系统化柔性化。未来的机电体化产品，控制和执行系统有足够的冗余度，有较强的柔性，能较好地应付突发事件，被设计成自律分配系统。在自律分配系统中，各个子系统是相互工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的自律性，可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具体行动是可以改变的。这样，既明显地增加了系统的适应能力柔性，又不因子系统的故障而影响整个系统。全息系统化智能化。今后的机电体化产品全息特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术信息技术尤其是软件及芯片技术的发展。除此之外，其系统的层次结构，也变简单的从上到下的形势而为复杂的有较多冗余度的双向联系。生物软件化仿生物系统化。今后的机电体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构上是处于静态时不稳定，但在动态工作时却是稳定的。这有点类似于活的生物当控制系统大脑停止工作时，生物便死亡，而当控制系统大脑工作时，生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的些生物体优良的机构可为机电体化产品提供新型机体，但如何使这些新型机体具有活的生命还有待于深入研究。这研究领域称为生物软件或生物系统，而生物的特点是硬件肌体软件大脑体，不可分割。看来，机电体化产品虽然有向生物系统化发展趋，但有段漫长的道路要走。微型机电化微型化。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这成果用于实际产品时，就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以融合，机体执行机构传感器等可集成在起，体积很小，并组成种自律元件。这种微型机械学是机电体化的重要发展方向。的机电体化产品机电体化产品分系统整机和基础元部件两大类。典型的机电体化系统有数控机床机器人汽车电子化产品智能化仪器仪表电子排版印刷系统系统等。典型的机电体化元部件有电力电子器件及装置可编程序控制器模糊控制器微型电机传感器专用集成电路伺服机构等。这些典型的机电体化产品的技术现状发展趋势市场前景分析从略。发展机电体化而临的形势和任务机电体化工作主要包括两个层次是用微电子技术改造传统产业，其目的是节能节材，提高工效，提高产品质量，把传统工业的技术进步提高步二是开发自动化数字化智能化机电产品，促进产品的更新换代。前者是面上的工作，普及工作后者是提高工作，深层次工作。北京机电体化工作面临的形势北京用微电子技术改造传统工业的工作量大而广在余家北京市属工业系统的企业中，有以上的企业用微电子技术改造机床设备工业窑炉风机电泵生产过程的任务还未完成需要量的半。北京工业系统还有余台机床设备亟需用微电子技术进行改造在已改造的近台机床设备中，大约有需进步改造。北京工业系统尚有近座工业炉窑亟需用电子信息技术进行改造且座已改造过的工业炉窑也很有进步应用模糊技术进行二次改造的必要。北京工业系统应用还有较大差距。目前，北京工业品设计，应用率仅而美日等国已超过国内先进地区也超过了的覆盖率才达到而全国应用工程领导小组指出，八五期间大中型企业要达到，中小型骨干企业要达到到九五时，按国务委员宋健的要求，基本上要甩掉绘图板。北京工业系统共有改造价值的各种风机电泵装机容量万千瓦，尚万多千瓦用变调速技术进行改造的任务，占总任务量的左右。工业是全市能源消耗大户。年，北京工业系统占全市能耗总量的而北京是个能源严重缺乏的城市，年北京工业系统万元产值能耗折合标煤为吨，比上海的吨高，比天津的吨高，比先进的工业化国家高近倍。因此，北京工业系统节能降耗的任务非常重，而电力电子技术是节能降耗的王牌。北京用机电体化技术加速产品更新换代，提高市场占有率的呼声高，有压力。北京市的工业产品大约有万种，每年约开发试制新产品种，更新周期很长。由于更新换代速度跟不上市场变化的需要，影响了北京工业产品的竞争能力。年，北京市工业系统生产的机电体化产品约种，在当年生产的产品品种总数中仅占左右。其中机械局系统主要产品约种，机电体化产品不到种机电体化产品所占比例仅强仪器仪表总公司系统主要产品种，机电体化产品种，机电体化产品所占比例为轻工系统主要产品总数为种，机电体化智能化产品种，机电的亮与灭继电器或接触器的吸合与释放电动机的启动与停止阀门的打开与关闭等。这些信号的共同特征是以二进制的逻辑和出现的。在机电体化控制系统中,对应二进制数码的每位都可以代表生产过程中的个状态,此状态作为控制依据。输入通道接口。开关信号输入通道接口的任务是将来自控制过程的开关信号逻辑电平信号以及些系统设置开关信号传送给计算机。这些信号实质是种电平各异的数字信号,所以开关信号输入通道又称为数字输入通道。由于开关信号只有两种逻辑状态和或数字信号和,但是其电平般与计算机的数字电平不相同,与计算机连接的接口只需考虑逻辑电平的变换以及过程噪声隔离等设计问题,它主要由输入缓冲器电平隔离与转换电路和地址译码电路等组成。输出通道接口。开关信号输出通道的作用是将计算机通过逻辑运算处理后的开关信号传递给开关执行器如继电器或报警指示器。它实质是逻辑数字的输出通道,又称为数字输出通道。通道接口设计主要考虑的是内部与外部公共地隔离和驱动开关执行器的功率。开关量输出通道接口主要由输出锁存器驱动器和输出口地址译码电路等组成。二人机接口人机接口是操作者与机电系统主要是控制微机之间进行信息交换的接口。按照信息的传递方向,可以分为输入与输出接口两大类。机电系统通过输出接口向操作者显示系统的各种状态运行参数及结果等信息另方面,操作者通过输入接口向机电系统输入各种控制命令,干预系统的运行状态,以实现所要求的功能。输入接口。拨盘输入接口。拨盘是机电体化系统中常见的种输入设备,若系统需要输入少量的参数,如修正系数控制目标等,采用拨盘较为方便,这种方式具有保持性。拨盘的种类很多,作为人机接口使用最方便的是十进制输入码输出的码拨盘。码拨盘可直接与控制微机的并行口或扩展口相连,以码形式输入信息。键盘输入接口。键盘是组按键集合,向计算机提供被按键的代码。常用的键盘有编码键盘,自动提供被按键的编码如码或二进制码非编码键盘,仅仅简单地提供按键的通或断或电位,而按键的扫描和识别,则由设计的键盘程序来实现。前者使用方便,但结构复杂,成本高后者电路简单,便于设计。输出接口。在机电体化系统中,发光二极管显示器是典型的输出设备,由于显示器结构简单体积小可靠性高寿命长价格便宜,因此使用广泛。常用的显示器有段发光二极管和点阵式显示器。段显示器原理很简单,是同名管脚上所加电平高低来控制发光二极管是否点亮而显示不同字形的。点阵式显示器般用来显示复杂符号字母及表格等,在大屏幕显示及智能化仪器中有广泛应用。第五篇机电体化是在机械的主功能动力功能信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成的系统。机电体化系统投入工业应用环境运行时，系统总会受到电网空间与周围环境干扰。若系统抵御不住干扰的冲击，各电气功能模块将不能进行正常的工作，微机系统往往会因干扰产生程序跑飞，传感器模块将会输出伪信号，功率驱动模块将会输出畸变的驱动信号，使执行机构动作失常，最终导致系统产生故障，甚至瘫痪。干扰源从干扰窜入系统的渠道来看，系统所受到的干扰源分为供电干扰过程通道干扰场干扰等。供电干扰大功率设备会造成电网的严重污染，使得电网电压大幅度地涨落浪涌，大功率开关的通断，电动机的启停等原因，电网上常常出现很高的尖峰脉冲干扰。据统计，电源的投入瞬时短路欠压过压电网窜入的噪声引起误动作及数据丢失占各种干扰的以上。过程通道干扰过程通道干扰主要来源于长线传输。当系统中有电气设备漏电，接地系统不完善，或者传感器测量部件绝缘不好等及各通道的传输线如果处于同根电缆或捆扎在起，尤其是将信号线与交流电源线处于同根管道时，产生的共模或差模电压都会影响系统，使系统无法工作。场干扰系统周围的空间总存在着磁场电磁场静电场，如太阳及天体辐射广播电话通讯发射台的电磁波周围中频设备发出的电磁辐射等。这些场干扰会通过电源或传输线影响各功能模块的正常工作，使其中的电平发生变化或产生脉冲干扰信号。抗供电干扰的措施配电系统的抗干扰抑制供电干扰首先从配电系统上采取措施，其次可采用分立式供电方案，就是将组成系统各模块分别用的变压整流滤波稳压电路构成的直流电源供电，这样就减少了集中供电的危险性，而且也减少了公共阻抗以及公共电源的相互耦合，提高了供电的可靠性，也有利于电源散热。另外，交流电的引入线应采用粗导线，直流输出线应采用双绞线，扭绞的螺距要小，并尽可能缩短配线长度利用电源监视电路在配电系统中实施抗干扰措施是必不可少的，但这些仍难抵御微秒级的干扰脉冲及瞬态掉电，特别是后者属于恶性干扰，可能产生严重的事故。因此应采取进步的保护性措施，即使用电源监视电路。电源监视电路需具有监视电源电压瞬时短路瞬间降压和微秒级干扰及掉电的功能及时输出供接受的复位信号及中断信号等功能。过程通道抗干扰措施抑制过程通道上的干扰，主要措施有光电隔离双绞线传输阻抗匹配电流传输以及合理布线等。光电隔离利用光电耦合器的电流传输特性，在长线传输时可以将模块间两个光电耦合器件用连线浮置起来，这种方法不仅有效地消除了各电气功能模块间的电流流经公共线时所产生的噪声电压互相窜扰，而且有效地解决了长线驱动和阻抗匹配问题。双绞线传输在长线传输中，双绞线是较常用的种传输线，与同轴电缆相比，虽然频带较窄，但阻抗高，降低了共模干扰。由于双绞线构成的各个环路，改变了线间电磁感应的方向，使其相互抵消，因而对电磁场的干扰有定的抑制效果。阻抗匹配长线传输时，若收发两端的阻抗不匹配，则会产生信号反射，使信号失真，其危害程度与传输的频率及传输线长度有关。电流传输长线传输时，用电流传输代替电压传输，可获得较好的抗干扰能力。合理布线强电馈线必须单独走线，强信号线与弱信号线应尽量避免平行走向。场干扰的抑制防止场干扰的主要方法是良好的屏蔽和正确的接地。须注意以下问题消除静电干扰最简单的方法是把感应体接地，接地时要防止形成接地环路。为了防止电磁场干扰，可采用带屏蔽层的信号线，并将屏蔽层单端接地。不要把导线的屏蔽层当作信号线或公用线来使用。在布线方面，不要在电源电路和检测控制电路之间使用公用线，也不要在模拟电路和数字脉冲电路之间使用公用线，以免互相串扰。软件抗干扰技术各种形式的干扰最终会反映在系统的微机模块中，导致数据采集误差控制状态失灵存储数据窜改以及程序运行失常等后果，虽然在系统硬件上采取了上述多种抗干扰措施，但仍然不能保证微机系统正常工作。因为软件抗干扰是属于微机系统的自身防御行为，实施软件抗干扰的必要条件是在干扰的作用下，微机硬件部分以及与其相连的各功能模块不会受到任何损毁，或易损坏的单元设置有监测状态可查询。系统的程序及固化常数不会因干扰的侵入而变