信息技术与机电融合

（1）计算机辅助，设计制造上水平

从20世纪80年代开始，我国电机工业陆续将计算机技术融入产品设计和制造中。

通过大型计算机和计算机辅助设计（CAD）工作站的引进和普及、智能CAD的应用、软件的不断开发与微机化，以及有限元法等各类先进设计软件的不断开发和广泛应用，设计计算的速度和精确度得到极大提高；之后随着计算机仿真技术的发展与采用，计算结果与实验验证又实现了有机结合。

为提高产品质量，各电工企业纷纷通过技术改造，购买高精度数控机床，实现关键生产设备的数字化，使机械加工精度和效率大为提高，生产功能和加工工艺实现了新突破。生产过程的智能化，还进一步促使计算机辅助工艺规程（CAPP）编制在生产过程中得到推广应用。

图6-14 哈尔滨电气集团的数控加工中心

电机工业的信息化建设，还大大促进了电工企业管理信息化，使基础信息得以共享，并优化了信息资源结构，加强了信息资源的深度开发和有效利用。为精心组织电工产品的出口、成套装备工程的总承包，开始广泛应用计算机辅助工程（CAE）技术，从而提高了工程建设的水平和速度，增强了国际市场竞争力。

（2）机电一体化，产业产品齐升级

“机电一体化”技术和产品，最早是在20世纪60年代末由日本安川电机公司进行商业注册时所创用的，包括“技术”和“产品”两个方面。20世纪80年代以来，计算机技术、控制技术、通信技术的兴起，为机电一体化的发展奠定了技术基础；大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展，为机电一体化的发展提供了物质保障。(www.xing528.com)

在引进30万千瓦、60万千瓦火电机组技术时，大部分机电一体化技术和产品没有列入引进计划。头两台（套）引进型考核机组配套的机电一体化产品，如汽轮机的数字式电液（DEH）控制系统、汽轮机监测仪表（TSI）、汽轮机的旁路压力控制（BPC）系统、单元机组的协调控制系统（CCS）、锅炉的炉膛安全监控系统（FSSS）、发电机励磁控制（VPR）系统等，以及许多可编程序控制器（PLC）辅机程序控制装置，都是用外汇直接向国外厂商购买的。

自主研发，攻关突破。为了实现大型火电机组配套用机电一体化产品的国产化，机械工业部、电力工业部决定引进型第三台（套）机组必须采用国产的机电一体化产品。为此，一方面开展专题攻关工作，一方面派员出国考察培训，以求尽快突破这一技术。经过努力拼搏，一批机电一体化技术和产品陆续研制成功，既提高了引进型火电机组的国产化水平，又促进了电机工业“机电一体化”产业的形成。

高起点研发，高水平追赶。汽轮机的数字式电液（DEH）控制系统，是汽轮机配套机电一体化产品中的关键系统。为尽快掌握该技术，机械工业部电工局做出安排，于1985年成立了由各汽轮机制造厂与上海发电设备成套设计研究所相结合的上海新华控制工程有限公司，开始了自主研发进程。研发目标定位在国际先进的以微机技术为主的第三代产品（DEH-Ⅲ型）。经过6年磨砺，终获成功，第一套系统于1991年在汉川电厂引进型30万千瓦机组上成功投运，得到了用户的好评。当国务院副总理邹家华获悉DEH-Ⅲ型产品开发成功后，立即指示机械电子工业部和电力工业部，要求新建的30万千瓦、60万千瓦火电机组都必须采用国产化产品。于是，DEH-Ⅲ型产品得以大量推广应用，上海新华控制工程有限公司也成为中国生产DEH控制系统的专业化集团公司。单元机组的协调控制系统（CCS）是电站控制中又一个重要的组合控制系统，经上海发电设备成套设计研究所和上海自动化仪表研究所技术人员的共同努力，成功开发了较高水平的设计软件，运用于国产设备的设计并顺利投产使用。但是，作为火电站自动控制主设备的集散控制系统（DCS），仍然依赖进口。

开发DCS产品，打破国外垄断。1998年前后，上海新华控制工程有限公司、北京国电智深控制技术有限公司、北京和利时系统工程有限公司和浙江中控技术公司等企业，先后开发了具有自主知识产权的DCS产品，依靠优良的性能、良好的服务和低廉的价格，逐步取得用户的信任，开始在大型电站等重大技术装备中应用，打破了DCS产品被国外垄断的局面。但是，因受到用户对产品投入使用业绩要求的限制，国产DCS产品主要用于30万千瓦及以下功率的发电机组，60万千瓦级超临界和百万千瓦级超超临界机组用DCS产品，依然为国外所垄断。直到2006年年初，北京国电智深控制技术有限公司以其自主知识产权的EDPF-NT自动控制系统产品性价比高的综合优势，战胜了国外多家著名自动控制系统厂商，在国电大连庄河电厂60万千瓦超临界机组控制项目工程招投标中一举中标，整套系统自主化率达到90%以上；2007年，机组顺利通过了168小时满负荷考核运行，机组保护投入率、数据采集系统投入率和自动调节系统投入率都达到100%。2008年年底，北京和利时系统工程有限公司也掌握了该项技术，并获得了国华电力广东台山发电厂两台（套）100万千瓦级超超临界机组的供货合同，2010年年初顺利通过工厂验收。随着DCS产品的发展，最终实现了CCS与DCS的融合，进一步提高了电站用机电一体化产品的水平。

进入20世纪90年代，随着人工智能技术、光纤技术、神经网络技术、计算机网络技术等领域突飞猛进，机电一体化开始向智能化、网络化方向迈进。中国电机工业紧密跟踪机电一体化技术发展趋势，不断研发新产品，持续改造传统产业，开辟了机电一体化产业的广阔发展天地。

图6-15 上海新华控制工程有限公司研制的国产第一套汽轮机数字式电液控制系统

（上）DEH-Ⅲ型数字式电液控制系统 （下）EH型高压抗燃油液压系统