SAMA圖是美國制造等協會(Scientific Apparatus Makers Association)制定的工程組態(tài)圖。SAMA圖使用如:加、減、乘、除、微分、積 分、或門、與門、無擾切換、有擾切換、RS觸發(fā)器、最大值、最小值、取中間值、三取一、上限幅、下限幅等SAMA圖例,把系統控制原理、控制流程、制約因素、設計者設計思想等直觀表達出來,同時也為自控技術人員優(yōu)化和完善控制方案提供了便捷直觀的途徑。
SAMA圖可清楚展示控制流程、控制算法、設計者思想和系統輸入輸出關系,這種特點與DCS控制組態(tài)圖接近,盡管不同公司的SAMA圖例個別有區(qū)別,但SAMA圖例很多通用,國際上各大儀表公司多采用SAMA圖設計控制工程。昌暉儀表制造有限公司在本文提供CAD版的SAMA圖例供大家參考和學習。
CAD版SAMA圖例
功能:現場設備 功能:信號來源 功能:液位變送器
描述:來自現場的模擬量輸入 描述:現場信號輸入 描述:液位變送器
功能:壓力變送器 功能:流量變送器 功能:位置變送器
描述:壓力變送器 描述:流量變送器 描述:位置變送器
功能:溫度變送器 功能:成份分析變送器 功能:速率變送器
描述:溫度變送器 描述:成份分析變送器 描述:速率變送器
功能:溫度測量元件 功能:壓力測量元件 功能:流量測量元件
描述:溫度測量傳感器 描述:壓力測量傳感器 描述:流量測量傳感器
功能:液位測量元件 功能:顯示 功能:記錄
描述:液位測量傳感器 描述:測量值顯示 描述:測量值記錄
功能:繼電器線圈 功能:氣源 功能:信號連接符號
描述:接繼電器線圈 描述:氣動儀表及設備氣源 描述:與邏輯圖連接符號
功能:電流/電壓轉換器 功能:電阻/電流轉換器 功能:氣壓/電流轉換器
描述:將電流轉換為電壓 描述:將電阻轉換為電流 描述:將氣壓值轉換為電流值
功能:電壓/電流轉換器 功能:電流/氣壓轉換器 功能:電壓/氣壓轉換器
描述:將電壓值轉換為電流值 描述:將電流轉換為氣壓值 描述:將電壓轉換為氣壓
功能:數字/邏輯轉換器 功能:電壓/電壓轉換器 功能:氣壓/電壓轉換器
描述:數字/邏輯轉換 描述:將電壓轉換為另一種電壓信號 描述:將氣壓值轉換為電壓值
功能:邏輯/數字轉換器 功能:觸點/邏輯轉換器 功能:模/數轉換器
描述:邏輯/數字轉換 描述:開關量/邏輯轉換 描述:模數轉換
功能:數/模轉換器 功能:跟蹤 功能:脈沖/電流轉換器
描述:數/模轉換 描述:信號跟蹤 描述:脈沖轉換為電流信號
功能:脈沖/脈沖轉換器 功能:常開觸點 功能:常閉觸點
描述:脈沖信號間轉換 描述:開關量常開信號 描述:開關量常閉信號
功能:時間繼電器 功能:電磁線圈驅動器 功能:電動執(zhí)行機構
描述:延時啟動/停止 描述: 描述:執(zhí)行器以電力為動能
功能:液動執(zhí)行機構 功能:直行程閥 功能:三通閥
描述:執(zhí)行器以液壓為動能 描述:配套直行程執(zhí)行器 描述:配套角行程執(zhí)行器
功能:角行程閥 功能:旋轉球閥 功能:氣動執(zhí)行機構
描述:配套角行程執(zhí)行器 描述:配套角行程執(zhí)行器 描述:以壓縮空氣為動能
功能:求和 功能:求平均值 功能:差值
描述:輸出等于所有輸入 描述:輸出等于所有輸入的代數和 描述:輸出等于兩個輸入的代數差
再除以輸入的個數
功能:比例 功能:比例 功能:反比例
描述:輸出正比例于輸入 描述:輸出正比例于輸入 描述:輸出等于輸入取反比例
功能:積分 功能:微分 功能:乘法
描述:輸出變化值與輸入的 描述:輸出比例于輸入的變化率 描述:輸出為兩個輸入的積
量值和時間的積分有關系
功能:除法 功能:求平方根 功能:函數發(fā)生器
描述:輸出為兩個輸入的商 描述:輸出為對輸入開平方根 描述:輸出等于輸入的非線性或不定函數
功能:時間函數 功能:高值選擇 功能:低值選擇
描述:輸出等于輸入的時 描述:輸出等于輸入中較大的那個值 描述:輸出等于輸入中較小的那個值
間函數或僅僅是時間函數
功能:高限 功能:低限 功能:高低限
描述:輸出等于輸入和限 描述:輸出等于輸入和限 描述:
制值中較小的那個值 制值中較大的那個值
功能:未注明執(zhí)行機構 功能:中值選擇 功能:偏差
描述:執(zhí)行器 描述:輸出等于除去最大值 描述:輸出等于輸入減任一值
和最小值以外的其他值
功能:正偏差 功能:負偏差 功能:高值和低值監(jiān)視器
描述:同前 描述: 同前 描述:輸出的離散狀態(tài)取決于輸入的值,當輸入
超出(或低于)任意限定值輸出改變狀態(tài)
功能:高值監(jiān)視器 功能:低值監(jiān)視器 功能:自動調整
描述:輸出的離散狀態(tài)取 描述:輸出的離散狀態(tài)取
決于輸入的值,當輸入超 決于輸入的值,當輸入低
出任意值輸出改變狀態(tài) 于任意值輸出改變狀態(tài)
功能:自動切換 功能:DCS中的報警 功能:手動增減操作
功能:手動切換到或來自手 功能:手動切換到或來自手操信號 功能:手動切換
操信號,且包含一個設定點
功能:DCS裝置/器件 功能:用來在模擬量回路中表示開關量信號 功能:邏輯 非
功能:R/S觸發(fā)器(復位側優(yōu)先) 功能:比例/積分/微分調節(jié)器 功能:比例/積分控制器
功能:比例/積分 功能:邏輯 與 功能:邏輯 或
功能:信號交叉
描述:(交叉處有點)相交且相連接;(交叉處無點)相交但不相連接
SAMA圖應用及培訓
PID單回路控制系統在工業(yè)自動控制中運用最為廣泛,其控制思路為:先將現場測量值送入PID調節(jié)器,在調節(jié)器上進行PID控制運算后輸出控制信號,控制信號再送到執(zhí)行機構完成自動控制。這種單回路PID控制系統的SAMA圖如圖1所示:
①分別是水位、溫度和流量變送器,它們都是模擬輸入量。
②為偏差報警,即測量值與給定值之差的絕對值超過某一設定值時,輸出邏輯1信號。之所以使用偏差報警,是因為在實際調節(jié)過程中被控量與給定值相差過大時,可能控制系統已經有問題了,這是應切掉自動,使輸出保持自動時的最后數值,待測量值與給定值的差值恢復到正常范圍內,再切回自動。這里的六邊形1是邏輯圖連接的符號。
③的輸出為調節(jié)器的給定值。
④這一部分為PID調節(jié)器和輸出上下限幅。
⑤是跟蹤。實際的閥位反饋量是(10),因控制室采用操作員站或手操器,所以引入到DCS現場控制站的閥位反饋量,是由手操器轉換后的信號,即圖中的外跟蹤信號(5),這個信號對DCS系統而言相當于一個模擬量輸入信號,它是一個1-5V或4-20mA模擬量輸入量。
⑥是與邏輯圖連接的符號,它是一個外跟蹤開關,當其輸出為邏輯1時,PID模塊處于跟蹤狀態(tài),PID模塊的輸出等于閥位反饋值(外跟蹤信號);而當輸出邏輯為0時,PID模塊恢復正常運算,輸出就是PID運算的結果。
⑦為偏差報警,即當PID算法的輸出與閥位反饋值(實際現場執(zhí)行器的輸出)相差過大時,可能是手操器或現場執(zhí)行機構有故障,這時報警信號送至,通過邏輯電路將系統從自動切換到手動,輸出保持不變或接受人為調整。
⑧是與邏輯圖連接的符號,它表示手操器“自動/手動”狀態(tài)。當六邊形5的狀態(tài)為邏輯0時,表示手操作器為手動狀態(tài),操控量由手動控制;當的狀態(tài)為邏輯1時,表示手操作器為自動狀態(tài),系統的輸出受PID模塊控制。
⑨是與邏輯圖連接的符號。是程控切手動;是程控切自動。
為實際的反饋信號,它與手操器有關,如果不用手操器,則直接引入DCS系統作為實際的閥位反饋信號。