近年來，我國冶金行業形勢低迷，但冶金工業水平在不斷增強，而自動化技術在企業提升工作效率與產量、節能降耗、完善產品質量等方面發揮著重要的促進作用，因此提高企業自動化技術水平也是進一步提升冶金工業科技水平的重要途徑之一。

      縱觀我國冶金企業的發展經營狀況，不難看出，其總體呈現自動化技術與裝備應用發展不平衡現象，具有一定的發展差異性。自動化儀表在冶金行業應用廣泛，是其生產體系中不可缺少的設備之一。而自動化儀表種類繁多，在具體應用過程中也會出現各種不同的問題，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會自控工程設計委員會常委、昆明儀器儀表學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歷嗎？

方原柏：我1964年畢業于貴州工學院有色金屬冶煉專業，畢業后分配至昆明有色冶金設計研究院，到院后即改行從事自控專業工程設計。到今年為止，正好是我在這個單位工作了50年。我們在大學讀書時，清華大學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！當然我也不會停步，至少再多工作三五年。

附帶談一下設計院自控工程師的工作，他們需要與設計院內部各個專業的工程師打交道，比如主體工藝專業、設備專業、電氣專業、給排水專業、總圖專業、概預算專業等等，與他們密切配合完成工程設計、承包、安裝、調試、投運等各項工作。在這個過程中還需要與院外的項目建設甲方、設備安裝調試單位、自控產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并正常運行。所以設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？這些儀表在應用中會不會有一些常見的問題？現在是否都已能夠得到解決？

方原柏：設計院的工作是為工礦企業進行自控設計，工礦企業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。

這些儀表在應用中的常見問題，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，現在使用各類雷達料位計、激光料位計，情況就好多了，大多數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、除雜質除不了，再好的氣體傳感器、二次儀表也要出問題。后來國內各氣體分析儀器廠都重視取樣裝置技術，在引進國外先進分析儀器的同時，也引進了成套取樣技術，所以現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，訂錯了或現場需要修改時都很難，而現在這些參數都可以現場設定，很多問題就解決了。

當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℃高溫煙氣溫度檢測、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品技術的發展情況？它在冶金行業中的應用現狀如何？

方原柏：我剛參加工作的六七十年代，國產電子皮帶秤剛剛問世，設計該怎么選用，現場使用該注意哪些問題，都不清楚，加之當時的國產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計選用，該注意哪些問題，再加上國外產品的引進，國內電子皮帶秤產業的飛速發展，應該說電子皮帶秤應用的主要問題都大體解決了，包括惡劣現場條件下的高準確度計量等問題，現在都有比較好的解決方案了。由于國內各行各業的使用量非常大，再加上近年來國內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大國向技術強國發展。中國幾個主流生產廠家和幾個省的計量技術研究院所建設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研制出或即將研制出的電子皮帶秤產品的水平也是世界一流的。

今年2月份，我參加了國內一家公司皮帶秤“OIML認證”現場物料試驗，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）的認證證書，申請工作的模擬試驗部分2013年已在英國完成?，F場物料試驗是認證過程工作未完成的一部分，也是最關鍵的一部分測試工作。測試按照OIMLR50皮帶秤國際建議的指標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性及準確度誤差試驗，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品將是世界上第一個通過OIMLR50最高等級（0.2級）認證的產品。

電子皮帶秤在冶金行業應用非常普遍，大型鋼鐵企業的用量都在二三百臺以上，目前用的情況大體是可以的。目前雖然新投產的項目很少了，但作為節能降耗的改造投資還是有的，其中對廠際之間的物料準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的研究工作，從市場和應用等方面來看，目前國內無線通信技術與國外無線通信技術的現狀是怎樣的？它的發展前景如何？方原柏：流程行業無線通信技術近年來發展迅猛，如Wireless HART的中國用戶應用的網絡數量已超過1000個，全球超過10000個，以One Wireless為代表的ISA100.11a和中國具有自主知識產權的WIA-PA也得到用戶的青睞，應用面遍及各行各業。我們設計院的同事閑聊時，很多人都認為流程行業無線通信技術是一個熱點技術，它應該是像七十年代的DCS、八十年代的PLC、九十年代的現場總線等自控技術一樣的革新性技術，會給設計院的自控設計工作、給生產現場的自控人員的維護工作帶來巨大的變革。我們可以設想一下，有線儀表與系統改成無線通信技術，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。所以當一項革新性技術來到你面前的時候，你所應該做的是盡快學習這項技術的知識，了解它的實際應用情況，探索如何將這項技術與你的工作結合好。

說到這里，我對喜歡鉆研技術、喜愛學習的朋友提個小建議，在他們學習的過程中，可以嘗試尋找某項技術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：無線通信技術在冶金行業的應用如何？

方原柏：目前冶金行業的無線通信技術應用落后于石油化工行業，但是中國具有自主知識產權的WIA-PA無線標準的應用，可以說是從冶金行業開始的，如WIA-PA工業無線網絡最早的應用項目就有鞍鋼冷軋廠連續退火生產線故障診斷系統、22km長礦漿輸送管線泄漏監測系統、焦爐溫度/壓力監測系統、焦化廠水井參數及運行集中監測和控制系統等等，特別是鞍鋼冷軋廠連續退火生產線故障診斷系統，無線測點總數達到416個，是一個應用了多年的比較大的無線網絡。

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智能無線網絡共有63（臺）無線現場設備、4臺網關，在呼倫貝爾馳宏礦業有限公司14萬t/a電鋅氧壓浸出系統項目中Wireless HART智能無線網絡也即將投運，它們都是作為新建企業無線應用的試點，它們的成功投運也將推動流程行業無線通信技術在冶金行業的應用。

問：冶金行業在自動化儀表的設計選型方面有沒有什么特殊要求？

方原柏：冶金行業在自動化儀表的設計選型方面有很多特殊要求，與石油、化工、輕工、煙草等行業差別較大。首先主要的原材料是固體物料，如礦石、精礦、煤炭，生產流程長，一般要經歷采礦、選礦、冶煉、加工等大的生產工序，不同工序或同一工序不同流程對自動化儀表的設計選型差別很大，比如選礦過程物料主要是以固液兩相流的礦漿出現，所以生產過程的一部分自動化儀表其他行業很少用到，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打交道，自動化儀表的設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，從設計者的角度出發，您認為應該著重考慮哪些方面，能否為我們分享一下您的經驗？

方原柏：從設計者的角度出發，自動化儀表的選型是至關重要的。作為設計人員，最尷尬的局面就是在生產現場你所設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現場自動化儀表的使用經驗，收集各類儀表的使用信息，了解各類廠商新產品的特性，及時總結經驗，以便指導我們下一個工程設計項目的設計選型工作。

我也希望儀表選型的經驗不僅僅存儲在某個設計師的大腦里，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劣。所以我寫了很多涉及自動化儀表選型的文章，比如發表的“無線HART技術”、“定量皮帶秤的設計選用”、“WirelessHART無線網關數量計算”、“怎樣嘗試使用工業無線網絡通信技術”、“橫河電機無線系統傳輸可靠性的現場試驗”等文章，拋磚引玉，期盼能引起大家關注。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品質量好、可靠性高，進入市場比較早，而有相當多的國內品牌在性能、質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。從我們的設計工作來看，大型企業、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品的。

自動化儀表選型傾向于國外品牌的狀況正在逐步轉變，國內一些發展比較快的產品，比如國產DCS系統，在冶金、化工、輕工、水泥等行業已經由中小型企業擴展到大型企業，由技術含量低的企業擴展到高技術含量的企業，特別是在電力行業，國產DCS系統經過多年的打拼，已經在新增60萬千瓦以下機組市場份額中居首。據電力行業專家估算，國產DCS系統設備建設投資比進口設備低30%，運行維護費用僅為外國品牌的1/10，因此采用國產DCS產品，可以大大降低工程建設及運行維護費用。例如某國產DCS品牌2012年數據是在60萬千瓦超臨界及亞臨界等級火電機組應用36臺套，100萬千瓦超超臨界等級火電機組應用10臺套，該品牌DCS系統還成功出口至印度、印度尼西亞。火電特大型機組自動化控制是工業自動化控制中最復雜的，DCS系統功能需覆蓋機、爐、電、輔機等工藝過程及電氣、熱控等專業，技術本身的復雜性和對運行可靠性的要求應該不低于大型冶金、化工、石化企業，所以目前國產DCS系統還不能在更多行業的頂級企業得到應用，看來主要原因還不在于技術水平，可能更多的是對國內產品缺乏深入了解和信任。

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

方原柏：對國內自動化儀表廠家而言，一要把自己的產品做好，做到世界一流甚至是頂級產品；二要用實際的應用來證明自己；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展是比較了解的。上世紀六十年代到七十年代，中國產的皮帶秤產品水平低、誤差大、性能不穩定，當時國外產品還未進入中國，沒有競爭，皮帶秤企業的日子不是很好過，但也還過得去；八十年代到九十年代，大量國外產品涌入中國，中國產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，一些有識之士開始擔憂前途了，也認識到只有產品創新才是根本出路，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場運行條件進行各種試驗，也就有條件開發新產品，新產品開發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品。正是因為有了新產品，在當前國內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，新產品大受用戶的歡迎。