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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（控制策略）。 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（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，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。 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。 这种单冲量控制系统的SAMA图如图5-1所示，现对该图的符号功能解释如下： ⑴LT／TE／FT分别是水位、温度和流量变送器，它们都是模拟输入量。 ⑵△和H/为偏差报警，即当测量值与给定值之差的绝对值超过某一设定值时，输出逻辑1信号，之所以用偏差报警，是因为在实际调节过程中被控量与给定值相差过大时，可能调节系统已经有问题了，这时要切掉自动，让输出保持自动时的最后数值，待测量值与给定值的差值恢复到正常范围内，再切回自动。 这里的六边形1是与逻辑图连接符号，1为连接编号。 ⑶菱形A的输出为PI调节器的给定值。 ⑷△是相减（或偏差）符号；K和∫是比例和积分符号； ≮和≯的是对PI的算法输出进行上、下限幅。 ⑸TRACK是跟踪。实际的阀位反馈量是⑽，但因控制室采用操作员站或手操器，所以引入到DCS现场控制站的阀位反馈量，是由手操器转换后的信号，即图中的外跟踪信号⑸，这个信号对DCS系统而言相当于一个模拟输入信号，它是一个1～5V或4～20mA的模拟输入量。 ⑹六边形6是与逻辑图连接的符号，它是一个外跟踪开关，当它输出为逻辑1时，PI模块处于跟踪状态，PI模块的输出等于阀位反馈值(外跟踪信号)，而当六边形6输出为逻辑0时，PI模块恢复正常运算，输出就是PI运算的结果。 ⑺△和H/也为偏差报警，即当PID算法的输出与阀位反馈值(实际现场执行器的输出)相差过大时，可能是手操器或现场执行机构有故障，这时报警信号送至六边形2，通过逻辑电路将系统从自动切换到手动，输出保持不变或接受人为调整。 ⑻六边形5是与逻辑图连接的符号，它表示手操器“手动／自动”状态。当六边形5的状态为逻辑0时，表示手操器为手动状态，操纵变量有手动控制；当六边形5的状态为逻辑1时，表示手操器为自动状态，系统的输出受PI模块控制。 ⑼六边形3、4是与逻辑图连接的符号。六边形3是程控切手动；六边形4是程控切自动。 ⑽F(x)为执行器，ZT为位置变送器，它输出的是实际的阀位反馈信号，可能是4～20mA的信号，也可能是1～5V的信号，它与手操器有关，如果不用手操器，也可直接引入DCS系统作为实际的阀位反馈信号。 与图5-1对应的单回路调节逻辑控制图如图5-2所示。在图5-2