主持人（以下简称主）：如今中国制造2025已经上升到国家战略，越来越多的人开始关注这个话题，希望能多了解这个领域的相关技术。那么今天我们很高兴能够请到金州化工的总工程师宋总，通过他的一些工作经历来认识这一领域的一些技术。你好，宋总工程师，欢迎来到西门子工业技术论坛！

宋运辉（以下简称宋）：主持人好，大家好！我是金州化工的一名工程师，很高兴能来到这里，和大家交流一些工作体会以及对行业的认识。

主：提到化工厂，大家一定会马上浮现出这样一些场景，巨大的高炉、高耸的烟囱、如林的槽罐、纵横交织的管道、烟气袅袅的生产线、手握扳手的一线工人等等。

宋：的确如此，这是由化工行业生产特定决定的。首先，化工行业属于制造业的。制造业根据在生产中使用的物质形态，制造业可划分为离散制造业和流程制造业。前者以汽车制造为典型代表，讲究通过物料的物理拼接实现最终产品，后者以化工行业为典型代表，讲究通过对原料的化学或者物理反应的处理得到最终产品

主：前者就好比是将菜伴着沙拉酱吃，后者好比将菜按照一套方法烹饪后吃。

宋：有点这个意思。显而易见，金州化工属于流程制造业，其主要产品是合成氨，主要原料是液氮，主要特点就是制造流程较长。由于整条生产线是从原料到产品需要通过一系列的过程，在每个过程中物料都在发生着化学或者物料变化。

主：早就听说宋总是安云大学化学系学霸一级的存在，果然名不虚传。

宋：我的专业是化工，从学校毕业后就来到金州化工，刚入厂就来到一分厂一车间当工人，正式上班第一天师父就告诉我，先要熟悉整个生产线的所有环节，以及每个环节中所涉及的所有设备，要求能通过仪表就能察觉出设备是否出现故障。于是我就开始从整套设备和相关仪表入手学习，整理出生产线上最重要的技术之一，也就是控制设备的资料，所以对整套生产线的各个方面还是非常熟悉的。众所周知，凡是按照人类意愿的行为就离不开控制。比如说，对自己的控制叫做自律，对国家的控制叫做执政，对这档节目的控制叫做主持。

主：还有对股票的控制叫做仓位管理。

宋：不错！前面我们提到合成氨的生产流程涉及若干工艺过程，在每个工艺过程物料都会发生者化学或者物料转化，每次物料的转化都有一个或几个影响物料变化的重要因素，也可以称为参数，比如说对过程中的液位、温度、压力和流量等参数，也就是要想更快、更好、更省地得到最终产品，就需要保证每个过程环节所涉及的参数都能实现精确控制。所以说，流程工业离不开过程控制。

主：中国制造2025针对的是制造业的变革，而驱动制造业的发展与变革的因素无外乎于提高生产效率、保证产品质量、降低生产成本三点，也就离不开控制技术的提升。作为流程行业的核心技术过程控制是什么样子的呢？

宋：流程控制就是指为了使被控对象的某些参数维持在设定点而进行的调节动作，这个解释太专业了，其实就三点：为什么控制（why）？控制什么（what）？怎么控制（how）？

主：同学们坐坐好，宋总开始划重点了。

宋：为什么控制呢？因为输出不符合我们的预期呀，也就是输出和设定的数值存在偏差，这就是自动控制的基础，也是过程控制的核心概念。

主：就比如说空调在没有达到设点温度前会一直工作，这也算自动控制。

宋：那么我怎么知道输出呢？就需要传感器。那么谁来计算输出和设定的偏差呢？这就需要控制器了。而且谁来执行控制指令呢？这就需要执行器了，最常见的就是阀门，早期的阀门就像水龙头，需要工人拿着扳手拧，也就是主持人提到的人们对化工厂的最初印象。如果说传感器是眼睛，那么控制器就是大脑，而执行器就是手了。整个这三大件加上负责传递信息的部分，就组成了过程控制系统了。

主：这负责传递信息的部分，就相当于人体的神经系统了吧？

宋：是的，仪表包括传感器和变送器，负责采集参数，转换成信号后发送给控制器，我们可以看到第一天正式上班看到主控制室的情形，这里是整个一分厂最核心的区域，所有设备的运行情况都在这里显示，也就是说，仪表得到的数据都会传递到这里。

宋：当时的控制相对落后，仪表把采集的数据通过气动、电流、电压等信号传到主控制室，通过墙上的指示灯，仪表盘显示出来，最终控制的是人，有问题需要通知工人到现场去调整。但是到了后来金州化工引进西德的最新生产线时，就不是这样了，随着计算机技术的发展，控制的主体变成了计算机。

主：80年代后的新生产线果然不一样，显得高大上起来，过去的指示灯变少了，取而代之的电脑屏幕，新的指示设备以及打印机。这打印机是干什么的呢？

宋：前面还有一个怎么控制的问题还没有讲呢。控制器得到数据，计算偏差，然后按照一种方法得出需要输出的数据，再传给执行器动作。这种方法就叫做控制算法，目前最主流的控制算法就是PID控制，也就是新的生产线所使用的控制算法，能够让输出的变化维持在一个既定的范围内，这里打印机就是打印这个输出的变化情况，我可以通过打印的输出数据来判断设备开机运行是否正常。

主：听说后来80年代末90年代出的时候，宋总还去参与建设了海州化工，有引进了一条国际先进的化工生产线，这条最新的生产线又有什么不一样的地方呢？

宋：80年代开始，随着电子技术和通信技术的不断发展，开始出现智能化的仪表，以及更先级的控制器。正如主持人刚才提到的，控制系统种的“神经系统”也变得越来越强大，使用数字通信和网络化，比起原来的传递信号的气动、4-20mA电流、0~10V电压的方法强上好多倍，这种专门的用于仪器仪表的通信技术就是现场总线技术了，如雷贯耳的有德国的Profibus、美国的FF、DeviceNet，法国的WorldFIP，这就是海州化工最新的一条生产线所使用的过程控制系统，叫做现场总线控制系统（FCS）。

主：这也是下一次这个论坛将带给大家的内容，今天的信息量实在是太大了，感谢宋总的精彩讲解，咱们下期再见！