第一篇：《集散控制与现场总线》课程教学改革与实践
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《集散控制与现场总线》课程教学改革与实践
作者：陈怀忠 韩承江
来源：《职业·中旬》2010年第10期
一、引言
工业自动化技术根据控制对象特性分为过程自动化和制造自动化两大方向,《集散控制与现场总线》是过程自动化专业的一门核心专业课程。课程涉及到自动控制原理、过程控制技术、集散控制技术等课程的学习,在过程自动化高技能人才培养中占据较重要的地位。长期以来,在教学内容上侧重讲解四大变量的原理和各种经典控制算法,以讲解为主,同时开展验证性教学实验。课程内容陈旧,理论与实践相互脱节,基本上是“教师讲,学生听;教师写,学生抄;教师考,学生背”的比较呆板的教学模式。难以调动学生学习的积极性和主动性。为了改变这种教学状况,本教学团队近几年经过不断摸索实践,在课程体系构建、教学方法和手段等方面进行全面改革,将理论与实践紧密联系起来,大大调动了学生积极性。
二、基于工作工程课程体系构建
1.课程体系构建
首先对教学内容进行调整,构建基于工作工程的课程体系。以过程控制职业能力的培养和职业素质教育为主线,突出综合职业能力的培养,从明确岗位群——职业岗位分析——典型工作任务——设计学习领域——设计学习领域课程的顺序进行分析。《集散控制与现场总线》课程体系构建流程如图所示。
《集散控制与现场总线》课程体系构建流程图
具体教学内容包括三个模块:基础模块、应用模块和技能模块。基础模块以必需够用为度,弱化原理讲解。技能模块和应用模块以企业真实项目为载体,是针对高职高专生产过程自动化技术专业和自动化类专业学生的系统安装调试和操作维护岗位职业能力所需知识、能力、素质要求而设计。
课程体系构建以培养学生从事集散控制系统运行及维护岗位工作的核心职业能力为主线,使学生掌握过程控制系统的基本理论知识,并通过集散控制系统实训项目的操作训练,使学生熟悉集散控制系统的构成、工作原理,并具有一定生产过程自动控制系统的策略组态、系统运行维护能力、故障处理能力和管理能力;每个项目的学习和训练内容是依据过程控制系统维护员、仪表维修工职业岗位典型工作任务所需要的知识、能力、素质要求,依据核心能力、行业
通用能力和敢为专项能力的要求而设计的。项目的实施按照实际系统工作过程组织教学活动,融合了理论知识传授和职业岗位技能训练。
2.课程内容开发
整个项目训练内容以实际生产过程控制中液位、压力、温度、流量四大工业变量为主要控制参数,以测量与控制仪表、DCS控制系统为主要控制装置,以任务为驱动展开对学生职业能力的训练和培养,通过模拟真实企业工业环境等多种学习情境设置,充分发挥学生的积极性、能动性,激发学生的学习兴趣和创新意识,提高学生的技术应用能力,培养学生的职业素养,为学生今后胜任职业岗位工作,适合职业变化和可持续发展打下一定的基础。在课程内容的选择与排序中,围绕工作任务学习的需要,以工作任务为中心选择和组织《集散控制系统及现场总线》课程的核心内容,来体现综合职业素质的培养。将课程内容划分为互相联系的学习情景,以项目化教学来组织课程内容,通过对各学习情景中学习目标、主要内容、授课方式、师生要求等各项内容的描述,来规范课程所要求的内容。为了实现以上目标,根据实训装置需要编写相应一体化教材。
三、教学方法改革
为了适应企业对应用性技能人才的需求,有效实施
“教、学、做、工、融合”一体化教学模式的实施,本课程建设小组突破了传统教学方法,探索采取“行为引导型”教学法,教学团队于2008年开始,在《集散控制与现场总线》课程中展开了“行动导向”教学法实践研究,至今已有5个教学班级进行了该教学方法实践,收效较好。
1.“行动导向”教学法在课程中的应用
(1)教学准备阶段(课前确定)。教师根据班级学生的特点,将班级的学生进行分组。
(2)下达任务书(引导文)。教师在投影幕布上投影任务书(引导文),任务书(引导文)分教学目标、教学任务、操作步骤三块内容,以任务四进行“行动导向”教学法为例,任务书见表1。
(3)检查阶段。及时了解学生对任务的实施情况,对学生遇到的问题,作好引导,过程与答案由学生自己得出。
(4)项目成果展示阶段。根据分工,各小组推选一名主讲员上台讲解任务的完成情况及演示任务成果。
(5)学生互评阶段。小组根据对上台演讲同学的演讲内容、演讲体态、演讲方法、演讲手段、演示效果、表达能力、专业能力、合作能力等进行综合评价。
(6)教师评价阶段。引导学生开展深入的自我批评,指出每个小组完成任务的优点与缺点。
(7)成绩考核阶段。对学生核心能力的建立上采取个体能力评价与小组合作能力评价、小组成员评价与自我评价、笔试或口试与动手能力测试相结合,而不是一卷论成败。
2.“教、学、做、工融合”教学模式
集中式“教、学、做、工融合”一体课程教学模式是基于职教规律、课程的特点、高职生的学习特点,根据过程控制系统制造、现场安装与调试及在设备中的维护与维修等岗位的知识与能力需求以典型应用案例为主线重构课程体系与教学内容将课程学习的场地安排在实训室、生产现场,将原来该门课程学习分散安排在15周完成变为集中在3周时间内完。成老师边讲解、边演示,学生边学习、边实践、边提问,实现知识与技能相融合,学生在“教、学、做一体”的教学环境下,较快理解并掌握现场总线系统安装、接线、调试能力。
3.利用现代化多媒体教学手段
教师积极学习制作教学课件和动画,利用多媒体教室,采用多媒体教学手段,给学生提供更多的图片、资料,增大课堂的信息量,尤其是将集散控制设备中复杂的机构原理,单闭环电路控制过程等通过课件比较形象的展示出来。课程采用多层次立体化的现代教育技术,课堂教学全程采用现场教学、多媒体教学和网络教学,突出教学重点,分解教学难度,形象生动,有助于激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,从而提高教学效率。
4.现场教学法
校内实训教学在实训室进行,现场教学在校外实训基地完成。在教授《集散控制与现场总线》课程中,教师直接将学生带到校外实训基地,现场对工厂DCS控制,现场总线设备的硬件系统运行和软件调试有关问题现场讲解,学生印象较深。
几年来,对该课程在课程体系、教学方法、教学模式等进行了一系列改革与实践,着眼于学生岗位职业能力和面向未来的迁移能力的培养,实现“教、学、做、工融合”的有机统一。按照职业岗位和工作任务设置课程,对课程内容进行取舍、重构。学生能在工厂仿真环境下接收职业指导,学生技能水平得到明显提高。
(作者单位:浙江工业职业技术学院)
第二篇：《集散控制系统与现场总线》课程过程考核题目2013-2014
《集散控制系统与现场总线》过程考核题目
2013---2014(1)
专业：2010级自动化1,2班
Project1：
1、组态王软件使用分析
2、wincc5.0组态软件使用分析
3、力控组态软件使用分析
4、其他组态软件使用分析
要求：
1、结合应用实例，对组态软件进行分析。
2、字数不少于3000字。
Project2：
1、集散控制系统的工程设计
2、集散控制系统的控制算法应用
3、集散控制系统的网络构成分析
要求：
1、结合应用实例，对集散控制系统的工程设计、控制算法应用或网络构成等进行分析。
2、字数不少于3000字。
Project3：
1、CAN现场总线的应用分析
2、Profibus现场总线的应用分析
3、LonWorks现场总线的应用分析
4、DeviceNet现场总线的应用分析
要求：
1、结合应用实例，对集散控制系统的工程设计、控制算法应用或网络构成等进行分析。
2、字数不少于3000字。
第三篇：《集散控制系统与现场总线》课程过程考核题目2013-2014-2
《集散控制系统与现场总线》过程考核题目
2013---2014(1)
专业：2010级自动化1,2班
Project1：
1、组态王软件使用分析
2、wincc5.0组态软件使用分析
3、力控组态软件使用分析
4、其他组态软件使用分析
要求：
1、结合应用实例，对组态软件进行分析。
2、字数不少于3000字。
Project2：
1、集散控制系统的工程设计
2、集散控制系统的控制算法应用
3、集散控制系统的网络构成分析
要求：
1、结合应用实例，对集散控制系统的工程设计、控制算法应用或网络构成等进行分析。
2、字数不少于3000字。
第四篇：集散控制系统与现场总线技术期末考试总结
缩写词全称：
（1）SCC：Supervisory Computer Control 计算机监督控制（2）DDC: Direct Digital Control 直接数字控制（3）DCS：Distributed Control System 集散控制系统
（4）CIMS：Computer Integrated Manufactured System 计算机集成制造系统（5）FCS：Fieldbus Control System 现场总线控制系统
（6）CIPS：Computer Integrated Process System 计算机集成过程系统（7）PLC：Programmable Logic Controller 可编程逻辑控制器
关于DCS: 集散型控制系统，又称分布式控制系统。是计算机技术（Computer），通信技术（Communication），图形显示技术（CRT）,控制技术（Control）的发展产物。主要特点：可靠性高，灵活的扩展性，完善的自主控制性，完善的通信网络。设计思想：危险分散，控制功能分散，操作和管理集中。
DDZ_II DDZ_III:电动单元组合仪表
II特点：
（1）采用0-10mA的直流电流为统一的联络信号（信号制式），只有电流输出。
方便各单元联系
（2）将整套仪表分为若干能单独完成某项功能的典型单元
（3）信号下限从0开始，便于模拟量的加减乘除开方等数学运算，并能使用通
用刻度的指示、记录仪表。
III特点：
（1）采用国际上统一使用的4-20mA的直流电流或者1-5V的直流电压作为联络
信号（信号制式），信号电流与电压转换成电阻250欧姆。现场与控制室之 间的信号传输采用电流传输方式，控制室内的仪表之间使用电压传输方式。（2）信号下限不是从0开始，使仪表的电气零点和机械零点得以分开，便于检验信号传输线是否断线以及仪表是否断电，并为现场送变器实现两线制（既是电源线又是信号线）提供可能性。（3）集中统一供电，采用线性集成电路
SCC结构
计算机定时采集生产过程参数，按指定的控制算法求出输出关系和控制量，并通过一定方式提供现场信息。可以不经过人员的参与而直接对生产过程施加影响。闭环结构
DDC结构
计算机对被控参数进行检测，再根据设定值和控制算法经过运算输出到执行机构，是参数稳定在给定值上。
DCS主流网络协议： OSI：七层
TCP/IP：TCP（传输控制协议）和IP（网际协议）FF:Fieldbus Foundation现场总线基金会 FCS主流协议：
CAN: Controller Area Network 一种有效支持分布式控制系统的串行通信网络 性能高，可靠性高，传输速率高。采用一种称作广播式的传输工作方式，其特点是废除了传统的以节点地址为中心的编码方式，而代之以基于数据块的编码方式 LonWorks：Local Operation Networks 特色是智能节点，可以脱离上层的管理工具自行完成数据采集和处理，并能与其他节点共享数据。节点内部可以编程 ProfiBus： 应用最广泛，包括12M的高速总线DP和用于过程控制的低速总线PA，完美结合使其在结构和性能上优越于其他总线 FF：
DeviceNet：CAN总线的基础上建立起来的，开放，低成本，高效率，高可靠性
AI采集温度信号
现场PLC电源电源rCRRRRrBRTDRTADrRrRr 1-5V转化为4-20mA
这个电路叫郝兰德电路，是典型的电压电流转换电路。其特点是负载电阻有一端接地(恒流源通常有这个要求)，而取样电阻两端均不接地。之所以能够实现这个要求，关键就是上面一个运放和电阻的匹配。上面一个运放显然是跟随器，其输入阻抗很高，可以看成开路，其输出阻抗很低，可以看成电压源，而电位与Rs右端相同。这样就避免了R2中电流对输出的影响(R2不从输出端取用电流)。利用运放的虚短和虚断可以退出加在RL两端的电压是 V*RL*R2/R1/RS,因此流过RL的电流IL为V/RS*R2/R1,与负载无关。由运放虚短概念可知，V2=V1,V5=V4 V3=V2+(V2/R3)*R4 ―> V3=V2*(1+R4/R3)=V1*(1+R4/R3)V1=R1*(V5-V)/(R1+R2)+ V －> V5=V1*(1+R2/R1)–V*(R2/R1)
= V3
–V*(R2/R1)= V4 采样电阻RS两端的电压为：V4-V3= V*(R2/R1)流过RS的电流为：(V*(R2/R1))/RS，其大小与负载电阻RL无关，受输入电压V
控制。电流源
4-20mA转化为0-5V
看门狗电路原理
看门狗芯片和单片机的一个I/O引脚相连,该I/O引脚通过程序控制它定时地往看门狗的这个引脚上送入高电平(或低电平),这一程序语句是分散地放在单片机其他控制语句中间的，一旦单片机由于干扰造成程序跑飞后而陷入某一程序段不进入死循环状态时,写看门狗引脚的程序便不能被执行,这个时候,看门狗电路就会由于得不到单片机送来的信号,便在它和单片机复位引脚相连的引脚上送出一个复位信号,使单片机发生复位,即程序从程序存储器的起始位臵开始执行,这样便实现了单片机的自动复位.RTOS 当外界事件或数据产生时，能够接受并以足够快的速度予以处理，处理的结果又能在规定的时间内来控制生产过程或度对处理系统做出快速响应，并控制所有实时任务协调一致运行。特点：
实时：每个可执行的任务都能及时响应，都可享用“时间片”。 多任务：多个程序并行执行。
响应异步实体：能够接受来自外部的中断
能够保证任务切换时间：必须有定时系统和实时时钟
必须有尽快的中断响应时间：即对最高优先级中断的快速响应 可以实现多任务调度功能：循环、优先级 必须可以实现同步和互斥功能：资源共享
CSMA/CD 优点：原理比较简单，技术上易实现，网络中各工作站处于平等状态，不需要集中控制，不提供优先级控制
缺点：网络负载增大时，发送时间增加，发送效率急剧下降。
原理：发送数据前先侦听信道是否空闲。如果空闲，则立即发送数据。如果忙碌，则等待一段时间至信道中的信息传输结束后再发送数据。若在上一段信息发送结束后有两个或以上的节点都提出发送请求，则判定为冲突。冲突的话就立即停止发送数据，等待一段时间后再重新尝试。先听先发，边发变听，冲突停发，随机延迟后重发。Token Bus/Token Ring 令牌总线（Token Bus）是一种在总线拓扑结构中利用令牌（Token）作为控制节点访问公共传输介质的控制方法。在令牌总线网络中，任何一个节点只有在拿到令牌后才能在共享总线上发送数据。若节点不需发送数据，则将令牌交给下一个节点。
CSMA/CD与Token Bus都是针对总线拓扑的局域网设计的，而Token Ring 是针对环型拓扑的局域网设计的。如果从介质访问控制方法的角度看，CSMA/CD属于随机型介质访问控制方法，而Token Bus 和Token Ring属于确定型介质访问控制方法。Token Bus适用于实时性要求较高的场合。OSI的七层：
物理层:数据单位为比特。为数据端设备提供传送数据的通路 数据链路层：数据单位为帧。为网络层提供数据传送服务
网络层：数据单位为数据包。选择合适的网间路由和交换节点，确保数据及时传送。主要设备是路由器 传输层：数据单位为数据段。
会话层：以后单位均为报文。不参与具体的传输，提供包括访问验证和会话管理在内的建立和维护应用之间通信的机制。如用户登录验证。
表示层：主要解决用户信息的语法表示问题。将某一用户使用的抽象语法转化为OSI系统内部使用的传送语法。如数据的压缩和解压缩，加密和解密。 应用层：为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。TCP/IP：
网络接口层：定义物理介质的各种特性。
网络层：负责相邻计算机之间的通信。Ip协议是网络层的核心
传输层：提供应用程序之间的通信；格式化信息流，提供可靠传输。接收端必须发回确认，并且假如分组丢失，必须重新发送 应用层：提供常用的应用程序
PID：
U(t)Kc[e(t)1Tit0e(t)dtTdde(t)]dt
U(k)U(k)U(k1)Kc{[e(k)e(k1)]TTe(k)d[e(k)2e(k1)e(k2)]}TiT
PID整定方法：
（1）临界比例度法/闭环震荡法
通过试验得到临界比例度PB和临界周期Tk，然后根据经验公式求出控制器各参考值。被控系统稳定后，首先将积分时间放大最大，微分时间放到0，相当于只使用比例作用。然后观察其阶跃响应，从大到小逐步把控制器的比例度减小，看测量值震荡的变化情况，当产生恒定幅度和周期的震荡波形时，记下PB，Tk。然后根据经验公式求得PID参数。
特点：不需要求得控制对象的特性，而可以直接在闭合的系统中进行整定，适用于一般的系统。对于临界比例度比较小的系统不适用，而且有的系统是不容许震荡的。
（2）衰减曲线法
跟1差不多，只是不是等幅振荡，而是衰减4:1或者10:1的时候记下衰减比例度Ps和衰减周期Ts，然后根据经验公式求得
特点：简单实用，适用于一般的控制系统。但是对于干扰频繁，记录曲线不规则，不断有小摆动时，难以获取有效参数，不适合用。（3）经验凑试法
选取一个合适的P，Ti作为起始值；改变参数观察曲线变化形状，不断改变参数满足需求。然后在此基础上加入微分作用，选取微分参数后试着减小P，Ti凑试，得到最佳结果为止。Pid各参数的作用：
Kp越大，被控曲线越平稳。但是会产生余差，需要引入积分作用。Ti：消除余差
Td：超前控制，在偏差大之前调整
IEC标准编程语言： 1 梯形图：适合于逻辑控制 功能块图：合适于典型固定复杂算法控制如PID调节 3 顺序功能图：适合于多进程时序混合型复杂控制 4 指令表：适合于简单文本自编专用程序 结构化文本：适合于复杂自编专用程序，如特殊的模型算法 未来组态的发展：
组态就是利用工控软件中提供的工具和方法来完成工程中某一具体任务的过程，这个软件就叫做组态软件。
组态软件作为一种工业信息化的管理工具，其发展方向必然是不断降低工程开发工作量，提高工作效率。易用性是提高效率永恒的主题，但是提高易用性对于提高开发效率是有限的，亚控科技则率先提出通过复用来提高效率，创造性地开发出模型技术，并将这一技术集成到KingView7.0中。这一技术能将客户的工程开发周期缩短到原来的30%或更低，将组态软件为客户创造价值的能力提高到了一个新的境界，代表了组态软件的未来。
组态软件的发展必将沿着更好的人机交互、更加逼真的画面、能满足客户个性化需求、具备行业特征和区域特征、具有很好的开放性、信息唾手可得和更高的可靠性以及大型SCADA的方向发展。
FCS：
减少接线和安装的原因：由于现场总线系统设备前端的智能设备能执行多种功能，可以减少变送器的数量，也不需要信号的调理转换、隔离技术等，节省了一大笔硬件投资。
现场总线的接线非常简单，由于一对双绞线或一条电缆上通常可以挂接多个设备，所以电缆、端子、槽盒、桥架的用量大大减少。当需要增加现场控制设备时，无需增加新的电缆，可就近连接在原有的电缆上，这样可以节省大量的电缆。特点：
适应工业应用环境，要求实时性强，可靠性高，安全性好。多为短帧传送，通信的传输速率相对较低。
结构：全分布、网络集成式控制系统。企业的底层网络
FCS区别于DCS的特点
系统的开放性、互用性 摆脱了传统常规模拟仪表的束缚 在各个层次上都采用了数字通信技术 系统结构的高度分散
数字仪表在生产现场构成虚拟控制站(Virtual control station)
CAN总线： 特点：
CAN不采用节点地址编码，而是对报文编码，节点通过报文滤波决定是否与其有关，即接受或发送相应的报文。
CAN采用多主工作方式，节点不分主从。
CAN总线节点报文分成不同的优先级，满足不同的实时需求。 CAN总线采用总线仲裁技术，保证优先级高的节点实时传输报文。
工业以太网与商业以太网的区别：
商用以太网具有价格低、通信速率和带宽高、兼容性好、软件资源丰富、广泛的技术支持基础和强大的发展潜力等优点。但是以太网采用了载波侦听多路访问/碰撞（冲突）检测（CSMA/CD）的传输规范，这无法满足工业控制中的实时性、确定性、可重复性等方面的要求；此外，现有的高层协议也无法满足工业控制要求。工业以太网需要应对更为恶劣的环境需求。工业以太网的优势
可满足控制系统各个层次的要求，利于管控一体化。 设备成本下降。
用户拥有成本下降。（维护） 易与Internet集成。 广泛的开发技术支持。 大量的现有软件资源。以太网的优势：
工业以太网面临的问题
通信实时性
环境适应性与可靠性（结构、连接器） 总线供电（5类线中的空闲线，10-36V） 本质安全（防爆安全栅）
本质安全是指通过设计等手段使生产设备或生产系统本身具有安全性，即使在误操作或发生故障的情况下也不会造成事故的功能。具体包括失误—安全（误操作不会导致事故发生或自动阻止误操作）、故障—安全功能（设备、工艺发生故障时还能暂时正常工作或自动转变安全状态）。
本质安全防爆方法是利用安全栅技术将提供给现场仪表的电能量限制在既不能产生足以引爆的火花，又不能产生足以引爆的仪表表面温升的安全范围内，从而消除引爆源的防爆方法。
现场总线的发展趋势： 1.注重系统的开放性
2.注重应用系统设备间的互操作性 3.注重控制网络与公用数据网络的结合 4.注重使测控设备具备网络浏览功能 5.以太网已直接进入控制网络
6.多种通信方式下的数据传输与数据集成，管控一体化目标下的数据综合利用
PLC 优点：
1.编程方法简单易学 2.功能强，性能价格比高
3.硬件配套齐全．用户使用方便。适应性强 4.可靠性高。抗干扰能力强
5.系统的设计、安装、调试工作量少
6.维修工作量小，维修方便 7.体积小，能耗低
区别：
第五篇：PLC课程教学改革与实践
摘 要： 作者根据职中生的能力特点，认为plc教学适宜采用“以案例为主线的教，以任务为驱动的学”的教学模式，并介绍了其在教学过程中具体的实施过程和方法，以及一些教学体会。
关键词： plc 案例 任务 教学改革
“兴趣是最好的老师”，也是教学的前提和归宿。如何激发和保持学生的学习兴趣是目前中职教育者普遍探索的热点问题。多年来，我根据plc（可编程控制器）课程的特点，以及教材的局限性，在plc的教学实践中进行了“以案例为主线的教，以任务为驱动的学”的教学模式的有益探索。这种教学模式涉及两个重要的因素，即案例与任务。前者侧重于教，指教师在教的过程中以案例为基础，以案例为蓝本；后者则侧重于学，指学生在学的过程中以任务为驱动，以解决问题为目标，在解决问题的过程中学习。采用这种教学模式进行教学，教师如何选取并运用好案例，如何设计任务，如何指导学生完成任务，将直接影响学生的学习兴趣和情绪，从而直接影响到教学的效果。
一、以案例为主线的教
plc的案例教学，就是教师根据教学目标和教学内容的需要，通过典型而实用的教学案例，引导学生参与分析、讨论、表达等活动，让学生在具体的问题情境中，积极思考，主动探索，以培养学生综合能力的一种教学方法。
由于案例教学的整个教学过程是以案例为主线，围绕着案例来开展整个课堂教学活动，因而案例设计与选择的质量，将直接影响到教学的效果。案例应是课程某一单元或环节的知识的概括，是引发学生学习动机与学习兴趣的重要手段。因此，教学案例的选取和设计应覆盖课程的基本知识点，抓住某阶段学习知识体系中重点和难点，精心选取有实用性和代表性的案例。例如，我在介绍plc梯形图编程方法时，选取了“plc控制电动机正、反转程序设计”的案例。这个案例简单、实用、典型，通过案例重点介绍了基本指令ld、ldi、and、ani、or、ori、out、end等的功能与用法，梯形图的绘制方法，难点是梯形图程序与指令表程序之间的转换。透过分析案例，学生比较容易掌握这部分内容。
另外，案例的运用是增强教学效果的保障。首先，要制订周密的计划。“凡事预则立，不预则废”，相对传统教学，案例教学是一种动态开放式的教学模式，虽然学生是主角，但不等于教师可以置身事外，无所作为。相反，为了保证案例教学效果，教师要事先花更多的精力做好各项准备工作，制订一个详细周密的案例教学计划，其内容包括根据本课程教学目标计划安排案例的个数，根据本学期教学进度安排各个案例实施的时间。在此基础上，给每个教学案例制订一个具体的实施计划，内容包括：案例类型、案例讨论的具体步骤，以及可能出现的问题与对策、相关设备的配备，等等。其次，教学中对所应用的案例不妨先演示，通过演示讲解，使学生明确学习内容与目标，激发求知欲望。
在职业中学，plc的教学侧重于实际的基础性编程设计，如果在教学中以传统的线性顺序进行，每一个问题先分析清楚再进行下一个问题，这对plc程序设计课程来说是非常困难的。一方面，一个个独立的概念、指令很枯燥。另一方面，plc指令的数量也非常大。但是如果我们把这些概念、指令融合到实际案例中，在分析案例的功能、实现方法等的过程中讲述相关的概念、指令，那么学生首先接触到的不是一个具体的指令知识，而是一个实用、典型的案例。在教学内容变得实例化后，学生学习的兴趣会有很大的提高。
二、以任务为驱动的学
任务驱动教学法是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学法。所谓“任务驱动”，就是让学生在一个典型的plc程序设计“任务”的驱动下，展开教学活动，引导学生由简到繁、由易到难，循序渐进地完成一系列“任务”，从而构建真正属于自己的知识和技能。其中的任务，既蕴涵了学生应该掌握的知识与技能，又蕴涵了学生应该获得的能力训练。在完成“任务”的过程中，培养学生分析问题、解决问题的能力。
运用任务驱动教学法于plc教学，在形式上是：明确并提出任务→师生共同分析完成任务的方法和步骤→学生自学或协作完成任务→教师适时指导→交流及讲评。
用任务驱动教学模式进行教学，教师的教和学生的学都是围绕如何完成一个具体的任务进行的。首先教师明确教学任务即“任务”设计，在“任务”设计时要注意实用性、适宜性、渐进性等原则，要求把学生应掌握的知识、技能和能力的提高融入任务中。这就需要教师认真地分析教材，认真研究教学大纲，确定教学目标、教学内容、教学重点、教学难点，更要考虑学生的心理特征和兴趣所在。然后提出一个需要完成的具体任务，与学生共同分析解决该问题所需的知识、方法和步骤，由学生来完成任务，可以独立完成，也可以合作完成，目的是通过完成任务，掌握学习内容，学会学习，培养综合能力。在这个过程中，教师参与探索和指导，引导学生掌握教学内容，适时在班级交流，发现新思路，推广新思路，鼓励创新。教师进行比较、评讲、归纳，学生从中得出结论，引导交流，共同进步。
例如：在学习步进顺序图应用于plc程序设计教学时，在教学前先提出一个任务：“请你设计一个控制十字路口交通灯的程序。”围绕这个任务，讨论分析需要解决的问题，程序需要提供的功能，需要通过哪些途径来实现。
考虑学生知识接受能力的差异，从学生实际出发，对任务进行切分，从母任务中分解出一个子任务，即要求学生先完成控制十字路口东西或南北单方向交通灯程序的设计，然后进行十字路口两个方向的合成设计，从而引导学生由简单到复杂，循序渐进地完成整个设计任务，更好地激发并维持学生的学习兴趣。
要完成整个设计任务，必须正确了解十字路口交通灯的控制功能，否则无从入手。这时教师不要急于讲解，而应先让学生讨论，分析任务，提出问题。比如，学生阅读一段描述交通灯控制功能的文字说明后，普遍提出很难理解，这时教师应及时作适当的启发和引导：是否可以采用流程图或波形图来描述其控制流程？帮助学生通过更直观方法去解读其中的内容，为后续设计奠定基础，同时也给学生指明一种处理类似任务的方法和思路。
学生接受设计任务后，通过查阅有关资料，或者参照老师讲过的案例，独立或合作完成任务。在这个过程中，教师要适时指导，或参与一些学生的讨论或探讨。在完成设计的过程中，不同层次的学生会提出不同层次的问题，教师应随时随地解答学生提出的问题，个别问题个别回答，带有普遍性的问题在全班回答或讲解。
在大约一半的同学完成任务的时候，教师要召集学生进行任务讲评，具体做法是：教师将学生完成的程序浏览一遍，挑选出几位编程技巧较高而思路各异的学生的作品，让他们在课堂上展示自己的程序，谈谈各自的设计思路、编程技巧等，然后教师进行比较点评，指出各自的优缺点，引导其他学生吸取他人的长处，补己之短。《学记》中有句名言：“独学而无友，则孤陋而寡闻。”也可以借此培养学生相互切磋技艺，合作学习的团队精神。
教与学是相辅相成、不可分割的。案例是学生从中获取知识的载体，任务是学生巩固知识、掌握技能的手段。二者相互联系、相互配合。这种相互作用的双边活动构成了整个教学过程。
在实践性较强的plc教学过程中，采用“以案例为主线的教，以任务为驱动的学”的教学模式，始终把学生作为教学的主体，以案例为主线，以任务为驱动，让学生通过学习案例，上机操作，把书上死的理论变成活的应用，这种教学模式较好地解决了教与学的矛盾。
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