浅谈接口技术在机电一体化控制系统中的运用

张　举

（新疆焦煤（集团）有限公司洗煤厂新疆乌鲁木齐830025）

浅谈接口技术在机电一体化控制系统中的运用

张举

（新疆焦煤（集团）有限公司洗煤厂新疆乌鲁木齐830025）

随着信息技术等的发展，机电一体化已经成为一种发展趋势，同时也为人们的生产、生活提供了更多的便捷。接口是机电一体化产品的重要组成部分，有效运用接口，可以更好地将机电一体化产品中的各个组件有机地连接起来，使机电一体化产品的运行能够更加顺畅、有效。因此，接口技术的研究与运用，直接影响着机电一体化产品的运用效能，相关工作人员应该积极创新接口技术，满足机电一体化技术不断发展的需求，进而提高机电一体化产品的质量，更好地为人们的生产、生活服务。

接口技术机电一体化控制系统

一、接口技术在机电一体化控制系统的重要性

作为机电一体化中不可缺少的重要组成部分，机电接口是机电之间进行有效链接的必备元件。正是基于这样的分析，笔者以为，在机电一体化中应该注重接口技术的运用，以此来提高部件之间的有机连接，发挥接口的重要作用。接口技术运用于机电一体化中，应该在依据不同机械的类型和技术要求的基础上，注重接口的正确连接方式及其技术要求，以此来满足机电一体化控制系统的需要。

二、简述机电一体化接口与接口类型

机电一体化系统，即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。

三、机电接口的重要作用

1.机电接口有助于控制设备的电平稳定转换。利用机电接口能够有效地使微机的I/O芯片（一般都是TTL电平）实现有机的过渡和稳定，以避免机械的损伤。

2.机电接口有助于增强设备的抗干扰性。在接口处使用光电耦合器、脉冲变压器或继电器等把微机系统和控制设备在电器上加以隔离，能够提高机电的抗干扰性。

3.机电接口有助于A/D（D/A）的转换。在微机系统中，通过接口链接，使得彼此之间设置A/D和D/A转换电路，以保证微机所处理数据之间的一致性。

四、接口技术在机电一体化中的运用

1.概述接口技术。在机电一体化技术发展的过程中，接口技术是随之发展起来的新型技术。顾名思义，它是将机电一体化中各个组件、系统相互连接，使其发挥最佳效用的技术。接口技术在机电一体化产品中的应用，可以更加有效地使机电一体化产品中各个复杂的子系统模块之间有效地连接起来，促进其数据、信息的传递与转换，使机电一体化产品的性能得到提高。而随着接口技术的发展，机电一体化技术也将得到更快的发展，并将向着网络化、绿色化、智能化、模块化方向发展，机电一体化产品的性能也将越来越高，为人们生产、生活提供更多的便利。

2.接口技术在机电一体化中的运用。众所周知，接口技术在机电一体化中的应用，大大提高了机电一体化系统的性能，同时也促进了机电一体化技术的发展。

那么，接口技术到底是怎样运用到机电一体化系统中的呢？

（1）连接机电一体化系统中的各个子系统模块，充当“开关通道”。在机电一体化系统中，各个子系统模块相互连接，再通过电子系统进行智能化控制，将信息系统中的数据、信息进行传递与转换，使各个系统模块都能够在电子系统的控制下运作。要想实现以上功能，就必须有连续的电流，而在接口技术运用下的接口可以充当“开关通道”，工作人员只需正确操作开关执行器，为系统模块之间的连接提供连续的、平稳的电流，就可以有效实现以上功能。

（2）工作人员可以根据需要手动接口，满足工作需求。工作人员在操作监控机电一体化系统运作时，通过人机接口使系统按照工作人员的需要进行运作，这种被称为人机接口。人机接口主要分成输入与输出接口，工作人员只需按照需要将指令通过硬件输入系统，系统就会按照需要将指令编码成信息数据，并通过接口传递给各个系统模块，输出相应的状态、运行参数等，以实现工作人员监控机电一体化系统的目的，满足工作需要。

（3）运用接口技术，可以有效提高系统输出信号的质量。传统的机电一体化技术中，接口的运用还不是很成熟，导致系统显示的数据、信息等质量不高。随着接口技术的不断发展，越来越多的机电一体化系统在运用接口技术之后，有效地提高了数据、信息输出的质量。工作人员能够有效控制输出的数据、信息等运行参数，对这些数据、信息等进行有效的调整，就可以实现监控生产过程的目的。

五、接口技术在洗煤厂PLC自动化控制中的应用

PLC可编程控制器接口主要包括基本I/O接口及外设接口。

I/O接口分为输入接口及输出接口，是PLC与生产现场之间的连接部件，PLC通过输入接口可以检测被控对象的各种数据，以这些数据作为PLC对被控对象进行控制的依据，同时PLC又通过输出接口将处理结果送给被控对象以实现控制为目的。

同时PLC配有各种通信接口，这些通信接口一般都带有通信处理器，PLC通过这些通信接口可与监视器，打印机，其他PLC、计算机等设备实现通信，PLC与监视器连接，可将控制过程图像显示出来，与其他PLC连接，可组成多机系统连成网络，实现更大规模控制，与计算机连接，可组成多级分布式控制系统，实现控制欲管理相结合。

除上述接口外，PLC还有人机接口，人机接口装置是用来实现操作人员与PLC控制系统的对话，最简单、最普遍的人机接口装置由安装在控制台上的按钮，转换开关，指示灯，声光报警器等器件构成。

六、运用接口技术需要注意的问题

接口技术是在机电一体化技术上发展起来的，所以在运用接口技术的时候，需要注意以下问题：技术人员在运用接口技术将接口连接于各个子系统模块之间，需要注意接口技术是否与机电一体化技术相匹配，是否能够符合机电一体化产品在性能上的要求，这些都是技术人员需要思考的问题。只有合理选择、运用接口技术，才能为机电一体化产品的性能正常发挥起到基础的作用；任何技术在运用过程中，都需要进行调试，以确保技术运用的科学性、合理性与可靠性。同样，接口技术的运用也需要进行智能调试。一般来说，技术人员在运用接口技术连接各个子系统模块之后，就要及时地进行系统测试与接口的智能调试，这样才能在第一时间发现问题、解决问题，保证机电一体化产品的可靠运行，也可以为以后接口技术的发展提供参考；接口在使用过程中，人机接口是比较常见的，它是根据实际生产需要而进行的人工调整的接口，也就是说，这种接口是可调的。因此，技术人员运用接口技术必须积极思考机电一体化产品的实际生产效能，并注重接口技术的各项指标能够按照要求合理调控，结合实际情况运用接口技术。这样的接口技术才能保证机电一体化系统可以按照需要随时进行调控，实现智能化、网络化，提高接口技术的运用效果。

七、结束语

总而言之，在我国现阶段的工业发展过程中，随着我国工业化进程的不断深入，一些相关的技术也随之不断发展。而在机电一体化系统中，接口技术是其中一项极为重要的技术。在机电一体化系统的设计中，要根据各个部件的具体功能要求来具体选择适当的接口，注重接口的选择。只有做到这些，才能做到不仅可以提高机电一体化系统控制性能的需要，也能够做到确保系统运行的稳定性和可靠性。因此，笔者通过本文介绍了接口技术在机电一体化中的具体运用，便于读者参考及学习。

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