任何一種控製閥執行機構都是一種利用能源去（qù）驅動閥門的裝置。這種裝置可能是人力操作（zuò）的齒輪組，用它去開關閥門，或者是一種具備複雜控（kòng）製和測（cè）量（liàng）裝置的智能電子（zǐ）部件，用它可實現（xiàn）閥門的連續調節。隨著微電子技（jì）術的發展，執行機構變得更加複雜。早期（qī）的執行機構隻不過是帶有位置感應開關的馬（mǎ）達齒輪傳動裝置。如今的執（zhí）行機構已經具備了更多先進的功能，它們不僅可以打開或關閉閥門（mén）而且可以檢測閥門與執行機構的工作狀態為預測性維護提（tí）供各種數據。
執行機構是什麽？
對於執行機構*廣泛的定義是：一（yī）種能（néng）提（tí）供直線（xiàn）或旋轉運動的驅動裝置，它利用某種驅（qū）動能源並在某種控製信號作用下工作。
執行機（jī）構使用液體、氣體、電力或其（qí）它能源並通過電機、氣缸或其它裝置將其轉化成驅動作用。基本的執行機構用於把閥門驅動（dòng）至全開或全關（guān）的位置。用與控製閥的執行機構能夠**的使閥門走到任何位置。盡管大部分執行機構都（dōu）是（shì）用於（yú）開關閥門，但是如（rú）今的（de）執行機構的設計遠遠超（chāo）出了簡單的開關功能，它們包含了位置感應裝（zhuāng）置，力矩感應裝置，電極保護（hù）裝置，邏輯控製裝置，數字通訊模塊及PID控製模塊等，而這些裝置全部安裝在一個緊湊（còu）的外殼內。
因為越來越多（duō）的工廠采用了自動化控製，人工操作被機械或自動化設備所替代（dài），人們（men）要求執行機構（gòu）能夠起到控製（zhì）係統與閥門機械運動之間的界麵作用，更要求（qiú）執行（háng）機構增強工作**性能和環境保護性能。在（zài）一些（xiē）危險性的場合，自（zì）動化的執行（háng）機構裝置能減少人員的傷害。某些特殊閥門要求在特殊情況下緊急打（dǎ）開或關閉，閥門執行機構能阻止危險進一步擴散同時將工廠損失減至*少。對一些高壓大（dà）口徑的閥門，所需的（de）執行（háng）機構（gòu）輸出（chū）力矩非常大，這時所需（xū）執行機構必須提高機械效率並使用高輸出的電機，這樣平穩的操作大（dà）口徑閥門（mén）。
閥門與自動化
為（wéi）了成功（gōng）的實現過程自動（dòng）化，*重要（yào）的是要確保閥門自身能夠滿足過程及管道內（nèi）介質的特殊要（yào）求。通常生產過程和工藝介質能夠決（jué）定（dìng）閥門的種類，閥芯的類型以及（jí）閥內件和（hé）閥門的結構和材（cái）料。
閥門選擇好後接下來就（jiù）要考慮自（zì）動化的要求即執行（háng）機構的選擇。可（kě）以簡單的按兩種（zhǒng）基本的閥門操作類型來（lái）考慮執行機構（gòu）。
1.旋轉式（shì）閥門（單回轉閥門（mén））
這類閥門包括（kuò）：旋塞閥、球閥、蝶閥以及風門或擋板。這類閥門（mén）需（xū）要已要求（qiú）的力矩進行90度旋轉操作的執行機構
2.多回轉閥門
這類閥門可以是非旋轉提升式閥（fá）杆或旋轉非提升式杆，或者說是（shì）他們需要多轉操作去驅動閥（fá）門（mén）到開或關的位置。這類閥門（mén）包括：直通閥（截止（zhǐ）閥）、閘閥、刀閘閥（fá）等。作為一種選擇（zé），直（zhí）線輸出（chū）的氣動或液動氣缸或薄膜執行機構也（yě）開來驅動上述閥門（mén）。
目前共有四種類型的執行（háng）機構，它們（men）能（néng）夠使用不同（tóng）的驅動（dòng）能源，能夠操作（zuò）各種類型的閥門。
1.電動多回轉式執行機構
電力驅動的多（duō）回轉（zhuǎn）式執行機構（gòu）是*常用（yòng）、*可靠的（de）執行機（jī）構類型之一。使用單相或（huò）三相電動機（jī）驅動（dòng）齒輪或蝸輪蝸（wō）杆*後驅動閥杆螺母，閥杆螺母使（shǐ）閥杆產生運動使閥門（mén）打開或關閉。
多（duō）回轉式電動執行機構可以快速驅動大（dà）尺寸閥門。為了（le）保護（hù）閥門不受損壞，安裝在在閥門行程的終點的限位開關會切斷電機電源，同時當**力（lì）矩被超過時，力矩感應裝置也（yě）會切斷電機電源，位置開關用於指示閥門的開關狀態，安裝離合器裝置的手輪機構可在電源故障時（shí）手動操作閥門。
這種類型執行機構的主要優點是所有部件都安（ān）裝在一個殼體內，在這個防水（shuǐ）、防塵、防爆的外殼內集成了所有（yǒu）基本及先進的功能（néng）。主要缺點是，當電源故障（zhàng）時，閥門隻能保持在原位，隻有（yǒu）使用備用電源（yuán）係統，閥門才能實現故障**位置（故障開或故障（zhàng）關）
2.電動單回轉式執行機構（gòu）
這（zhè）種執行（háng）機構類似於電動多回轉執行機構（gòu），主要差別是執行機構*終輸出的（de）是1/4轉記90度的運動（dòng）。新一代電動（dòng）單回轉式執行機構結合了大部分多回轉執行機構的複雜功能，例如：使用非進入式用戶友好的操作界麵（miàn）實現（xiàn）參數設定與診斷（duàn）功能。
單回轉執（zhí）行機構結構緊湊可以安裝到小尺寸閥門上（shàng），通常輸（shū）出力矩可達800公斤米，另外應為所需電源較小，它們（men）可以安裝電池來實現故（gù）障**操作。
3.流體驅動多回轉式或直線輸出執行機構
這種類型執行（háng）機構經常用於操作直通閥（截止閥）和閘閥，它們使用氣動或液動操（cāo）作方式。結構簡單，工作可靠，很（hěn）容易實現故障**操作模式。
通常情況下人們使用電動多回轉執行機構來驅動閘閥和截止閥，隻有在無電源時（shí）才考慮使用液動或氣動執行（háng）機構。
4.流體驅動單回轉式執行機（jī）構
氣動、液動單回轉執行機構非常通用，它們不需要電源並且結構（gòu）簡單，性能可靠。它們應用的（de）領域非常廣泛。通常輸出從幾公（gōng）斤米到幾萬公斤（jīn）米（mǐ）。它們（men）使用氣缸及傳動裝置將直線運動轉換為直角輸出，傳動裝置通常有：撥叉、齒輪齒條，杠杆。齒輪齒條在全行程範圍內（nèi）輸出相同力矩，它們非常適用於小尺寸閥門，撥叉具有較高效率在行程起點具有高力矩輸出非（fēi）常適合於大口徑閥門。氣（qì）動執行（háng）機構一般安裝電磁閥、定位器或位置開關等附件來實現對閥門的控製和監測。
這種類型執行機構很容易實現故障**操作模式
執行機構選（xuǎn）擇要素
選擇（zé）一台（tái）合適的閥門執行機構類型和規格時必須考慮下列要素：
1.驅動能源
*常用的驅動能源（yuán）是電源或流體源，如果選擇電源為驅動能源，對於大尺寸（cùn）閥門一般選用三相電源，對於小尺寸閥門可選用單（dān）相電源。一般電（diàn）動執行機構可有多種電（diàn）源類型供選擇。有時也可選直流供（gòng）電，此時可通過安裝電池實現電源故障**操（cāo）作。
流體源種類很多，首先可以是不同的介質如：壓縮空氣、氮氣、天然（rán）氣、液壓（yā）流體等，其次它們可以具備各種壓力，第三（sān）執行機（jī）構（gòu）具有各種尺寸以提供輸出力活力矩。
2.閥門類（lèi）型
當（dāng）選擇閥（fá）門用執行機構時，必須要知道閥門的（de）種類，這樣（yàng）才可（kě）以選（xuǎn）擇正確的執行機構類型。有些閥門需要多回轉驅動，有些需要單回轉驅動，有些需要往複式驅動，它們影響了執行機構類型的選擇。
通常多回轉的氣動執行機構比電動多回轉執行機構價格要貴，但是往複式直行程輸（shū）出的氣動執行機構價格比電動多回轉執行機構便宜。
3.力矩大（dà）小（xiǎo）
對於90度回轉的閥門（mén）如：球閥、碟閥、旋塞閥，*好通過閥門廠商獲得相應閥門力矩大小，大部（bù）分（fèn）閥門廠商是通過測試閥門在額定壓力下閥（fá）門所（suǒ）需的操作力矩，他們將這一力（lì）矩提供給（gěi）客戶。對於多回轉的閥門情況有所不同，這些閥門可分為（wéi）：往複式（提升（shēng）式）運動-閥杆不旋轉、往複式運動-閥杆旋（xuán）轉、非往複式-閥杆旋轉，必須測量閥杆（gǎn）的直徑，閥杆連接螺紋尺寸已（yǐ）決定執行機構規格。
4.執行機構選型（xíng）
一但執行機構類型和閥門所需驅動力（lì）矩（jǔ）確定了，就可（kě）以使用執行機構廠商提供的數（shù）據表或選型軟件進行選型。有時還需考慮閥門操作的速度和頻率。
流體驅動的執行機構可調節（jiē）行程速度，但是三相電源的電動（dòng）執行機構隻有固定的行程（chéng）時間。
部分小規格的直流（liú）電動單回轉執行機構可調節行程（chéng）速度。
開關控製
自動控製閥*大的好處是可（kě）以（yǐ）遠距離的操作閥門，這就意味著操作（zuò）人員可以坐在控製（zhì）室控製生產過程（chéng）而不需要（yào）親臨現場去人工操作閥門的開和關。人們（men）隻需（xū）鋪設一些管線連接控（kòng）製室（shì）和執行機構，驅動（dòng）能源（yuán）通過（guò）管線直接激勵電動或氣動執行機構，通常用的4-20mA信號來反（fǎn）饋閥門的位置。
連續控製（zhì）
如果（guǒ）執行機構被要求用於控製過程係統的液位、流量或壓（yā）力等（děng）參數，這是要（yào）求執行機（jī）構頻繁動作的工（gōng）作（zuò），可以用4-20mA信號作為控製信號，然（rán）而這個信號可能會（huì）和過程一樣頻繁的改變。如（rú）果需要非常高頻率動作的執行機構，隻有選擇特殊的能頻繁啟停的調節型（xíng）執行機構。當一個過程中（zhōng）需要多台執行機構時，可以（yǐ）通（tōng）過使用數（shù）字通訊（xùn）係統將各個執行機構連接（jiē）起來，這樣可大大降低安裝費用。數字通訊回路可以快速高效的傳遞指令和（hé）收集信息。目前有多種通（tōng）訊方式（shì）如（rú）：FOUNDATION FIELDBUS、PROFIBUS、DEVICENET、HART和專為閥門執行機構（gòu）設計的（de）PAKSCAN等。數字通（tōng）訊係統不單單（dān）可以降低（dī）投資費用，它們還可以收集大量閥門（mén）信息（xī），這些信息對於閥門的預測性維護程序非常有（yǒu）價（jià）值。
預測性維護（hù）
操作人員可以借助內置的數據存儲器來記錄閥門每次動作時力矩（jǔ）感應裝置測得（dé）的（de）數據，這（zhè）些數據可以用來監測閥門運（yùn）行（háng）的狀態，可以提示（shì）閥門是否需（xū）要維修，也可以用（yòng）這些數據來（lái）診斷閥門。
針對閥門可以診斷如下數據：
1.閥門密封或（huò）填料摩擦力
2.閥杆、閥門軸承的摩擦力矩
3.閥座摩擦力
4.閥門運行（háng）中的摩擦力
5.閥芯的所受的動態（tài）力
6.閥杆螺紋（wén）摩擦力
7.閥（fá）杆位置
上述大部分數（shù）據存在於所有種類的閥門，但著重點（diǎn）不同，例（lì）如：對於蝶閥，閥門運（yùn）行（háng）中的摩擦力是可（kě）以忽略的，但（dàn）對於旋塞閥這個力數值卻（què）很大。不同的閥門具有不同的力矩運行曲線，例如：對於（yú）楔式閘飯，開（kāi）啟和關閉力矩都非常大，其它行程時隻有填料摩擦力和螺紋摩擦力，關（guān）閉時，液體（tǐ）靜壓力作用在閘板上增加（jiā）了閥座（zuò）摩擦力，*終楔緊效應使（shǐ）力矩迅速（sù）增大直到關（guān）閉到位（wèi）。所（suǒ）以根據（jù）力矩曲（qǔ）線的變化可以預測出將會發生（shēng）的故障，可（kě）以對預測（cè）性維護提供有價值的信息。