由浙江大学、浙江中控技术有限公司等主持制定的EPA(Ethernet for Plant Automation)标准,是我国迄今为止首个被国际标准化组织接收和发布的工业自动化标准。这一具有我国完全自主知识产权的原始创新成果,一举打破了众多跨国公司长达20多年的技术垄断,实现了我国工业自动化领域国际标准零的突破。目前EPA标准已进入国际标准出版阶段,当前的主要工作是开发EPA相关的各类现场仪表以及推广EPA国际标准的应用。本课题以实验室已成功开发的智能阀门定位器为研究对象,开发了相应的EPA通信接口卡,配备了此通信接口卡的智能阀门定位器可以直接应用于EPA控制网络,在此基础上开发AI和AO功能块,使得应用该接口卡的现场仪器具有较好的互操作性。论文主要完成的工作如下:(1)介绍了现场总线的发展背景,分析了现场总线的优缺点和新的发展方向,从而引出EPA研究的必要性。在简单阐述EPA标准的发展历程和技术特性的基础上,提出智能阀门定位器的EPA通信接口卡的设计与开发。(2)针对EPA通信接口卡的设计详细阐述了接口卡的软件和硬件设计,软件设计过程中对通信协议的模型、驱动程序模块和协议栈软件的实现分别进行了描述,并最终给出软件设计的总体框架。硬件设计过程中,对具体的设计方案进行了比较,在此基础上对接口卡进行总体设计,并给出了部分控制电路的详细设计。(3)简单介绍EPA功能块规范,在此理论基础上详细设计了EPA功能块,主要包括开发方式的选择和具体的软件实现。最后详细介绍了两种典型的EPA功能块AI和AO的算法和软件实现流程。(4)详细介绍了智能阀门定位器的接口程序的开发过程,包括接口开发程序模式的选择,串口通信程序的帧格式的具体定义,根据设计需要,最后还给出了校验码的详细设计方法。(5)描述了一致性测试和互操作测试原理,结合测试需求设计测试系统。测试结果显示本文设计的接口卡通过一致性和互操作测试,同时也表明配备了此接口卡的智能阀门定位器可以成功应用于EPA控制网络。