2025年中国工业自动化市场规模超过2500亿元,在全球市场占比超过三分之一。其中以炼油石化化工为主的流程行业规模达60万亿元,占全国GDP的40%,碳排放量占全国总排放量的80%。流程工业的自动化基础扎实,DCS国产化率已达60%以上,化工行业MES渗透率2025年达到18.5%。但在装置现场,一个环节的短板正在暴露:操作人员仍需要往返于中控室和设备层之间,巡检、抄表、应急干预都依赖“跑腿”。工业触摸一体机正在改变这个局面,把操作终端从集中控制室延伸到装置现场,让流程工业的连续生产少一些“来回跑”的环节。

流程工业对操作终端的门槛比离散制造更高
流程工业的特点是高温高压、易燃易爆、连续生产。一个装置动辄连续运行数月甚至一年,单次非计划停机的损失远超设备本身的价格。这对工位终端的要求不是“能用就行”,而是“不能出问题”。
腐蚀是第一道门槛。化工车间的酸碱蒸汽和化学溶剂会加速电路板和外壳腐蚀,普通设备在化工环境中的平均使用寿命不足1年。山东某大型化工企业此前使用普通设备,每季度需更换3到5台,维护成本长期居高不下。
防爆和电磁兼容是第二道门槛。石化装置的易燃易爆区域对设备有严格的防爆要求,而变频器、大功率电机和射频设备产生的电磁干扰会让普通触控设备出现触摸漂移甚至通讯中断。流程工业现场的设备需要满足工业环境的电磁兼容测试等级,在强干扰环境中保持通讯不丢包。
连续运行和宽温是第三道门槛。炼化装置的现场温度跨度大,从北方冬季的零下到夏季装置附近的五六十度,设备需要在-20℃至70℃范围内持续稳定运行,并且支持7×24小时不间断工作。
从DCS操作站到现场终端:工控触摸一体机的角色在变
现场操作与应急干预终端。 传统流程工业采用“集中控制室+现场巡检”的模式,中控室的操作员站负责全厂流程监控,现场则只有仪表和按钮箱。现在越来越多的企业开始将DCS操作终端前置到设备层。在汽机岛、反应釜、泵房等关键节点部署工控触摸一体机,巡检人员可以直接在屏幕上调阅趋势曲线、调整阀门开度、确认报警信息,异常响应时间从原来的往返十几分钟压缩到秒级。
MES工位执行终端。 流程工业的MES系统需要实时采集工艺参数和批次数据,但传统的纸质记录或中控室远程录入存在数据滞后。在化工和制药产线的工位旁部署工控触摸一体机,操作人员可以直接在屏幕上完成工单确认、工艺参数核对、批次信息查询和异常上报。某化工企业引入MES工位终端后,数据填报及时率从60%级别提升到95%以上。制药场景还有额外的洁净区要求,设备需要耐受酒精和次氯酸等消毒剂的反复擦拭,支持戴手套触控,并满足GMP数据追溯要求。
边缘计算与安全联锁节点。 流程工业的安全仪表系统(SIS)和联锁逻辑过去集中在DCS控制器中,边缘计算的下沉让部分安全预判能力可以前置到现场终端。工控触摸一体机作为现场数据汇聚节点,持续采集设备振动、温度和压力数据,通过本地模型预判异常趋势,在触发SIS联锁之前发出预警。大庆炼化在聚丙烯装置上完成的搅拌器智能监测改造就是一个典型例子,实时转速信号远传至DCS系统后,设备监测从“人工定时看”变为“系统全程盯”,异常工况下自动报警并触发联锁保护。

触沃在流程工业场景的产品适配逻辑
TouchWo触沃(广州触沃电子)针对流程工业的特殊环境提供了系统性的工控一体机方案。设备采用耐腐蚀铝合金机身和全密封结构,前面板达到IP65防护等级,能有效抵御酸碱蒸汽和化学溶剂的侵蚀。全封闭无风扇散热结构从根源杜绝了粉尘和腐蚀性气体进入机箱内部。
在环境适应性上,触沃工控一体机支持-20℃至70℃宽温运行,通过电力四级电磁兼容测试,在强电磁干扰环境中保持触控精准和通讯稳定。接口方面原生配备多路RS232/485串口、双千兆网口和多组USB接口,可直接对接PLC、DCS系统、仪表和传感器,支持Modbus、Profibus等工业通讯协议,无需额外增加协议转换器。
在安装方式上,DMF外嵌式工业平板电脑适合部署在现场操作台和机柜正面,DMF3内嵌式方案与操作面板齐平无缝,两者均支持DC9V至36V宽压输入,可以直接从装置配电柜的24V直流电源取电。对于石化装置的防爆区域,触沃可提供部分型号的防爆认证配置。
实际部署效果方面,山东某大型化工企业引入触沃方案后,设备使用寿命延长至5年以上,故障率下降85%。华东区某市政污水处理厂智能化升级项目中,部署触沃DM系列工业触控一体机40余台,覆盖粗细格栅、生化池、沉淀池、中控室全工艺节点,升级后出水水质达标率稳定保持100%,人工巡检频次减少60%,设备故障率降低55%,年节省运维成本超百万元。
流程工业场景下的选型要点
防腐蚀能力是第一道硬门槛。化工和石化场景需要确认设备外壳材质是否具备耐酸碱腐蚀能力,前面板是否能耐受常用化学溶剂的擦拭。选型时应要求供应商提供材质耐腐蚀性测试报告。
电磁兼容性决定通讯可靠性。流程工业现场变频器和大功率电机密集,设备需要具备工业级EMC防护能力,在强干扰环境中保持触控和通讯稳定。石化场景还应确认设备是否具备防爆认证或适用于防爆区域的配置选项。
接口兼容性影响集成效率。流程工业的DCS系统和现场仪表品牌型号复杂,终端需配备多路工业串口、双千兆网口和多组USB接口,支持Modbus、OPC UA等主流工业协议,减少中间转换环节。
长期供货稳定性比参数更重要。流程工业的装置生命周期通常为10年以上,设备供应商需承诺长期的产品生命周期和稳定的供应链,避免因设备停产断供导致产线停机风险。这一点在流程工业中的重要性远高于价格差异。

结语
流程工业的智能化正在从集中控制室向装置现场延伸,DCS操作终端前置、MES工位执行和边缘计算下沉正在同时推进。当工位终端能够在酸碱蒸汽、电磁干扰和宽温环境中稳定运行时,工业触摸一体机承担的就不只是显示和操作,而是连接DCS系统、现场仪表和MES平台的现场控制节点。对于流程工业的工程集成商和装置运营团队而言,在项目设计阶段就把工控终端的工业级指标纳入考量,比等设备在装置现场出问题后再更换要务实得多。

