淺談機電一體化中的接口問題

賈云春（大同煤炭職業技術學院,山西 大同 037003）

淺談機電一體化中的接口問題

賈云春
（大同煤炭職業技術學院,山西 大同 037003）

現階段，隨著我國社會科技的發展，國民經濟的深入健康發展，使原有的社會生產力發生了很大的改變，其中機電一體化成為現代科學技術發展的一種必然趨勢。機電一體化的發展，使機電接口技術也有了一定的進一步。機電一體化中的接口技術，是機電一體化發展的組成內容。在實際工作中，結合機電工作實際狀況，進一步分析機電一體化系統的接口技術設計以及內涵，對于深入探究機電接口技術對機電一體化發展的影響，具有重要的意義。本文將將要分析，機電一體化中的接口問題方面的內容，旨在更好的促進機電一體化的發展。

機電;一體化;接口;問題

0 前言

在現代科學技術發展的前提下，極大的推動了不同學科的交叉與滲透發展，也進一步促使工程領域的技術發生了改造與革命。在機械工程領域，微電子技術以及計算機技術的發展及其向機械工業的滲透發展，使機械工業的技術結構、產品結構、生產方式等都發生了一定的變化，機電一體化的發展獲得了空前的發展。機電一體化的發展，主要是在其機構的主功能、動力功能、控制功能以及信息處理功能方面引進電子技術，有效的促進機械裝置和電子化的設計、軟件融為一體的總稱。如何在實際工作中，結合科技的發展，在機電一體化發展中，重視機電一體化結構問題的處理方式，能夠在一定程度上避免電子技術在應用過程中出現的問題。

1 機電一體化系統的組成分析

機電一體化作為對機械和電氣兩者進行彼此統一的一種新技術產物，其的產生和發展是科學技術發展和對于自動化技術要求日漸提高的形勢所趨。在實際工作中，單純的機械技術通常只能形成單一的機械產品，機械技術、信息技術等有效技術融合后，才能使其生產出具有機電一體化特點的多功能機電一體化產品。通常情況下，機電一體化系統主要包括動力源、傳感器、控制系統、驅動系統以及執行機構五部分組成。同時由動力源、驅動系統、傳感器進一步組成驅動反饋層，進而有效的控制整個系統的正常運行。在機電一體化系統中，執行機構是直行車。機電一體化系統中系統內部之間的信息和能力的交互、傳遞主要是通過各種機電的接口來連接和實現的。同時，各種機電接口也有著各種相關的技術用途。機電接口主要是用來實現各種系統設備相互連接運行的作用，在優化子系統功能發揮方面具有重要的影響。

因而，在機電一體化系統的應用中，結合實際工作的情況，針對不同接口的不同作用，有效的處理接口的問題，能夠最大化的促使機電一體化系統的子系統功能發揮到最好的程度。因此，機電接口技術在機電一體化中占有很重要的地位。

2 機電一體化接口問題分析

機電一體化也可以稱之為機械電子工程學，是一個涉及信息技術、液壓技術、自控技術、機械技術、微電子技術等多門學科的綜合性技術。在機電一體化系統技術應用中，此技術通常分為機械、微電子系統兩個部分，各個部分的連接都必須具有一定的條件，相關連接的條件就是所謂的多種機電接口。由于機械系統和微電子系統在性質上有比較大的差別，二者在工作中必須通過機電接口進行調整、匹配、緩沖才能確保機電系統的正常運行，因此，探討機電一體化接口問題就非常重要。此外，機電一體化的各個分析由各個子系統組成。在機電一體化的接口一般被分為人機以及機電接口兩類。

2.1 行電平轉換和功率放大

機電一體化是一門跨很相對多種學科的綜合性技術，是由信息技術、液壓技術、自控技術、機械技術、微電子技術等互相結合而成的交叉技術學科。隨著社會的逐漸進步，科技生產的技術不斷發展需求，對機電一體化的技術水平要求越來越高，進而在一定程度上促進了機電一體化技術的發展改進和技術完善。隨著科技生產的技術發展，在機電一體化中逐漸融入了網絡技術、光纖技術、智能技術等新功能技術，促使了機電一體化技術越來越完善。在機電一體化系統中，一般微機的芯片都是TTL電平，相對而言其控制設備就不會完全固定為一種模式，因而進行電平轉化成為一種必然的工作問題。其次，在進行大負載的過程中，還需要工作人員考慮功率放大的問題。在進行行電平轉換和功率放大問題處理的過程中，必須注意實際工作中存在問題，以有效的避免在處理行電平轉換和功率放大方面問題時，可能存在的潛在危險性問題。

2.2 抗干擾隔離

在機電一體化系統發展中，抗干擾隔離處理問題方面，為了制止干擾信號的串入，可以使用光電耦合器、繼電器或者脈沖變壓器等微機系統以及部分控制設備，有效的在相關的電器上進行隔離。抗干擾隔離問題的處理效果，也是影響整個機電一體化系統功能發揮的重要因素之一。在具體的機電工作中，相關工作人員必須結合實際的工作情況，進一步研究抗干擾隔離問題產生的原因或者有效的處理措施，才能進一步確保機電一體化系統功能的有效發揮，并不斷的促進企業更好的適應社會經濟的發展。因此，處理抗干擾隔離問題時，必須相對全面的考慮處理措施。

2.3 進行A/D或者 D/A轉換

在機電一體化系統工作中，進行A/D或者 D/A轉換主要是當機電系統遇到被控對象的檢測以及控制信號為模擬量時，必須在微機系統和被控對象之間進行A/D或者 D/A轉換的設置，才能進一步保障利用微機處理的數字量和被控模擬量之間的匹配問題。在具體的工作中，工作人員在進行A/D或者 D/A轉換設置方面，應重視相關參數的設定或者檢查工作，在必要的時候安排專業的技術人員進行設備或者標準參數的檢查，以防止進行A/D或者 D/A轉換時出現問題，影響整個機電系統功能的正常發揮。

2.4 模擬信號輸入接口

在機電一體化系統工作中，模擬信號輸入接口，主要是反映被控對象運行狀態信號是傳感器或者變送器的輸出信號。傳感器或者變送器傳輸的信號，是模擬電壓或者電流信號，在計算機設備的輔助下對被控對象進行的控制程序。一般而言，機電系統中位置檢測用的差動變壓器、溫度檢測用的熱偶電阻或者轉速用的測速發電機等設備，都會關系到模擬信號輸入接口處理的問題。在獲取反應系統運行狀態的信號條件下，計算機一般只能接受數字信號，為了更好的獲得準確可靠的信息數據，將模擬電信號轉變成為數字信號接口處理的工作過程，就是模擬信號輸入接口問題處理的關鍵。

2.5 模擬信號輸出接口

模擬信號輸出接口，大部分是用于機電一體化處理工作中，用于控制生產過程執行器的信號，通常指的是交流電動機變頻速度、直流電動機調速器等模擬電壓或者電流信號。在計算機設備的輔助作用下，通過計算機輸出的數字信號以及有效的控制信號，進一步達到有效控制生產過程的發展目的。在處理模擬信號輸出接口問題時，將數字信號轉換成模擬電信號的接口，就是所謂的模擬信號輸出接口。模擬信號輸出接口的主要任務是將計算機輸出的數字信號轉化為電流信號或者一定的模擬電壓。在此基礎上，就可以有效的驅動相關的執行器，達到控制機電設備的目的。

2.6 開關信號通道接口

在機電一體化系統的發展中，開關信號通道接口的主要任務是在一定的時間內有效的處理一類最基本的輸入或者輸出的信號，通過自身的數字量或者開關量信號處理數據分析的問題。其中主要包括開關的斷開與閉合、繼電器或者解除其的釋放與吸合、電動機的啟動與停止等環節的工作。開關信號通道接口問題的處理，直接關系著機電一體化系統功能是否能夠有效的發揮。開關信號通道接口的 處理問題，通常會被工作人員忽略。進一步防止開關信號通道接口處理問題的產生，是做好機電一體化工作的基礎之一。因此，在處理開關信號通道接口問題時，相關的工作人員應時刻注意相關數據的分析。

2.7 輸入通道接口

輸入通道接口，主要是在機電一體化系統的工作中，將來自控制程序的開關信號、邏輯電平信號、系統的初始數據設置等信息在最短的時間內，傳輸給計算機設備進行數據分析。機電系統中存在的大部分信號，其實質都是一種電平各異的數字信號。進行輸入通道接口數據處理時，應嚴格按照專業處理設備的標準進行分析，一旦發現問題，必須及時進行處理。因此，在輸入通道接口程序分析中的一些數據，都應結合實際工作進行詳盡的分析。

2.8 輸出通道接口

為了更好的發展機電一體化系統的工作，輸出通道的接口，主要涉及開關信號輸出通道的作用。輸出通道接口進行設計時，由輸出鎖存器、驅動器以及輸出口地址譯碼電路等構件組成。是為了確保內部與外部公共地隔離以及驅動開關執行器的功率不存在嚴重的問題。其主要工作程序是通過計算機進行邏輯運算的處理后，使開關信號傳遞給開關執行器的過程不受無關信號的干擾。其次，輸出通道接口的過程，實質是邏輯數字的輸出通道的工作性質，也被人們形象的稱為數字輸出通道。因此，輸出通道接口問題的處理，也會直接影響機電一體化系統穩定的運行。為了進一步提高機電系統工作的效率，關注輸出通道接口問題，是相對重要的一項工作。

3 結語

綜上所述，隨著我國社會經濟的快速發展，工業化的發展水平也隨之提高，機電一體化的發展趨勢越來越明顯。接口技術作為機電一體化系統中發揮著重要的銜接作用。技術接口作為研究機電一體化系統中接口問題的基本技術，是促使機電一體化系統中信息和能量傳遞以及轉換的關鍵環節，并且能夠使機電一體化系統的各個組成部分協調的進行工作。在機電一體化系統設計中，選擇企業在生產過程中需要的相關設備，在各個設備之間適當的添加一定的接口，使各個設備能夠形成相對完整的體系。因此，機電一體化的接口問題的處理效果，會很大程度的影響整個機電一體化系統的效率、穩定程度。

[1]韋程.淺談機電一體化中的接口問題[J].廣西大學學報,200934(z1).

[2]徐桂豐.探討機電一體化中的接口問題[J].城市建設理論研究,2014(14).

[3]李小林.機電一體化接口技術探討[J].科學與財富,2010,(06):12. [4]李景祥.機電一體化系統接口技術與系統總體技術[J].中國科技博覽,2012(08):28-28.