1 引言    電動執(zhí)行機構(gòu)是過程控制中的重要執(zhí)行單元設(shè)備，具有行程控制、轉(zhuǎn)矩保護、手動操作、遠方及就地控制等功能，可以將上位控制設(shè)備和系統(tǒng)給出的控制信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的位移，驅(qū)動閥門、擋板等設(shè)備至系統(tǒng)所要求的位置，以調(diào)節(jié)和控制流量、溫度、壓力等過程參數(shù)，實現(xiàn)系統(tǒng)的自動控制，保證生產(chǎn)的穩(wěn)定運行。    近年來，隨著信息技術(shù)和自動化技術(shù)的發(fā)展，控制系統(tǒng)發(fā)生了新的變革，現(xiàn)場總線是順應(yīng)這一形勢迅速發(fā)展起來的一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線，它主要解決工業(yè)現(xiàn)場的智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機構(gòu)等現(xiàn)場設(shè)備間的數(shù)字通信，以及這些現(xiàn)場控制設(shè)備和高級控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問題。由于現(xiàn)場總線簡單、可靠、經(jīng)濟實用等一系列突出的優(yōu)點，逐漸在執(zhí)行機構(gòu)得到應(yīng)用，讓現(xiàn)場總線執(zhí)行機構(gòu)越來越多的應(yīng)用到工業(yè)自動化控制過程中。 2 科遠股份S系列現(xiàn)場總線執(zhí)行機構(gòu)的特點    科遠股份S系列總線執(zhí)行機構(gòu)提供多樣化強大的總線控制技術(shù)，在統(tǒng)一總線控制下將執(zhí)行機構(gòu)采用雙絞線連接在網(wǎng)絡(luò)中，所有執(zhí)行機構(gòu)的控制信號、反饋信號以及設(shè)置信息與控制系統(tǒng)（DCS/PLC）信息交換和數(shù)據(jù)傳輸，適應(yīng)各種自動控制要求。 S系列總線執(zhí)行機構(gòu)多樣化總線技術(shù)可實現(xiàn)雙向通信、在線參數(shù)設(shè)定、在線校正與在線診斷等多種控制技術(shù)要求的功能。用戶在集控室就可以對現(xiàn)場的執(zhí)行機構(gòu)進行標定、參數(shù)設(shè)置、功能組態(tài)、在線監(jiān)測、故障分析和維護等操作。    采用現(xiàn)場總線執(zhí)行機構(gòu)需要使用的輔助設(shè)備少，無需任何隔離、轉(zhuǎn)換和輸入輸出模塊，可以減少大量信號電纜、配件及相應(yīng)的安裝和檢修工作。能與控制系統(tǒng)完美融合，有效提高自動化控制水平，實現(xiàn)數(shù)字化工廠。 S系列總線執(zhí)行機構(gòu)提供多種總線通訊方式：    ROFIBUS：工業(yè)自動化控制領(lǐng)域中，ROFIBUS是國際上主要的高速數(shù)據(jù)通訊的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，PROFIBUS是一種用于工廠自動化車間級監(jiān)控和現(xiàn)場設(shè)備層數(shù)據(jù)通信與控制的現(xiàn)場總線技術(shù)?？蓪崿F(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備層到車間級監(jiān)控的分散式數(shù)字控制和現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)，從而為實現(xiàn)工廠綜合自動化和現(xiàn)場設(shè)備智能化提供可行的解決方案：（1）科遠股份ROFIBUSDP接口模塊DPV0可提供有關(guān)閥門和執(zhí)行機構(gòu)的各種控制信息和反饋數(shù)據(jù)的周期性循環(huán)數(shù)據(jù)；DPV1可提供執(zhí)行機構(gòu)非循環(huán)數(shù)據(jù)交換與循環(huán)數(shù)據(jù)，對執(zhí)行機構(gòu)進行全面的診斷、進行參數(shù)設(shè)置、診斷和報警處理。（2）科遠股份EDD和DTM使科遠股份執(zhí)行機構(gòu)能夠與管理系統(tǒng)軟件相整合，科遠股份執(zhí)行機構(gòu)GSD文件確保組態(tài)可完美集成在同一總線控制系統(tǒng)。（3）完全支持Physical layer RS485、PROFIBUS-DPV0/DPV1；    Modbus：Modbus是工業(yè)自動化應(yīng)用系統(tǒng)中一個完全公開，且被廣泛應(yīng)用的串行通信協(xié)議：（1）科遠股份Modbus接口模塊采用雙線RS485數(shù)據(jù)總線連接，使用Modbus的RTU通訊協(xié)議，能夠方便的在主流的組態(tài)軟件中進行組態(tài)，實現(xiàn)電動執(zhí)行機構(gòu)全部控制功能及設(shè)備實時數(shù)據(jù)的反饋。（2）設(shè)置科遠股份Modbus通訊時，完全不需要使用復(fù)雜的設(shè)備及專用的編程工具。（3）具備RS485雙線RTU通訊；國際開放式標準通訊，完全免費；兼容單一、雙重冗余同時支持；    FOUNDATION：Foudation Fieldbus是目前過程自動化領(lǐng)域得到廣泛支持和具有良好發(fā)展前景的技術(shù)。特別是現(xiàn)場總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的簡化，使控制系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、投運到正常生產(chǎn)運行及其檢修維護，都體現(xiàn)出優(yōu)越性：（1）科遠股份Foudation Fieldbus總線接口模塊與Foudation H1總線系統(tǒng)直接連接，能夠?qū)崿F(xiàn)電動執(zhí)行機構(gòu)全部控制功能及設(shè)備實時數(shù)據(jù)的監(jiān)控。（2）完善的Foudation H1性能，擁有Link Master Device和LAS功能。    總線控制功能需求定制：科遠股份可定制不同標準的現(xiàn)場總線控制模塊，可根據(jù)用戶的要求提供HART、CAN、DN等標準的現(xiàn)場總線接口模塊。 3 科遠股份現(xiàn)場總線的電動執(zhí)行機構(gòu)在預(yù)付費熱網(wǎng)中的應(yīng)用 3.1執(zhí)行機構(gòu)在預(yù)付費熱網(wǎng)中的應(yīng)用背景    與常規(guī)的熱網(wǎng)計量監(jiān)控系統(tǒng)相比，預(yù)付費熱網(wǎng)管理系統(tǒng)增加了控制軟、硬件（管理軟件中有控制邏輯、硬件體現(xiàn)為在熱網(wǎng)用戶端增加帶控制功能的流量積算儀、預(yù)付費控制器、電動閥門等）。    預(yù)付費管理功能主要體現(xiàn)在對熱用戶充值后，熱用戶在預(yù)付費管理系統(tǒng)授權(quán)下才能正常開啟電動閥門，當余額高于設(shè)定的報警限值時，用戶正常用汽；當余額大于零但低于報警限值時，預(yù)付費管理系統(tǒng)自動向熱用戶管理人員發(fā)送短信報警，提示熱用戶即時充值，確保正常用汽；當熱用戶賬戶余額等于零時，預(yù)付費管理系統(tǒng)通過控制電動執(zhí)行機構(gòu)切斷熱用戶用汽，另外，當熱用戶在用汽過程中有違反用汽合同規(guī)定的事項或現(xiàn)場出現(xiàn)故障時，熱網(wǎng)運行管理人員也可以遠程控制電動執(zhí)行機構(gòu)關(guān)閉閥門切斷蒸汽。    目前付費管理系統(tǒng)中大多采用傳統(tǒng)的多線制執(zhí)行機構(gòu)，因其存在硬接線節(jié)點、沒有智能通訊功能、無法限制欠費熱用戶私自開啟閥門等缺點，一些供熱企業(yè)正逐步淘汰多線制執(zhí)行機構(gòu)，逐漸采用技術(shù)更為先進、功能更為強大的總線型電動執(zhí)行機構(gòu)。 3.2 科遠股份總線型執(zhí)行機構(gòu)的應(yīng)用    科遠股份針對目前供熱管理的要求，開發(fā)了用于熱網(wǎng)預(yù)付費遠程監(jiān)控系統(tǒng)的專用總線型電動執(zhí)行機構(gòu)，目前逐步在供熱管網(wǎng)監(jiān)控予以應(yīng)用： （1） 穩(wěn)定可靠：科遠股份開發(fā)的熱網(wǎng)專用總線型執(zhí)行機構(gòu)，其輸入輸出為數(shù)字信號。這與傳統(tǒng)的輸出為模擬、開關(guān)量信號的執(zhí)行器比起來就大不一樣了，不僅減少了信號轉(zhuǎn)換過程中的損失，增加了抗干擾能力，而且所傳遞信號的質(zhì)量也是非常穩(wěn)定可靠，使熱網(wǎng)預(yù)付費遠程監(jiān)控系統(tǒng)能對供熱管線上閥門進行有效監(jiān)控，保證了整個供熱管網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。 （2） 有效避免熱用戶誤動、強開閥門：科遠股份開發(fā)的熱網(wǎng)專用總線型執(zhí)行機構(gòu)，對電控及機械部分做了特別處理，取消了手輪，禁用了就地手操按鈕，只有使用定制的總線通訊協(xié)議通過遠程或使用有專用的遙控器才能開關(guān)閥門，避免熱用戶誤動或欠費私自開啟閥門。 （3） 全面監(jiān)控閥門的工作狀態(tài)：利用科遠總線型電動執(zhí)行機構(gòu)雙向通訊的優(yōu)勢，熱網(wǎng)預(yù)付費監(jiān)控系統(tǒng)可以對各熱用戶的進汽閥門、分汽站閥門的工作狀態(tài)，如開關(guān)狀態(tài)、故障狀態(tài)、過力矩狀態(tài)、開關(guān)次數(shù)、力矩關(guān)斷次數(shù)、電動機運行時間、控制單元工作時間等重要的運行數(shù)據(jù)進行監(jiān)控、儲存和累計處理。同時可以在監(jiān)控中心通過無線GPRS遠程對閥門進行參數(shù)設(shè)置、功能組態(tài)、調(diào)節(jié)控制閥門，可不必像過去那樣一定要到現(xiàn)場去處理，大大降低熱網(wǎng)運行管理人員的維護工作量。 （4） 簡化安裝接線工作：傳統(tǒng)電動執(zhí)行機構(gòu)現(xiàn)場接線極為費時、費力，每臺執(zhí)行機構(gòu)都必須要有至少7-14根控制線才能將執(zhí)行機構(gòu)的參數(shù)傳遞到控制系統(tǒng)的控制模板上或控制設(shè)備上，而采用科遠總線型電動執(zhí)行機構(gòu)，即使是在冗余的情況下也僅需要兩根電纜4根線，且無須任何隔離轉(zhuǎn)換及輸入輸出模塊。減少了大量的信號電纜、節(jié)省了相應(yīng)的電纜槽、配電柜等硬件，降低了項目投資成本、方便了現(xiàn)場接線、提高了安裝施工效率。 4 結(jié)束語    隨著供熱管理系統(tǒng)的發(fā)展，預(yù)付費管理功能將被逐步被應(yīng)用，對預(yù)付費管理功能中的重要控制設(shè)備電動執(zhí)行機構(gòu)的要求也將不斷提高?？偩€式電動執(zhí)行機構(gòu)以它可靠性高、現(xiàn)場使用的輔助設(shè)備少，操作維護方便，可有效避免熱用戶欠費開啟閥門等等優(yōu)點，一定會在熱網(wǎng)預(yù)付費管理系統(tǒng)中得到更為廣泛的應(yīng)用。