《炼油自动化技术发展史料（上）》
——许永令
在流程工业中，炼油行业特别具有代表性。高桥石化公司炼油厂（原为上海炼油厂，以下简称为：上炼）是我国解放初期第一家自行设计建设的炼油厂。
该厂1964年被国家科委确定为全国15个工业自动化试点单位之一。长期以来，该厂持续、分期分批地与高等院校、科研院所合作，从事过程控制技术的研发和应用。
1969年，上炼就将自主研制的数字直接控制计算机（DDC）用于常压蒸馏炼油生产过程的控制，并连续使用十多年，直至1982年1月，首套分布式控制系统（DCS）在上炼常减压蒸馏装置投入运行，才取代了原来的那套DDC。
上炼是仪表和过程控制技术研发、应用试验的双重基地，在炼油仪表和自动化技术进步方面非常具有代表性。
本文提供的是上炼在1994年之前，在仪表和自动化方面技术进步的大事记及史实。希望这些材料能真实反映出炼油工业在那个时代仪表和自动化的技术、应用、产业发展的历程，为后人留下历史记录，为今后的教育和研究提供第一手史实。
本文采取两个写法：
其一是把相关的大事和史实两类内容放在同一段写出来，使读者知道事情的来龙去脉。
其二是以时间（年）为序将大事和史实依次写出来，并在事件统一排序的同时，实现史实的排序。
【史实01】
多数参数依靠简易仪表就地指示、手工操作
是我国解放初期炼油仪表自动化的初始水平
方兴未艾——炼油仪表自动化
早期依靠手动操作简易就地指示仪表
1953年，上炼15万吨/年常减压装置建成投产，这是我国自行设计建设的第一套炼油装置。
由于当时国内不能生产工业自动化仪表，因此，该装置主要依靠简易的就地指示仪表来手动操作生产对象。
在装置仅有的自控参数中，常顶温度和减顶温度采用了香港生产的温包自力式控制器就地控制，常底和减底液面采用了（原）资源委员会库存的大法兰液面计（FOXBORO）。
此外，装置主要靠压力表、水银温度计、毫伏计、水银差压计就地指示，然后由手工操作阀门。这就是当时炼油自动化的水平，也作为本文的起始。
【史实02】
1954年，在热裂化装置中
采用苏联04仪表实现主要回路闭环控制
是当时国内最好的仪表自动化水平
麻雀虽小五脏俱全
苏联04仪表实现了当时国内最好的仪表自动化水平
1954年，上炼8万吨/年热裂化装置投入生产。该装置全套仪表自动化设备都是从苏联进口的，包括04型压力、差压变送器、二次仪表04MC、电子电位差温度控制仪APD-32和多点记录仪APP-09以及XK和XA补偿导线、大法兰液位计、反射液面计、控制阀等。
显而易见，这是一个由04型、位移式基地仪表配套的系统，虽然仪表水平不高，但功能完整；虽然仅限于单回路控制，但控制参数比较齐全。
温度可在远方测量，并且可以根据需要记录温度变化曲线，压力、流量都有圆图记录仪记录，构成了可以实现主要回路闭环控制的较完整的仪表自动化系统。
【史实03】
国内仪表行业快速生产（仿苏）04型仪表
并形成生产能力
是对当时流程工业仪表自动化技术发展的巨大推动
渐入佳境——（仿苏04）仪表的普及
快速推进国内仪表自动化技术发展
1956~1960年，我国在苏联援助下,快速生产（仿苏）04仪表，即气动位移式基地型系列仪表。上炼最先试用并扩大应用，因而成为上海仪表工业的产品试验基地。
最先是在常减压装置上采用国产04仪表实现自动检测和控制,然后该时期新建和扩建的装置也全都采用04表。
【史实04】
1958-1960年，复合控制技术的成功应用
将原来的单（参数）回路控制提升为多参数控制
显著提升了炼油仪表自动化水平
单回路变多参数
“热裂化综合自动化”试点
突破了炼油仪表自动化水平
1958年，原燃料部石油总局确定上海炼油厂为“热裂化综合自动化”试点，并明确北京石油科学研究院和北京石油设计院参加试点工作，合作进行过程控制技术的攻关。
上炼于1960年完成了“双参数（多参数）复合控制的开发与应用”。该项技术显著提高了关键参数的控制品质,有效增加了抗扰能力，将原来的单回路控制提升到双（多）参数控制，提高了炼油仪表自动化的水平。
20世纪60年代初，复合控制方案被列入了设计规范，并从1963年起在炼油工业中开始普遍应用。
【史实05】
在线干点仪开始研制
在线干点仪的研制开创了在线质量仪表的历史
北京石油科学研究院韩福田等提出了在线干点分析仪的原理方案设计，并依此方案研制试验。但由于当时材料及加工条件所限，该方案没能完全成功。但是它成功开创了研制在线质量仪表的历史。
【史实06】
三种单元组合仪表是我国
首次开发的工业自动化仪表系列
QDZ/DDZ-Ⅰ/DDZ-Ⅱ的研发
开创了工业自动化仪表的研发之路
1962~1967年，我国仪表行业制定了三大单元组合仪表系列的产品开发计划，即QDZ气动单元组合仪表系列、DDZ-Ⅰ电动单元组合仪表系列（电子管式）和DDZ-Ⅱ电子单元组合仪表系列（晶体管分立元件）。
【史实07】
ODZ系列气动单元组合仪表的应用
气动单元组合仪表应用（QDZ）的不足与改进
1963年起，气动单元组合仪表的控制类单元陆续在上炼试验应用，包括比例P、比例积分PⅠ、微分D、定值器、手操器等。
由于力平衡式仪表远比由喷嘴挡板构成的位移式04仪表先进，且其体积大幅缩小，可靠性高，反应快，因此很快得到大面积应用。
QDZ系列仪表中较差的是三针二次仪表。由于加工精度不够，故障率太高。为解决三针二次仪表的应用，上炼曾将一批三针二次仪表解体，并将一部分零件重新加工，再重新组装，使其性能得到了一些改进，从而可以勉强使用。
QDZ的应用延续到1967年DDZ-Ⅱ电动单元组合仪表系列推出。
1963年4月，上炼将仪表工段从动力车间划出，建立仪表车间，本人调任仪表车间负责人，负责组建队伍，主持仪表自动化工作，我自此至1994年4月退休为止，不论被调到哪个部门、担任什么职务，都负责仪表自动化和计算机应用工作。
我先后主管过电气、动力、设备、工艺技术改造等工作，但炼油自动化一直是贯穿本人职业生命的一条主线。
【史实08】
上海炼油厂1964年被确定为
15个全国自动化试点单位之一
上炼被确定为国家自动化试点单位
1964年4月，国家科委工作组由吕强带队，为制定“十二年科学技术发展规划”而来上海考察。通过对上炼的考察，他们确定上炼为国家科委自动化试点单位，并将试点课题定为“常减压计算机优化”。
1963年，国家计委曾确定过一批自动化试点单位，此次经国家科委补充，两批合并后，全国自动化试点单位共计15个，其中炼油两个：兰州炼油厂和上海炼油厂；化工两个：兰州化学工业公司302厂和上海吴泾化工厂；电力两个：上海南市电厂和津京唐电力网；钢铁两个：鞍钢和上钢一厂（后改为上钢十厂）。上海的4个试点项目由上海市政府领导。
文革期间也从未停止自动化试点工作
上海市有上炼、吴泾化工厂、南市发电厂、上钢一厂（后改为上钢十厂）4个国家自动化试点单位。
为加强领导,上海市政府成立“自动化科学技术委员会”，由经委技术局局长顾训芳任主任委员，委员有厉声树(技术局)、沈志农(市科委)、陈根林(吴泾化工厂)、许永令(上海炼油厂)、吴钦炜(一机部热工仪表所)等。
上海市化工局成立了“自动化试点指导部”由局长张耀祥任指挥。以上史实说明了自动化试点工作受到上海市各级领导重视的程度。
即使是在“文革”期间，上海市科委五处处长沈志农（后曾任市科委主任至退休）仍持续地关心着上海炼油厂的自动化试点工作。
浙大“常压蒸馏静态优化”协作会议之后
工控机研制和数学模型开发两条线齐头并进
1965年7月，上海炼油厂国家自动化试点项目“常压蒸馏静态优化”协作会议在浙江大学召开，浙大周春晖先生、一机部热工仪表所叶新山、上海炼油厂许永令代表三个协作单位参加会议。
会议明确由三个单位协同承担自动化试点任务。浙大以静态优化数学模型为主，热工仪表所承担工控机的研制任务，上炼为试点负责单位，除分别派人参与数学模型和工控机研制外，现场工作由上炼负责并主持。
在杭州协作会议之后，工作便快速展开，工控机研制和数学模型开发两条线齐头并进。
JDK-331工控机攻关组组成
共同攻克首台工控机
1965年10月，上炼派出黄加彬等6人常驻热工仪表所，与热工所孙廷才等人员一起组成JDK-331工控机攻关组，共同研制我国首台工业控制机。
经申请批准，兰州炼油厂的自动化试点项目决定采用进口工控机，选型为日本横河的HOC-510。该机约在1968~1969年间到货。
常压蒸馏数学模型研发会战
1965年年底，由浙大王骥程老师带队的科研队伍到上炼现场调研。
这支教师队伍由化工、数学、自控多种专业组成,准备数学模型的研发工作，上炼抽调了炼油工艺有关人员赵景元、周伯敏和自控专业吴文深等共10多名专业人员与浙大的老师们一起组成蒸馏自动化组，合作开展研发工作，首先从调查入手，通过测试,取得第一手资料。
再分析装置特性,研讨建模方法及途径。值得指出的是,在当时的条件下，大量的工艺数据测试和数据处理工作全部是用手工方式进行的,这是极其辛苦、复杂的工作，但大家为寻求建模途径而共同奋斗。
1966年6月，“文革”开始，因学校召回教师，此项工作被迫中断。
直接数字控制仪
稳定运行超10年
1965年9月，与南京工学院自动化系徐南荣主任商讨合作事宜，南工极力推荐采用“直接数字控制技术”。由其推荐，双方确定与上海无线电技术研究所合作，由无线电所负责研制直接数字控制仪，南工和上炼派人参加，并由上炼负责工程应用。
1965年年底，上炼派出颜文化等人常驻无线电所参加研制工作。后因“文革”，南工老师返校退出合作，只能由上炼和无线电所共同坚持研制和应用开发工作。
此项研发任务，即使在“文革”中也始终没有停顿过，从设计、工艺到质量检验的全过程，自始至终把可靠性放在第位。
因此，该台直接数字控制仪在后来的实际使用中，创出连续10多年持续控制上炼一号蒸馏装置的优良业绩。
【史实09】
DDE-Ⅰ的成功投用
开创了从气动模拟仪表转到电动模拟仪表的新纪元
DDZ-Ⅰ型电动单元组合仪表在减压装置投用
实现了仪表队伍的技术转型
1965年年底，上海自动化仪表二厂生产的首批DDZ-Ⅰ型电动单元组合仪表被安装在新建的上炼大减压装置上，这是首次在大炼油装置上将传统的气动仪表改变为电动仪表的实践。
全装置大约用了80个台件，共组成29个控制回路。从气动改为电动，最重要工作是对仪表队伍的技术培训。
在吴国元等仪表技术人员和工人同志共同努力下，首次应用电动仪表就一次投用成功，出色地完成了仪表队伍的技术转型。
【史实10】
DDZ-Ⅱ电子单元组合仪表成功投用
DDZ-Ⅱ型电子单元组合仪表
在减粘装置成功投用
目标转向用数计算机技术工具来取代模拟仪表
1967年，北京石油设计院在设计北京东方红炼油厂时，拟采用DDZ-Ⅱ型电子单元组合仪表系列，石油部特要求上炼先进行该系列仪表的现场应用试验。
第一批DDZ-Ⅱ型晶体管分立组件的电子单元组合仪表被安装应用于减粘装置。由于上炼已经有了DDZ-Ⅰ型的应用经验，因此在仪表技术人员和工人们的共同努力下，DDZ-Ⅱ型的应用也取得一次投运成功的佳绩。
自此，DDZ-Ⅱ型电子单元组合仪表在上炼取代了气动的04仪表，取代了气动单元组合仪表，更取代了过渡产品DDZ-Ⅰ型仪表。常规仪表的应用进入了个相对的稳定期。
1970年，东方红炼油厂建成,石油部要求上炼派出以邵振宇为首的15名技术人员和工人组成的开工队，支持东方红炼油厂开工。
他们先后完成了常减压、催化裂化、减粘三套主要装置和辅助装置的开工，光荣地完成了任务。
在我国仪表的发展过程中，20世纪70年代后期还有过DDZ-Ⅲ型系列仪表，但上炼没有再用Ⅲ型仪表来大面积置换Ⅱ型仪表，而是着眼于准备用数计算机技术工具来取代模拟仪表。
【史实11】
数字比率调节装置1966年
在上炼成功实现航煤的在线管道调和控制
数字调和仪研制成功并投入运行(1965-1966)
北京石油科学研究院研制的电子管数字比率调节装置样机，拟在上炼探寻应用于油品管道在线调和的控制，并且要求其作为石油部1966年“五一”献礼的项目。
1965年下半年，由石科院的饶子健、北京设计院的马清诗和黄碧瑜、上炼的张功镀和马世泉等组成攻关组，他们夜以继日地奋战，在短短的不到半年的时间中，就将功能样机改造为可以应用于现场控制的实用机器同时选择将航煤原来的罐调和工艺改造为管道调和工艺，采用英国进口的高精度涡轮流量计（DN150、DN6）检测航煤和添加剂流量，并于1966年4月底实现了1000:1的在线管道比率调合自动控制，它一直连续在线使用许多年，直至以晶体管调和仪更替。
管道自动调和节省了调合罐，节省了调和时间和电力，减少了油品损耗,提高了调和油的质量，经济效益显著,受到各方肯定。
1967年起，上海炼油厂与上海调节器厂合作，研制成功晶体管的比率调节仪，作为上调厂的产品，为国内各炼油厂所采用。
上炼成立罐区自动化组
开展罐区自动化仪表研制和应用工作
在石油部大力推动罐区自动化来改变油品储运系统落后面貌的形势下，在管调相项目成功并受到各方肯定的情况下，作为自动化试点的上炼组建了罐区自动化组，开始进行管道自动调和、气动阀门、储罐液位计、平均温度计、油罐自动切水以及监控系统等方面的研制和应用工作，初期的技术工作由科研人员张功镀负责。
【史实12】
成功地把罐区在用手动闸阀改为气动阀
为老厂手动阀门改造为遥控阀门提供了最经济实用的途径
气动闸阀研制和应用
从无到有，增加了国产自控阀门品种
1967年开始研发气动阀门。罐区大大小小的手动闸阀有几百个，不可能换新的，国内也没有气动阀门这个产品可供应用。
研发方案是在原来的闸阀上去掉手轮，锯掉部分阀杆，在阀的上方装上一个自己加工的带活塞的气缸，套上原阀的阀杆，用仪表风的压力，让活塞在提升时打开闸阀，活塞下压时关闭闸阀。
同时自己制作电磁阀，作为仪表风控制气缸活塞上、下动作的控制部件。20世纪70年代初，上炼把气动阀图纸无偿提供给浙江三门乐清正在崛起的乡镇企业加工后，他们在上炼的技术帮助和自身的努力下，将气动阀的产品化带上了正轨。
后来，乐清自动化仪表三厂成了国内最早最大的气动阀制造商。这项工作的价值在于，它提供了老厂手动阀门改造为遥控阀门的最经济实用的途径。
这项技术的进步使我国从无到有地增加了自控阀门的品种。
【史实13】
称重式计量仪及其应用方法的成功
推动了罐区自动化的进程
称重式计量仪及其应用方法的成功做到“三不上罐”
“三不上罐”是当年石油部提得最响的口号之一。上炼在储罐液位计开制和应用方面做了大量工作。储罐液位计不同于一般液位计，由于其目标山曜也计不同于一般液位计，由于其目标是用来测量大型储罐（几千至几万立方米）的液位并最终用于计量罐内储液的体积和重量，因此，要求其测量的绝对误差为±（1~3）mm。
即便是用于储罐液位监控用的，也要求达到相对误差±0.1%。而在当年的技术条件下，要研制储罐液位计是十二分困难的1967年，上炼曾安排利用步进马达来研制伺服液位计，但很快就因部件的加工精度、平衡的控制难以实现等无法解决的问题而失败1969~1971年，张功镀与同济大学声学所合作研制高精度的超声波液位计。
当时,确定提高超声波测距精度的方法有两种：一是超声波液下传输测距，二是采用特制的被测液体全程温度、比重实时补偿校正装置。
经过多次试验改进，实际结果十分理想，10m高度的油罐，其液位测量误差都在士3mm之内。在航煤罐区装了8台，投入应用就受到操作工的青睐。
但是,这种在罐内的安装方式，其维护十分困难，只能自制自用，无法产品化和推广。用了几年，最后只能自生自灭。
1971年，北京石科院陈咏南利用天平原理研制的称重式计量仪拟到上炼探寻现场应用方案。在将近两年的时间里，上海自动化仪表五厂帮助石科院解决了高精度加工及二次表产品化的问题，上炼则解决了远程吹气、钟罩静压引压以及多路气路切换测量方法，使得称重式计量仪实现产品化（仪表五厂生产）并首先在上炼批量应用。
这种远程吹气、钟罩静压引压以及多路气路切换测量方法后来在全国许多炼厂、油库推广应用。在此后的十几年中，称重式计量仪在各地得到了大面积应用。
称重式计量仪的测量方法就是罐底压强测量，它只能测量储液重量，而液位高度要靠设定比重计算出来，液位测量误差大，加上钟罩安装、远程气路引压都是不适于长期推广应用的因素，因此,在后来国门打开、外国先进的储罐液位计进来后，称重式计量仪就逐渐淡出了历史舞台。
【史实14】
将远动装置作为罐区的采集监控系统
实现罐区的综合自动化
罐区监控系统采用远动装置的探索
上炼在成品罐区全面铺开应用管道比率调合、储罐液位计、温度计、气动阀门、油罐自动切水等手段后，摆在面前的就是如何实现集中监控和管理的问题。
上炼在1969年就安排试验用继电器逻辑作为监控设备，并打算采用当年电话交换机中的那种步进器来作为调度端与执行端之间的通信设备。
但因其同步可靠性无法满足工控要求，这一工作很快就被丢弃。
1972年，电力行业原来使用的继电器逻辑设备已被电子化的三遥远动装置所替代。张功镀认为，只要将远动装置的输入输出部分稍做改造，就可以用作罐区的监控设备。
于是，上炼与上海开关厂配合研制，1974年首次将远动装置用于上海炼油厂油罐区，作为罐区的采集监控系统，实现了4号罐区的综合自动化，并连续运行许多年。
【史实15】
1975年7月罐区综合自动化经由石油部鉴定通过
罐区落后状态求变
1975年7月28日，石油部在上海浦江饭店召开罐区自动化项目鉴定会，会议由石油部科技司韩福田同志主持。
会议对上海炼油厂罐区自动化多组分数字式管道调和、自动量油、气缸阀、自动放水、罐区监控系统等五个研发项目逐个做出鉴定。鉴定认为，这五个项目可供推广应用，并要在扩大应用中完善提高，以尽快改变罐区的落后状态。
（未完待续）
许永令，已故，江苏苏州人，1934年生，高级工程师。1951年入河北省立高级工科学校（天津）电机工程科。1954-1994年在上海炼油厂工作，历任技术员、车间主任、科长、副总工程师，退休后从事民企技术咨询及顾问工作。先后任上海市自动化科学技术委员会委员、中国自动化学会仪表及装置委员会委员、中国仪器仪表学会过程检测与控制分会理事、中国仪器仪表学会过程检测与控制分会仪表及应用专业委员会委员,《自动化仪表》杂志编委会副主任、编委，上海交通大学自动化研究所顾问，华东化工学院生产自动化专业委员会委员，上海市石油学会秘书长、常务理事。曾发表《建立企业信息系统若干问题》、《建立炼厂综合信息系统的目标和策略》、《运用变频变压技术实现炼油过程控制系统节能》等论文。
《飞鸿踏雪泥》收录的文章多是以第一人称记述，是我国仪表和自动化人的亲身经历、亲手所为、亲眼所见，这些文稿、照片是新中国成立60多年来我国仪表和自动化事业发展历史的宝贵素材。一篇篇文稿饱含深情的记录着历史，一张张凝聚并唤起记忆的老照片，将我们的思绪带回到了60多年历史进程中。那些曾经的人和事，不仅让人们领悟了历史赋予的深意，更让人们体会到在“人”“事”之中所蕴含的规律和精神。
但是，仪表人的故事能进入报纸、杂志、电视、网络等大众传媒的却不多，“会道的一缕藕丝牵大象，盲修者千钧铁杆打苍蝇”，仪表自动化专业就是这一缕细细的藕丝，仪表自动化人常常成为幕后英雄，容易被世人遗忘，其成功的经验和失败的教训也有可能随风飘散。
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