1 引言
        执行器是过程控制系统的重要组成部分，按照驱动能源形式可分为：电动、气动和液压三大类。其各有特点，适用于不同的场合。执行器通常由执行机构和调节阀组成www.cechina.cn，执行机构是指根据控制信号产生推力或位移的装置，执行机构驱动调节阀，改变能量或物料输送量，从而使生产过程按预定要求正常执行。
        随着自动化、电子和计算机技术的发展，越来越多的执行机构已经向智能化发展，很多执行机构已经具有现场总线通讯和智能控制的功能。EPA标准是我国具有完全自主知识产权的基于工业以太网的现场总线国际标准，本文结合传统执行机构的结构和技术特点，开发符合EPA标准的智能电动执行机构和电气阀门定位器，使其具有现场总线通讯功能，并通过EPA一致性和EPA可互操作性等测试平台的测试。同时，利用EPA标准的多信息传输能力，实现上述执行机构的远程组态、

远程标定和远程故障诊断等功能，达到现场设备智能化、数字化和网络化的目的。
        2 执行机构的工作原理及硬件设计
        当前主流的执行机构产品，虽然已经普遍采用了单片机技术，部分实现了智能化的目的，已经基本替代了传统的模拟执行机构产品，但仍然以“老式而可靠的”4～20mA的模拟通讯技术为主。随着现场总线技术的发展和普及CONTROL ENGINEERING China版权所有，人们对现场总线技术的熟悉程度和信心不断提高控制工程网版权所有，越来越多的控制系统趋向于采用基于现场总线的体系框架，数字协议将成为21世纪控制系统首选的通讯技术。因此，本文主要阐述基于EPA标准的现场总线通信技术在执行机构中的实现，所涉及的执行机构包括两大类：电动执行机构和电气阀门定位器。
        2.1 电动执行机构总体结构
        如图1所示，电动执行机构的控制电路主要由中央控制单元、EPA通信模块、位置检测单元、力矩检测单元、红外遥控及显示单元、故障检测单元、就地控制单元、电机控制模块、电源电路等部分组成。
        EPA通信卡接收来自控制器的阀位控制参数，与电动执行机构当前的阀位相比较，通过特定的执行控制算法，驱动电机和减速器，从而使阀门运行到相应的位置。其中位置检测技术采用了先进的无触点位置反馈技术，定位精度和使用寿命都大大提高；力矩检测单元采用专业的压力传感器动态测量输出轴的力矩；故障检测和EPA通信技术的引入，使电动执行机构的远程故障诊断成为可能。

        图1  电动执行机构电路示意图

        2.2 电气阀门定位器总体结构
        如图2所示，电气阀门定位器的控制电路主要由中央控制单元、EPA通信模块、位置检测单元、显示与键盘单元、故障检测单元、压电阀控制电路、电源电路等部分组成。
        EPA通信卡接收来自控制器的阀位控制参数，与电气阀门定位器当前的阀位相比较，通过特定的自适应控制算法，驱动压电阀控制电路www.cechina.cn，通过进气或排气量的控制控制工程网版权所有，从而使阀门运行到相应的位置。

        图2  电气阀门定位器电路示意图

        2.3 EPA通信卡的设计
        如图3所示，EPA通信卡主要构成包括处理器单元、RAM、程序存储器、看门狗电路、以太网控制器、以太网接口电路、以太网供电电路以及与仪表卡的接口电路。