戈劍老先生參與了我國第一臺智能可編程序調節器的研究開發工作，戈老在本文回顧了當時研發我國第一臺智能可編程序調節器的經歷和過程，為后來的儀表人了解和記住這段歷史提供了鮮活文字資料。
重慶工業自動化儀表研究所初次接觸微處理器模板
20世紀70年代末，在改革開放的形勢下，微處理器開始被引進。1979年，我當時所在的機械部重慶工業自動化儀表研究所從機械部分配到了一些微處理器模板，是摩托羅拉公司的產品，我們電動儀表室也爭取到了幾塊。在那個年代，進口的微處理器模板是非常稀少和寶貴的，每塊模板在機械部儀表局都有備案，所以課題組的人員與所里簽訂了保證不損壞模板的責任保證書。
微處理器調節器攻關課題組成立
在所長馬少梅的主持下，所里成立了微處理器調節器攻關課題組。課題組由張家駿、楊林、梅露和我組成，張家駿任組長，并負責總體設計和軟件設計，楊林和我負責硬件調試。當時，對微處理器還不甚明白，我們請工控機室的同事進行計算機知識掃盲，從最基本的二進制知識入手，二十進制轉換、二十六進制轉換、二進制加減乘除運算、小數點的處理，符號位的處理，CPU(摩托羅拉公司的M6800)、A/D 、D/A、 I/O、通訊等，一點一點啃下來。
歷經艱難險阻，第一臺智能可編程序調節器成功問世
當時編程很困難，一塊摩托羅拉的學習板(Kit板)上只有1KB的RAM容量，沒有匯編語言，也沒有C語言，沒有仿真功能，只能用二進制碼鍵入RAM，然后將EPROM插到燒寫ROM的插座中，將程序寫入EPROM。大一點容量的程序要分成一個一個的小程序，分多次寫入，再將EPROM插到CPU板上。運行后，看軟件有沒有錯誤，如有錯誤，則用紫外燈管將EPROM中的信息擦除掉，再將修改后的程序寫入EPROM。程序有了錯，只能在紙上從二進制碼的程序清單中一步一步地檢查，看錯在什么地方。有時要查好幾天才能找到一個錯誤。
硬件調試也同樣碰到很多困難。數字電路不像模擬電路，模擬電路只要用示波器和萬用表就能判斷線路的運行情況，有了故障也容易檢查。但當時沒有邏輯分析儀，有了問題只能用示波器一點一點地看，或用示波器檢查觸發脈沖信號或者電平高低，再以萬用表（只有模擬萬用表）加人工判斷，找出問題，解決問題。我們每天在實驗室都要工作到晚上9、10點鐘，星期天也不休息。當時的工作氣氛非常好，有什么問題可以公開討論，各抒己見，直到弄懂為止，沒有任何的保留，每個人都得益匪淺，進步很快。
加上車間師傅的大力協助，第一臺智能可編程序調節器于1980年問世了。整個儀表由CPU板、A/D 、D/A板、 I/O板、電源板、PV、SV顯示表頭、閥位指示表組成。A/D 、D/A模板各有4個輸入/輸出通道，都是12位的。I/O板有16個輸入/輸出通道，一個RS-232通訊口(當時這個通訊功能在現場用不上)。限于當時的技術水平,初次研制微處理器調節器時，軟件內容還不大豐富，比起后幾年引進的單回路可編程調節器，技術水平上的差距還是有很大的，但是我們還是進入了國內智能調節器的新時代。
比起模擬調節器的性能，智能調節器畢竟先進多了。比如在PID的控制模式上，設計了一般增量型控制和微分先行控制。PID控制中增添了抗積分飽和與積分分離方式以及輸出部分報警上、下限調整，4-20mADC或1-5VDC輸出限幅調整。為了消除生產過程中參數受外部干擾的影響，程序中設計了多種濾波方法，如平均法、中值法、一階遞推法等，這些內容可靈活精確地設置，這在模擬儀表中是無法實現的。整個設計是百分之百的儀表化，面板設計完全同于DDZ-Ⅲ型電動單元組合儀表中的調節器(只是在內部有幾個設定鍵，但很簡單)，使儀表操作十分簡單，深受儀表操作人員的歡迎。
課題組人員群策群力，立志攻克難關，反復進行編程測試
為了保證儀表的質量，我們對儀表進行了嚴格的審核，當時沒有EMC(電磁兼容)的射頻輻射和傳導抗擾度的試驗方法，只能以步話機近距離進行試驗，還有用手槍鉆在一個電源插座上頻繁開關進行試驗，看對儀表有無影響。其他的模擬儀表的試驗內容也都做了。張家駿是一個能力非常強的人，在短短的幾個月里，他就熟練地掌握了二進制的編程方法，將它們編成控制程序，反反復復地調試。特別是PID調節，比較了完全微分方程與不完全微分方程，最后證明只能用不完全微分方程。計算用的是定點運算，如何定字長，保留位數、符號位的處理等進行了大量計算試驗。今天看起來這些均很簡單，可在當時都沒有可借鑒的。
課題組群策群力，攻克了一個又一個難關。楊林女士當時女兒還小，她愛人又不在重慶工作，她每天在辦公室工作到晚上9、10點，女兒沒人照顧怎么辦？于是她就將辦公室的椅子拼放在一起，讓女兒睡在上面，夜里離開辦公室時，將女兒用衣服一包，就抱回家去，真是辛苦極了。馬少梅和黨委書記李培玉、總工程師謝兆盈經常來看我們，聊聊情況，看有什么困難需要所里幫助解決，同時也鼓勵大家努力工作，早日拿出成績。室主任牟晶經常晚上陪著大家一起做實驗。
樣機測試工作完成，市場需求量大
1981年初，3臺樣機完成了測試工作，由所科研計劃處聯系在貴州省遵義市的906廠(鈦冶煉廠)作現場試用。1981年6月，我們課題組4人來到了906廠，該廠的鈦金屬提煉的原料是四氧化鈦，液狀的，通過還原反應成為海綿鈦。以前用的是前蘇聯電子管式的儀表，控制方式落后，成品率低。我們的任務就是用新研制的儀表代替那些老式儀表，提高生產效率。
全國第一臺智能可編程序調節儀研發成功和現場投運成功
906廠是個老企業，是20世紀50年代由前蘇聯援建的，雖然地處山區，但工藝技術力量是很強的，技術人員都是清華大學、北京大學、上海交通大學、復旦大學等全國重點大學的畢業生。由于年久失修，自控部很落后，多年沒有改進，大部分都是手動操作。這也限于那個年代的客觀條件，工廠的生產條件非常艱苦，這是我們原先沒有估計到的。生產工藝管道陳舊，很多地方有滲漏。由于原料是四氯化鈦，腐蝕性非常強，空氣中經常充滿嗆人的氯氣。陰天的時候，廠房內一片白濛濛，泄露出來的氯氣散發不出去，人的呼吸都感到困難，眼睛也睜不開。生產車間每人都有一個防毒面具，情況嚴重時戴上；程度輕的時候，如果感到嗓子難受，到廠醫院領“非那根”止咳藥和廉價白酒，喝一口，讓人的嗓子麻木一會兒。
在這種條件下，課題組人員真可謂發揮了“一不怕吃苦，二不怕死”的精神，在廠里跟操作人員一起，實行三班倒，跟值班守在自控室，一是跟蹤控制過程，隨時解決出現的一些問題，如：P、I、D 參數的調整；二是教會操作人員如何使用儀表和維護儀表。
在這個過程中，張家駿的作用特別突出，他是西安交通大學1961年畢業的高材生，當時還是一機部儀表局DDZ-Ⅲ型電動單元儀表現場中試組組長。他扎實的自控系統理論基礎和現場調試應用經驗，對智能可編程序調節器的現場應用起到了極大的作用，也使我從中學到了許多實際應用知識，非常令人佩服。因為張家駿不但理論知識和經驗非常豐富，而且一點都不保守，問他什么，他都會毫無保留地告訴你，這對我以后進行智能調節儀表的研發和現場應用都有了極大的幫助。
1981年9月，我們順利結束了在906廠的工作，圓滿完成了任務。通過幾個月的應用，證明我們研制的智能可編程序調節儀表完全滿足鈦冶煉還原爐的控制要求，提高了生產效率和產品合格率，節約了能源(具體數據因時隔太久，記不清了)。當時906廠對我們的評價是很高的，臨離廠時，廠里舉行了隆重的歡送會。
回到所里，所領導熱烈地迎接了我們，并舉行座談會。不久，機械部發來賀電，祝賀”全國第一臺智能可編程序調節儀研發成功和現場投運成功“。當時科研成果評獎制度還未開始，沒有評獎。后來906廠又陸續向我們所買了幾臺。
再接再厲，四回路可編程序調節器研制成功，并進行批量生產
在此基礎上，重慶工業自動化儀表研究所電動儀表室的同事們開發成功了“四回路可編程序調節器”，并專門組織了生產班子，進行批量生產，取得了不錯的經濟效益。“四回路可編程序調節器”獲得了國家科技進步二等獎，這時我已調回上海工業自動化儀表研究所工作。
重慶工業自動化儀表研究所可編程智能調節儀表的研發成功與生產、轉讓，極大地推動了我國智能化調節儀表事業的發展。這與當時研究所所長馬少梅的正確領導和支持是分不開的(馬少梅后來調任機械部儀表司任總工程師，他在蘇聯學習期間，其導師是世界三大自控理論權威之一)。
作者：戈劍，高級工程師，原為機械部重慶工業自動化儀表研究所第四研究室科研人員，長期從事調節控制儀表系統研究開發工作。后調機械部上海工業自動化儀表研究所工作。
《飛鴻踏雪泥》收錄的文章多是以第一人稱記述，是我國儀表和自動化人的親身經歷、親手所為、親眼所見，這些文稿、照片是新中國成立60多年來我國儀表和自動化事業發展歷史的寶貴素材。一篇篇文稿飽含深情的記錄著歷史，一張張凝聚并喚起記憶的老照片，將我們的思緒帶回到了60多年歷史進程中。那些曾經的人和事，不僅讓人們領悟了歷史賦予的深意，更讓人們體會到在“人”“事”之中所蘊含的規律和精神。
但是，儀表人的故事能進入報紙、雜志、電視、網絡等大眾傳媒的卻不多，“會道的一縷藕絲牽大象，盲修者千鈞鐵桿打蒼蠅”，儀表自動化專業就是這一縷細細的藕絲，儀表自動化人常常成為幕后英雄，容易被世人遺忘，其成功的經驗和失敗的教訓也有可能隨風飄散。
