浅谈机电一体化中的接口问题

浅谈机电一体化中的接口问题

作者：贾云春

来源：《山东工业技术》2015年第08期

摘 要：现阶段，随着我国社会科技的发展，国民经济的深入健康发展，使原有的社会生产力发生了很大的改变，其中机电一体化成为现代科学技术发展的一种必然趋势。机电一体化的发展，使机电接口技术也有了一定的进一步。机电一体化中的接口技术，是机电一体化发展的组成内容。在实际工作中，结合机电工作实际状况，进一步分析机电一体化系统的接口技术设计以及内涵，对于深入探究机电接口技术对机电一体化发展的影响，具有重要的意义。本文将将要分析，机电一体化中的接口问题方面的内容，旨在更好的促进机电一体化的发展。 关键词：机电；一体化；接口；问题 0 前言

在现代科学技术发展的前提下，极大的推动了不同学科的交叉与渗透发展，也进一步促使工程领域的技术发生了改造与革命。在机械工程领域，微电子技术以及计算机技术的发展及其向机械工业的渗透发展，使机械工业的技术结构、产品结构、生产方式等都发生了一定的变化，机电一体化的发展获得了空前的发展。机电一体化的发展，主要是在其机构的主功能、动力功能、控制功能以及信息处理功能方面引进电子技术，有效的促进机械装置和电子化的设计、软件融为一体的总称。如何在实际工作中，结合科技的发展，在机电一体化发展中，重视机电一体化结构问题的处理方式，能够在一定程度上避免电子技术在应用过程中出现的问题。 1 机电一体化系统的组成分析

机电一体化作为对机械和电气两者进行彼此统一的一种新技术产物，其的产生和发展是科学技术发展和对于自动化技术要求日渐提高的形势所趋。在实际工作中，单纯的机械技术通常只能形成单一的机械产品，机械技术、信息技术等有效技术融合后，才能使其生产出具有机电一体化特点的多功能机电一体化产品。通常情况下，机电一体化系统主要包括动力源、传感器、控制系统、驱动系统以及执行机构五部分组成。同时由动力源、驱动系统、传感器进一步组成驱动反馈层，进而有效的控制整个系统的正常运行。在机电一体化系统中，执行机构是直行车。机电一体化系统中系统内部之间的信息和能力的交互、传递主要是通过各种机电的接口来连接和实现的。同时，各种机电接口也有着各种相关的技术用途。机电接口主要是用来实现各种系统设备相互连接运行的作用，在优化子系统功能发挥方面具有重要的影响。 因而，在机电一体化系统的应用中，结合实际工作的情况，针对不同接口的不同作用，有效的处理接口的问题，能够最大化的促使机电一体化系统的子系统功能发挥到最好的程度。因此，机电接口技术在机电一体化中占有很重要的地位。 2 机电一体化接口问题分析

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机电一体化也可以称之为机械电子工程学，是一个涉及信息技术、液压技术、自控技术、机械技术、微电子技术等多门学科的综合性技术。在机电一体化系统技术应用中，此技术通常分为机械、微电子系统两个部分，各个部分的连接都必须具有一定的条件，相关连接的条件就是所谓的多种机电接口。由于机械系统和微电子系统在性质上有比较大的差别，二者在工作中必须通过机电接口进行调整、匹配、缓冲才能确保机电系统的正常运行，因此，探讨机电一体化接口问题就非常重要。此外，机电一体化的各个分析由各个子系统组成。在机电一体化的接口一般被分为人机以及机电接口两类。 2.1 行电平转换和功率放大

机电一体化是一门跨很相对多种学科的综合性技术，是由信息技术、液压技术、自控技术、机械技术、微电子技术等互相结合而成的交叉技术学科。随着社会的逐渐进步，科技生产的技术不断发展需求，对机电一体化的技术水平要求越来越高，进而在一定程度上促进了机电一体化技术的发展改进和技术完善。随着科技生产的技术发展，在机电一体化中逐渐融入了网络技术、光纤技术、智能技术等新功能技术，促使了机电一体化技术越来越完善。在机电一体化系统中，一般微机的芯片都是TTL电平，相对而言其控制设备就不会完全固定为一种模式，因而进行电平转化成为一种必然的工作问题。其次，在进行大负载的过程中，还需要工作人员考虑功率放大的问题。在进行行电平转换和功率放大问题处理的过程中，必须注意实际工作中存在问题，以有效的避免在处理行电平转换和功率放大方面问题时，可能存在的潜在危险性问题。

2.2 抗干扰隔离

在机电一体化系统发展中，抗干扰隔离处理问题方面，为了制止干扰信号的串入，可以使用光电耦合器、继电器或者脉冲变压器等微机系统以及部分控制设备，有效的在相关的电器上进行隔离。抗干扰隔离问题的处理效果，也是影响整个机电一体化系统功能发挥的重要因素之一。在具体的机电工作中，相关工作人员必须结合实际的工作情况，进一步研究抗干扰隔离问题产生的原因或者有效的处理措施，才能进一步确保机电一体化系统功能的有效发挥，并不断的促进企业更好的适应社会经济的发展。因此，处理抗干扰隔离问题时，必须相对全面的考虑处理措施。

2.3 进行A/D或者 D/A转换

在机电一体化系统工作中，进行A/D或者 D/A转换主要是当机电系统遇到被控对象的检测以及控制信号为模拟量时，必须在微机系统和被控对象之间进行A/D或者 D/A转换的设置，才能进一步保障利用微机处理的数字量和被控模拟量之间的匹配问题。在具体的工作中，工作人员在进行A/D或者 D/A转换设置方面，应重视相关参数的设定或者检查工作，在必要的时候安排专业的技术人员进行设备或者标准参数的检查，以防止进行A/D或者 D/A转换时出现问题，影响整个机电系统功能的正常发挥。

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2.4 模拟信号输入接口

在机电一体化系统工作中，模拟信号输入接口，主要是反映被控对象运行状态信号是传感器或者变送器的输出信号。传感器或者变送器传输的信号，是模拟电压或者电流信号，在计算机设备的辅助下对被控对象进行的控制程序。一般而言，机电系统中位置检测用的差动变压器、温度检测用的热偶电阻或者转速用的测速发电机等设备，都会关系到模拟信号输入接口处理的问题。在获取反应系统运行状态的信号条件下，计算机一般只能接受数字信号，为了更好的获得准确可靠的信息数据，将模拟电信号转变成为数字信号接口处理的工作过程，就是模拟信号输入接口问题处理的关键。 2.5 模拟信号输出接口

模拟信号输出接口，大部分是用于机电一体化处理工作中，用于控制生产过程执行器的信号，通常指的是交流电动机变频速度、直流电动机调速器等模拟电压或者电流信号。在计算机设备的辅助作用下，通过计算机输出的数字信号以及有效的控制信号，进一步达到有效控制生产过程的发展目的。在处理模拟信号输出接口问题时，将数字信号转换成模拟电信号的接口，就是所谓的模拟信号输出接口。模拟信号输出接口的主要任务是将计算机输出的数字信号转化为电流信号或者一定的模拟电压。在此基础上，就可以有效的驱动相关的执行器，达到控制机电设备的目的。

2.6 开关信号通道接口

在机电一体化系统的发展中，开关信号通道接口的主要任务是在一定的时间内有效的处理一类最基本的输入或者输出的信号，通过自身的数字量或者开关量信号处理数据分析的问题。其中主要包括开关的断开与闭合、继电器或者解除其的释放与吸合、电动机的启动与停止等环节的工作。开关信号通道接口问题的处理，直接关系着机电一体化系统功能是否能够有效的发挥。开关信号通道接口的 处理问题，通常会被工作人员忽略。进一步防止开关信号通道接口处理问题的产生，是做好机电一体化工作的基础之一。因此，在处理开关信号通道接口问题时，相关的工作人员应时刻注意相关数据的分析。 2.7 输入通道接口

输入通道接口，主要是在机电一体化系统的工作中，将来自控制程序的开关信号、逻辑电平信号、系统的初始数据设置等信息在最短的时间内，传输给计算机设备进行数据分析。机电系统中存在的大部分信号，其实质都是一种电平各异的数字信号。进行输入通道接口数据处理时，应严格按照专业处理设备的标准进行分析，一旦发现问题，必须及时进行处理。因此，在输入通道接口程序分析中的一些数据，都应结合实际工作进行详尽的分析。 2.8 输出通道接口

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为了更好的发展机电一体化系统的工作，输出通道的接口，主要涉及开关信号输出通道的作用。输出通道接口进行设计时，由输出锁存器、驱动器以及输出口地址译码电路等构件组成。是为了确保内部与外部公共地隔离以及驱动开关执行器的功率不存在严重的问题。其主要工作程序是通过计算机进行逻辑运算的处理后，使开关信号传递给开关执行器的过程不受无关信号的干扰。其次，输出通道接口的过程，实质是逻辑数字的输出通道的工作性质，也被人们形象的称为数字输出通道。因此，输出通道接口问题的处理，也会直接影响机电一体化系统稳定的运行。为了进一步提高机电系统工作的效率，关注输出通道接口问题，是相对重要的一项工作。 3 结语

综上所述，随着我国社会经济的快速发展，工业化的发展水平也随之提高，机电一体化的发展趋势越来越明显。接口技术作为机电一体化系统中发挥着重要的衔接作用。技术接口作为研究机电一体化系统中接口问题的基本技术，是促使机电一体化系统中信息和能量传递以及转换的关键环节，并且能够使机电一体化系统的各个组成部分协调的进行工作。在机电一体化系统设计中，选择企业在生产过程中需要的相关设备，在各个设备之间适当的添加一定的接口，使各个设备能够形成相对完整的体系。因此，机电一体化的接口问题的处理效果，会很大程度的影响整个机电一体化系统的效率、稳定程度。 参考文献：

[1]韦程.浅谈机电一体化中的接口问题[J].广西大学学报，200934（z1）. [2]徐桂丰.探讨机电一体化中的接口问题[J].城市建设理论研究，2014（14）. [3]李小林.机电一体化接口技术探讨[J].科学与财富，2010，（06）：12.

[4]李景祥.机电一体化系统接口技术与系统总体技术[J].中国科技博览，2012（08）：28-28.