基于機(jī)電一體化系統(tǒng)接口技術(shù)的研究

譚宏

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

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化;接口技術(shù);實(shí)踐應(yīng)用分析

1 機(jī)電一體化中的接口技術(shù)

1.1 機(jī)電接口

1.1.1輸入接口

機(jī)電接口技術(shù)主要應(yīng)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(chǔ)單元來實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備以及相關(guān)信號的轉(zhuǎn)換。對于機(jī)電一體化的設(shè)備運(yùn)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(jī)電設(shè)備一體化的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。通常來講利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)就可以及時(shí)將數(shù)字模擬信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換并實(shí)現(xiàn)快速的輸出控制，按照數(shù)字化處理信息的要求進(jìn)行機(jī)械化的生產(chǎn)。并根據(jù)所處理的機(jī)械設(shè)備數(shù)字輸出信息進(jìn)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(jī)電設(shè)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(guān)來實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)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(jìn)行計(jì)算轉(zhuǎn)換為模擬輸出信號。通過機(jī)械生產(chǎn)的設(shè)備來識別輸出的模擬信號，實(shí)現(xiàn)機(jī)電企業(yè)設(shè)備生產(chǎn)的自動化控制管理工作，達(dá)到目前機(jī)械設(shè)備變頻生產(chǎn)控制的要求。

1.2 開關(guān)信號的通道接口

1.2.1輸入接口

在開關(guān)信號傳輸?shù)妮斎虢涌谖恢茫瑐鬏斖ǖ赖妮斎虢涌谑怯奢斎刖彌_器裝置來進(jìn)行信號隔離，進(jìn)而需要安裝電路信號轉(zhuǎn)換裝置以及運(yùn)行程序的原代碼編入裝置，此時(shí)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(guān)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(jìn)來的數(shù)字信號電平大多數(shù)同計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的電平不相符，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步進(jìn)行電平的數(shù)字轉(zhuǎn)換，同時(shí)使用降噪隔離手段，排除無關(guān)信號的干擾。

1.2.2輸出接口

在機(jī)電一體化控制系統(tǒng)的運(yùn)行操作中，對于開關(guān)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(guān)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(shè)計(jì)原理主要是把電子控制系統(tǒng)中央處理器計(jì)算完成的信號，進(jìn)行了數(shù)學(xué)邏輯處理以后，再次傳送到了機(jī)電控制系統(tǒng)當(dāng)中的開關(guān)控制器裝置上，例如機(jī)械電路系統(tǒng)中的繼電保護(hù)器，通過優(yōu)化DO輸出接口技術(shù)的方式，能夠很好地提升機(jī)電控制電路中的開關(guān)執(zhí)行速度，確保機(jī)電一體化控制系統(tǒng)的正常開關(guān)運(yùn)行。

1.3 人機(jī)接口

1.3.1輸入接口

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

1.3.2 輸出接口

機(jī)電控制系統(tǒng)中人機(jī)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(jià)格比較便宜，隨處都可以購買到，因而在工業(yè)機(jī)電一體化控制生產(chǎn)中的應(yīng)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(diǎn)陣式和七段式的發(fā)光二極管，點(diǎn)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(jìn)行信號顯示。

2 機(jī)電一體化中接口技術(shù)的應(yīng)用

2.1 實(shí)現(xiàn)同子系統(tǒng)模塊的連接

在接口技術(shù)的應(yīng)用下，實(shí)現(xiàn)各個(gè)子系統(tǒng)模塊的相互連接，能夠有效發(fā)揮“開關(guān)通道”的作用，并在此狀態(tài)下由電子系統(tǒng)進(jìn)行智能化控制，將整個(gè)信息系統(tǒng)中的信息與數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換與傳遞，確保各個(gè)子系統(tǒng)模塊的具體運(yùn)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(guān)功能的實(shí)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(shù)的應(yīng)用，則在其扮演“開關(guān)通道”作用的前提下，工作人員只需完成開關(guān)執(zhí)行器的正確操作，確保各個(gè)子系統(tǒng)模塊運(yùn)作中電流連接的平穩(wěn)性與連續(xù)性，進(jìn)而優(yōu)化相關(guān)功能的具體發(fā)揮。

2.2 機(jī)電一體化中接口技術(shù)的穩(wěn)定性

在機(jī)電接口沒有進(jìn)入機(jī)電一體化時(shí)，因?yàn)殡娮酉到y(tǒng)無法正確捕捉機(jī)械系統(tǒng)的輸出信號，導(dǎo)致實(shí)用性和可控性大大降低，機(jī)械系統(tǒng)對于直接由電子系統(tǒng)傳達(dá)的信號有著無法捕捉和識別的缺陷。所以智能的機(jī)電接口可以有效地解決了這個(gè)大麻煩，機(jī)電接口的強(qiáng)大功能中最重要的兩點(diǎn)，一是電子系統(tǒng)的輸出信號轉(zhuǎn)換成機(jī)械系統(tǒng)相對應(yīng)的可操作步驟，包括可實(shí)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(jī)械系統(tǒng)，完成機(jī)電一體化系統(tǒng)正常運(yùn)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(jī)電接口被當(dāng)做確保機(jī)電一體化系統(tǒng)中的開關(guān)信號以及開關(guān)信號的通道接口。

2.3 優(yōu)化系統(tǒng)輸出信號質(zhì)量

機(jī)電一體化傳統(tǒng)建設(shè)中，接口技術(shù)作用發(fā)揮不夠全面，進(jìn)而導(dǎo)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(shù)的不斷發(fā)展，其在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)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(yīng)用中的相關(guān)運(yùn)行參數(shù)可由工作人員進(jìn)行控制，并對其予以適當(dāng)調(diào)整，以優(yōu)化對機(jī)電一體化系統(tǒng)生產(chǎn)過程的監(jiān)控質(zhì)量。

3 機(jī)電接口技術(shù)與機(jī)電一體化發(fā)展的關(guān)系

機(jī)電一體化技術(shù)的未來將如何發(fā)展，與社會需求有著密切的相關(guān)性。機(jī)電一體化技術(shù)是在機(jī)械技術(shù)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，必然擁有機(jī)械技術(shù)所擁有的優(yōu)勢，因而在實(shí)際應(yīng)用中，無疑是最合適的。由于機(jī)電一體化技術(shù)集合了信息技術(shù)等，因而其優(yōu)勢更加顯著。在機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的簡單結(jié)合之初，已經(jīng)初步擁有了機(jī)電一體化技術(shù)的雛形。在此期間，其接口也比較簡單。在機(jī)電一體化技術(shù)不斷的發(fā)展過程中，機(jī)電一體化產(chǎn)品越來越趨于復(fù)雜化，因而相應(yīng)的系統(tǒng)內(nèi)部的接口也不復(fù)最初的簡單。在智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化的現(xiàn)今，機(jī)電一體化也正在向此方向邁進(jìn)。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(jìn)。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(shù)融合也應(yīng)該有一定的作用。

4 結(jié)語

機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，帶動著機(jī)電接口技術(shù)的發(fā)展，這讓二者之間聯(lián)系更加緊密。實(shí)際上，機(jī)電一體化系統(tǒng)中的接口技術(shù)在應(yīng)用過程中，對于實(shí)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(yīng)的支持要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉杰.接口技術(shù)在機(jī)電一體化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品.2017（16）