觸摸屏技術(shù)在中職PLC實(shí)踐課堂教學(xué)中的應(yīng)用

許光武

摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步，單純的PLC控制技術(shù)早已滿足不了企業(yè)發(fā)展的需求。許多企業(yè)在生產(chǎn)中，不僅要求采用PLC進(jìn)行控制，而且還要求具有一定的人機(jī)界面控制?，F(xiàn)在企業(yè)中多采用觸摸屏來(lái)實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面。因此，教師除了教會(huì)學(xué)生PLC基礎(chǔ)知識(shí)之外，還必須讓學(xué)生掌握觸摸屏控制技術(shù)。然而目前市場(chǎng)上還很難找到適合中職生使用的《觸摸屏控制技術(shù)》教材，所以，本文分析提出，在教學(xué)中教師必須自己開(kāi)發(fā)PLC與觸摸屏相結(jié)合的教學(xué)項(xiàng)目，大力培養(yǎng)培觸摸屏技術(shù)人才，以便于滿足不同企業(yè)生產(chǎn)的用人需要。

關(guān)鍵詞：觸摸屏技術(shù) 實(shí)踐課堂 工控需求

技術(shù)進(jìn)步是企業(yè)發(fā)展的動(dòng)力，企業(yè)生產(chǎn)需要技術(shù)型人才。對(duì)于我們中職學(xué)校來(lái)說(shuō)，這里就是培養(yǎng)技術(shù)型人才的搖籃。目前，PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用課程依然是中職學(xué)校維修電工專業(yè)的核心專業(yè)課程之一。但是隨著社會(huì)的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步，單純的PLC控制技術(shù)早已滿足不了企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需求。在許多企業(yè)生產(chǎn)中，他們不僅要對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制，而且還要具有一定的人機(jī)界面進(jìn)行可視化監(jiān)控?，F(xiàn)在，他們多采用觸摸屏來(lái)實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面的監(jiān)控。因此，為了適應(yīng)企業(yè)發(fā)展的人才需求，教師除了教會(huì)學(xué)生PLC知識(shí)之外，還必須教會(huì)學(xué)生觸摸屏基本的控制技術(shù)。然而，現(xiàn)在還很難找到適合中職生使用的《觸摸屏控制技術(shù)》教材。為此，在教學(xué)中教師該如何將觸摸屏控制技術(shù)融入到中職PLC實(shí)踐課堂教學(xué)中呢？這是值得我們思考的問(wèn)題。

一、中職PLC實(shí)踐課堂教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

現(xiàn)在很多中職學(xué)校PLC多采用掛箱式工作臺(tái)。這些PLC掛箱模塊可以隨意調(diào)換，極大地方便了課堂教學(xué)。盡管如此，這對(duì)于中職生技術(shù)型人才培養(yǎng)還是容易產(chǎn)生以下幾點(diǎn)問(wèn)題。

1.有限的掛箱模塊教學(xué)，難以設(shè)計(jì)更高層次的教學(xué)項(xiàng)目

常見(jiàn)的PLC掛箱教學(xué)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(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制模塊等。

在課堂中，教師可以利用這些掛箱模塊開(kāi)展PLC項(xiàng)目教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生也可以通過(guò)這些掛箱的學(xué)習(xí)和使用，輕松地學(xué)會(huì)PLC基礎(chǔ)控制技術(shù)。但是由于這些掛箱教學(xué)資源的有限性和局限性，在教學(xué)中教師很難設(shè)計(jì)更高層次的PLC教學(xué)項(xiàng)目，學(xué)生也只能停留在PLC基本控制技術(shù)的學(xué)習(xí)上。

2.快速的程序運(yùn)行，難以記清現(xiàn)場(chǎng)有用的控制信息

在很多情況下，我們不但要對(duì)生產(chǎn)過(guò)程加以控制，而且還要記錄現(xiàn)場(chǎng)一些有用的監(jiān)控信息，比如，系統(tǒng)工作的時(shí)間、加工產(chǎn)品的數(shù)量、加工產(chǎn)品的合格率以及系統(tǒng)故障報(bào)警情況等。

對(duì)于這些監(jiān)控的信息，有的可以直接采用人工的方式進(jìn)行記錄，有的不行。即使有的現(xiàn)場(chǎng)信息能夠采用人工觀察方式記錄，但是這樣既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，還容易產(chǎn)生記錄錯(cuò)誤。因此僅靠PLC的控制技術(shù)，還無(wú)法實(shí)現(xiàn)這個(gè)方面的控制要求。

3.單純的PLC知識(shí)學(xué)習(xí)，難以滿足企業(yè)生產(chǎn)的工控需求

一般情況下，在中職PLC課堂教學(xué)中教師僅僅只教PLC的基礎(chǔ)知識(shí)，中職生也只能學(xué)習(xí)單純的PLC基本線路安裝方法與編程方法。這樣一來(lái)，學(xué)生所掌握的PLC技能僅僅停留在PLC簡(jiǎn)單的應(yīng)用上，這樣遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需求。

在很多情況下，企業(yè)的生產(chǎn)需要實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面控制與監(jiān)控，他們往往會(huì)將PLC和觸摸屏結(jié)合在一起應(yīng)用。如果我們的學(xué)生從未見(jiàn)過(guò)觸摸屏，更未使用過(guò)觸摸屏，那么又怎么能適用企業(yè)生產(chǎn)的需要呢？這就足以說(shuō)明我們培養(yǎng)的人才并不是企業(yè)生產(chǎn)所需的真正人才，這是我們?cè)谌瞬排囵B(yǎng)上出現(xiàn)了技術(shù)型缺失。

二、中職PLC實(shí)踐課堂實(shí)施策略

1.開(kāi)發(fā)屏控教學(xué)項(xiàng)目，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

翻閱書籍，我們可以查到一些PLC與觸摸屏結(jié)合在一起的教學(xué)項(xiàng)目，但是這些教學(xué)項(xiàng)目大多數(shù)都不是基礎(chǔ)的屏控教學(xué)項(xiàng)目，也不適合于中職PLC課堂基礎(chǔ)教學(xué)。在這種情況下，對(duì)于教師來(lái)說(shuō)，如果我們要想培養(yǎng)企業(yè)所需要的工控技術(shù)人才，就必須將原有的PLC教學(xué)項(xiàng)目結(jié)合觸摸屏控制技術(shù)進(jìn)行加工處理，重新開(kāi)發(fā)出一些適合中職學(xué)生學(xué)習(xí)的屏控基礎(chǔ)教學(xué)項(xiàng)目。

比如三盞彩燈的流水燈光控制系統(tǒng)，原來(lái)的控制要求為：一是當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕SB0時(shí)，彩燈HL0點(diǎn)亮，0.5s后，HL0熄滅L1點(diǎn)亮；再過(guò)0.5s后，HLl熄滅HL2點(diǎn)亮；再過(guò)0.5S后，HL2熄滅HL0重新被點(diǎn)亮，以此循環(huán)下去。二是當(dāng)按下停止按鈕SBl時(shí)，三盞彩燈立即停止工作。

加工設(shè)計(jì)后的控制要求變?yōu)椋阂皇钱?dāng)按下觸摸屏上的啟動(dòng)按鈕SB0時(shí)，彩燈HL0點(diǎn)亮，0.5s后，HL0熄滅HLl點(diǎn)亮；再過(guò)0.5s后，HLl熄滅HL2點(diǎn)亮；再過(guò)0.5s后，HL2熄滅HL0重新被點(diǎn)亮，以此循環(huán)下去。二是當(dāng)按下觸摸屏上的停止按鈕SBl時(shí)，三盞彩燈立即停止工作。

在這個(gè)項(xiàng)目中，筆者將原來(lái)的實(shí)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(jié)合在一個(gè)項(xiàng)目中。這個(gè)屏控教學(xué)項(xiàng)目學(xué)習(xí)難度不大，適合中職生學(xué)習(xí)。教師通過(guò)開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)這些類似的屏控項(xiàng)目教學(xué)，讓中職生在學(xué)習(xí)PLC的基礎(chǔ)上不斷地接觸到觸摸屏控制技術(shù)。他們通過(guò)接觸、操作和反復(fù)練習(xí)，從中不斷地積累屏控經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而不斷提高了觸摸屏控制技術(shù)。盡管中職生分析與理解問(wèn)題的能力較差，但是在教師的正確指導(dǎo)下，在他們自己的不斷努力下，中職生是可以學(xué)會(huì)使用觸摸屏的。對(duì)于項(xiàng)目中所用到的觸摸屏，又類似學(xué)生手中智能手機(jī)屏，這又能極大地提高了他們的學(xué)習(xí)興趣。

2.設(shè)計(jì)屏控可視畫面，記錄現(xiàn)場(chǎng)有用信息

目前市場(chǎng)上觸摸屏種類很多，雖然它們的軟件使用方法不同，但是設(shè)計(jì)控制界面的原理都很相似。在教學(xué)中，教師只需指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)其中一款觸摸屏即可。

觸摸屏不僅可以實(shí)現(xiàn)觸摸控制功能，還可以實(shí)現(xiàn)顯示現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)信息功能，這樣比較方便滿足現(xiàn)場(chǎng)的工控需求。對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，教師可以指導(dǎo)他們從簡(jiǎn)單的屏控界面入手，一步一步地加深練習(xí)。當(dāng)然對(duì)于中職生來(lái)說(shuō)，教師必須結(jié)合他們的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和學(xué)習(xí)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(dǎo)學(xué)生自己去查閱資料實(shí)現(xiàn)更高要求的屏控任務(wù)。在這個(gè)過(guò)程中，讓他們通過(guò)加強(qiáng)練習(xí)，不斷思考，從而慢慢地提升自己的觸摸屏控制能力。俗話說(shuō)“師傅領(lǐng)進(jìn)門，修行在個(gè)人”。一旦學(xué)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(xué)習(xí)更高難度的屏控技術(shù)。

3.推進(jìn)屏控人才培養(yǎng)，適用企業(yè)用工需求

企業(yè)的生產(chǎn)，依靠人才，依靠技術(shù)！在現(xiàn)代的生產(chǎn)企業(yè)中，PLC與觸摸屏結(jié)合控制技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。因此，在PLC實(shí)踐課堂中我們不僅要培養(yǎng)學(xué)生的PLC控制技術(shù)，還要大力推進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)觸摸屏控制技術(shù)。

在教學(xué)中，教師要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，適度降低學(xué)習(xí)要求，同時(shí)降低屏控技術(shù)的學(xué)習(xí)難度，讓學(xué)生能夠輕松地掌握觸摸屏基礎(chǔ)控制技術(shù)。例如在機(jī)械手將某工件由A處搬運(yùn)到B處的控制系統(tǒng)中，原來(lái)的系統(tǒng)控制要求考慮比較全面，它不僅考慮到A處某工件供應(yīng)方式，而且還考慮搬運(yùn)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(duì)原來(lái)的控制要求進(jìn)行加工處理，將A處某工件的供應(yīng)方式和B處處理工件方法先去掉，僅僅讓中職生只考慮機(jī)械手將某工件由A處搬運(yùn)到B處的控制要求。在此基礎(chǔ)上，對(duì)觸摸屏控制要求僅僅保留啟停、搬運(yùn)工件總數(shù)和系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間。教師通過(guò)這樣的方式對(duì)原有的項(xiàng)目進(jìn)行處理，從而大大降低了項(xiàng)目的控制難度，有利于進(jìn)一步推進(jìn)中職生學(xué)習(xí)觸摸屏控制技術(shù)。

在PLC實(shí)踐課堂中，中職生通過(guò)PLC與觸摸屏綜合項(xiàng)目的實(shí)踐操作，不僅學(xué)會(huì)了PLC控制技術(shù)，而且也了解和掌握了觸摸屏的使用方法。只要中職生堅(jiān)持不斷地學(xué)習(xí)，他們肯定能夠提高自己的工控能力，也更能夠適用于現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)的用工需求。

三、應(yīng)用效果

近年來(lái)，筆者先后在電工1301班和電工1401班的PLC實(shí)踐課堂中融入了觸摸屏控制技術(shù)教學(xué)，并進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查，問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果如下表所示。

從表中不難看出，多數(shù)中職生不僅對(duì)觸摸屏控制技術(shù)感興趣，而且也能夠?qū)W會(huì)觸摸屏基礎(chǔ)控制技術(shù)。因此，在中職PLC實(shí)踐課堂中，教師應(yīng)該根據(jù)目前企業(yè)生產(chǎn)的用工需求，讓更多中職生有機(jī)會(huì)接觸和學(xué)習(xí)觸摸屏控制技術(shù)，也讓更多的中職生有機(jī)會(huì)開(kāi)闊視野、提高工控能力。只有這樣，維修電工專業(yè)的中職生才能夠更加滿足于現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)中的工控人才需求。盡管目前還沒(méi)有適合中職生使用的觸摸屏教材，但是只要教師認(rèn)真分析中職生學(xué)習(xí)特點(diǎn)和學(xué)習(xí)能力，精心設(shè)計(jì)屏控教學(xué)項(xiàng)目，我們完全可以讓中職生掌握一定的屏控技術(shù)。

（作者單位：平湖高級(jí)技工學(xué)校）