張　舉

（新疆焦煤（集團）有限公司洗煤廠新疆烏魯木齊830025）

淺談接口技術(shù)在機電一體化控制系統(tǒng)中的運用

張舉

（新疆焦煤（集團）有限公司洗煤廠新疆烏魯木齊830025）

隨著信息技術(shù)等的發(fā)展，機電一體化已經(jīng)成為一種發(fā)展趨勢，同時也為人們的生產(chǎn)、生活提供了更多的便捷。接口是機電一體化產(chǎn)品的重要組成部分，有效運用接口，可以更好地將機電一體化產(chǎn)品中的各個組件有機地連接起來，使機電一體化產(chǎn)品的運行能夠更加順暢、有效。因此，接口技術(shù)的研究與運用，直接影響著機電一體化產(chǎn)品的運用效能，相關工作人員應該積極創(chuàng)新接口技術(shù)，滿足機電一體化技術(shù)不斷發(fā)展的需求，進而提高機電一體化產(chǎn)品的質(zhì)量，更好地為人們的生產(chǎn)、生活服務。

接口技術(shù)機電一體化控制系統(tǒng)

一、接口技術(shù)在機電一體化控制系統(tǒng)的重要性

作為機電一體化中不可缺少的重要組成部分，機電接口是機電之間進行有效鏈接的必備元件。正是基于這樣的分析，筆者以為，在機電一體化中應該注重接口技術(shù)的運用，以此來提高部件之間的有機連接，發(fā)揮接口的重要作用。接口技術(shù)運用于機電一體化中，應該在依據(jù)不同機械的類型和技術(shù)要求的基礎上，注重接口的正確連接方式及其技術(shù)要求，以此來滿足機電一體化控制系統(tǒng)的需要。

二、簡述機電一體化接口與接口類型

機電一體化系統(tǒng)，即將機械系統(tǒng)與電子系統(tǒng)有機地聯(lián)系到一起，從而發(fā)揮機械電子的優(yōu)勢，提高機電一體化產(chǎn)品的應用性能。而接口是機電一體化產(chǎn)品的重要組成部分，它是連接機械系統(tǒng)與電子系統(tǒng)各個模塊的重要組件，具有調(diào)節(jié)、匹配、緩沖等性質(zhì)，可以有效地轉(zhuǎn)換電平、增加功率，使機電一體化產(chǎn)品的性能得到提高；一些技術(shù)人員將接口加設抗干擾材料，可以將電子系統(tǒng)與控制系統(tǒng)之間相互隔離，防止兩個系統(tǒng)之間的信號受到干擾，影響電子系統(tǒng)與控制系統(tǒng)運行的可靠性。接口的運用，還可以進行電路轉(zhuǎn)換，保證機電一體化產(chǎn)品中各個系統(tǒng)之間電流量的匹配，進而提高機電一體化產(chǎn)品的運行效率。

不同的機電一體化產(chǎn)品，其性能、工作原理等都存在差異，自然接口也不完全相同。也就是說，在運用接口技術(shù)連接子系統(tǒng)的各個模塊時，需要運用到不同的接口。技術(shù)人員根據(jù)實際情況將接口分成兩類，即機電接口與人機接口。機電接口是指執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動系統(tǒng)與傳感器之間的接口，它可以模擬信息的輸入與輸出，并為機電一體化系統(tǒng)提供平穩(wěn)的電流，以保證機電一體化產(chǎn)品能夠保持一個有序的運行狀態(tài)。人機接口是指工作人員或者技術(shù)人員與計算機之間的接口，這種接口可以將工作人員的指令，利用計算機網(wǎng)絡進行編碼形成有效的信息數(shù)據(jù)，并通過接口在各個子系統(tǒng)之間相互傳遞信息，以滿足實際需要。

三、機電接口的重要作用

1.機電接口有助于控制設備的電平穩(wěn)定轉(zhuǎn)換。利用機電接口能夠有效地使微機的I/O芯片（一般都是TTL電平）實現(xiàn)有機的過渡和穩(wěn)定，以避免機械的損傷。

2.機電接口有助于增強設備的抗干擾性。在接口處使用光電耦合器、脈沖變壓器或繼電器等把微機系統(tǒng)和控制設備在電器上加以隔離，能夠提高機電的抗干擾性。

3.機電接口有助于A/D（D/A）的轉(zhuǎn)換。在微機系統(tǒng)中，通過接口鏈接，使得彼此之間設置A/D和D/A轉(zhuǎn)換電路，以保證微機所處理數(shù)據(jù)之間的一致性。

四、接口技術(shù)在機電一體化中的運用

1.概述接口技術(shù)。在機電一體化技術(shù)發(fā)展的過程中，接口技術(shù)是隨之發(fā)展起來的新型技術(shù)。顧名思義，它是將機電一體化中各個組件、系統(tǒng)相互連接，使其發(fā)揮最佳效用的技術(shù)。接口技術(shù)在機電一體化產(chǎn)品中的應用，可以更加有效地使機電一體化產(chǎn)品中各個復雜的子系統(tǒng)模塊之間有效地連接起來，促進其數(shù)據(jù)、信息的傳遞與轉(zhuǎn)換，使機電一體化產(chǎn)品的性能得到提高。而隨著接口技術(shù)的發(fā)展，機電一體化技術(shù)也將得到更快的發(fā)展，并將向著網(wǎng)絡化、綠色化、智能化、模塊化方向發(fā)展，機電一體化產(chǎn)品的性能也將越來越高，為人們生產(chǎn)、生活提供更多的便利。

2.接口技術(shù)在機電一體化中的運用。眾所周知，接口技術(shù)在機電一體化中的應用，大大提高了機電一體化系統(tǒng)的性能，同時也促進了機電一體化技術(shù)的發(fā)展。

那么，接口技術(shù)到底是怎樣運用到機電一體化系統(tǒng)中的呢？

（1）連接機電一體化系統(tǒng)中的各個子系統(tǒng)模塊，充當“開關通道”。在機電一體化系統(tǒng)中，各個子系統(tǒng)模塊相互連接，再通過電子系統(tǒng)進行智能化控制，將信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)、信息進行傳遞與轉(zhuǎn)換，使各個系統(tǒng)模塊都能夠在電子系統(tǒng)的控制下運作。要想實現(xiàn)以上功能，就必須有連續(xù)的電流，而在接口技術(shù)運用下的接口可以充當“開關通道”，工作人員只需正確操作開關執(zhí)行器，為系統(tǒng)模塊之間的連接提供連續(xù)的、平穩(wěn)的電流，就可以有效實現(xiàn)以上功能。

（2）工作人員可以根據(jù)需要手動接口，滿足工作需求。工作人員在操作監(jiān)控機電一體化系統(tǒng)運作時，通過人機接口使系統(tǒng)按照工作人員的需要進行運作，這種被稱為人機接口。人機接口主要分成輸入與輸出接口，工作人員只需按照需要將指令通過硬件輸入系統(tǒng)，系統(tǒng)就會按照需要將指令編碼成信息數(shù)據(jù)，并通過接口傳遞給各個系統(tǒng)模塊，輸出相應的狀態(tài)、運行參數(shù)等，以實現(xiàn)工作人員監(jiān)控機電一體化系統(tǒng)的目的，滿足工作需要。

（3）運用接口技術(shù)，可以有效提高系統(tǒng)輸出信號的質(zhì)量。傳統(tǒng)的機電一體化技術(shù)中，接口的運用還不是很成熟，導致系統(tǒng)顯示的數(shù)據(jù)、信息等質(zhì)量不高。隨著接口技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的機電一體化系統(tǒng)在運用接口技術(shù)之后，有效地提高了數(shù)據(jù)、信息輸出的質(zhì)量。工作人員能夠有效控制輸出的數(shù)據(jù)、信息等運行參數(shù)，對這些數(shù)據(jù)、信息等進行有效的調(diào)整，就可以實現(xiàn)監(jiān)控生產(chǎn)過程的目的。

五、接口技術(shù)在洗煤廠PLC自動化控制中的應用

PLC可編程控制器接口主要包括基本I/O接口及外設接口。

I/O接口分為輸入接口及輸出接口，是PLC與生產(chǎn)現(xiàn)場之間的連接部件，PLC通過輸入接口可以檢測被控對象的各種數(shù)據(jù)，以這些數(shù)據(jù)作為PLC對被控對象進行控制的依據(jù)，同時PLC又通過輸出接口將處理結(jié)果送給被控對象以實現(xiàn)控制為目的。

同時PLC配有各種通信接口，這些通信接口一般都帶有通信處理器，PLC通過這些通信接口可與監(jiān)視器，打印機，其他PLC、計算機等設備實現(xiàn)通信，PLC與監(jiān)視器連接，可將控制過程圖像顯示出來，與其他PLC連接，可組成多機系統(tǒng)連成網(wǎng)絡，實現(xiàn)更大規(guī)?？刂?，與計算機連接，可組成多級分布式控制系統(tǒng)，實現(xiàn)控制欲管理相結(jié)合。

除上述接口外，PLC還有人機接口，人機接口裝置是用來實現(xiàn)操作人員與PLC控制系統(tǒng)的對話，最簡單、最普遍的人機接口裝置由安裝在控制臺上的按鈕，轉(zhuǎn)換開關，指示燈，聲光報警器等器件構(gòu)成。

六、運用接口技術(shù)需要注意的問題

接口技術(shù)是在機電一體化技術(shù)上發(fā)展起來的，所以在運用接口技術(shù)的時候，需要注意以下問題：技術(shù)人員在運用接口技術(shù)將接口連接于各個子系統(tǒng)模塊之間，需要注意接口技術(shù)是否與機電一體化技術(shù)相匹配，是否能夠符合機電一體化產(chǎn)品在性能上的要求，這些都是技術(shù)人員需要思考的問題。只有合理選擇、運用接口技術(shù)，才能為機電一體化產(chǎn)品的性能正常發(fā)揮起到基礎的作用；任何技術(shù)在運用過程中，都需要進行調(diào)試，以確保技術(shù)運用的科學性、合理性與可靠性。同樣，接口技術(shù)的運用也需要進行智能調(diào)試。一般來說，技術(shù)人員在運用接口技術(shù)連接各個子系統(tǒng)模塊之后，就要及時地進行系統(tǒng)測試與接口的智能調(diào)試，這樣才能在第一時間發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，保證機電一體化產(chǎn)品的可靠運行，也可以為以后接口技術(shù)的發(fā)展提供參考；接口在使用過程中，人機接口是比較常見的，它是根據(jù)實際生產(chǎn)需要而進行的人工調(diào)整的接口，也就是說，這種接口是可調(diào)的。因此，技術(shù)人員運用接口技術(shù)必須積極思考機電一體化產(chǎn)品的實際生產(chǎn)效能，并注重接口技術(shù)的各項指標能夠按照要求合理調(diào)控，結(jié)合實際情況運用接口技術(shù)。這樣的接口技術(shù)才能保證機電一體化系統(tǒng)可以按照需要隨時進行調(diào)控，實現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡化，提高接口技術(shù)的運用效果。

七、結(jié)束語

總而言之，在我國現(xiàn)階段的工業(yè)發(fā)展過程中，隨著我國工業(yè)化進程的不斷深入，一些相關的技術(shù)也隨之不斷發(fā)展。而在機電一體化系統(tǒng)中，接口技術(shù)是其中一項極為重要的技術(shù)。在機電一體化系統(tǒng)的設計中，要根據(jù)各個部件的具體功能要求來具體選擇適當?shù)慕涌?，注重接口的選擇。只有做到這些，才能做到不僅可以提高機電一體化系統(tǒng)控制性能的需要，也能夠做到確保系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性。因此，筆者通過本文介紹了接口技術(shù)在機電一體化中的具體運用，便于讀者參考及學習。

［1］佘明輝.基于機電一體化系統(tǒng)接口技術(shù)的研究.江西電力職業(yè)技術(shù)學院學報，2006（4）.

［2］林鴻珍.關于機電一體化中接口技術(shù)的應用分析.中國電子商務，2010（12）.

［3］劉曉輝.接口技術(shù)在機電一體化中的應用淺析.科技致富向?qū)В?011（3）.

［4］張慧慧，鄭剛.機電接口技術(shù)的內(nèi)涵和發(fā)展.北京工業(yè)大學學報，2003（4）.