剑指工控 仪表客厅
单元组合仪表-往期回顾
4.2.4 组件组装式仪表
组件组装式仪表采用运算调节与显示操作功能分离的结构形式，即显示操作部分安装在集中控制台上，包括指示仪（如单针、双针指示仪）、记录仪（如单笔至四笔记录仪）、给定器和自动/手动切换、手动操作部件等，而集中控制台占的地盘不大，一般设在控制操作室。而运算调节部分的各个单元又细分为独立功能组件，并制作成插件形式。再按用户的需求选用各种组件组合在多个控制机柜里，通常控制机柜放在操作室附近独立的机房内。插件品种繁多，有调节计算组件外，有逻辑组件、顺序控制组件和监控组件，除实现常规PID调节系统功能外，还可构成前馈调节、配比调节、多参数解耦、超驰调节等复杂调节系统（见图17）。
图17 组件组装式仪表的组件示意图
组件组装式仪表内部采用0-10V直流电压信号制，核心功能组件分为模拟量组件（采用线性集成电路）和数字量组件（采用TTL数字集成电路）两类。模拟量组件包含信号转换、计算、给定、调节、电源和附件等模块；数字量组件包含电平转换、采样、译码、寄存、逻辑选择和附件等模块，这也说明了组件组装式仪表是从模拟量仪表向数字量仪表过渡的一类仪表。
1975年，上海工业自动化仪表研究所、上仪一厂联合研制的TF-900型组件组装式仪表，首先在上海吴泾热电厂210t/h的0#炉进行中试，在给水、汽温、燃烧三个回路调节上正常投运。后在陡河发电厂、福拉尔基第二发电厂2#机组、谏壁电厂10#机组、邢台电厂5#机组投运。
1979年，西安仪表厂组织试制MZ-III型组件组装式仪表（见图18），1985年在巴基斯坦新建该国最大的古杜火电站控制系统竞标中，西安仪表厂生产的MZ-III型组件组装式仪表中标，实现中国智能化仪表首次出口。之后，MZ-III组件组装式仪表遍布国内各大电站，当时产值每年达到2000万，装备电站的发电量达到800万千瓦，约占全国新建电站的三分之一。
图18 西安仪表厂MZ-III型组件组装式仪表的宣传图片
组件组装式仪表还有两点使用户感到满意：可按照用户对过程控制的要求在仪表制造厂完成组件安装、接线，调试正常后才交付用户；用户只需提供控制回路方框图，仪表制造厂绘制接线图，减少设计工作量。
在电动单元组合仪表发展的后期，由于DCS集散型控制系统已于1975年问世并迅速推广，常规仪表与之整合也提到议事日程上来，而到了20世纪70年代后期，属于电动单元组合仪表的组件组装式仪表和可编程序调节器已开始采用微处理器，使归于单元组合仪表的控制功能进一步完善，并逐渐与以计算机技术、控制技术和通信技术为基础的DCS集散型控制系统融为一体。
4.2.5 DDZ-S型电动单元组合仪表
具体组织开发DDZ-II型电动单元组合仪表的马少梅后来担任重庆工业自动化仪表研究所所长、总工程师；1984年9月，又调任机械部仪表局副总工程师、总工程师。1988年，马少梅又牵头组织重庆自动化仪表所开始DDZ-S型电动单元组合仪表行业联合设计，S的含义是数字化成套仪表。经过3年的努力，各参加单位在杭州自动化仪表厂联合开发的基础上，从1991年开始陆续进入DDZ-S型电动单元组合仪表鉴定投产和推广应用阶段（见图19）。
图19 DDZ-S型电动单元组合仪表
左：SFD-1002操作器；
左中：SBW隔爆防爆式温度变送器；
右中：STG固定程序调节器；
右：SFP-2104配电器
DDZ-S型电动单元组合仪表是以智能化单元仪表为核心、模拟技术与数字技术结合的新一代仪表，它具有信息采集、数据处理、反馈控制、顺序控制、批量控制、监督控制、优化控制、显示操作和打印等综合控制功能。它在模拟技术的基础上引进了计算机技术、数字通信技术、网络技术、图像显示技术、算法软件模块化技术、系统组态技术、系统生成技术和新型传感技术。除了采用传统模拟信号在仪表之间联系之外，还可采用高速或低速数据通信链路连接操作监控设备，实现常规仪表与DCS集散型控制系统的连接。
以调节单元为例，除了有固定程序调节器之外，还有可编程调节器、可编程序断续调节器、断续调节器、自整定调节器自适应、可编程运算器、批量调节器、混合调节器、温湿度调节器、专家控制器、多输出控制器等系列产品。
说到DDZ-S型电动单元组合仪表中的可编程调节器，这一设备与我们熟知的20世纪八十年代应用广泛的YS-80、KMM单回路可编程序调节器是同一类型产品，只不过是将他们国产化并纳入DDZ-S型电动单元组合仪表系列之中而已，像图19右中“STG固定程序调节器”实际上是引进KMS固定程序调节器的国产化产品型号。变送器类产品也有类似情况，如ST3000-S900系列是全系列引进日本山武公司的产品，当按照DDZ-S型变送器的要求做了局部改动后也列入DDZ-S型电动单元组合仪表的变送器系列产品之一。
综上所述，国产电动单元组合仪表的发展进程如图20所示。
图20 国产电动单元组合仪表的发展进程
未完待续
方原柏
2026年6月
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