接口技术在机电一体化控制系统中的有效应用

接口技术在机电一体化控制系统中的有效应用

张玉栋

（天津市东丽湖丽景生态科技发展有限公司天津东丽区300309）

摘要：在机电一体化应用的过程中，接口技术是一种重要的创新和发展，而且当前机电一体化技术在这一过程中也得到了非常迅猛的发展，所以接口技术也发挥着越来越关键的作用，所以在这一过程中，我们需要对其予以全面和细致的研究，只有这样，才能更好的保证机电一体化技术的应用效果。本文主要分析了机电一体化中的接口技术，以供参考和借鉴。

关键词：接口技术；机电一体化；控制系统；应用

引言

近几年来，全球电子科学技术正在飞速的发展，同时也为我国工业机电一体化技术的快速发展带来了巨大的冲击。众所周知，机电一体化的控制系统主要是由机械生产设备和计算机电子操作控制系统两部分组成，因而负责连接两部分系统的接口技术能否正常发挥控制和信号转换，将直接影响着工业机电一体化生产水平的高低。

一、简述接口、接口类型与接口连接方式

机电一体化系统，即是将机械系统与电子系统有机地联系到一起，从而发挥机械电子的优势，提高机电一体化产品的应用性能。而接口是机电一体化产品的重要组成部分，它是连接机械系统与电子系统各个模块的重要组件，具有调节、匹配、缓冲等性质，可以有效地转换电平、增加功率，使机电一体化产品的性能得到提高；一些技术人员将接口加设抗干扰材料，可以将电子系统与控制系统之间相互隔离，防止两个系统之间的信号受到干扰，影响电子系统与控制系统运行的可靠性；接口的运用，还可以进行电路转换，保证机电一体化产品中各个系统之间电流量的匹配，进而提高机电一体化产品的运行效率。

不同的机电一体化产品，其性能、工作原理等都存在差异，自然接口也不完全相同。也就是说，在运用接口技术连接子系统的各个模块时，需要运用到不同的接口。技术人员根据实际情况将接口分成两类，即机电接口与人机接口。机电接口是指执行机构驱动系统与传感器之间的接口，它可以模拟信息的输入与输出，并为机电一体化系统提供平稳的电流，以保证机电一体化产品能够保持一个有序的运行状态；人机接口是指工作人员或者技术人员与计算机之间的接口，这种接口可以将工作人员的指令，利用计算机网络进行编码形成有效的信息数据，并通过接口在各个子系统之间相互传递信息，以满足实际需要。

二、接口技术如何应用于机电一体化控制系统中

1浅议机电接口的应用

现代工厂在应用机电一体化系统进行生产操作与控制设计时，接口技术的应用起到不可或缺的作用，能够使机械设备的运行功率放大，同时实现机械生产系统和电子操作系统之间的数据转换，通常情况下计算机系统使用的都是I/O接口的芯片，因而在实际的工业生产中需要实施A/D技术转换，并针对机械生产中的操作步骤进行数字模拟化的技术转换。

1.1输入接口

机电接口技术的应用主要是针对模拟信号来说的，在输入接口处，需要针对被控制机械设备对象进行数据信息号的变换，在机电一体化系统的输入接口处，可以将电路系统中的模拟信号变成计算机处理系统所使用的数字信号，完成对机电一体化系统的控制转换，我们都知道，计算机操作控制系统只可以识别出数字类型的模拟信号，并且对其进行数字化的处理，在机械化的生产操作过程中，还需要进一步识别并处理机械设备的电压、电流模拟信号，才能够更好地完成电路系统中的工作信号转换，进而调节并控制机电一体化控制系统中的电路电压和电阻。

1.2输出接口

在机电一体化系统中的输出接口，主要是由控制型接口，模拟信号数学处理器以及电路系统中的模拟开关信号组成的，在输出接口的位置处，通常会把计算机中央处理所计算出来的数字信号性进行模拟信号转换，将计算机系统所下发的程序指令通过输出接口变成机械生产设备能够识别并应用的模拟操作信号，进而实现对工厂工业生产的机械自动化管理，完成远程操作并控制机械生产对象的现代化机电生产要求，经过机电输出接口的應用和实施，能够高效地完成对机械生产系统的变频控制，进行直流电和模拟型号之间的技术转换，可以更好地控制机电一体化生产进度。

2浅议开关信号通道接口的应用

在现代化工业机电一体化生产和操作控制中，对于电路系统中开关信号的处理也很重要，包括机电控制电路的开启和关闭，相关指示灯能否正常显示，机械控制电路中继电保护装置和基础装置的开关闭合情况，机械生产设备是否可以正常开始工作和停止作业。通常来说，开关信号大多采用的是二进制信号传输方式，用1代表“ON”的意思，用0来代表“OFF”也就是关闭的意思。

2.1输入接口

在开关信号传输的输入接口位置，传输通道的输入接口是由输入缓冲器装置来进行信号隔离，进而需要安装电路信号转换装置以及运行程序的原代码编入装置，此时输入接口位置的主要工作就是调整信号，并将信号传递给电子控制系统，所以开关信号传输的输入接口又被叫作数字DI通道，需要注意的是，接口进来的数字信号电平大多数同计算机控制系统的电平不相符，应当进一步进行电平的数字转换，同时使用降噪隔离手段，排除无关信号的干扰。

2.2输出接口

在机电一体化控制系统的运行操作中，对于开关信号的输入接口装置主要是由输出储存器，输出驱动装置以及指令地址编译码构成。从理论上来讲，开关信号的输出接口通道为DO型数字通道，这种DO型数字通道的设计原理主要是把电子控制系统中央处理器计算完成的信号，进行了数学逻辑处理以后，再次传送到了机电控制系统当中的开关控制器装置上，例如机械电路系统中的继电保护器，通过优化DO输出接口技术的方式，能够很好地提升机电控制电路中的开关执行速度，确保机电一体化控制系统的正常开关运行。

3简议人机接口的应用

3.1输入接口

在工业机电一体化生产和控制操作时，人机接口主要指的是连接我们人类同机电控制系统之间的信息传递装置。其中人机输入接口设计主要分为两种类型，一种是拔盘类型，另一种是键盘类型。拔盘和键盘都属于计算机操作系统中的输入设备，通过拔盘输入的方式，可以修改系数，实现对简单目标的技术操控，以“BCD”码方式将数据输入到计算机控制系统中。而使用键盘进行计算机语言编程，会稍微复杂一些，需要操作者熟练掌握ACCESS语言以及C语言才能完成。

3.2输出接口

机电控制系统中人机接口输出装置，主要是针对LED显示装置来说的，而且LED显示灯价格比较便宜，随处都可以购买到，因而在工业机电一体化控制生产中的应用也比较多，目前我国工厂中所使用的LED显示装置主要是点阵式和七段式的发光二极管，点阵式的LED显示灯可以展现出多样化的文字，一般会在较大的显示屏幕中使用，而七段式的LED灯就比较简单一些，通过电平值的不同来进行信号显示。

结论

总而言之，随着我国工业化进程的不断深入，各种相关技术也在不断发展。机电一体化技术作为促进工业化与机械化发展的重要技术之一，对我国社会建设与人们生活水平的提高有着重要的意义。而接口作为机电一体化产品的重要组成部分，接口技术的发展也影响着机电一体化技术的发展。所以，相关技术人员应该积极创新接口技术，从各个方面提高机电一体化产品的质量，进而促进机电一体化产品在社会建设中重要作用的发挥。

参考文献：

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