众所周知,我国的仪表自动化技术走过了一条很不平凡的道路,从民国(1925年)初创,到抗战、建国艰苦时期、改革开放,其中的艰苦、磨难、险阻难以体会。老一辈的工作者们为此付出了多少辛勤的汗水,在艰难的环境中百折不挠,才为我国仪表和自动化事业奠定了坚实基础。《飞鸿踏雪泥》就专门记录了他们不可磨灭的足跡,在此我们进行转载,回顾他们的历史功绩,弘扬他们锲而不舍的创新创业精神。

     

如今,新的时代已经到来。作为在这个领域内曾经和正在努力工作的一员,经历过改革开放,正抓着信息化、数字化、网络化、智能化的巨大机遇,书写着仪器仪表人新的拼搏故事。我们希望可以将您的知识、经验和历程记录下来,是对先辈们奋斗精神的传承,也是对年轻一代仪器仪表工作者们的激励。

袁璞教授,博导。1934年出生于北京,1952年考入清华大学。1956年任教于石油大学(北京石油学院),美国加州大学圣巴巴拉分校(UCSB)化工系访问学者,1998年退休。研究石油化工过程机理动态模型及应用,发表论文60余篇,著有《生产过程动态数学模型及其在线应用》,发明专利7项,获国家科技进步二、三等奖各1项(第一获奖者),省部级科技进步奖若干。曾任中国自动化学会理事、过程控制委员会顾问,中国化工学会石油化工委员会委员,石油系统自动化专业教学指导委员会主任。

杨名滨:1934年生,教授级高级工程师。1958年毕业于北京石油学院石油与天然气工学专业,1959年参与北京石油学院石油生产过程自动化专业组建。1969年调长岭炼油厂负责仪表自动化技术工作,先后组织并参与油品在线分析仪表研制及应用、成品油罐区计算机管理、计算机管理信息系统及管理-控制一体化研究与实施,1992年任厂副总工程师,享受国务院特殊津贴













石油大学即原北京石油学院,其生产过程自动化专业,面向石油开采(矿场)和加工过程(炼油厂)的自动化,于1959年成立,属机械系。同年开始,以自动化专业为名,招收了第一届学生,学制5年。第一届学生于1961年毕业(自动化专业成立后,由1956年入学的其它专业学生转到自动化专业一个班,于1961年毕业)。到 1966年,共招收学生约300人,毕业后主要分配在炼油厂、石油设计研究单位和院校。

在调研和学习兄弟院校自动化专业教学计划和工业生产过程中,考虑石油生产过程需求的情况下,北京石油学院自动化专业从一开始就明确面向生产实际,加强工程和专业基础课,除数学、物理、化学等课外,设有自动调节原理、电工与电子学、化工原理(含流体力学和流体机械、传质与传热和相应的设备等),石油加工、物理化学、理论力学、机械原理和仪器零件等工程基础课,并安排2~3次生产现场实习,还有毕业设计和校内“综合实践”(在一段时间内设有)。随着我国形势的变化,这一安排常有变化,文化大革命的冲击是最明显的。1980年后增设了现代控制理论、系统仿真、系统辩识、最优控制等课程。

1961年,北京石油学院成立自动化系,包含自动化、电子技术和近代物理3个专业,1962年,自动化系撤消,这3个专业分别回到机械系和基础处。1960年~1964年,自动化专业曾培养研究生4名。

和全国高等学校一样,1966年停止招生。1969年,北京石油学院被迫迁校到山东东营胜利油田所在地,改名华东石油学院。1971年~1976年,自动化专业招收工农兵学员5个班,约150名学员,学制三年。

高考恢复后,从1977年开始,每年招收自动化专业学生1个或2个班(个别年度招收4个班),学制4年,直到现在。1978年重新成立自动化系,包含自动化和应用电子技术2个专业。1984年,自动化专业被批准为硕士学位授予点。1982年后,科学研究和技术开发工作有了明显的进展,到1998年,自动化专业共培养博士生7人,硕士生约100人,本科约1500人,专科约200人,工农兵学员约150人,获两项国家科技进步奖,多项省部级科技进步奖。






杨名滨回忆:石油生产过程自动化专业的建立


1959年春节前的某一天。我们在北京大学参加电子计算机训练班的4人应召来到北教室楼张定一副院长办公室。我是第一次近距离接触张院长,这位剪平头、戴宽边近视眼镜、穿中山服的长者,身板结实、精神焕发,和蔼地招呼我们坐下。

“派你们去北大电子计算机训练班学习是按北大配套要求,数学教研室也派一人参加。当时没有想也要研制计算机,其实我们石油部门是个用计算机的大部门,无论地质勘探、采油还是炼油,都有大量的计算问题。如果用计算机去计算,效率将大大提高。让你们去学习,就是使你们以后多想想,今后如何使用计算机。”这位抗日战争时期晋察冀边区的兵工厂老专家,转过话锋:“陈光灿回数学教研室,你们3个参加组建自动化专业。院部研究决定成立自动化教研室,郑永基任教研室主任,黄汉光、杨名滨两人任教研室科学秘书;你们3个人组成核心领导小组。矿场和炼厂随着生产形势发展,必须不断提高自动化水平。郑永基知道,1955年我们就曾经考虑建立这个专业,后来征求苏联专家的意见,他们说苏联才刚办此专业,还没有成熟的经验,建议我们晚些再考虑,现在我们再不搞起来就与生产的需要脱节了。并入电工教研室的仪表教研组人员全部调回自动化教研室,专业方向面对矿场和炼油厂。课程如何设置?你们进行调查研究后再详细编制专业教育计划报上来。今年暑假能不能招生?你们也先研究一下。”

“莫斯科石油学院自动化专业暑假有我国留学生毕业,我建议院部申请调过来,这样师资成长会快一些。”郑永基提议。


“很好!你们先想办法摸个底,5月份以前写个报告,我们向教育部和石油部申请。以前苏联专家要我们晚点办,也有借鉴他们经验的意思。有经过系统学习的留学生回来任教当然好。”张院长以此意见结束了这次召见。

“不是培养过两位研究生吗!都去哪儿了?”黄汉光问。
“庄兴稼去了抚顺石油学校,成了仪表自动化专业的主力。还有就是金工教研室的陈松,也成了他们教研室骨干。我征求过他的意见,他不想再动。”郑永基有点无奈地回答。
“教研室还有谁?”杨名滨问。

郑永基告诉我们:“原教研组除我还有林圣咏、韩福田和矿场机械专业毕业的袁璞、田鹏几个教师,以及陈森守、徐秀英两个实验员。1956年国家制订十二年科学规划,将自动化列为重点发展学科,国家科委和教育部联合在清华大学办了一期自动化进修班。由一批著名的专家授课。我校派韩福田、袁璞去学习。他们一年半结业。由于我院专业停办,老韩调到石油科学研究院当自动化室主任。袁璞还是我们的人,他正在玉门油矿结合钻机钻进自动化实习,大约几个月后就可回来。


田鹏也调去我们学校的机械厂,徐秀英调去北京焦化厂了。后来又从抚顺石油中专分配来了郭秉钊、钟莲卿。教研室底子太薄,你们二位要努力尽早挑起担子啊!”
我们感到压力很大。

杨名滨觉得与所学的炼油专业靠近了一些,还是高兴的,而且也有信心。郑永基老师曾给他们讲过将近50课时的《仪表自动化》课程。《仪表自动化》教材就是郑永基、林圣咏、韩福田编著的。他相信只要自己努力,在郑、林二位的指导下,一定能把担子挑起来。黄汉光表示等袁璞回来请他指导,一定努力挑起担子。

郑老师1950年浙江大学化工系毕业后,进入清华大学化工系读研究生,后阶段改方向攻读仪表自动化,并先后在锦州炼油厂、玉门炼油厂实习。研究生毕业后,还到刚恢复生产的上海炼油厂指导仪表工人和炼油工人投用他们陌生的控制仪表。

林圣咏老师1950年清华大学化工系毕业,在锦州炼油厂实习接触自动化系统后,开始改行自学成才的。他和郑永基都是1953年初建石油学院时从清华大学转过来的。







杨名滨回忆:专业调研与教学内容的确定


1959年3月初,郑永基带领黄汉光、杨名滨先后到天津、抚顺、哈尔滨、大连相关院校和炼油厂进行调研、学习,历时2星期。

天津大学的化工自动化专业和我们要办的专业很接近,学制5年,只是我们还有矿场的内容。教研室主任刘豹、留苏回来的王凤芝、韩建勋、周昌震、杨惠连等热情接待了我们,花费2天时间和我们详谈,领我们看实验室。刘豹教授是化工自动化领域的权威之一,主讲《自动调节原理》,教材是苏联教材的中译本。周昌震讲测量仪表课,教材以《热工测量仪表》为主,补充气体成分分析仪表。这对我们启发不小,我们认为在他讲义的基础上应当再加上油品的分析仪表。抚顺石油学校设置有仪表自动化专业,学制3年。培养目标是为炼油厂仪表车间输送中级技术人才。清华大学1953年化工专业毕业的宋崇武和原本为筹办北京石油学院自动化专业而培养的研究生庄兴稼是主要老师。他们的教材以苏联的一套中专教材为主,中译本早由石油出版社出版发行。他们建有一套液位调节系统,供学生做实验效果很好。他们详细介绍了课程设置和生产实习的安排。就近有三家炼油厂可供学生实习,真是得天独厚。他们的首届毕业生郭秉钊、钟莲卿已分配来我们教研室参与实验室工作。

哈尔滨工业大学是苏联包曼大学对口援建,于五十年代初落成的,建筑高大而雄伟。自动化专业主要面向随动系统,与军事部门更密切。教师几乎全是留苏的研究生。教材也是包曼大学全套照搬。哈工大《远动学》课程对石油矿场自动化必不可少。

石油七厂仪表车间主任周瑞康从苏联回国不久,他是莫斯科石油学院自动化专业首届毕业生。我们也去大连访问他,他正在参照苏联的自动馏程分析仪(ПАФС)进行研制。他对我们非常热情,早就希望国内能办自动化专业。他告诉我们在莫斯科学了哪些课程。他们的培养目标是炼油厂的自动化工程师,没学《远动学》及与计算机有关的课程,但学习了炼油的基本知识。离开前他还把他收集的几种石油产品分析仪的说明书交给我们,还告诉我们莫斯科石油学院自动化专业后面几届中国留学生的人名。

回到北京,我们和林老师一起对三校一厂调研的结果进行综合分析。根据我们专业要针对矿场和炼油厂的现实,初步确定:学制5年,前4年学同样的课程,第5年学习不同的生产过程,到不同的生产厂矿实习,做不同的毕业设计或研究课题。这样学生有同样的技术基础,只是最后一年才有区别。毕业分配时按照实际需要调整还有灵活性。但是课程多,比访问过的各校自动化专业的课程都多。

我们上报的专业名称是“石油生产过程自动化”。专业课有:自动化技术工具(包括热工测量仪表、气体成分及油品质量分析仪表、调节器、调节阀等)、调节原理、生产过程自动化、远动学;技术基础课有:电工学、电子学、模拟理论及计算技术、化工原理、炼油工艺、钻井与采油工艺;基础课加重数学和物理,化学只设普通化学,还有工程制图、机械原理及仪器零件等;到仪表厂、炼油厂或矿场各实习一次;毕业设计或研究,根据课题确定实习地点。

石油生产过程自动化专业教育计划呈报院部,不久获得批准。我们写了报告,指名争取莫斯科石油学院自动化专业今年、明年毕业的中国留学生张均惠、蒋曼丽。

自动化专业从1959年开始正式招生。为尽快培养自动化专业毕业生,摸索各个教学环节的经验,我们建议,从1956年入学的炼厂、矿场有关专业抽出30名左右学生转到自动化专业,组成一个自动化班(自56班)。院领导给予了肯定。







袁璞回忆:自动化专业成立的前前后后


北京石油学院是在全国高校学习苏联、进行院系调整的情况下,于1953年正式成立的,清华大学化工系除年事已高的系主任张子高先生和调入其他单位的教授外,全部人马(包含为建立石油学院从清华大学机械系、采矿系和部分基础课转到化工系的师生)转到了石油学院,从大连工学院和北京地质学院也转来部分师生。1956年,又有西北工学院化工系部分师生转到北京石油学院。

在转到北京石油学院的教师中,仪表自动化方面的教师已有:郑永基、林圣咏和韩福田,他们都是 1950 年或以前从化工系毕业后开始从事仪表自动化工作的,那时电子电位差计和比例积分控制器(当时称为比例重定调节器)等已在化工生产过程中、尤其在石油加工过程中得到较广泛应用,需要这方面的人才,按照西方大学的经验,这方面的人才多是从化工系中培养的。

从北京石油学院建院开始,对炼油和化工专业就设有仪表自动化课程,在化工原理教研室中设有仪表自动化教学组,郑、林、韩三位老师担当了相应的教学任务,制作了教具,由韩老师制作的气动比例积分调节器形象地说明了比例积分调节器的动作原理,一直延用到1969年,因北京石油学院“紧急疏散”到胜利油田而被毁。三位老师还编写出版了《仪表自动化》一书,不少化工仪表自动化方面的技术人员称这本书是他们的启蒙教材。

据郑永基老师称,在1955年就向石油学院领导提出建立自动化专业的建议,后来征求苏联专家的意见,他们说莫斯科石油学院才刚办此专业,还没有成熟的经验,建议晚些时再考虑。

1956年我国制订的十二年科学规划.将自动化技术的发展提到了非常重要的地位,并于1957年初在清华大学开办“自动化进修班”,请全国各有关单位抽调大学毕业后的技术人员和教师参加学习,北京石油学院派遣韩福田和我两人参加学习班,但未向我们说明今后发展的要求和成立自动化专业的意图。

1958年,我自动化进修班课程结束后回到北京石油学院,但对我的安排处于无人过问的状态。为了自动化进修班的毕业论文和更好地开展石油生产过程的自动化工作,我去了玉门油矿,这是当时我国的主要石油生产基地,包含了石油生产从勘探、钻井、采油到炼油的全过程。我在那里跟工人倒班实习,经历了修井和钻井过程的主要操作。确实感到实现机械化和自动化的必要,也了解了机械化和自动化需要解决那些具体问题,但遗憾的是以后没有多少机会在这方面开展工作。在炼油厂的实习,让我搞清了一个实际的自动调节系统是怎样组成的,为以后的教学打下了基础。在玉门油矿的研究所,协助开展了油田应用远动学技术和钻井过程自动控制的研究。

在玉门约10个月,1959年5月我回到北京石油学院,情况有了很大变化,学院已决定成立石油生产过程自动化专业,相应成立自动化教研室,属机械系管理。当时自动化教研室有5名教师:郑永基、林圣咏、杨名滨、黄汉光和我,还有3名实验室工作人员。这样的师资队伍对办一个专业来说是很薄弱的。可惜的是,韩福田1958年从自动化班返回学院后不久,因没有成立自动化专业的计划,离开了石油学院,去石油化工科学研究院担任了自动化室主任。不久,教研室大部分人员去上海炼油厂参加热裂化装置自动化工作“会战”,我作为留守人员留在北京,但大部分时间用在筹备并展出一个教改展览,并作为机械系各实验室工作人员的联系人,协助系里工作







杨名滨回忆:战斗中成长——师资培养之路


1959年4月,科研处通知:石油部选定上海炼油厂开展热裂化综合自动化的试点研究,指定石油科学研究院自动化研究室和我们教研室参加。这是一次在现场培养和锻炼教师队伍的好机会。

教研室核心小组研究决定:黄汉光留在北京等待袁璞回校,他俩张罗矿场方向的内容;郑永基率林圣咏、杨名滨、陈森守、郭秉钊和钟莲卿一同去上海炼油厂,参加协作攻关。4月下旬我们抵达上海炼油厂。劳动节后,石油科学研究院的韩福田、丘光谛、曾东立、陈咏南、董佩瑞、白菊艳、王连刚也到达。天津大学的韩建勋也来上炼参与这一工作。具体负责执行和协调课题的是上炼机动科许永龄、技术科陈森培和仪表车间主任邵振宇。

以热裂化装置为对象,应用当时问世不久的气动单元组合仪表组成比单回路更复杂的控制系统。此外,对 P、I、D 参数整定在实践过程中综合出规律。研究院重点研究加热炉的串级控制,石油学院则重点研究分馏塔的多参数控制。

在战斗中成长是教师队伍培养的道路,上海炼油厂协作攻关是一次很好的现场学习机会。杨名滨学炼油专业时,郑老师曾讲了50小时的仪表自动化课程。而要从事自动化专业教学,就必须深入学习很多内容。仪表及控制方法在现场学习再好不过了。

结合实际情况,郑老师决定把油品质量(规格)在线分析仪表作为杨名滨的研发方向,以后担负自动化技术工具的教学任务。要求他在现场除自学测量仪表、调节器、调节阀外,更要注意这些自动化技术工具的使用中会出现什么故障,如何分析判断是仪表故障还是生产工艺不正常的问题?

试点攻关过程中出现了要解决在线测量回炼油比重的问题,经研究确定由韩福田带领杨名滨研制。韩老师为人低调、谦虚,有很扎实的专业基础,又有丰富的现场工作经验,热心助人,大家都很尊重他。

比重有很多测量方法,浮力、固定两点之间的差压、一定体积的重量,我们认真琢磨介质高温、易燃的特点,上述3种方法都不妥。韩老师提出用现有的扭力管浮筒液位计改为沉筒重度(比重)仪。我们领来一台扭力管液位计,分别用汽油、煤油、柴油、水充满,浮筒变为沉筒,证实原理可行。短暂停工立即安装,投入运行后可基本满足操作要求,但对比重来说量程较大,需要改进。这一问题的解决使我体会到掌握原理的重要性。

林老师盯在现场研究比例、积分、微分三个控制参数及其不同组合对控制过程的影响,选定不同类型的温度、压力、流量、液位对象,在人工给予干扰后,不同控制参数对过渡过程的影响。最后总结最佳参数整定值的范围。杨名滨、陈森守等经常在林老师身旁,一边看,一边问。林老师从记录曲线对他们进行分析,使他们形象地理解了三个参数的作用以及不同对象的各异情况。调节对象容量不同的特性与滞后有关,要得到良好的调节品质,滞后又与控制参数的选取有关。

郑老师和研究院的邱光谛等作串级调节试验。加热炉出口温度与燃料油或燃料气串级调节,与单参数温度调节或单参数流量调节做比较。分馏塔顶温度与塔顶回流量串级调节。1959年,炼油厂单参数自动调节能控制得很平稳的为数还不多,操作工人敢于投用自动控制的就不多。串级的概念才刚刚接触,当时用的全是基地式调节器。多为苏联制造的04型比例积分调节器,也有美国费协尔浮筒液位调节器,都不可能实现串级调节。单元组合或说模块式的气动调节器也是初始问世。从上海热工仪表研究所拿到的各种模块故障还不少,工作过程出现过停顿等待模块的情况。杨名滨等在郑老师指导下对各种模块的结构和工作原理、各种模块组合的应用场合初步有所认识。

实验室的几位和杨名滨一起对各种测量仪表、调节器、调节阀的安装、选型、使用、维护、安全知识也都有很多收获。自动化系统或仪表出现故障,在现场我们几个学会了从工艺过程、炼油设备、自动化技术工具综合分析,这是最大的收获。

经过5个月现场学习与实践,杨名滨对担负自动化技术工具这门课程增强了信心。郑永基、林圣咏也为生产过程自动化课积累了第一手资料。

上海炼油厂试点研究期间,为进一步推动气动单元组合仪表的应用,使工人能掌握新技术,课题组在仪表车间开展了一系列的讲座。此后几年,在各炼油厂中气动单元组合仪表逐步取代了基地式仪表。

返回北京后,以老带青,安排林圣咏为炼油和化工(人造石油)55级开“石油厂仪表自动化”课程,由杨名滨辅导,从而巩固了在上海炼油厂的收获。下一学期,杨名滨为炼厂机械55级讲授同一课程,下一年接着为炼油和化工56、57级讲授。经过循序渐进的教学实践受到了锻炼。

储运、钻井、采油三个专业的“仪表自动化”课程一直由袁璞讲授,黄汉光或毛宝瑚辅导,黄汉光也讲授过少部分。



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