中国自动化仪表在70年代末的状态

竟然有李鬼打到门上来了。

“中国前30年在“工业自动化仪表”的成就，随着改开过程而被湮没了，谁之过？”

中国前30年在“工业自动化仪表”的成就，随着改开过程而被湮没了，谁之过？ 评论 127 社会

请李鬼说说当年的上海自动化仪表先进在什么地方，霍尼韦尔和横河拿到什么技术并用到他们的什么产品里了，李鬼不吭气。怎么办，我来写一段当年的现状吧。

DDZ2是电动单元自动的缩写，“2”当然是第二代。QDZ就是气动单元仪表。

单元仪表就是模块化的自动化仪表，系列里有PID控制器、乘法器、加法器、高选器、低选器、手自站等。所有单元都是统一的物理尺寸，所以仪表板上容易规范安装，但仪表板正面一般装不下，背后还有第二排。搭回路的时候，用物理接线来回绕。在仪表板背后走动要特别小心，自己绊倒是小事，仪表掉线就麻烦大了。

在70年代末，国内化工厂使用的主流是DDZ2，上海自动化仪表一厂已经开始研制DDZ3了，但还在试制阶段，没有大规模推广。慢说在工业界推广，高校学生能用到的教学仪器也都是DDZ2，只有“有关系”的教师手里有那么一台两台厂里的样品，他们是合作研制方，所以有样品。我们这些77级只能看，连摸都不让的。

DDZ2是晶体管分立元件，DDZ3是运算放大器，也就是说，小规模模拟集成电路。运放比晶体管的漂移小，体积小，稳定性、可靠性都要高，但当时这东西对国内也是新的，没有搞定。仪表级运放是高级的，军工级更高级，只听说过，没见过，没资格。

DDZ2像长条的铁皮盒子，面板上有一个把手，可以把里面的“芯子”抽拉出来。参数整定在右侧，有几个旋钮管PID参数，还有手动/自动。但手动-自动之间的切换不是开关一拨了事，需要在面板上把设定值的指针和测量值的红三角“浮标”对准，并且把输出值和实际仪表压力对准，才能切换，否则要造成跳变。接线是“芯子”背后的接线板，串级回路是直接物理接线实现的，要是在仪表板上两个控制器不在一个柜子里，那就要拉很长的线。所以那时串级回路是称为“先进过程控制”的。前馈只是书上读过，实用中太麻烦，没有见到过用单元仪表搭前馈的实例。选择性控制和串级一样，需要在仪表板设计的时候，控制器、高选低选都排在一起，否则不仅拉线麻烦，还容易掉线。

气动单元仪表更麻烦，直接用金属气管。我们都是钣金工。好在查错容易，听见哪里有漏气的，就是它了。

DDZ3与DDZ2在使用上没有原则差别，盒子小一号，做工精细一点，但拉线还是少不了。

DDZ的图片不好找，只找到这么一张，背板接线图找不到。当年人拍照都少，谁没事给仪表拍照啊，弄得现在照片都不好找

当时国际上是什么水平呢？

别管横河，这实际上是一流半的。真正的第一梯队是Foxboro和Honeywell，但两家的路线截然不同。

Foxboro在1972年推出SPEC200。这是模数混合的单元仪表。

SPEC200还能找到一些图，但也不好找了

有带面板和只有整定拨盘的两种

基本回路还是靠物理接线。当年看到这样但接线环片的端子还觉得很高级，国产DDZ就是拿线头在接线柱上一绕，拧紧了事。现在家庭影院功放还是那个接法，看到好亲切

但别的不说，焊点的光滑、可靠就不是国内当时手工焊接能比的。没办法，当年只有手工焊接的条件。右面两个白东西就是可调电阻，PI参数整定就是靠这些，SPEC200的PI控制器和PID控制器是不同的单元，一般只用PI，便宜一点，D本来用的就少，别浪费了

SPEC200的做工比DDZ精细得多，也小巧一号，比DDZ低矮一点，宽度只有一半。这不只是外观问题，也容许仪表板上容纳更多的仪表，也就是说更多的回路。但最关键是这东西号称20年不用换，这样的可靠性在当年着实把我们惊呆了。实际达到了吗？国内当时没法检验，时间太短。出国后，还真是接触过SPEC200，这东西真TMD是20年不换。

控制阀也是，在一般的使用场合下，20年不换。特别恶劣的工作场合当然不行。但国产阀当年每两三年换一次就算不错的，高压降阀、多级阀什么的根本没有。

DDZ2基本上每年都需要抽出来检修。没办法，晶体管分立元件，24/7/365使用，可靠性就吃亏一点。那年头，控制室也就是一个大房间，没有空调、低尘什么的，仪表板背后就是一大排窗户，透风透亮。防爆呢？嘿嘿，那时还真是不大讲究。

对了，DDZ2不是本质安全的，DDZ3开始，有本质安全的设计了。SPEC200早就是本质安全的了。DDZ3如前所述，没有长时间用过，不知道实际可靠性多少。但厂方根本不提20年不换这种事情，太匪夷所思了。

SPEC200不仅可靠，还是模数混合的。基本回路还是背后物理接线，但有串行数据接口可以与IBM370工控机连接，作为SPC的下级使用。不是吹，这东西我用过，用得是磁鼓，像个大锅似的，比磁带、磁盘还早。现在用过IBM370干工控的估计不多了。所以Foxboro一直称自己才推出最早的DCS。

当然，现在真正承认的第一个DCS是Honeywell TDC2000，这具有局域网、微机控制单元、HMI工作站等DCS的基本特征了。对了，TDC2000是1975年推出的。我们大四的时候，仪表老师自己也只是从杂志上看到过，上课也说不出个所以然。我是毕业后、工作中，80年代上半叶在上海Honeywell（在联谊大厦，那还是第一次进这样的现代化高楼，门卫要有介绍信才让进）看到图文介绍，依旧没有见到实物。但出国后，见到实物，以后TDC2000、3000、TPN、Experion一路用下来。

这是Universal Station，已经是第二代了，第一代的图实在找不到，只能提一句，19英寸的CRT备件是45000美元一个，30年前的价，顶当年两辆Nissan Maxima，所以都叫Honeywell为Moneywell

机柜已经和现在DCS比较接近了，也是插卡，但一个CB只有8个回路，CB之间的串级回路还要物理接线搭接，或者通过AM转接。毕竟这还是第一代DCS

Honeywell的TDC一炮打响，使得SPEC200成为49年的国军。进入80年代后，就在中国还在DDZ3、仿制SPEC200的问题上纠结的时候，世界过程控制技术已经全速进入DCS时代了。SPEC200迅速淡出

但在80年代头上，中国自动化仪表界确实认为SPEC200路线更加符合中国实际。单元仪表比较熟悉，串行数据接口可以与大型工控机相连，发挥计算机控制的威力。下放到回路级的微机控制器实在超过了想象，“这太奢侈了吧？”

这以后，国产单元仪表且战且退，大型进口装置清一色用Honeywell、横河等（Bailey、西门子较少？），现在还有艾默生（Foxboro并到这里了）。再以后，国产DCS也开始出现。很期待有机会亲手用一下，但看来没机会了。老同学要么退休了，要么高高在上搞学术，真的还亲手摸得到仪表的基本上没有了。叹。

70年代末、80年代初中国的自动化水平怎么样？

理论水平不去说它，航天、军工方面我们接触不到，不知道。就化工过程控制而言，13套大化肥是我们照抄的范本，毕业班直接参加消化了。其中采用法国赫尔利技术的泸天化（？有可能记错）的锅炉控制尤其惊艳，那是中国第一次接触到cross limiting control，用高低选实现后进先出的空燃比控制。老师在课堂上讲得眉飞色舞，但连个名字也没有，因为太新了。我也是出国后才知道这东西叫cross limiting control。但一致认为，美国凯洛格的技术最厉害，因为简单扎实，完全靠硬功，不需要那些花里胡哨的控制设计。日本东工的居中。

80年代初，77级毕业了。我读研，同学很多到了仪征、金山、高桥，还有到安徽、浙江等地和回老家的。77级在工作机会上得天独厚，基本上想去哪都行。在工厂的基本上都成为仪表工，很少有真正搞自控设计的。没办法，那是单回路万岁的年代，需要的地方都有一个单回路就是很高的技术水平了，平日的工作还就是修仪表。

李鬼文中提到：

“按照中国标准设计的全套自动化仪表图纸和技术”无偿的送给美国“霍利韦尔公司”和日本“横河公司”，这两个公司至今都是世界级的工业仪表顶尖集团公司，当他们拿到了“中国仪表技术”后，非常吃惊，中国居然如此的先进，不可思议啊！

真要请他说说，究竟送给Honeywell和横河什么了？这两个公司如今是世界顶级之列不错，但想象不出来，他们怎么个吃惊法。尤其想象不出来，他们竟然还因为拿到中国技术而拉开了与别人的距离，竟然还要花10年时间：

他们花费了近10年的时间才真正的消化和吸收了“中国工业自动化仪表技术”，并在自己的产品上广泛的应用起来，使得他们在“工业自动化仪表技术”方面拉开了与其它国家的距离，

按说，这是90年代了？TDC已经到3000了，SPEC200已经停产了，横河的“仿SPEC200”不知道是否还在生产，应该也快停了。上海的“先进技术”看来没有逆转过程控制的DCS化？莫非作者的意思是说，上海仪表局用中国尚不存在的DCS技术点拨了Honeywell和横河，使得他们飞黄腾达了？

前30年的成就不能否定，但无限美化并不存在的先进是不可取的。害人害己。

顺便提一句，Honeywell是霍尼韦尔，不是霍利维尔。

唐朝的仪刀、障刀、横刀、陌刀有何不同，各有什么用途

日本鹿岛神宫收藏着一把“黑漆装唐直刀”，刀长256cm，刃长226cm，直背切刃，汉式刀镡，同时配有保存完好的盛刀盒“唐柜”，是唯一公认的唐大刀。其实唐刀总共有四种形制，据《唐六典》记载，“刀之制有四，一曰仪刀，二曰障刀，三曰横刀，四曰陌刀” 。这四种刀，形制不同，功能不一，代表着盛唐的辉煌和灿烂。

上图_ 陕西长安县唐代窦皓墓出土的水晶坠金柄饰仪刀

1991年，陕西西安长安县南里王村发现了一座唐朝窦皓墓，从中发现了一把水晶坠金柄饰仪刀，刀长84.7cm，刀脊有错金铭文。它的出现，使仪刀有了实物样本。仪刀起源于班剑，直刀环首，双手刀柄，配龙凤环，错金镶银，是唐朝御林军、羽林卫、千牛卫所用的制式刀具。

由于仪刀太长，无法腰间，只能双手持握，刀身杵地。有的仪刀太长，刀柄的环首高及脸部。 在唐朝懿德太子和长乐公主的墓中，壁画中有武士双手持刀，立于胸前，威风凛凛，肃穆严谨。仪刀对日本、高丽和吐蕃影响深远，在日本和高丽有仪刀风格的刀具出土。本文开头的“黑漆装唐直刀”，与正仓院收藏的“唐大刀”、“唐样大刀”、“黑作大刀”等名刀一样，年代久远，风格古朴，有仪刀之风，但与《唐六典》记载多有出入，有待考证。

上图_ 唐代的持刀仪卫图 （仪刀）

仪刀已经有了实物佐证，障刀却是唐刀四制中争议最大的刀具。《唐六典》认为障刀“盖用障身以御敌”。 障的字义有两种：一是.阻挡或遮掩，二是用来遮挡、阻隔的东西。定义不同，功能当然有差别。

由此产生两种不同的意见，一方是大刀派，有人认为障刀是用来清除身边障碍的，因此障刀应该是宽刃直刀，刀长80－100cm，属于军队主力刀具。唐宋时期，古人用来扫除障碍的“畲刀”同样也是宽刃大刀。另一方是匕首派，由于横刀和陌刀太长，士兵近身防御时，需要一把15－40cm的短刀，作为近身防御的刀具，障刀正好满足了这种需求。

上图_ 唐朝章怀太子墓壁画无环首横刀

仪刀是贵族专属，障刀则疑点重重，真正“接地气”的是横刀。 与仪刀相比，横刀全长60-80cm，刀厚6-8mm，步骑兼用，配刀对象更广，如士兵、差役、捕快等。既然是佩刀，悬于腰间，既有剑的飘逸潇洒，又有刀的刚猛霸气。

唐高宗李治对为千牛卫将军的王及善说：“他人非搜辟不得至朕所，卿佩大横刀在朕侧。” 从李治的话中，可以看出宫廷侍卫除了仪刀，还有横刀，同时佐证了横刀比仪刀短。横刀的锻造工艺在当时相当先进，刀刃锋利，劈刺俱佳。

由于工艺复杂，横刀制作技艺一度失传，如今浙江龙泉刀剑工匠复原了横刀，然而有很多工艺未能传承，仿古横刀只是形似，离真正复原还有很长的路要走。在2017年上映的电影《狄仁杰之四大天王》中，冯绍峰饰演的大理寺卿尉迟真金手持唐横刀，帅得不要不要的。

上图_ 金胜村太原焦化厂唐墓墓门壁画中的横刀

横刀东渡日本，对当时的日本刀锻造产生了巨大的影响。 日本地域狭小，山高林密，战争通常是近身搏斗的方式进行。横刀的出现，满足日本武士的刀具需求。

日本工匠参照横刀的式样，反复锤打钢条，去除钢条的杂质，然后用配制好的泥土覆盖在不需要高硬度的刀身上，将刀加热到特定温度，把火红的刀身放入水中冷却，赤裸部分受冷迅速变形，覆土部分变化并不明显，如此一来，刀脊硬度高，刀刃更锋利，达到刚柔并济的效果。

不过，经过这般折腾，原本的直刀被硬生生地掰弯了，奠定了日本武士刀的基本形制。

上图_ 佩带武士刀的日本武士

在唐刀四制中，名气最大的是陌刀。 唐朝周边的突厥、回鹘、吐蕃等少数民族，均以骑兵见长，陌刀成为克制骑兵的神兵利器。《唐六典》中有“陌刀，长刀也，步兵所持，盖古之斩马，刀重十五斤，又名砍刀，长七尺，刃长三尺，柄长四尺，下用铁钻。” 陌刀在唐代制式刀具中比较特殊，它是一把长柄刀。

唐朝一斤折合现在660克，也就是说当时的陌刀重达十公斤，而当时的一尺相当于30cm，陌刀全长2.1米，刀刃90cm，柄长120cm。陌刀形制多样，有加长版的折马刀，有刀柄可御的两用刀，有刀身缩减的三尖两刃刀。

唐朝全盛时期，只有约两万人装备了陌刀，与其他兵器相比，陌刀的装备率相当低。因为稀有，所以珍贵，唐朝规定不许陌刀陪葬。这里有两方面原因：一是陌刀工艺复杂，制作成本高昂，锻造周期较长，用来陪葬实属资源浪费。二是如果陌刀陪葬，就有流入民间或外族的风险，这不利于唐朝的社会稳定和国防安全。 正因这样的规定，国内尚未有陌刀出土，这把大杀器的形制始终存在于小伙伴的猜想之中。

上图_ 根据陌刀相关记载的推测还原图

这样的长刀威力到底如何呢？在《新唐书·张兴传》中，“兴擐甲持陌刀重十五斤乘城。贼将入，兴一举刀，辄数人死，贼皆气慑” 。唐将张兴，在玄宗时期官居饶阳裨将。安史之乱爆发，史思明围攻饶阳一年多，最终城陷。张兴披甲持刀，一刀劈死数人。用它杀敌斩马，那是分分钟的事。

这么长的刀，需要正确的打开方式。陌刀并不是一个士兵一把刀那么简单，它是唐军战术体系的一部分。唐朝名将李靖所著的《卫公兵法》中，详细介绍了唐军的基本战术。

唐军分为弓手、弩手、驻队、战锋队、马军、跳荡、 奇兵 等兵种。双方交战时，先由弓弩手发射弓弩打击敌人。 等敌人迫近，弓弩手持陌刀和棒，与战锋队共同御敌。前锋交战不利时，马军、跳荡、奇兵加入战斗。如双方战况胶着，所有步兵配合马军作战。

陌刀手的作用是打击敌人的骑兵，上劈骑兵，下砍马腿。一排陌刀手挥舞陌刀，如墙推进，鲜血飞溅，人马俱碎。在四种刀中，陌刀是真正在战场扬威的大杀器。

上图_ 唐朝陌刀队与弓弩队组成的阵型之一

四种唐刀。

唐刀名垂青史的秘密在于其工艺精湛。唐刀使用了当时最先进的包钢技术。以百炼钢为内芯，以纯熟铁为外皮，部分刃口淬火，严格的工艺造就了出色的性能。

唐刀耐用不变形，破甲够坚韧，硬度和韧性完美融合。以仪刀、障刀、横刀、陌刀为代表的唐刀，是中国冷兵器史上的巅峰之作。由于工艺复杂，朝代更替，唐刀的制作工艺逐渐失传，此刀只能追忆，有待后人还原！

文：计白当黑

参考资料：《唐六典》《新唐书•张兴传》《卫公兵法》

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