隨著工業生產自（zì）動化水平的提高，傳統電子（zǐ）式電（diàn）動執行器在功能、精（jīng）度、性（xìng）價比等方麵已難以滿足實際應用需求。作者研製了（le）以（yǐ）MSP430F449單片機為信息處理單元，具有現場總線通信、智能控製和網（wǎng）絡化管理功能的新型（xíng）網絡化電動執行（háng）器，並開（kāi）發了基於虛擬儀器的上位機係統和便攜式控製器，提高了電動執行器的可操作性和可靠（kào）性。
1 網絡化電動（dòng）執行器的（de）構成
    網絡化電動執行器係統主要包（bāo）括網絡化電動執行器、現場總線（xiàn）轉換、便攜式控製器和上位機係統等4部分。網絡（luò）化電動（dòng）執行器（qì）根據給定量與（yǔ）反饋量的偏差控（kòng）製電機運行；現場總線轉換是通過通信協議轉（zhuǎn）換，實現RS-485總線與（yǔ）其它不同現場總線的轉換連接，便於網絡（luò）化電動執行器匹配各類型過（guò）程（chéng）控製係統；便攜式（shì）控製器是用於實現網絡化電動執行器各項（xiàng）參數簡便設定的設備，可（kě）以通過紅外通信實現執行器各項參（cān）數快速設置；基於（yú）虛擬儀器技術（shù）的上位機係（xì）統是網絡化電（diàn）動執行（háng）器遠程管理（lǐ）平台，可（kě）以通（tōng）過RS-485總線實現電動執行器的操作和管理，並可以接入以太網實現遠程控製。
2 網絡化電動執行器的構成（chéng）

2 電動（dòng）執（zhí）行（háng）器控（kòng）製（zhì）單元電路設（shè）計
    電動執行器控製單元的結構，采用TI公（gōng）司生產的MSP430F449單片（piàn）機作為信（xìn）息處理單元，該單片機（jī）含有8通道12位ADC（模數轉換器，大采樣速率200kPs）和片內溫度傳感器，能夠滿足網絡化電動執行器功能設計要求。網絡化電動執行器通過（guò）RS-485總線與上位（wèi）機係統通信，通過紅（hóng）外通信（xìn）方（fāng）式與（yǔ）便攜式控製器通信。執行器可以直接與DDZ Ⅲ型設備連接，由單片機自帶的ADC對調節器（qì）輸出的DDZ-Ⅲ型信號（4～20mA或者1～5V直流信號）采（cǎi）樣後進（jìn）行（háng）處理。執行器利（lì）用單片機內嵌的溫度傳感（gǎn）器實現對控製電路單元實時溫度測量，並采用12位的數字溫度（dù）傳感器（DS18B20）對電機溫度進行實時測（cè）量；調節閥的位置反饋信號由安（ān）裝在電（diàn）機傳動軸（zhóu）上的光電編碼盤獲得。

3 網絡化電動執行器結（jié）構框圖（tú）
    單片機（jī）通過計（jì）算給定與反（fǎn）饋的偏差，按照預定（dìng）的控製（zhì）方法輸出電（diàn）機驅動（dòng）信（xìn）號，經（jīng）光電隔離後驅（qū）動電（diàn）機運行。為防止執行（háng）器越限損壞設（shè）備，網絡化電動（dòng）執行器安裝了行程開關進行限位檢測與保護。發生故障時，網絡化（huà）電動執行器可切換到手動模式，通過手動操作控製電機運行（háng）。
2.1 電機驅動電路
    網（wǎng）絡化電動執行器必（bì）須具備正反運行功能，因此選用無觸點的固（gù）態（tài）繼電器（qì）作為（wéi）單（dān）相電機正反轉（zhuǎn）及起停控製器件（jiàn）。如圖4所示，由邏輯門電路和達林頓驅動器（MC1413）組成正反轉控製電（diàn）路。MSP430F449單片機的輸出端信號（X2，X4）經觸發邏輯控製電路處理後，控製固態繼電器的通斷。
4 單相電機驅動控製電路
    電路中非門（74HC04）和與門（74HC08）對信（xìn）號進（jìn）行互鎖，防止正、反轉信號同時導通。MC1413為反相驅（qū）動器，起到（dào）吸收電流的作用，當MC1413輸出（chū）低電平時，控製固態繼電器SSR導通，從而驅動電（diàn）機運轉（zhuǎn）。當X4輸出高電平，X2輸出低電平時，接通電機的正繞組，電機正轉；當X2輸出高（gāo）電平，X4輸出低電（diàn）平時，接通電機的反繞組（zǔ），電機反轉；當X4，X2均輸出高電平時或均輸出低電平時，電路自鎖，電機停轉。
    M為電（diàn）機繞組，R51，R52，C50，C51是（shì）吸收電路，RV是氧化鋅壓敏（mǐn）電阻（zǔ），共同起到保護（hù）固態（tài）繼電器的作用。對電機繞組加交流（liú）電（diàn）源，測得電壓U、電流I、頻率f，電機繞組阻值（zhí）R，根據式（1）可以計算出電容C53配置的理論值