自主学习的素材。在教学内容上，教师要引导学生回忆旧知，以任务为出发点，主动探索，当然要因人而异，提倡互学。在教学评估上，教师要挑选佳作，让学生充分展示自我，讨论交流，然后通

8、过教师的引导再讨论、再提高、再学习。在总结交流上，教师要充分发挥鼓励赏识的作用，为下节课做铺垫。设计合理有效的任务才是本节课成功的前题。故教师要在学习总体目标的框架上，把总目标细分成一个个小目标，并把每一个学习模块的内容细化为一个个容易掌握的任务，通过这些小任务来体现总的学习目标。设计的任务要具体明确，有可操作性。任务要符合学生特点，遵循由 入深、由表及里、循序渐进等原则。同时不能孤立地去设计某个任务，而要让各个任务之间相互联系，呈现出相互依赖的特点。当任务有多条完成的路径时，可以让学生自己决定走哪条路径、怎么完成。通过任务驱动法，可以很好地调动起学生主动学习的积极性，建立良好的师生关系，创设民主平等的学习氛围。同时，也能较好地消除中职生“懒惰”毛病，给了他们充分展示的平台，让其在课堂上充满活力。4