DCS控制系统的实现SAMA图详解
SAMA图例介绍
自动调度系统ADS (Automatic Dispatch Control)
2020/4/2
UM(Unit Master)—机组主控 Boiler Master)—锅炉主控 Turbine Master)—汽机主控 MFT(Master Fuel Trip)—主燃料跳闸 ULD（Unit Load Demand）—机组负荷指
三十一、“切换开关”
TRANSFER
2020/4/2
三十二、“常规PID调节器”
PID
2020/4/2
2020/4/2
三十三、“带前馈和死区的PID调节器”
PIDFF
针对输入可设置死区Deadband region
2020/4/2
三十四、“预测控制器”
2020/4/2
预测器算法用于补偿纯滞后环节问题。这个算法是 配合标准Smith预测器控制系统的结构而设计的。使用 Smith预测器的好处在于，控制器（通常是一个PID） 的调整操作可以当作没有时间限制一样来执行，这样 就可以用增加增益来加速反应。预测器的输出是过程 输出与无延迟模式下的输出减去有延迟模式下的输出 的差值的和。过程输入对算法而言是放大和有偏差的。 算法的输出直接是下一个PID算法的过程输入。如果过 程（和模型）中没有时间延迟，那么输入预测器的过 程变量将直接成为下一个PID的过程输入。使用的内部 模型是纯滞后（即截止时间）的二阶动态方程。
2020/4/2
2020/4/2
2020/4/2
六、“反向延迟”
OFFDELAY
当输入信号由“1”变为“0”时，在X秒后，输出 为“0”； 当输入信号由“0”变为“1”时，输出立即为 “1”。 输入由“1”变为“0”时：
利用DCS的过热汽温系统控制系统设计
利用DCS的过热汽温系统控制系统设计一、集散控制系统分析集散控制系统是以微处理器为基础的集中分散控制系统。
自70年代中期第一套集散控制系统问世以来，集散控制系统己经在工业控制领域得到广泛的应用，越来越多的仪表和控制工程师已经认识到集散控制系统必将成为过程工业自动控制的主流。
集散控制系统的主要特性是它的集中管理和分散控制，而且，随着计算机技术的发展，网络技术己经使集散控制系统不仅主要用于分散控制，而且向着集成管理的方向发展。
系统的开放不仅使不同制造厂商的集散控制系统产品可以互相连接，而且使得它们可以方便地进行数据交换。
DCS集散式温度控制系统图二、DCS系统主要技术指标调研（1）操作员站及工程师站：CPU PⅢ850以上内存128M以上硬盘40G以上软驱 1.44M以太网卡INTEL 100M×2块加密锁组态王加密锁鼠标轨迹球键盘工业薄膜键盘显示器21寸显示器分辨率1280×1024过程控制站：CPU PⅢ850以上内存128M以上硬盘40G以上电子盘8M以上软驱 1.44M以太网卡INTEL 100M×1块串行通讯卡485卡×1块（可选）（2）I/O站技术指标1）EF4000网络EF-4000网络是多主站、双冗余高速网络，通信波特率为312.5K和1.25M可编程；EF4000网络配合EF4000系列测控站（前端），可以完成工业现场各类信号的采集、处理和各类现场对象的控制任务。
EF4000网络的主要技术指标如下：挂网主站数≤31挂网模块数≤100（不带网络中继器），最多240通讯速率 1.25MBPS和312.5KBPS可编程基本传输距离 1.2MBPS时≥500m，312.5KBPS时≥1600m允许中继级数≤4级双网冗余具备两个通信口互为冗余的功能网络通讯方式半双工同步传输介质聚乙稀双绞线网络隔离度≥500Vrms通信物理层全隔离、全浮空、平衡差动传输方式有效传输字节不小于34K字节/S（1.25MBPS通讯速率）2）通讯网卡主要技术参数型号EF-4000网络─ EF4001安装方式计算机PC总线扩展插槽插卡安装尺寸160×75mm宿主计算机具有AT插槽的IBM-PC及其兼容机I/O地址硬件任选100、120、140、160、180、1A0、1C0七种中断向量软件任意设定IRQ3、5、7、10、11、12、15或不使用耗电不大于1W工作方式连续可靠性指标MTBF80000Hr运行环境温度0～60C°，相对湿度≤80%3）模拟量输入前端模块型号EF4101输入通道数16路通道隔离电压400V（峰—峰值）网络隔离度≥500Vrms通道采样时间80mSA/D分辨率17位测量精度〈0.2%被测信号类型T/C、RTD、mV、mA4）模拟量输出前端模块型号EF4601输出通道数6路（全隔离）通道隔离电压500V网络隔离度≥500Vrms电压输出范围-10V ~ +10V电流输出范围0 ~ 20 mA控制精度0.2级5）数字量输入前端模块型号EF4201输入通道数28路通道隔离电压350V网络隔离度≥500Vrms计数速率≤500次/秒（低频通道）计数速率≤8000次/秒（高频通道）事件分辨率1mS（低频通道）计数长度24位（三字节）测频范围0 Hz ~ 8000 Hz（高频通道）6）数字量输出前端模块型号EF4203输出通道数16路（EF4203）通道隔离电压350V网络隔离度≥500Vrms结点开关电流≤100 mA结点开关电压≤350 V结点隔离电压≤350 V结点闭合时间≤0.6 mS结点断开时间≤0.15 ms7）执行器脉冲控制单元输出结点电压≤380 V输出结点电流≤5A系统网络采用国际上通用的Ethernet 网，通信速率为100Mbps，遵循IEEE 802.3协议。
SAMA图简介
P
蒸汽
除氧器
V0
PT
至给水 泵
−
WT (s)
Kz
Ku
W0(s)
P
I/V
Km
单回路控制系统方框图 Δ K ∫ T ≮≯
I A T I V/I
除氧器压力自动控制系统
F(x)
ZT
除氧器压力
PT
除氧器压力控制系统分析
30kPa _ +
A
考虑给水泵安全运行,除氧器 压力应维持最小压力,一般最 小压力规定为 35Kpa。
A
函数
均值
手动切换操作 手动增减操作
A/M
手动设置操作 ＞ ＜ 小选
A/D
T 切换 /L
TR
≯ 高限 ≮
手动/自动切换 H/
跟踪 V＞
大选
≮≯
高报
低报
限速
限幅
模数转换
低限
SAMA图举例
例1. 调节组件 测量 给定
K
T Δ
求测量和给定信号的偏差
∫
对偏差值进行比例＋积分运算 手、自动切换功能 输出限幅
SAMA功能图例
SAMA图是美国科学仪器制造协会（Scientific Apparatus Maker’s Association）所采用的绘制图例 ，它易于理解，能清楚地表示系统功能，广范为自动控制 系统所应用。
组态就是选择确定的仪表型号并组合成系统。在组
成系统时，首先要根据控制过程的要求，并按照SAMA图 例绘制过程控制的原理框图。然后根据该框图选择相应 的架装仪表和盘装仪表。
仪表表型型号组合合成首先先要并按按照saamma过程程控控制手动信号处理一般表示在仪表盘上安装仪表的功能执行机构ftltptttzt流量变送器液位变送器压力变送器温度变送器位置反馈开方乘法除法偏差加法比例积分微分时间函数函数均值手动切换操作手动增减操作手动设置操作手动自动切换切换跟踪大选限速限幅模数转换sama图举例调节组件测量给定偏差差值积分分运运算手自动切换自动控制系统中需要手动自动双向无扰切换在切换的前后调节器输出应与执行器的位置保持基本一致这样在切换过程中调节机构的位置不会跳变即不会对过程引起附加的扰动手动自动信号跟踪sama例2
SAMA图简介
SAMA图举例
A
I
I
例3.典型的控制回路
例3.典型的控制回路 差压变送器
调节器
显示操作器 气动调节阀
控制系统实例
一、除氧器压力控制系统
控制系统主要任务：
μ%
使除氧器压力保持稳定
0
被调量：除氧器内蒸汽空间压力 调节手段：进入除氧器的加热蒸 汽量
P
t
t
除氧器压力对象的动 态特性
除氧器压力控制系统分析
A
函数
均值
手动切换操作 手动增减操作
A/M
手动设置操作 ＞ ＜ 小选
A/D
T 切换 /L
TR
≯ 高限 ≮
手动/自动切换 H/
跟踪 V＞
大选
≮≯
高报
低报
限速
限幅
模数转换
低限
SAMA图举例
例1. 调节组件 测量 给定
K
T Δ
求测量和给定信号的偏差
∫
对偏差值进行比例＋积分运算 手、自动切换功能 输出限幅
≮≯
手/自动切换
自动控制系统中，需要手动自动双向无扰切换
在切换的前后，调节器输出应与执行 器的位置保持基本一致，这样，在切换过 程中调节机构的位置不会跳变即不会对过 程引起附加的扰动 手动/自动信号跟踪
测量值
指示测量值 指示给定值 调整给定值 手／自动切换 手动输出驱动信号 输出值显示
给定值 例2.显示操作器 输出值 I T
-d dt ≯
Δ K ∫
A T B
f(x)
AO
AI
Δ V≮
Δ
35kPa
A + _
>的作用：使压力≥35Kpa H/L的作用：如果偏差值超过 ±20,表示控制阀有故障,通 过H/L （三态信号发生器） 将发出报警信号并通过逻辑 控制电路使除氧器压力控制 系统自动切换到手动方式运 行( 即使T切换到B端)。
SAMA图例介绍
H/
高报
/L
低报
V≯
限速
≮≯
A/D
≮
限幅 模数转换 低限
LOGO
P/I
I/P
V/I
I/V
D/A
气压－电流 电流－气压 电压－电流 电流－电压 数模转换
R/V
MV/V
热电阻－电压 热电偶－电压 信号来源
Байду номын сангаас
MO
电动执行机构
EH
液动执行机构
f(x)
执行机构
直行程阀
气动执行机构
角行程阀
LOGO
过程变量 A: 分析 F: 流量
自动调度系统ADS (Automatic Dispatch Control)
LOGO
UM(Unit Master)—机组主控 Boiler Master)—锅炉主控 Turbine Master)—汽机主控 MFT(Master Fuel Trip)—主燃料跳闸 ULD（Unit Load Demand）—机组负荷指
LOGO
第一章 预备知识
图例符号和英文缩写词
一、SAMA图例
SAMA图是美国科学仪器制造协会（Scientific Apparatus Maker’s Association）所采用 的绘制图例，它易于理解，能清楚地表示系 统功能，广范为自动控制系统所应用。
测量或信号显示功能 自动信号处理功能 手动信号处理功能 执行机构
HIGHLOWMON HIGHMON
LOGO
十二、低限监视 十三、低选
LOWMON
LOSELECT
LOGO
十四、高选 十五、速率限制
HISELECT
RATELIMIT
虚拟DCS的实时SAMA图软件设计
为了缩短控制 系统仿 真软件 的开发 周期 ， 得高 获
逼 真 度 和 更 新 的 灵 活 性 ， 用 虚 拟 技 术 … ， 对 采 针 ＦｘｏｏＩＡ 的 集 散 控 制 系 统 ， 发 了 虚 拟 Ｄ Ｓ系 ｏｂ ｒ ／ 开 Ｃ 统— — ＶＡ。其 实 现方 法 是 ： 完 成 ＦｘｏｏｌＡ控 制 Ｉ 在 ｏｂ ｒ ／
关键 词 ：虚拟 Ｄ Ｓ Ｆ ｘ ｏ Ａ Ａ ｔ Ａ Ｃ ｏ ｂｒ Ｉ ｕｏ Ｄ 软件设 计 ｏ／ Ｃ
中 图分类号 ：Ｔ ３７ ４ Ｐ １ ． 文献 标 志码 ：Ａ
通信
核 电站
Ａｂｓｒ ｃ ： Ｄｕ ｏ ｔｅｓａｉ ＡＭＡ ｉｇａ ｃ ｎ ｏ ｘｒ ｍｅｙ ｍｅ ｔｔｅｄ ｍａ ｄｏ ｉ ｕ ｌ ｅ ｅｏ ｔａ ｔ ｅｔ ｈ ｔｔｃＳ ｄａ ｒ ｍ ａ ｎ ｔｅ ｔｅ ｌ ｅ ｈ ｅ ｎ ｆｖｒ ａ ｖ ｌｐｍｅ ｔ ｈ ｕ ｈ ｒｄ ｖ ｌｐ ｎ ｆＡｕｔＣＡＤ ａ ｔ ｄ ｎ ，ｔ ｅｆｒ ｅ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔｏ ｏ ｔ ｈｓ ｂ ｅ ｏ ｄ ｔｄ ｆｒｄ ｓｇ ｉｇ ｔｅ ＡＲＸ ｏ ｒｍ ｏｔ ｒ ｈ ｔｃ ｎ ｉ ｌｍｅ ｔｒａ—ｉ ｎｅａ ｔ ｎ ｂ ｔ ｅ ｅ ｎ ｃ ｎ ｕｃｅ ｏ ｅ ｉｎｎ ｈ ｐｒｇ ａ ｓｆｗａｅ ｔａ ａ ｍｐ ｅ ｎ ｅ ｌｔｍｅ ｉ ｔｒｃｉ ｅｗｅ ｎ ＳＡＭＡ ｉｇ ａ ａ ｄ ｖｒｕ ｌｃ ｎｒ ｌ ｏ ｄ ａ ｒ ｍ ｎ ｉ ａ ｏ ｔｏ ｔ
ｐｏｅｔ ｔｉ ｕｅｕ ｒ ｅ ｅｅｏ ｈ ｉｕ ｌ ｉ ｌｔ ｎｔｃ ｎｌｇ ． ｒ ｃ．Ｉ ｓ ｓｆｌｏｆ ｔ ｒｄ ｖｌｐｔｅｖｒ ａ ｓ ａｉ ｈ ｏｏｙ ｊ ｔ ｕｈ ｔ ｍｕ ｏ ｅ
ｍｍｕ ｉ ａ ｉ ｎ Ｎｕ ｌ ａ ｏ ｒｐ ａ ｔ ｎｃ ｔ ｏ ｃ ｅ ｒ ｐ ｗｅ ｌ ｎ Ｋ ｅ ｗｏ ｄ ｙ ｒ ｓ： Ｖｉ ｕ ｌＤＣＳ Ｆ ｘ ｏ ｏ Ｉ ｒ ａ ｔ ｏ ｂ ｒ ／Ａ Ａｕｏ ｔＣＡＤ Ｓ ｆｗａｅ ｄ ｓｇ Ｃｏ ｏ ｔ ｒ ｅ ｉｎ
第七讲控制实例-SAMA图
(2)执行器工况监视。在再循环阀执行器输出端， 有一个阀位变送器zT，其输出IF与阀门开度成比 例，将其与控制信号进行比较，当偏差较大时， 通过上、下限报警器H／L发出阀位偏差报警信号。 IT与上图中Iθ的意义是一样的。 (3)强制手动。发生PLW、PRA或阀位报警时， 逻辑信号MRE为“l”，系统自动切到手动状态运 行。 超弛控制一般放在控制器输出之后，所以它比正 常调节的优先级高，实际上是在异常工况下的一 种保护措施。当系统恢复正常后，其作用消失， 系统恢复正常调节。如主燃料跳闸时，给水流量 将大幅度下降，为了防止给水泵流量过低，先强 制开大再循环阀，经过一段延时，超弛控制信号 消失，再将控制权交给调节器。超弛控制在自动 控制系统中得到广泛应用。
4、信号报警 对于关键参数，应根据工艺要求规定其高低报警 值：通常设计的信号报警信号有：
测量值越限； 调节器的入口偏差过大； 阀位和控制输出偏差； 测量质量差； 阀位达限值。
5、连锁保护 连锁保护系统是指当生产出现严重故障时， 为保证设备、人身的安全，使各个设备按一定 的顺序紧急停止运转或运转在某个特定的状态。
一、SAMA功能图例外形分四类 ① ○ 测量或信号读出功能。 ② 自动信号处理，一般表示控制柜中仪表的功能。 ③ ◇ 手动信号处理，一般表示在操作器的功能。 ④ 执行机构。 二、SAMA图基本功能 1、信号处理 ① 现场信号和控制室信号进行转换； ② 对信号的质量进行检验，检验其是否在有效的范围之 内； ③ 重要参数应采用多点测量，综合处理； ④ 对测量信号补偿处理。
凝汽器水位调节的工作原理可简述为：在投入自动时， 水位信号与经过速率限制器限制的水位给定值信号相比较， 差值送人Pl调节器：当水位低于给定值时，Pl调节器的 调节指令指挥执行机构开大补水调节阀；反之，使执行机 构关小补水调节阀。当出现凝汽器水位测量信号故障等情 况时，通过手动／自动控制站的判断，将自动方式切换为 手动方式，由运行人员通过手动操作对凝汽器水位进行控 制。
DCS控制系统PPT演示
上 5上 上 上 上 上 上 上
上
PI D上 上
上
上上上上上上上
上
上
上 4上 上 上 上 上 上
数字调节器单元内涵
15
缓冲罐的选择控制框图
PI C 101
IN
OUT
7DC- D5
I N1
PI C 102
OUT
IN
7DC- D5
I N2
7SL 103
7SS- AL OUT
MAC2 M- 2- 1- 04- 0
9
双重化（冗余）输出控制电路原理
4~20mA输出
检测读回
-
+
数据输出
开关控制信号
开关控制信号1# 开关控制信号2#
V+ 工作状态指示1#
双重化控制1#
V+ 工作状态指示2#
双重化控制2#
双重化控制执行电路原理简图
10
双重化（冗余）输入控制电路原理
+#43;24V2
I
VD2
V1'
运
通
算
信
显示操作面板
功
接
能
口
单 元
HART
单 元
总线 集中监视操作站
CPU
现场控制站的功能框图
12
DCS现场控制站概述说明
概述：控制站支持多回路控制，在加强单回路控制器的基础 上增加了顺序控制功能。
特点：反馈控制与顺序控制由同一CPU操纵，容易完成生产 现场的工艺组合，能够实现生产全过程的自动化。
响所控制的回路。 集散控制可能涉及的问题 CPU控制回路的数量与实际要求的关系---生产装置中联系紧密的控制
回路数目约为8~40个，状态量约为100~500个，集中在一个站内可省 去通信过程，实时性好。
SAMA图教程
第五章SAMA图“ Scie ntific Apparatus Makers Associati on ”翻译为中文是美国科学仪器制造协会，英文缩写为SAMA SAMA S是美国科学仪器制造协会颁布的图例，是目前世界上广泛使用的控制工程图例之一。
SAMA S是包括所有控制仪表的控制系统结构图，SAMAS例易于理解，能清楚地表示系统功能，它反映控制系统的全部控制功能和信号处理功能，也反应设计者的设计思想。
在设计火电厂的热工控制系统时，首先要根据控制过程的要求，按照SAMAS例绘制过程控制系统的SAM A S，然后根据该SAMA B, 再进行DCS组态图的设计。
SAMA0是特别重要的一类工程图。
目前虽然有一定的标准图例，但各仪表公司在工程设计中还是有自己的一些特殊图形符号。
本章将讨论我国常用的控制系统SAMA0，并介绍二个热工控制系统SAM图。
第一节SAMA S例SAMA图例的特点是流程比较清楚，特别是对复杂回路画起来和读起来都较容易。
SAM S的输入输出关系及流程方向与DCS空制组态图比较接近，各控制算法都有比较明确的标志，国际上各大的仪表公司多采用SAM图设计控制工程。
虽然各公司的SAMA S例有些区别，但SAMA0的许多符号是通用的。
常用的SAMA0例有四种，分别表示的含意如下：⑴O表示测量或信号读出功能。
一般用来表示从现场传感器或变送器读出信息。
⑵口表示自动信号处理。
一般用来表示控制站（柜）中仪表（或算法模块）的功能。
⑶◊表示手动信号处理。
一般用来表示在操作站（器）的功能。
（4） _表示执行机构。
一般用来表示安装在现场的电动、气动和 液动等执行器。
用SAM/图例表达控制系统工作原理时，常将一些符号画在一起， 表示一个具体的模块（仪表）具有哪些功能，这样在SAMAS 又清楚地表达了使用多少功能模块。
常见 SAMAS 例按功能进行分类，如表 5-1、5-2、5-3、5-4、5-5、5-6 所示。
[实用参考]SAMA图教程
![[实用参考]SAMA图教程](https://img.taocdn.com/s3/m/0b8a31e9d15abe23482f4d39.png)
第五章 SAMA图“Scientific Apparatus Makers Association ”翻译为中文是美国科学仪器制造协会，英文缩写为SAMA。
SAMA图是美国科学仪器制造协会颁布的图例，是目前世界上广泛使用的控制工程图例之一。
SAMA图是包括所有控制仪表的控制系统结构图，SAMA图例易于理解，能清楚地表示系统功能，它反映控制系统的全部控制功能和信号处理功能，也反应设计者的设计思想。
在设计火电厂的热工控制系统时，首先要根据控制过程的要求，按照SAMA图例绘制过程控制系统的SAMA图，然后根据该SAMA图，再进行DCSSAMA图是特别重要的一类工程图。
目前虽然有一定的标准图例，但各仪表公司在工程设计中还是有自己的一些特殊图形符号。
本章将讨论我国常用的控制系统SAMA图，并介绍二个热工控制系统SAMA图。
第一节 SAMA图例SAMA图例的特点是流程比较清楚，特别是对复杂回路画起来和读起来都较容易。
SAMA图的输入输出关系及流程方向与DCS控制组态图比较接近，各控制算法都有比较明确的标志，国际上各大的仪表公司多采用SAMA图设计控制工程。
虽然各公司的SAMA图例有些区别，但SAMA图的许多符号是通用的。
常用的SAMA图例有四种，分别表示的含意如下：⑴○表示测量或信号读出功能。
一般用来表示从现场传感器或变送器读出信息。
⑵表示自动信号处理。
一般用来表示控制站（柜）中仪表（或⑶ ◇ 表示手动信号处理。
一般用来表示在操作站（器）的功能。
表示执行机构。
一般用来表示安装在现场的电动、气动和液动等执行器。
用SAMA 图例表达控制系统工作原理时，常将一些符号画在一起，表示一个具体的模块（仪表）具有哪些功能，这样在SAMA 图又清楚地表达了使用多少功能模块。
常见SAMA 图例按功能进行分类，如表5-1、5-2、5-3、5-4、5-5、5-6所示。
表5-7 连接及信号线符号第二节 SAMA图应用举例一、单冲量控制系统的SAMA图火电厂中单冲量调节系统有除氧器水位、凝汽器水位、轴封压力控制、二抽母管压力控制、冷凝器压力控制、高加水位控制、轴封漏汽压力控制、低加水位控制、汽封水位控制、稳压箱水位控制、连排扩容水位控制、工业水箱水位控制、吹灰给水控制控制、暖风器水位控制、暖风供汽压力控制、连续排污控制和磨热风控制等。
最新版权威的SAMA图例说明
SAM/图例为美国科学仪器制造协会(scie ntific即paratus maker's associati on )图例，这套图例易于理解，能清楚地表示控制系统功能和原理, 它广泛应用于电厂热控系统工程设计中。
SAMA功能图例外形分四类，每一种形状都有明确的含义A.代表测量或显示功能B.代表信号自动处理功能C.O手动信号处理功能D.——执行机构(1)输入转换A. 气一电转换将气压信号转换成直流电压信号SAMA符号：ZB. 脉冲一电压转换将脉冲频率信号转换成直流电压信号SAMA符号：®C. 电流一电压转换将直流电流信号转换成直流电压信号SAMA符号：D. 热电阻一电压转换将热电阻值信号转换成直流电压信号SAMA符号：艮wE. 热电偶一电压转换将热电偶毫伏信号转换成直流电压信号SAMA符号：(2)输出转换A.电压一电流转换将直流电压信号转换成直流电流信号SAMA符号:B.电压一触点转换将逻辑电平的高低电压信号转换成诸如继电器触点等的开关信号SAMA 符号：』(3) 信号处理A.绝对值高报警当输入信号超过高限值，发出报警逻辑信号SAMA 符 号:E. 绝对值低报警当输入信号低于低限值，发出报警逻辑信号SAMA 符 号:C. 偏差值报警偏差值报警功能块有一个输入信号和一个给定信号，并可设定二个报警 值，分别对应二个输出逻辑量。
可选择正偏差或负偏差报警，当输入信号和给定 信号的差值超过正偏差限或给定信号和输入信号的差值超过负偏差限时， 相应地 输出逻辑信号。
本功能能一对一信号进行双重正偏差或负偏差报警，或同时进行 正、负偏差报警D. 差值报警差值报警功能块有一个输入信号和一个给定信号，并可设定二个报警限 值，分别对应二个输出逻辑量。
可选择高差值报警或低差值报警。
当输入信号和 给定信号的差值超过高差值限或小于低差值限时相应地输出逻辑信号。
本功能能 对一对信号进行高差值或低差值报警、或同时进行高、低差值报警。
SAMA图例
SAMA图例为美国科学仪器制造协会（scientific apparatus maker`s association）图例，这套图例易于理解，能清楚地表示控制系统功能和原理，它广泛应用于电厂热控系统工程设计中。
SAMA功能图例外形分四类，每一种形状都有明确的含义Ａ．代表测量或显示功能Ｂ．代表信号自动处理功能Ｃ．手动信号处理功能Ｄ．执行机构（1）输入转换Ａ．气—电转换将气压信号转换成直流电压信号SAMA符号：Ｂ．脉冲—电压转换将脉冲频率信号转换成直流电压信号SAMA符号：Ｃ．电流—电压转换将直流电流信号转换成直流电压信号SAMA符号：Ｄ．热电阻—电压转换将热电阻值信号转换成直流电压信号SAMA符号：E．热电偶—电压转换将热电偶毫伏信号转换成直流电压信号SAMA符号：（２）输出转换Ａ．电压—电流转换将直流电压信号转换成直流电流信号SAMA符号：Ｂ．电压—触点转换将逻辑电平的高低电压信号转换成诸如继电器触点等的开关信号SAMA符号：（３）信号处理Ａ．绝对值高报警当输入信号超过高限值，发出报警逻辑信号SAMA符号：Ｂ．绝对值低报警当输入信号低于低限值，发出报警逻辑信号SAMA符号：Ｃ．偏差值报警偏差值报警功能块有一个输入信号和一个给定信号，并可设定二个报警值，分别对应二个输出逻辑量。
可选择正偏差或负偏差报警，当输入信号和给定信号的差值超过正偏差限或给定信号和输入信号的差值超过负偏差限时，相应地输出逻辑信号。
本功能能一对一信号进行双重正偏差或负偏差报警，或同时进行正、负偏差报警。
SAMA符号：Ｄ．差值报警差值报警功能块有一个输入信号和一个给定信号，并可设定二个报警限值，分别对应二个输出逻辑量。
可选择高差值报警或低差值报警。
当输入信号和给定信号的差值超过高差值限或小于低差值限时相应地输出逻辑信号。
本功能能对一对信号进行高差值或低差值报警、或同时进行高、低差值报警。
SAMA符号：Ｅ．速率报警该功能块有一个输入信号和一个速率限值设定，当输入信号变化的速率超过预先设定的速率时，则输出一个状态信号作为报警。
(完整版)SAMA图教程
第五章SAMA 图“Scientific Apparatus Makers Association ”翻译为中文是美国科学仪器制造协会，英文缩写为 SAMA。
SAMA 图是美国科学仪器制造协会颁布的图例，是目前世界上广泛使用的控制工程图例之一。
SAMA 图是包括所有控制仪表的控制系统结构图，SAMA 图例易于理解，能清楚地表示系统功能，它反映控制系统的全部控制功能和信号处理功能，也反应设计者的设计思想。
在设计火电厂的热工控制系统时，首先要根据控制过程的要求，按照 SAMA 图例绘制过程控制系统的 SAMA 图，然后根据该 SAMA 图，再进行DCS 组态图的设计。
SAMA图是特别重要的一类工程图。
目前虽然有一定的标准图例，但各仪表公司在工程设计中还是有自己的一些特殊图形符号。
本章将讨论我国常用的控制系统SAMA图，并介绍二个热工控制系统SAMA图。
第一节SAMA图例SAMA图例的特点是流程比较清楚，特别是对复杂回路画起来和读起来都较容易。
SAMA图的输入输出关系及流程方向与DCS控制组态图比较接近，各控制算法都有比较明确的标志，国际上各大的仪表公司多采用SAMA图设计控制工程。
虽然各公司的 SAMA图例有些区别，但 SAMA图的许多符号是通用的。
常用的SAMA图例有四种，分别表示的含意如下：⑴ ○ 表示测量或信号读出功能。
一般用来表示从现场传感器或变送器读出信息。
⑵表示自动信号处理。
一般用来表示控制站（柜）中仪表（或算法模块）的功能。
⑶ ◇ 表示手动信号处理。
一般用来表示在操作站（器）的功能。
⑷表示执行机构。
一般用来表示安装在现场的电动、气动和液动等执行器。
用 SAMA 图例表达控制系统工作原理时，常将一些符号画在一起，表示一个具体的模块（仪表）具有哪些功能，这样在 SAMA 图又清楚地表达了使用多少功能模块。
常见 SAMA 图例按功能进行分类， 如表 5-1、5-2、5-3、5-4、5-5、5-6 所示。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
系统正常时，由操作员在操作器上通过按自动按键使系 统投入自动状态；而在系统有故障或控制系统控制品质 差时，控制系统应由自动状态自动地切换到手动状态。
在系统手动时，控制系统的输出由操作员在操作器上 通过↑、↓按键操作输出。 一般操作器在下列情况应切至手动：
操作器的输入和输出方向有信号异常，则操作器应切 换到手动；
例题2：单回路控制系统分析
右图是某分散控制系统中使用 的锅炉给水泵最小流量再循环控 制系统原理图。由于泵在低流量 下运行不但效率很低，而且还会 产生汽蚀现象，所以每台泵都有 一条最小允许流量曲线。为了使 给水系统在机组处于低负荷时能 正常工作，又能使泵的流量不低 于该泵的最小流量限制值，通常 在给水泵的出口装有再循环管。 当机组在低负荷状态下运行时， 测量各给水泵的出口流量，当其 小于给定值时，自动开启并调节 安装在给水泵出口的再循环阀， 使部分给水经此阀流回除氧器， 再循环阀根据泵的流量与最小流 量限制之差来进行调节。
热工自动控制系统的实现 SAMA图学习
热工自动控制系统的实现
1 SAMA图图例 2 SAMA图的简单应用 3 SAMA的应用举例
§1：SAMA图图例
“Scientific Apparatus Makers Association ” 翻译为中文是美国科学仪器制造协会，英文缩写为SAMA, 包括所有控制设备的控制系统结构图，SAMA图例易于理解， 能清楚地表示系统功能，反映控制系统的全部控制功能和 信号处理功能，反应设计者的设计思想。
5、连锁保护 连锁保护系统是指当生产出现严重故障时，
为保证设备、人身的安全，使各个设备按一定 的顺序紧急停止运转或运转在某个特定的状态。
三、SAMA图的图例
§2 ： SAMA图的简单应用
例题1：我们以凝汽器的水位调节为例，作为对SAMA图应 用的具体说明。 通过控制进入凝汽器的补充水量对凝汽器水位凝结水 补充水箱进行调节的简化补水泵提供补水压头， 补水调节阀负责控制进入凝汽器的补水流量。与下图对应 的凝汽器水位调节的SAMA图如下页图所示，这是一个 单回路调节系统
操作员在操作器面板上按手动按键；
调节器的入口偏差过大或测量值越限；
阀位和控制输出偏差大或阀位达限值；
③ 调节器输出对应的操作器切至手动时，对应调节器的输 出应切至跟踪状态，以使系统实现无扰切换。
4、信号报警 对于关键参数，应根据工艺要求规定其高低报警 值：通常设计的信号报警信号有：
测量值越限； 调节器的入口偏差过大； 阀位和控制输出偏差； 测量质量差； 阀位达限值。
(6)数6。此处是执行机构， 在自动状态时，执行机构接 受PI的调节指令控制补水调 节阀的开度；当手动状态时， 执行机构接受运行人员的手 动操作指令以改变补水调节 阀的开度。
凝汽器水位调节的工作原理可简述为：在投入自动时，
水位信号与经过速率限制器限制的水位给定值信号相比较， 差值送人Pl调节器：当水位低于给定值时，Pl调节器的 调节指令指挥执行机构开大补水调节阀；反之，使执行机 构关小补水调节阀。当出现凝汽器水位测量信号故障等情 况时，通过手动／自动控制站的判断，将自动方式切换为 手动方式，由运行人员通过手动操作对凝汽器水位进行控 制。
一、SAMA功能图例外形分四类 ① ○ 测量或信号读出功能。 ② 自动信号处理，一般表示控制柜中仪表的功能。 ③ ◇ 手动信号处理，一般表示在操作器的功能。 ④ 执行机构。
二、SAMA图基本功能 1、信号处理
① 现场信号和控制室信号进行转换； ② 对信号的质量进行检验，检验其是否在有效的范围之
内； ③ 重要参数应采用多点测量，综合处理； ④ 对测量信号补偿处理。
SAMA图例的特点是流程比较清楚，特别是对复杂回路 画起来和读起来都较容易。SAMA图的输入输出关系及 流程方向与DCS控制组态图比较接近，各控制算法都有 比较明确的标志，国际上各大的仪表公司多采用SAMA 图（即使用SAMA图例的组态图取代即使用功能模块图 例的组态图，如ABB的symphony、艾默生的Ovation和 智深 的EDPF）设计控制工程。 虽然各公司的SAMA图例有些区别，但SAMA图的许多符 号是通用的。常用的SAMA图例有四种
2、自动控制
①反映控制原理图的控制结构；
②反映控制器的动态规律；
③反映控制器作用方向；
④在系统手动时，调节器应具备跟踪功能，以使系统实 现无扰切换。
3、控制系统手/自动切换和手动操作
①在控制系统中一般每一个执行器应配一个操作器；操 作器可根据系统需要手/自动切换、手动操作及阀位显 示、定值和测量值显示；
(3)数3。此处表示对运行人员 手动设定的凝汽器水位给定值 进行速率限制，防止当水位给 定值变化大时，引起凝汽器水 位大幅波动，还是通过功能软 件定义。
(4)数4。此处的△表示使 凝汽器水位信号和凝汽器水 位给定值进行比较，差值送 比例积分环节，也是通过功 能软件完成。
(5)数5。此处是比例积分 调节器，即Pl调节器，它接 受△输出的差值信号，并进 行Pl运算，仍是通过功能软 件完成。
1、对右图中有关符号的具体功能 解释
(1)数1。此处是凝汽器水位变 送器，输出是模拟量信号，通 过功能软件进行定义。 (2)数2。此处是凝汽器水位手 动 自动控制站：<T>是手动 ／自动的方式切换；左侧的A 表示自动／手动转换条件的设 定；右侧的A表示运行人员手 动设定的凝汽器水位给定值。 同样是通过功能软件定义。
用SAMA图例表达控制系统方框图时，常将一些符 号画在一起，表示一个具体的模块（仪表）具有哪些功能， 这样在控制系统方框图主框图中又清楚地表达了使用多少 具体模块（仪表）。
SAMA图是美国科学仪器制造协会颁布的图例，是目前 世界上广泛使用的控制工程图例之一。 在设计火电厂的热工控制系统时，首先要根据控制过 程的要求，按照SAMA图例绘制过程控制系统的SAMA图， 然后根据该SAMA图，再进行DCS组态图的设计。 SAMA图是特别重要的一类工程图。目前虽然有一定的 标准图例，但各仪表公司在工程设计中还是有自己的 一些特殊图形符号。今天我们将讨论我国常用的控制 系统SAMA图。