工业自动化的活化石｜单元组合仪表（4）

By jzgkchina

April 13, 2026

剑指工控仪表客厅

单元组合仪表-往期回顾

4.2

电动单元组合仪表

在20世纪50年代，工业自动化领域迎来了一场关键变革：电动单元组合仪表开始登上舞台。它取代了功能集中的基地式仪表，将复杂的自动检测与控制系统“化整为零”，按功能分解成独立的单元，再通过统一的标准信号连接，像搭积木一样灵活组合，满足了当时工业生产日益增长的复杂控制需求。与此同时，也使信息显示操作由完全就地分散向控制室集中显示操作的模式过渡。

4.2.1 DDZ-I型电动单元组合仪表

在20世纪50年代末期，在前面“气动单元组合仪表”一节中提到的上海工业自动化仪表研究所副所长兼总工程师王良楣，他在出访苏联时带回了大量技术资料。上海工业自动化仪表研究所在他的带领下，参照苏联开发的第一代电动单元组合仪表BTH，开始研制DDZ-I型电动单元组合仪表，信号制为0~10mA DC、-5~O~+5mA DC电流信号，以6N1电子管（见图11）和磁放大器为主要放大元件，很快由上海大华仪表厂制造出样机。由图11可以看出，电子管的尺寸Φ22.5×H57就很大了，装配成仪表后的体积就可想而知了。

图11 6N1电子管

1963年由上海化工研究院牵头，在兰化302厂变换工段串级调节回路上用DDZ-I型电动单元组合仪表进行现场试验，证明产品工作正常、性能良好。1965年年底，由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用在上海炼油厂新建的大减压装置上，这是在中国的大炼油装置上首次用电动仪表取代气动仪表。全装置用了约80个台件，组成29个调节回路，并且是一次性投运成功。贵州水钢锅炉房、攀钢1#/2#焦炉、韶关冶炼厂等冶金工厂也使用了DDZ-I型电动单元组合仪表。

中国早期的自动化仪表研发人员，通过学习和仿制BTH系统，系统地将电动单元组合仪表的概念引入中国，奠定了中国电动单元组合仪表的基础。前苏联BTH 0~5mA 的信号制式、盘装结构、系统设计规范等，成为了中国第一代自动化工程师的“启蒙教材”，帮助中国确立了电动单元组合仪表早期技术路径和技术标准，DDZ-I型电动单元组合仪表可以看作是前苏联BTH仪表的国产化版本。中国早期的自动化仪表研发人员，通过学习和仿制BTH系统，掌握了电动单元组合仪表的设计、制造和应用技术，培养出了中国第一代工业自动化仪表与控制系统制造技术和应用技术的工程师。

因此，谈及前苏联的BTH，不应只看到电子管的笨重和性能的落后，更应看到它在中国工业自动化蹒跚学步阶段所提供的不可或缺的“拐杖”作用。它的历史地位，在于承前（基地式仪表）启后（DDZ系列），这是那段特定历史时期不可磨灭的技术印记。

写完DDZ-I型电动单元组合仪表这一小节，但在网络上尽力搜索，也一直未能找到任何一张有关DDZ-I型电动单元组合仪表设备的图片，非常遗憾。或许哪位朋友能帮我弥补这一缺憾？

4.2.2 DDZ-II型电动单元组合仪表

1964年夏天，曾参与研制DDZ-I型电动单元组合仪表的上海工业自动化仪表研究所马少梅参加了由化工部和机械部组成的代表团，前往日本横河电机制作所访问，一方面验收横河向我国化工厂提供的自动化仪表，包括变送器、调节器、记录仪、调节阀等；另一方面是学习掌握这些仪表的原理、特点、应用及操作维修技能，包括测量与控制技术、电子与气动技术、指示与记录技术、制造与应用技术等等。

代表团每天上午听横河公司的工程技术人员作产品介绍，涉及原理、线路、结构、调试及应用；下午在实验室进行实际操作与调试，熟悉产品的基本原理和具体结构。代表团还到化工厂、炼油厂、自来水厂等横河产品现场应用成功案例的用户单位参观访问。

那时日本仪表多从美国引进，进而实现由日本生产，这样技术上仍然比中国先进一代：我们还在用电子管，他们已用上晶体管了。横河公司的对口企业是美国的 Foxboro公司，山武公司的对口企业是美国的 Honeywell公司。日本从国外引进先进技术并实现国产化的经验，对中国发展新产品很有启发。在日本看到的这些仪表中，有横河公司的电动单元组合仪表（应该是‌ECI全电子式控制装置，但也有资料说是E-line电子式控制装置），该套仪表采用晶体管放大器和磁放大器，变送器采用矢量机构的力平衡式的原理，性能较DDZ-I型电动单元组合仪表的位移式变送器双杠杆力平衡式好，代表了当时国际先进水平。

回国后，负责研究开发DDZ-II型电动单元组合仪表的马少梅执笔起草了DDZ-II型电动单元组合仪表总体方案并负责PID三作用调节器。DDZ-II型电动单元组合仪表进入了晶体管时代，信号制为0~10mA DC。经过一年多的紧张工作，到1965年底，自行研发的8个基本品种24台样机，通过了全性能测试考验，并在上海南市发电厂锅炉自动控制现场考核成功。1967年，DDZ-II型电动单元组合仪表进入上海炼油厂，又全面取代了已应用四年的QDZ-I型气动单元组合仪表（见图12、13）。

图12 DDZ-II型电动单元组合仪表

左：防爆法兰式压力变送器；中：差压变送器；右：电动角型执行器

图13 DDZ-II型电动单元组合仪表

左：调节器；中：操作器；右：打开盖板后的执行器伺服放大器

1967年，北京石油设计院设计250万吨原油/年的东方红炼油厂（北京燕山石化的前身）时，拟选用DDZ-II型电动单元组合仪表，特要求上海炼油厂先进行该型仪表的现场应用试验，并将国内试制的DDZ-II型电动单元组合仪表送到上海炼油厂，安装在减粘装置并一次性投运成功。至此，上海炼油厂用DDZ-II型电动单元组合仪表取代了04型气动基地式温度调节器、QDZ-I型气动单元组合仪表和过渡产品DDZ-I型电动单元组合仪表。稍后上海炼油厂着眼于数字计算机技术，没有用DDZ-III型电动单元组合仪表大面积置换DDZ-II型电动单元组合仪表。这种情况与中国火电厂的应用经历类似，中国的火电厂在应用DDZ-II型电动单元组合仪表取得较为满意的效果后，没有再经历应用DDZ-III型电动单元组合仪表阶段而直接进入应用DCS系统阶段。

当1970年东方红炼油厂试车时，根据石油部要求，上海炼油厂派出由15名技术人员、工人组成的开工队，先后完成常减压、催化裂化、减粘三套主题装置和辅助装置的开工，光荣完成了任务。后来国内好多新建企业试车时，都沿用这一方式，邀请经验丰富的老企业派开工队指导工作。

1965年3月，上海工业自动化仪表研究所的气动单元组合仪表、电动单元组合仪表研制成员全部迁往重庆工业自动化仪表研究所。1965年12月，上海大华仪表厂以“一分为二”的方式迁往重庆，成立电子调节器厂，生产电动单元组合仪表和显示仪表。后电子调节器厂改名川仪十八厂，专门生产电动单元组合仪表。

到20世纪80年代初，DDZ-II型电动单元组合仪表最高年产量达到24万台件，成为我国20世纪80年代到90年代工业自动化的主导产品。

未完待续

方原柏

2026年4月

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作者简介

方原柏：湖北黄冈人，昆明有色冶金设计研究院电气自动化分院教授级高级工程师，衡器、自动化仪表、冶金自动化、仪器仪表用户、仪器仪表与自动化等杂志编委，昆明仪器仪表学会理事长，中国衡器协会技术专家委员会顾问，主要从事仪器仪表、控制系统的应用研究，曾出版“电子皮带秤的原理及应用”（1994年，冶金工业出版社）、“电子皮带秤”（2007年，冶金工业出版社）“流程行业无线通信技术及应用”（2015年化学工业出版社）、“有色金属生产过程自动化”（2015年，人民邮电出版社），“检重秤”（中国质量标准出版社，2020年），“金属探测器”（中国化工出版社，2023年）六本专著。发表论文370篇。

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