科技计划：
成果形式：新产品、新装备、新标准
合作方式：技术开发、技术服务、人才培养
参与活动：
专利情况：
未申请专利
成果简介
综合介绍
电动执行机构将控制信号转变为相对应的机械位移，通过阀门改变介质流量，从而对被控参数进行准确控制。是过程控制工业，如电力、石油化工、冶金、供水、制药、饮料、水泥、船舶、污水处理、取暖通风等，不可缺少的一种机电产品。在过程控制工业中，其工艺过程是连续的，故对阀门电动执行机构的要求较高。
智能总线型电动执行机构产品属于工业化和信息化融合技术领域，涉及PROFIBUS、MODBUS、HART等现场总线（冗余）通信技术，蓝牙通信技术、ZIGBEE无线通信技术，多微嵌入式控制技术，EDD技术应用和DD文件开发等技术难题，使电动执行机构具备总线通信功能，实现控制系统对电动执行机构的实时控制及双向数据传输，满足工业现场数据量大、实时控制的需求。
智能总线型电动执行机构有助于提高我国工业过程控制系统高端智能信息化装备的制造水平，推动我国高端智能装备的国产化和工业过程控制系统信息化的发展，可为企业带来更好的经济效益。
创新要点
1、PROFIBUS 现场总线开发采用单片机+ASIC协议芯片方案，根据PROFIBUS DP-V1协议规范编写PROFIBUS总线协议软件包，主控器芯片通过调用PROFIBUS底层协议软件包，通过外部数据、存储器接口控制方式（数据、地址复用）读、写VPC3协议芯片，进行总线信息处理、地址识别和状态机处理，完成PROFIBUS DP从站的数据传输功能。
2、HART总线通信功能的开发，主要集中在HART总线通信接口板的软、硬件设计上，HART总线通信接口板作为电动执行机构主控制器与HART总线主站通信的桥梁，负责双向通信信息的转换和传送。
3、MODBUS总线功能的开发， 主要是将MODBUS现场总线通信功能集成在总线接口板，通过主控制器与MODBUS总线通信接口板间的双向数据传输，实现上位机系统对电动执行机构的数据采集和控制功能。
4、将电动执行机构内嵌ZigBee无线通信模块，控制系统PC机与ZigBee模块连接，使得控制端PC机能够实现与现场的电动执行机构之间的远程数据传输，因此可以实现控制端PC和多台电动执行机构（最多255台）的无线组网。
技术指标
1、PROFIBUS、MODBUS、HART等多种现场总线冗余通信可与相应现场总线控制系统通信，系统可通过总线控制电动执行机构运行，并实现双向信息交换。智能总线型电动执行机构可与主站进行周期性数据交换，也可实现非周期性数据读、写功能，具备故障报警和诊断、调试功能，自动检测总线数据传输速率，波特率范围为9.6Kbit/s到1.5Mbit/s。
2、蓝牙和ZIGBEE无线通信，具备遥控操作与控制功能，电动执行机构与手持智能终端设备及上方控制系统构建无线通信平台，实现双向信息交换。
3、采用非接触式无源保持光磁多回转绝对位置传感器，精确地将电动执行机构机械位移转变为绝对量的数字电信号，位置重复偏差≤±3°；采用先进的位置死区自适应算法，实现位置控制实时与准确。
4、采用先进的电子转矩和动态转矩实时检测技术，利用压力传感元件结合动态转矩识别算法，实时监测动态转矩数据，分析实际应力变化与速度、转矩误差之间变化规律，在算法中导入数学模型，修正动态转矩测试值与实际值的差异，保证电动执行机构动态转矩测量精度≤±1%。
其他说明
现场总线控制系统(FCS)配套电动执行机构高度智能化、集成化技术水平，具有较强的抗电磁干扰能力。多微处理器协调工作控制执行机构运行，按电动执行机构需要分解成多个功能模块，每个实时性要求高的功能模块都有独立的微处理器控制，并通过IIC和UART串行通讯方式与主控微处理器进行数据交换和处理。电动执行机构电机驱动模块采用先进的前后级触发信号互锁技术，实现触发控制信号的准确性和唯一性，解决传统功率控制元器件由于误触发导致的模块损坏和安全隐患等问题，提高电动执行机构的可靠性和安全性。
完成人信息
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王庆富与江苏省生产力促进中心高层次人才与外国专家服务处对接成功
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