近年來，我國冶金行業(yè)形勢低迷，但冶金工業(yè)水平在不斷增強，而自動化技術(shù)在企業(yè)提升工作效率與產(chǎn)量、節(jié)能降耗、完善產(chǎn)品質(zhì)量等方面發(fā)揮著重要的促進作用，因此提高企業(yè)自動化技術(shù)水平也是進一步提升冶金工業(yè)科技水平的重要途徑之一。

      縱觀我國冶金企業(yè)的發(fā)展經(jīng)營狀況，不難看出，其總體呈現(xiàn)自動化技術(shù)與裝備應(yīng)用發(fā)展不平衡現(xiàn)象，具有一定的發(fā)展差異性。自動化儀表在冶金行業(yè)應(yīng)用廣泛，是其生產(chǎn)體系中不可缺少的設(shè)備之一。而自動化儀表種類繁多，在具體應(yīng)用過程中也會出現(xiàn)各種不同的問題，因此在冶金這一具有重要意義且體系龐大的代表性行業(yè)中，自動化儀表的使用情況非常值得重視。同時，近年來冶金行業(yè)安全問題已引起高度重視，解決安全問題需要采用綜合性措施，而自動化儀表的安全、穩(wěn)定運行也是不可忽視的方面之一。

      以下是對中國儀器儀表學(xué)會自控工程設(shè)計委員會常委、昆明儀器儀表學(xué)會副理事長方原柏的專訪：

問：能為我們簡單介紹一下您的工作經(jīng)歷嗎？

方原柏：我1964年畢業(yè)于貴州工學(xué)院有色金屬冶煉專業(yè)，畢業(yè)后分配至昆明有色冶金設(shè)計研究院，到院后即改行從事自控專業(yè)工程設(shè)計。到今年為止，正好是我在這個單位工作了50年。我們在大學(xué)讀書時，清華大學(xué)校長蔣南翔先生有個口號是“為祖國健康工作50年”，我感到欣慰的是：我做到這一點了！當(dāng)然我也不會停步，至少再多工作三五年。

附帶談一下設(shè)計院自控工程師的工作，他們需要與設(shè)計院內(nèi)部各個專業(yè)的工程師打交道，比如主體工藝專業(yè)、設(shè)備專業(yè)、電氣專業(yè)、給排水專業(yè)、總圖專業(yè)、概預(yù)算專業(yè)等等，與他們密切配合完成工程設(shè)計、承包、安裝、調(diào)試、投運等各項工作。在這個過程中還需要與院外的項目建設(shè)甲方、設(shè)備安裝調(diào)試單位、自控產(chǎn)品的制造商供貨商打交道，在他們的緊密配合下使工程項目順利投產(chǎn)并正常運行。所以設(shè)計工程師要與很多人共處，相互合作，在合作過程中我們會成為好朋友，可以取長補短，從朋友身上學(xué)到很多知識。

問：您在工作中接觸比較多的是哪些類型的儀表？這些儀表在應(yīng)用中會不會有一些常見的問題？現(xiàn)在是否都已能夠得到解決？

方原柏：設(shè)計院的工作是為工礦企業(yè)進行自控設(shè)計，工礦企業(yè)需要用到哪一些儀器儀表，都得有所了解，所以我們幾乎能接觸各類儀器儀表和控制系統(tǒng)。

這些儀表在應(yīng)用中的常見問題，不同時代是不一樣的。比如固體物料的料位，早期的電阻式、電容式、重錘式都不太好用，我們一直到八十年代后期都很頭疼這個問題，現(xiàn)在使用各類雷達料位計、激光料位計，情況就好多了，大多數(shù)固體料位的檢測問題得到了解決。還有煙氣成分分析，早期不重視取樣裝置，除塵、除水分、除雜質(zhì)除不了，再好的氣體傳感器、二次儀表也要出問題。后來國內(nèi)各氣體分析儀器廠都重視取樣裝置技術(shù)，在引進國外先進分析儀器的同時，也引進了成套取樣技術(shù)，所以現(xiàn)在煙氣成分分析的難題也基本得到解決了。還有一些儀器儀表的問題也隨著智能儀表的推出迎刃而解了，早期的顯示儀表，分度號、量程都是死的，訂錯了或現(xiàn)場需要修改時都很難，而現(xiàn)在這些參數(shù)都可以現(xiàn)場設(shè)定，很多問題就解決了。

當(dāng)然還是有些儀表檢測難題還未得到很好的解決，如溫度測量范圍1300℃～1500℃高溫?zé)煔鉁囟葯z測、金屬熔體（如銅、鋁、鋅、錫）和金屬熔融物（如冰銅、熔渣）溫度的檢測、熔融金屬流量檢測、含鐵磁性物質(zhì)的礦漿流量檢測、液固兩相流（如礦漿）中干礦量流量檢測等。

問：有關(guān)電子皮帶秤的研究工作是您一直在進行的，能否為我們談一談中國這一產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展情況？它在冶金行業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀如何？

方原柏：我剛參加工作的六七十年代，國產(chǎn)電子皮帶秤剛剛問世，設(shè)計該怎么選用，現(xiàn)場使用該注意哪些問題，都不清楚，加之當(dāng)時的國產(chǎn)電子皮帶秤秤架是單杠桿單托輥式，二次儀表元件用的是鍺晶體管，故障率高，90%以上都用不好，所以我當(dāng)時就花了很多精力去研究電子皮帶秤，慢慢就知道該怎樣設(shè)計選用，該注意哪些問題，再加上國外產(chǎn)品的引進，國內(nèi)電子皮帶秤產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，應(yīng)該說電子皮帶秤應(yīng)用的主要問題都大體解決了，包括惡劣現(xiàn)場條件下的高準(zhǔn)確度計量等問題，現(xiàn)在都有比較好的解決方案了。由于國內(nèi)各行各業(yè)的使用量非常大，再加上近年來國內(nèi)主流皮帶秤廠家加大科研投入，所以目前有這樣一種趨勢，中國電子皮帶秤正在由一個生產(chǎn)大國向技術(shù)強國發(fā)展。中國幾個主流生產(chǎn)廠家和幾個省的計量技術(shù)研究院所建設(shè)的電子皮帶秤試驗裝置都是世界一流的，在這些試驗裝置上已經(jīng)研制出或即將研制出的電子皮帶秤產(chǎn)品的水平也是世界一流的。

今年2月份，我參加了國內(nèi)一家公司皮帶秤“OIML認(rèn)證”現(xiàn)場物料試驗，該公司向英國國家計量局（NMO）申請即將頒布的OIMLR50最高等級（0.2級）的認(rèn)證證書，申請工作的模擬試驗部分2013年已在英國完成。現(xiàn)場物料試驗是認(rèn)證過程工作未完成的一部分，也是最關(guān)鍵的一部分測試工作。測試按照OIMLR50皮帶秤國際建議的指標(biāo)及檢測方法進行測試，測試按三個帶速，每個帶速又按最大、中等、最小各三種流量每2次一組進行物料的重復(fù)性及準(zhǔn)確度誤差試驗，一共要進行18次物料試驗，每次物料量為22t左右，每一次的測試誤差都不能超過千分之一，而試驗結(jié)果18次實物試驗均符合要求，因此，中國這家公司的皮帶秤產(chǎn)品將是世界上第一個通過OIMLR50最高等級（0.2級）認(rèn)證的產(chǎn)品。

電子皮帶秤在冶金行業(yè)應(yīng)用非常普遍，大型鋼鐵企業(yè)的用量都在二三百臺以上，目前用的情況大體是可以的。目前雖然新投產(chǎn)的項目很少了，但作為節(jié)能降耗的改造投資還是有的，其中對廠際之間的物料準(zhǔn)確計量要求非常迫切，一上就是十臺、二十臺。

問：我們了解到近階段您一直在進行無線通信技術(shù)的研究工作，從市場和應(yīng)用等方面來看，目前國內(nèi)無線通信技術(shù)與國外無線通信技術(shù)的現(xiàn)狀是怎樣的？它的發(fā)展前景如何？方原柏：流程行業(yè)無線通信技術(shù)近年來發(fā)展迅猛，如Wireless HART的中國用戶應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)數(shù)量已超過1000個，全球超過10000個，以O(shè)ne Wireless為代表的ISA100.11a和中國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的WIA-PA也得到用戶的青睞，應(yīng)用面遍及各行各業(yè)。我們設(shè)計院的同事閑聊時，很多人都認(rèn)為流程行業(yè)無線通信技術(shù)是一個熱點技術(shù)，它應(yīng)該是像七十年代的DCS、八十年代的PLC、九十年代的現(xiàn)場總線等自控技術(shù)一樣的革新性技術(shù)，會給設(shè)計院的自控設(shè)計工作、給生產(chǎn)現(xiàn)場的自控人員的維護工作帶來巨大的變革。我們可以設(shè)想一下，有線儀表與系統(tǒng)改成無線通信技術(shù)，就像使用座機改成手機一樣，其方便、靈活的特點會使用戶的感覺完全不一樣。所以當(dāng)一項革新性技術(shù)來到你面前的時候，你所應(yīng)該做的是盡快學(xué)習(xí)這項技術(shù)的知識，了解它的實際應(yīng)用情況，探索如何將這項技術(shù)與你的工作結(jié)合好。

說到這里，我對喜歡鉆研技術(shù)、喜愛學(xué)習(xí)的朋友提個小建議，在他們學(xué)習(xí)的過程中，可以嘗試尋找某項技術(shù)作為自己深入鉆研的課題，假以時日，說不定這一課題就會成為自己所具有的某一方面的專長了。

問：無線通信技術(shù)在冶金行業(yè)的應(yīng)用如何？

方原柏：目前冶金行業(yè)的無線通信技術(shù)應(yīng)用落后于石油化工行業(yè)，但是中國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的WIA-PA無線標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用，可以說是從冶金行業(yè)開始的，如WIA-PA工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)最早的應(yīng)用項目就有鞍鋼冷軋廠連續(xù)退火生產(chǎn)線故障診斷系統(tǒng)、22km長礦漿輸送管線泄漏監(jiān)測系統(tǒng)、焦?fàn)t溫度/壓力監(jiān)測系統(tǒng)、焦化廠水井參數(shù)及運行集中監(jiān)測和控制系統(tǒng)等等，特別是鞍鋼冷軋廠連續(xù)退火生產(chǎn)線故障診斷系統(tǒng)，無線測點總數(shù)達到416個，是一個應(yīng)用了多年的比較大的無線網(wǎng)絡(luò)。

最近在云南馳宏鋅鍺公司會澤冶煉廠多膛爐焙燒車間投運的Wireless HART智能無線網(wǎng)絡(luò)共有63（臺）無線現(xiàn)場設(shè)備、4臺網(wǎng)關(guān)，在呼倫貝爾馳宏礦業(yè)有限公司14萬t/a電鋅氧壓浸出系統(tǒng)項目中Wireless HART智能無線網(wǎng)絡(luò)也即將投運，它們都是作為新建企業(yè)無線應(yīng)用的試點，它們的成功投運也將推動流程行業(yè)無線通信技術(shù)在冶金行業(yè)的應(yīng)用。

問：冶金行業(yè)在自動化儀表的設(shè)計選型方面有沒有什么特殊要求？

方原柏：冶金行業(yè)在自動化儀表的設(shè)計選型方面有很多特殊要求，與石油、化工、輕工、煙草等行業(yè)差別較大。首先主要的原材料是固體物料，如礦石、精礦、煤炭，生產(chǎn)流程長，一般要經(jīng)歷采礦、選礦、冶煉、加工等大的生產(chǎn)工序，不同工序或同一工序不同流程對自動化儀表的設(shè)計選型差別很大，比如選礦過程物料主要是以固液兩相流的礦漿出現(xiàn)，所以生產(chǎn)過程的一部分自動化儀表其他行業(yè)很少用到，比如礦漿粒度計（礦漿中干礦的磨碎程度）、礦漿載流分析儀（礦漿中干礦的各種金屬元素成分分析）、礦漿泡沫圖像分析儀等等。再如冶煉過程的火法冶金，涉及到爐膛或熔體1300℃或更高溫度的檢測，這對測溫元件、測溫保護管等都有特殊的要求；而冶煉過程的濕法冶金，則更多的是與酸堿等腐蝕性介質(zhì)打交道，自動化儀表的設(shè)計選型則要求耐腐蝕、耐沖刷磨損等。

問：對于用戶來說，自動化儀表的選型是很重要的，從設(shè)計者的角度出發(fā)，您認(rèn)為應(yīng)該著重考慮哪些方面，能否為我們分享一下您的經(jīng)驗？

方原柏：從設(shè)計者的角度出發(fā)，自動化儀表的選型是至關(guān)重要的。作為設(shè)計人員，最尷尬的局面就是在生產(chǎn)現(xiàn)場你所設(shè)計的儀表不能滿足要求，那時你會感到無地自容。所以我們需要不斷收集生產(chǎn)現(xiàn)場自動化儀表的使用經(jīng)驗，收集各類儀表的使用信息，了解各類廠商新產(chǎn)品的特性，及時總結(jié)經(jīng)驗，以便指導(dǎo)我們下一個工程設(shè)計項目的設(shè)計選型工作。

我也希望儀表選型的經(jīng)驗不僅僅存儲在某個設(shè)計師的大腦里，而是能有更多的人分享，有些選型存在爭論，更需要大家討論來明辨優(yōu)劣。所以我寫了很多涉及自動化儀表選型的文章，比如發(fā)表的“無線HART技術(shù)”、“定量皮帶秤的設(shè)計選用”、“WirelessHART無線網(wǎng)關(guān)數(shù)量計算”、“怎樣嘗試使用工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)”、“橫河電機無線系統(tǒng)傳輸可靠性的現(xiàn)場試驗”等文章，拋磚引玉，期盼能引起大家關(guān)注。但是由于了解范圍的限制，可能有些地方說得不對，也希望讀者能指正。

問：在自動化儀表的選擇上，用戶多傾向于國外品牌，您認(rèn)為這是什么原因造成的？

方原柏：這個問題一直存在，雖然不能一概而論，但總的來說，一些國外知名品牌的自動化儀表產(chǎn)品質(zhì)量好、可靠性高，進入市場比較早，而有相當(dāng)多的國內(nèi)品牌在性能、質(zhì)量上確實與其存在差距，用戶傾向于國外品牌是對的，也是可以理解的。從我們的設(shè)計工作來看，大型企業(yè)、對自動化儀表可靠性要求高的、資金充裕的，也許我們是以選用國外品牌為主的思路，其余的情況則可能有另外一些思路。這里有一些特例，比如一般的溫度儀表，如熱電偶、熱電阻就很少有哪個工程直接選用國外產(chǎn)品的。

自動化儀表選型傾向于國外品牌的狀況正在逐步轉(zhuǎn)變，國內(nèi)一些發(fā)展比較快的產(chǎn)品，比如國產(chǎn)DCS系統(tǒng)，在冶金、化工、輕工、水泥等行業(yè)已經(jīng)由中小型企業(yè)擴展到大型企業(yè)，由技術(shù)含量低的企業(yè)擴展到高技術(shù)含量的企業(yè)，特別是在電力行業(yè)，國產(chǎn)DCS系統(tǒng)經(jīng)過多年的打拼，已經(jīng)在新增60萬千瓦以下機組市場份額中居首。據(jù)電力行業(yè)專家估算，國產(chǎn)DCS系統(tǒng)設(shè)備建設(shè)投資比進口設(shè)備低30%，運行維護費用僅為外國品牌的1/10，因此采用國產(chǎn)DCS產(chǎn)品，可以大大降低工程建設(shè)及運行維護費用。例如某國產(chǎn)DCS品牌2012年數(shù)據(jù)是在60萬千瓦超臨界及亞臨界等級火電機組應(yīng)用36臺套，100萬千瓦超超臨界等級火電機組應(yīng)用10臺套，該品牌DCS系統(tǒng)還成功出口至印度、印度尼西亞。火電特大型機組自動化控制是工業(yè)自動化控制中最復(fù)雜的，DCS系統(tǒng)功能需覆蓋機、爐、電、輔機等工藝過程及電氣、熱控等專業(yè)，技術(shù)本身的復(fù)雜性和對運行可靠性的要求應(yīng)該不低于大型冶金、化工、石化企業(yè)，所以目前國產(chǎn)DCS系統(tǒng)還不能在更多行業(yè)的頂級企業(yè)得到應(yīng)用，看來主要原因還不在于技術(shù)水平，可能更多的是對國內(nèi)產(chǎn)品缺乏深入了解和信任。

還是說說電子皮帶秤，國內(nèi)的高端市場如高準(zhǔn)確性的計量皮帶秤及定量皮帶秤一直被國外產(chǎn)品壟斷，但最近有個國外品牌的銷售經(jīng)理問我：“為什么他們的產(chǎn)品賣十幾萬用戶不買，而要去買一種國內(nèi)產(chǎn)的比他們貴一倍的產(chǎn)品，而據(jù)稱能達到0.2%準(zhǔn)確度，是這樣嗎？”我說：“國內(nèi)是有這樣的產(chǎn)品，在多個工廠已經(jīng)運行多年，性能一直很穩(wěn)定，用戶已經(jīng)有信任感了，所以成本雖然高一些，用戶還是要買他的，這不奇怪。”

方原柏：對國內(nèi)自動化儀表廠家而言，一要把自己的產(chǎn)品做好，做到世界一流甚至是頂級產(chǎn)品；二要用實際的應(yīng)用來證明自己；三還要靠時間積累，時間長了，宣傳到家了，用戶就了解你了。

我對中國電子皮帶秤的發(fā)展是比較了解的。上世紀(jì)六十年代到七十年代，中國產(chǎn)的皮帶秤產(chǎn)品水平低、誤差大、性能不穩(wěn)定，當(dāng)時國外產(chǎn)品還未進入中國，沒有競爭，皮帶秤企業(yè)的日子不是很好過，但也還過得去；八十年代到九十年代，大量國外產(chǎn)品涌入中國，中國產(chǎn)的皮帶秤除了在中低端市場上還有一定的份額外，高端市場根本擠不進去，于是只有拼低價勉強生存；進入新世紀(jì)，一些有識之士開始擔(dān)憂前途了，也認(rèn)識到只有產(chǎn)品創(chuàng)新才是根本出路，于是投入巨資，建電子皮帶秤試驗裝置，在試驗裝置上可以模擬皮帶秤現(xiàn)場運行條件進行各種試驗，也就有條件開發(fā)新產(chǎn)品，新產(chǎn)品開發(fā)成功后也有條件向用戶展示其良好性能，也容易讓用戶接受新產(chǎn)品。正是因為有了新產(chǎn)品，在當(dāng)前國內(nèi)電子皮帶秤市場萎縮的情況下，這些廠的銷售額反而逆市而上，新產(chǎn)品大受用戶的歡迎。