现场总线是一种新型工业控制系统,它的出现带来了工业控制领域内的一场深刻革命,将成为未来工业过程控制的发展方向。由于模拟仪表与数字仪表的存在本质上的差别,所以市场接受全数字仪表还需要一定的时间。HART协议是现场总线的一种过渡性协议,可使数字与模拟信号同时传送且互不干扰,实现双向通讯。由于模拟仪表的大量使用,开发研究基于HART协议的智能阀门定位器具有良好的应用价值和市场前景。本文介绍了一种采用HART协议的智能型电气阀门定位器的设计方案。该方案主要用于控制气动直(角)行程执行器,实现阀门的准确定位。另外,还可与其它智能现场仪表或上位机进行双向通信,具有自诊断、远程设定工作参数和工作方式等功能。本论文主要完成以下几个方面研究:1)完善了以MSP430单片机为核心的硬件体系结构,其中包括中央控制单元、HART接口单元、电源电路、I/P控制电路、保护电路和阀位反馈电路等;2)对阀门定位器的工作特性进行研究,采用基于模糊控制原理的五步开关控制算法,首先得到控制量与反馈量的偏差,并对偏差进行分类,基于偏差对系统进行分段控制,可使系统快速准确定位。与常规定位器相比,该定位器具有控制精度高、能耗低、调整方便、定位快速、应用范围广等优点,有着广泛的市场需求,并将在相当长的一段时间内发挥主导作用。