觸摸屏技術在中職PLC實踐課堂教學中的應用

許光武

摘要：隨著社會的發展，技術的進步，單純的PLC控制技術早已滿足不了企業發展的需求。許多企業在生產中，不僅要求采用PLC進行控制，而且還要求具有一定的人機界面控制。現在企業中多采用觸摸屏來實現人機界面。因此，教師除了教會學生PLC基礎知識之外，還必須讓學生掌握觸摸屏控制技術。然而目前市場上還很難找到適合中職生使用的《觸摸屏控制技術》教材，所以，本文分析提出，在教學中教師必須自己開發PLC與觸摸屏相結合的教學項目，大力培養培觸摸屏技術人才，以便于滿足不同企業生產的用人需要。

關鍵詞：觸摸屏技術 實踐課堂 工控需求

技術進步是企業發展的動力，企業生產需要技術型人才。對于我們中職學校來說，這里就是培養技術型人才的搖籃。目前，PLC基礎及應用課程依然是中職學校維修電工專業的核心專業課程之一。但是隨著社會的發展，技術的進步，單純的PLC控制技術早已滿足不了企業生產發展的需求。在許多企業生產中，他們不僅要對生產過程進行控制，而且還要具有一定的人機界面進行可視化監控。現在，他們多采用觸摸屏來實現人機界面的監控。因此，為了適應企業發展的人才需求，教師除了教會學生PLC知識之外，還必須教會學生觸摸屏基本的控制技術。然而，現在還很難找到適合中職生使用的《觸摸屏控制技術》教材。為此，在教學中教師該如何將觸摸屏控制技術融入到中職PLC實踐課堂教學中呢？這是值得我們思考的問題。

一、中職PLC實踐課堂教學現狀及存在的問題

現在很多中職學校PLC多采用掛箱式工作臺。這些PLC掛箱模塊可以隨意調換，極大地方便了課堂教學。盡管如此，這對于中職生技術型人才培養還是容易產生以下幾點問題。

1.有限的掛箱模塊教學，難以設計更高層次的教學項目

常見的PLC掛箱教學模塊有：彩燈控制模塊、電梯控制模塊、天塔之光控制模塊、搶答器控制模塊、液體混合控制模塊、十字路口交通燈控制模塊、噴泉控制模塊及三相異步電動機正反轉控制模塊等。

在課堂中，教師可以利用這些掛箱模塊開展PLC項目教學活動，學生也可以通過這些掛箱的學習和使用，輕松地學會PLC基礎控制技術。但是由于這些掛箱教學資源的有限性和局限性，在教學中教師很難設計更高層次的PLC教學項目，學生也只能停留在PLC基本控制技術的學習上。

2.快速的程序運行，難以記清現場有用的控制信息

在很多情況下，我們不但要對生產過程加以控制，而且還要記錄現場一些有用的監控信息，比如，系統工作的時間、加工產品的數量、加工產品的合格率以及系統故障報警情況等。

對于這些監控的信息，有的可以直接采用人工的方式進行記錄，有的不行。即使有的現場信息能夠采用人工觀察方式記錄，但是這樣既費時又費力，還容易產生記錄錯誤。因此僅靠PLC的控制技術，還無法實現這個方面的控制要求。

3.單純的PLC知識學習，難以滿足企業生產的工控需求

一般情況下，在中職PLC課堂教學中教師僅僅只教PLC的基礎知識，中職生也只能學習單純的PLC基本線路安裝方法與編程方法。這樣一來，學生所掌握的PLC技能僅僅停留在PLC簡單的應用上，這樣遠遠不能滿足企業生產發展的需求。

在很多情況下，企業的生產需要實現人機界面控制與監控，他們往往會將PLC和觸摸屏結合在一起應用。如果我們的學生從未見過觸摸屏，更未使用過觸摸屏，那么又怎么能適用企業生產的需要呢？這就足以說明我們培養的人才并不是企業生產所需的真正人才，這是我們在人才培養上出現了技術型缺失。

二、中職PLC實踐課堂實施策略

1.開發屏控教學項目，提高學生學習興趣

翻閱書籍，我們可以查到一些PLC與觸摸屏結合在一起的教學項目，但是這些教學項目大多數都不是基礎的屏控教學項目，也不適合于中職PLC課堂基礎教學。在這種情況下，對于教師來說，如果我們要想培養企業所需要的工控技術人才，就必須將原有的PLC教學項目結合觸摸屏控制技術進行加工處理，重新開發出一些適合中職學生學習的屏控基礎教學項目。

比如三盞彩燈的流水燈光控制系統，原來的控制要求為：一是當按下啟動按鈕SB0時，彩燈HL0點亮，0.5s后，HL0熄滅L1點亮；再過0.5s后，HLl熄滅HL2點亮；再過0.5S后，HL2熄滅HL0重新被點亮，以此循環下去。二是當按下停止按鈕SBl時，三盞彩燈立即停止工作。

加工設計后的控制要求變為：一是當按下觸摸屏上的啟動按鈕SB0時，彩燈HL0點亮，0.5s后，HL0熄滅HLl點亮；再過0.5s后，HLl熄滅HL2點亮；再過0.5s后，HL2熄滅HL0重新被點亮，以此循環下去。二是當按下觸摸屏上的停止按鈕SBl時，三盞彩燈立即停止工作。

在這個項目中，筆者將原來的實物啟停按鈕換成了觸摸屏面中的啟停按鈕。這樣有效地將PLC與觸摸屏結合在一個項目中。這個屏控教學項目學習難度不大，適合中職生學習。教師通過開發、設計這些類似的屏控項目教學，讓中職生在學習PLC的基礎上不斷地接觸到觸摸屏控制技術。他們通過接觸、操作和反復練習，從中不斷地積累屏控經驗，進而不斷提高了觸摸屏控制技術。盡管中職生分析與理解問題的能力較差，但是在教師的正確指導下，在他們自己的不斷努力下，中職生是可以學會使用觸摸屏的。對于項目中所用到的觸摸屏，又類似學生手中智能手機屏，這又能極大地提高了他們的學習興趣。

2.設計屏控可視畫面，記錄現場有用信息

目前市場上觸摸屏種類很多，雖然它們的軟件使用方法不同，但是設計控制界面的原理都很相似。在教學中，教師只需指導學生學習其中一款觸摸屏即可。

觸摸屏不僅可以實現觸摸控制功能，還可以實現顯示現場的相關信息功能，這樣比較方便滿足現場的工控需求。對于初學者來說，教師可以指導他們從簡單的屏控界面入手，一步一步地加深練習。當然對于中職生來說，教師必須結合他們的學習特點和學習能力，量力而定。教師一方面可以逐步加深觸摸屏可視畫面的制作難度，另一方面也可以引導學生自己去查閱資料實現更高要求的屏控任務。在這個過程中，讓他們通過加強練習，不斷思考，從而慢慢地提升自己的觸摸屏控制能力。俗話說“師傅領進門，修行在個人”。一旦學生熟悉了觸摸屏可視畫面的基本制作方法之后，他們就有能力學習更高難度的屏控技術。

3.推進屏控人才培養，適用企業用工需求

企業的生產，依靠人才，依靠技術！在現代的生產企業中，PLC與觸摸屏結合控制技術已經得到了廣泛的應用。因此，在PLC實踐課堂中我們不僅要培養學生的PLC控制技術，還要大力推進學生學習觸摸屏控制技術。

在教學中，教師要根據學生的學習特點，適度降低學習要求，同時降低屏控技術的學習難度，讓學生能夠輕松地掌握觸摸屏基礎控制技術。例如在機械手將某工件由A處搬運到B處的控制系統中，原來的系統控制要求考慮比較全面，它不僅考慮到A處某工件供應方式，而且還考慮搬運到B處之后工件的處理方法。為了降低控制難度，教師可以對原來的控制要求進行加工處理，將A處某工件的供應方式和B處處理工件方法先去掉，僅僅讓中職生只考慮機械手將某工件由A處搬運到B處的控制要求。在此基礎上，對觸摸屏控制要求僅僅保留啟停、搬運工件總數和系統運行時間。教師通過這樣的方式對原有的項目進行處理，從而大大降低了項目的控制難度，有利于進一步推進中職生學習觸摸屏控制技術。

在PLC實踐課堂中，中職生通過PLC與觸摸屏綜合項目的實踐操作，不僅學會了PLC控制技術，而且也了解和掌握了觸摸屏的使用方法。只要中職生堅持不斷地學習，他們肯定能夠提高自己的工控能力，也更能夠適用于現代企業生產的用工需求。

三、應用效果

近年來，筆者先后在電工1301班和電工1401班的PLC實踐課堂中融入了觸摸屏控制技術教學，并進行了問卷調查，問卷調查結果如下表所示。

從表中不難看出，多數中職生不僅對觸摸屏控制技術感興趣，而且也能夠學會觸摸屏基礎控制技術。因此，在中職PLC實踐課堂中，教師應該根據目前企業生產的用工需求，讓更多中職生有機會接觸和學習觸摸屏控制技術，也讓更多的中職生有機會開闊視野、提高工控能力。只有這樣，維修電工專業的中職生才能夠更加滿足于現代企業生產中的工控人才需求。盡管目前還沒有適合中職生使用的觸摸屏教材，但是只要教師認真分析中職生學習特點和學習能力，精心設計屏控教學項目，我們完全可以讓中職生掌握一定的屏控技術。

（作者單位：平湖高級技工學校）