机电一体化接口技术探讨

机电一体化接口技术探讨

腾瑾飞

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摘要：接口技术是机电一体化设计应用中不可缺少的技术手段，在整个系统中承担着连接各工程模块的作用，从而实现一体化设计目标。文章首先对接口技术在机电一体化系统中的作用进行分析，进而探讨接口技术在机电一体化系统中的设计应用，以期为相关机电一体化系统研发工作提供参考。

关键词：接口技术；机电一体化；系统接口设计

引言

随着我国经济水平的有效提升和机电设备整体水平的不断进步，在机电一体化系统中的接口技术得到了越来越广泛的应用。在机电一体化应用的过程中，接口技术是一种重要的创新和发展，所以在这一过程中，我们需要对其予以全面和细致的研究，只有这样，才能更好地保证机电一体化技术的应用效果。

1接口技术在机电一体化系统中的作用

机电一体化系统由机械系统、电子系统两大部分组成，通过对其进行一体化设计，实现某方面的自动化综合控制功能。接口技术在机电一体化系统设计中主要负责连接各个子系统，实现机械系统与电子系统的有效结合。此外接口还具有调节、缓冲等功能，可以提高机电一体化系统使用性能，保证系统运行的安全性和稳定性。在接口技术的应用下，机械系统和电子系统可以分别进行较为独立的运行，然后通过接口完成数据交互，传达信息和指令，实现预期的系统功能目标。

因此，接口技术在机电一体化系统中占有重要地位，直接关系着一体化系统功能能否顺利实现。如果接口设计不合理，容易产生信号对冲、干扰、紊乱等问题，引发系统故障。在接口设计过程中，要充分考虑机电一体化系统的设计功能，判断各子系统能否通过接口进行有效的交互。此外，研发机电一体化系统的基本目标是提升工业生产效率及产品质量，由系统自动完成运行控制功能。因此，也需要保证接口运行效率和稳定性，避免机械系统、电子系统受到非常规信号干扰。在充分发挥接口技术的情况下，能够促进机电一体化系统设计水平的进一步提升。

2 接口技术在机电一体化控制系统的实施流程

2.1 机电系统与计算机系统的对接

机械系统在运作过程中通过电信号传输信息，电子系统对此类信号进行识别、改写与编译的成功率较低，此时需借助接口来完成信号的转译，同时对信号进行预处理，将经过预处理的数据输送到电子系统中。机电一体化控制系统的接口作为接口系统的主要组成部分，接口中还包含模拟信号设备。总的来说，机电一体化控制系统实施中，机械系统运行过程中产生的信号由传感器或变送器实现，信号被捕捉后经接口处理，随后将信息传送到电子系统。接口技术在机电系统中发挥着重要作用，可解决机械系统与电子系统的兼容性不足的问题，让二者紧密地连接在一起。

2.2 接口技术的稳定性

机电接口尚未接入机电系统时，由于电子系统无法准确识别信号，使电子系统的适用性大大下降。机械系统对电子系统传达的信号有着无法捕捉及识别的缺陷，利用接口技术可解决这一问题。机电接口在机电一体化系统中的应用可让机电系统的稳定性增加。首先，电子信号经过转码后变成机械系统可识别的信息，涉及电压信号、电流信号，机械系统可按照对应指令完成对应操作；其次，利用接口技术后，电子系统可以与机械系统直接对接，让机电一体化系统稳定运行，有助保证系统的安全性及稳定性，让其便捷性得到显著提升。接口技术的应用无疑保证了机电一体化控制系统信号控制能力，为电信号传输提供了可行通道。

3 接口技术在机电一体化控制系统的具体应用

3.1 机电接口技术的应用

机电一体化运行过程中，接口技术发挥着举足轻重的作用，可最大限度提升设备功率，确保机械生产系统和电子系统信息的有效转换。常规而言，计算机系统内置输入流与输出流芯片，在机械生产中借助A/D转换技术，将机械生产中的动作转化为数字信号。

3.1.1 输入接口

接口技术在机电一体化控制系统应用中，主要通过模拟信号的方式让机械与电子系统的信息进行互通。在数据交互中，输入接口饰演着重要角色，可将系统内部的模拟信号转化为经过处理的数字信号，从而对机电系统进行智能操控。计算机系统可自动识别数字信号，并对数字信息进行处理。机械生产阶段，应对生产设备的电压、电路信号进行模拟分析，如此才能保证电路系统的工作信号的转换，实现机电系统的动态调节。通过输入接口，可对机电一体化控制系统的电路与电阻进行调试。

3.1.2 输出接口

系统接口中输出接口由控制型接口与模拟信号处理器等组成。输入接口捕捉到的数据会与计算机中央处理器计算得到的数字信号进行转换，同时将系统下发的程序指令经过输出接口转化为生产设备可识别的操作信息，从而对生产设备进行自动化控制。在输出接口帮助下，可对设备进行远程操控，这是自动化生产的基础内容之一。输出接口的实施可让机械生产系统变频控制更加简洁，更利于模拟信号的技术转换，从而更好地控制机电一体化生产进度。

3.2 无线接口技术的应用

机电一体化技术的持续发展对接口技术提出更高要求，无线接口技术得到大规模发展。无线接口技术中应用最多的是蓝牙与LTE。本研究重点对LTE进行分析。该技术为网络制式，可有效抵御外部信号的干扰，同时具有优先级模式的保护机制，具有良好的可维护性。LTE包括经过演进的EPC与E-UTRAN两部分。E-UTRAN可覆盖多个基站。EPC以宽带的模式和信号自动控制模块交互，从而组成服务端网关，可提供会话管理、移动管理、切管操控等功能。无线接口技术应用中，需配置安全防护软件，对网关设备进行重点部署，应在加强系统功能的同时，编写安全程序，提升系统的安全性及稳定性。无线接口技术应用中，可以与物联网技术集成，达到最优的安全防护目的。

LET技术应用时，将机电一体化系统中的局域网接口作为对象，利用移动设备控制系统。目前，移动设备具有位移的IMEI编码，设备配置过程中可利用设备的IMEI码识别设备。当数据被抓取后，可与数据库中的设备编码比对，如果查有此码，系统响应对应指令，并与系统建立连接；如果数据库中不存在此编码，系统将发出拒绝指令，同时提醒系统管理者加强预警。

3.3 通道接口技术的应用

开关信号通道接口包括输入接口与输出接口两部分。输入接口开关信号传输过程中，通道的接口主要受缓冲器影响，借助缓冲器进行信号隔离，从而将电路信号转换机构和运行程序的代码输入到编码装置中，此时输入接口的职责是调整信号，同时将调整后的数据传输到电子控制机构中。因此，开关信号输入接口可称之为DI接口，经过接口获取的数字信号电平通常与控制系统的电平存在差异，所以需对电平数字信号进行转换，在此基础上进行消噪处理，避免无关信号对其造成干扰。

结束语

机电一体化控制技术持续发展，其在工业生产中的应用更加广泛，对接口技术的创新水平提出了更高的要求。为保证机电一体化控制系统的稳定运行，需深入研究接口技术，优化人机接口、机电接口、开关接口。接口技术水平直接影响着机电一体化控制系统的功能，在今后的发展中，应加大接口技术的研究力度，持续创新接口技术的设计方法，进一步发挥接口技术的优势，提升机电一体化控制系统的功能，促进工业领域的现代化发展。

参考文献

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