1.引言
   在工業(yè)生產現場，執(zhí)行機構發(fā)揮著非常重要的作用。它可以接收調節(jié)器或計算機的控制信號，自動完成調節(jié)功能，是自動控制系統(tǒng)的重要組成部分。近年來，隨著計算機技術和控制技術的快速發(fā)展，電動執(zhí)行器也發(fā)展迅速。目前，電動執(zhí)行機構的人性化的方向CAN總線的全數字和多節(jié)點智能電動執(zhí)行機構是最具發(fā)展?jié)摿Φ臋C構之一。本文基于DSP（TMS320F2812)高速電動執(zhí)行機構CPU以閥門、伺服電機、控制器為核心，采用異步電機直接驅動閥門的開關CAN總線傳輸信息[1]。
   2.系統(tǒng)工作原理
   三相輸出電流、電壓和閥門的位置型號，由霍爾電流、電壓傳感器和位置傳感器檢測到，送入DSP的A/D和D/A轉換器。DSP控制PWM波發(fā)生器，產生的PWM波經光電耦合作用于逆變模塊IPM，實現電機變頻調速和閥位控制。
   2.1 系統(tǒng)機構框圖
   智能電動執(zhí)行機構主要分為控制部分和執(zhí)行驅動部分。電動執(zhí)行機構控制系統(tǒng)的結構框圖如圖1所示。

   控制部分主要由TI公司生產的TMS320F2812是控制系統(tǒng)的核心。TMS320F2812是為滿足控制應用而設計的，集成了豐富的外圍設備。內部可以處理系統(tǒng)設置、采樣、顯示、報警、故障等信號，實現電機的控制[2]。
   驅動電路的功能是將自動或手動開關信號轉換為驅動執(zhí)行機構電機正轉/反轉的動力。
   2.2 模擬量處理電路
   模擬量處理電路DSP包括傳感器或敏感元件、通道結構、信號調節(jié)、A/D轉換、電源配置、抗干擾等。
   因為TMS320F2812的A/D轉換單元只能轉換0~3V因此，應使用單極模擬信號DSP的內部A/D轉換器必須將互感器的雙極信號(-2~ 2V）電壓提升電路調節(jié)到0~3V交流電壓信號采樣調理電路如圖2所示。

   2.3 CAN總線
   TMS320F2812內帶CAN控制器簡化了整個電路的外圍設計，提高了可靠性。CAN總線傳輸距離長，數據傳輸率高，CAN線間干擾小，抗干擾能力強。CAN通信方案設計如下：DSP的CANRX和CANTX首先通過高速光耦6N137與TJA1050連接實現了總線的電氣隔離；采用TJA1050作為驅動器完全一致ISO11898標準Mbit/s；電磁抗干擾性能好；不上電的節(jié)點不會對總線造成擾動；至少可以連接120個節(jié)點。CAN如圖3所示。
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   3.軟件設計
   電動執(zhí)行機構軟件設計滿足可靠性、可測試性和可維護性的要求，采用結構化和模塊化設計方法[3]。
   主程序是軟件的主框架，其主要任務是在滿足條件時調用其他功能模塊，執(zhí)行各功能模塊的任務。主程序設計的工作過程是：系統(tǒng)上電復位后，TMS320F2812首先對自己的工作條件和環(huán)境進行自檢和設置。如有錯誤，報警，停止電動執(zhí)行機構；否則，從EEPROM讀取系統(tǒng)參數、整定參數和故障記錄。初始化完成后，主程序循環(huán)執(zhí)行的功能模塊包括：捕獲電壓信號和位置信號，確定A/D采樣周期、看門狗電路、故障檢測和報警、觸摸屏顯示和參數保存。需要指出的是，在主程序循環(huán)中，所有功能模塊只能在滿足條件時執(zhí)行。一旦條件不滿足，立即進入下一個功能模塊，因此并非所有操作都必須在每個循環(huán)中執(zhí)行。主程序流程圖如圖4所示。

   4.結束語
   DSP是專門為數字信號處理設計的處理器，是目前電子行業(yè)增長最快的產品之一。DSP充分利用電動執(zhí)行機構TMS320F2812芯片具有數據處理能力強、片外豐富的特點，大大簡化了電動執(zhí)行機構的硬件結構，降低了成本，提高了系統(tǒng)的可靠性。DSP的CAN全數字、多節(jié)點智能電動執(zhí)行器可為工業(yè)生產提供極大便利，具有廣闊的應用前景。