基于機電一體化系統(tǒng)接口技術的研究

譚宏

摘要：在過去的一段時間機電系統(tǒng)中的接口技術已經(jīng)走向正規(guī)，在一代人的發(fā)奮圖強下機電一體化系統(tǒng)技術中的接口技術重要性和功效性也穩(wěn)步提升。闡述了機電一體化系統(tǒng)中接口技術的關鍵實質(zhì)，繼而對接口技術在機電儀化系統(tǒng)中的操縱做出實質(zhì)的剖判和斟酌，對接口技術在機電一體化系統(tǒng)的發(fā)展有一定的幫助。

關鍵詞：機電一體化;接口技術;實踐應用分析

1 機電一體化中的接口技術

1.1 機電接口

1.1.1輸入接口

機電接口技術主要應用到數(shù)據(jù)模擬信號上，對于輸入的單元接口而言需要通過被控制的基礎單元來實現(xiàn)機械設備以及相關信號的轉(zhuǎn)換。對于機電一體化的設備運轉(zhuǎn)來講，通過控制電路系統(tǒng)模擬信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號的要求，完成機電設備一體化的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。通常來講利用計算機系統(tǒng)就可以及時將數(shù)字模擬信息進行轉(zhuǎn)換并實現(xiàn)快速的輸出控制，按照數(shù)字化處理信息的要求進行機械化的生產(chǎn)。并根據(jù)所處理的機械設備數(shù)字輸出信息進行電流模擬信號的調(diào)節(jié)，完成電路系統(tǒng)的快速信號轉(zhuǎn)換。

1.1.2輸出接口

對于目前的機電設備一體化輸出接口而言主要采用控制信號的模擬輸出端口，通過控制數(shù)字信號電路以及電路系統(tǒng)的模擬信號開關來實現(xiàn)準確控制。在輸出接口的某些位置一般會將中央處理單元控制的某些數(shù)據(jù)信息進行計算轉(zhuǎn)換為模擬輸出信號。通過機械生產(chǎn)的設備來識別輸出的模擬信號，實現(xiàn)機電企業(yè)設備生產(chǎn)的自動化控制管理工作，達到目前機械設備變頻生產(chǎn)控制的要求。

1.2 開關信號的通道接口

1.2.1輸入接口

在開關信號傳輸?shù)妮斎虢涌谖恢?，傳輸通道的輸入接口是由輸入緩沖器裝置來進行信號隔離，進而需要安裝電路信號轉(zhuǎn)換裝置以及運行程序的原代碼編入裝置，此時輸入接口位置的主要工作就是調(diào)整信號，并將信號傳遞給電子控制系統(tǒng)，所以開關信號傳輸?shù)妮斎虢涌谟直唤凶鲾?shù)字DI通道，需要注意的是，接口進來的數(shù)字信號電平大多數(shù)同計算機控制系統(tǒng)的電平不相符，應當進一步進行電平的數(shù)字轉(zhuǎn)換，同時使用降噪隔離手段，排除無關信號的干擾。

1.2.2輸出接口

在機電一體化控制系統(tǒng)的運行操作中，對于開關信號的輸入接口裝置主要是由輸出儲存器，輸出驅(qū)動裝置以及指令地址編譯碼構(gòu)成。從理論上來講，開關信號的輸出接口通道為DO型數(shù)字通道，這種DO型數(shù)字通道的設計原理主要是把電子控制系統(tǒng)中央處理器計算完成的信號，進行了數(shù)學邏輯處理以后，再次傳送到了機電控制系統(tǒng)當中的開關控制器裝置上，例如機械電路系統(tǒng)中的繼電保護器，通過優(yōu)化DO輸出接口技術的方式，能夠很好地提升機電控制電路中的開關執(zhí)行速度，確保機電一體化控制系統(tǒng)的正常開關運行。

1.3 人機接口

1.3.1輸入接口

在工業(yè)機電一體化生產(chǎn)和控制操作時，人機接口主要指的是連接我們?nèi)祟愅瑱C電控制系統(tǒng)之間的信息傳遞裝置。拔盤和鍵盤都屬于計算機操作系統(tǒng)中的輸入設備，通過拔盤輸入的方式，可以修改系數(shù)，實現(xiàn)對簡單目標的技術操控，以“BCD”碼方式將數(shù)據(jù)輸入到計算機控制系統(tǒng)中。

1.3.2 輸出接口

機電控制系統(tǒng)中人機接口輸出裝置，主要是針對LED顯示裝置來說的，而且LED顯示燈價格比較便宜，隨處都可以購買到，因而在工業(yè)機電一體化控制生產(chǎn)中的應用也比較多，目前我國工廠中所使用的LED顯示裝置主要是點陣式和七段式的發(fā)光二極管，點陣式的LED顯示燈可以展現(xiàn)出多樣化的文字，一般會在較大的顯示屏幕中使用，而七段式的LED燈就比較簡單一些，通過電平值的不同來進行信號顯示。

2 機電一體化中接口技術的應用

2.1 實現(xiàn)同子系統(tǒng)模塊的連接

在接口技術的應用下，實現(xiàn)各個子系統(tǒng)模塊的相互連接，能夠有效發(fā)揮“開關通道”的作用，并在此狀態(tài)下由電子系統(tǒng)進行智能化控制，將整個信息系統(tǒng)中的信息與數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換與傳遞，確保各個子系統(tǒng)模塊的具體運作均在電子系統(tǒng)的掌控中。在常規(guī)連接活動中，上述相關功能的實現(xiàn)有所受限，主要為難以確保電流的連續(xù)性，而基于接口技術的應用，則在其扮演“開關通道”作用的前提下，工作人員只需完成開關執(zhí)行器的正確操作，確保各個子系統(tǒng)模塊運作中電流連接的平穩(wěn)性與連續(xù)性，進而優(yōu)化相關功能的具體發(fā)揮。

2.2 機電一體化中接口技術的穩(wěn)定性

在機電接口沒有進入機電一體化時，因為電子系統(tǒng)無法正確捕捉機械系統(tǒng)的輸出信號，導致實用性和可控性大大降低，機械系統(tǒng)對于直接由電子系統(tǒng)傳達的信號有著無法捕捉和識別的缺陷。所以智能的機電接口可以有效地解決了這個大麻煩，機電接口的強大功能中最重要的兩點，一是電子系統(tǒng)的輸出信號轉(zhuǎn)換成機械系統(tǒng)相對應的可操作步驟，包括可實行的模擬電壓信號和模擬電流信號，二是對于電子系統(tǒng)成功對接機械系統(tǒng)，完成機電一體化系統(tǒng)正常運行的目的，讓該系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性、可控性和便捷性得到質(zhì)的飛躍。這也是為機電接口被當做確保機電一體化系統(tǒng)中的開關信號以及開關信號的通道接口。

2.3 優(yōu)化系統(tǒng)輸出信號質(zhì)量

機電一體化傳統(tǒng)建設中，接口技術作用發(fā)揮不夠全面，進而導致系統(tǒng)信息、數(shù)據(jù)等質(zhì)量相對較差，而近年來，隨著接口技術的不斷發(fā)展，其在機電一體化系統(tǒng)中的應用效果不斷突顯，使得新信息與數(shù)據(jù)的輸出質(zhì)量不斷改善與優(yōu)化。具體而言，其應用中的相關運行參數(shù)可由工作人員進行控制，并對其予以適當調(diào)整，以優(yōu)化對機電一體化系統(tǒng)生產(chǎn)過程的監(jiān)控質(zhì)量。

3 機電接口技術與機電一體化發(fā)展的關系

機電一體化技術的未來將如何發(fā)展，與社會需求有著密切的相關性。機電一體化技術是在機械技術的基礎上產(chǎn)生的，必然擁有機械技術所擁有的優(yōu)勢，因而在實際應用中，無疑是最合適的。由于機電一體化技術集合了信息技術等，因而其優(yōu)勢更加顯著。在機械技術與電子技術的簡單結(jié)合之初，已經(jīng)初步擁有了機電一體化技術的雛形。在此期間，其接口也比較簡單。在機電一體化技術不斷的發(fā)展過程中，機電一體化產(chǎn)品越來越趨于復雜化，因而相應的系統(tǒng)內(nèi)部的接口也不復最初的簡單。在智能化、模塊化、網(wǎng)絡化的現(xiàn)今，機電一體化也正在向此方向邁進。在此形勢下，系統(tǒng)各部分的結(jié)合、信息傳遞和反饋必然將得到改進。如此一來，接口將會受到更高的要求限制，具體而言，即在保持一致性的情況下接口對于系統(tǒng)信息和能量的傳遞、技術融合也應該有一定的作用。

4 結(jié)語

機電一體化技術的發(fā)展，帶動著機電接口技術的發(fā)展，這讓二者之間聯(lián)系更加緊密。實際上，機電一體化系統(tǒng)中的接口技術在應用過程中，對于實現(xiàn)同子系統(tǒng)模塊的連接，手動接口，滿足工作需求，優(yōu)化系統(tǒng)輸出信號質(zhì)量都有相應的支持要求。

參考文獻：

[1]劉杰.接口技術在機電一體化控制系統(tǒng)中的應用[J].中國新技術新產(chǎn)品.2017（16）