最新版权威的SAMA图例说明Word文档格式.docx
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B.脉冲—电压转换
将脉冲频率信号转换成直流电压信号
C.电流—电压转换
将直流电流信号转换成直流电压信号
D.热电阻—电压转换
将热电阻值信号转换成直流电压信号
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
(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
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
(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
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
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。
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。
F.定值输出
精确地设定输出作为其它功能的外部设定信号或偏置信号。
(4)调节器
调节器功能:
a).正反作用
当为正作用时,测量值大于设定值时,输出增加;
当为负作用时,测量值大于设定值时输出减少。
b).比例作用
c).积分作用
d).微分作用
e).高低限幅
对输出值的高低限制作用,有两种方式:
内限幅:
调节器内部设定限幅值
外限幅:
其它功能块来的信号作为限幅值
f).跟踪作用
根据跟踪开关状态信号决定调节器输出是否跟踪驱动信号
g).自动/手动作用
接受操作器来的自动/手动开关信号和手操动驱动信号,用以实现调节器的无平衡无扰动自动/手动切换
h).外部积分
调节器不但对偏差信号积分,也可对外部信号积分。
只有当偏差信号加上外部信号等于零才无积分作用,外部
积分功能为可选功能。
i).外部加法
实现外部信号与输出相加。
该功能为可选功能
A.内限幅PI调节器
B.内限幅PID调节器
C.带外部限幅的PID调节器
D.带外部限幅外部积分的PID调节器
E.带外部限幅外部加法的PID调节器
F.比例调节器
G.比例微分调节器
H.自动/手动切换
当自动/手动切换功能需要在调节器之外进行,可由操作器实现。
自动时:
输出=输入(或输入+偏置)
当切到手动时,输出保持在切换前的最后数值。
手动时:
输出由操作器手动操作,调节器输出跟踪手动操作信号。
SAMA符号:
J.跟踪
当跟踪逻辑出现时,调节器输出等于跟踪功能块的输入信号
以上介绍了典型的SAMA图例,其余的图例可参见表3-3。
表3-3
SAMA图例
单回路调节系统的功能控制图(FCD图)
功能控制图(FunctionContrdDiagram简称FCD图)就是控制系统原理图,图3-27所示为由SAMA图例实现的单回路调节系统FCD图。
电厂热控系统中有很多单回路调节系统,如高加水位调节、低加水位调节、轴封汽压调节等。
(图3-27)
针对图中所标注各点作如下说明:
a).LT为水位测量值作为被调量,被调量若为压力等测量值的单回路系统其FCD图与本图相同,被调量是模入信号。
b).此处为一差值报警,即当被调量与给定值之差的绝对值超过某一设定的限值时,给出报警信号“
”,之所以用差值报警是因为实际调节过程被调量与给定值相差过大时,在自动状态被调量反复大幅波动,执行机构反复大幅动作,对生产过程不利。
这时要将自动切换到手动状态,通过手动操作使被调量与给定值的偏差减小,偏差恢复到正常范围内(偏差越小越好),可重新投入自动。
这里的信号“
”是逻辑信号,送到控制逻辑图实现自动/手动切换的逻辑运算。
c).“
”给出调节器的给定值。
d).“≮”和“≯”指调节器输出的上、下限幅,“K”和“∫”代表比例、积分作用。
e).“TRACK”指跟踪功能,e处信号为被跟踪信号,是一个阀位反馈信号,实际的阀位信号为j,但因为采用操作器,所以引入DCS控制站的阀位反馈信号e便是操作器转换后的量(1-5v),对DCS而言它是一个模入信号,所以也叫外跟踪信号。
f).“
”是一个外跟踪开关。
它是一个逻辑运算的输出信号,是一个开关量,当这个开关量状态为“1”时,PI算法变为跟踪状态,输出等于外跟踪信号(阀位反馈),而其状态为“0”时,PI算法恢复正常运算,输出就是运算得到值。
g).该处也是一个差值报警,当调节器输出与阀位反馈值(执行器输出)之差过大时,发出报警信号“
”去参与逻辑运算,将自动状态切换到手动状态,输出保持或手动操作改变输出。
差值大的原因可能操作器或执行器故障。
h).“
”为一个开关量,它表示操作器“自动/手动”状态,对操作器而言为开关量输出,对DCS而言是一个开关量输入。
当它为“0”时,表示操作器处于手动状态,调节器为跟踪状态,输出到执行器的信号由操作器控制。
当它为“1”时,表示操作器处于自动状态,PI算法的值作为调节器输出,即进入执行器的信号受DCS系统控制。
i).“
”和“
”是DCS系统的两个开关量输出,作为操作器的两个输入信号,“
”是DCS系统置操作器“手动”状态的开关量输出,在操作器上则操作器的“程控手动”输入,“
”是DCS系统置操作器“自动”状态的开关量输出,在操作器上则是操作器的“程控自动”输入,引入这两个开关量是为了能够在DCS系统的操作站上设置操作器的“自动/手动”状态。
j).实际的阀门反馈信号是4-20mA的信号,它只与操作器有关,但如果不用操作器,也可直接引入DCS系统作为实际的阀位反馈信号。
《过程控制工程》课程设计指导书
“过程控制课程设计”是“过程控制”课程的一个重要组成部分。
通过实际题目、控制方案的选择、工程图纸的绘制等基础设计和设计的学习,培养学生理论与实践相结合能力、工程设计能力、创新能力,完成工程师基本技能训练。
一、过程控制系统设计及其主要内容
过程控制系统设计是为实现生产过程自动化,应用图纸资料和文字资料来表达设计思想和工程实现方法。
设计分为两个阶段:
(一)设计前期工作
主要内容:
1.查阅资料,对被控对象动态特性进行分析,确定控制系统的被调量和调节量;
2.
确定自动化水平,包括确定自动控制范围、控制质量指标、报警设限及手自动切换水平;
3.提出仪表选型原则,包括测量、变送、调节及执行仪表的选型。
(二)
设计工作
1.根据对被控对象进行的分析,确定系统自动控制结构,完成控制系统原理图;
2.根据确定控制设备和测量取样点和调节机构,完成控制系统工艺流程图(PID图);
3.根据确定的自动化水平和系统功能,选择控制仪表,完成控制系统SAMA图(包括系统功能图和系统逻辑图);
4.对所设计的系统进行仿真试验,并进行调节器参数整定;
5.编写设计说明书:
(1)提出控制系统的基本任务和要求;
(2)被控对象动态特性分析;
(3)选择控制系统控制结构,画控制原理图;
(4)选择测点和调节机构画控制系统工艺流程图;
(5)选择控制仪表,画SAMA图(标出调节器作用方向);
(6)根据控制原理图,进行控制系统仿真实验,控制器参数整定;
(7)设计总结。
二、绘制设计图
(一)系统控制原理图
控制原理图应反映控制系统的结构。
(二)管道及仪表流程(PID)(工艺控制流程图)
管道仪表流程图画法规定
1.管道及仪表流程图适用于生产工艺装置,是用图示的方法把工艺流程所需的全部设备、机器、管道及管件和仪表表示出来。
它是设计和施工的依据,也是运行和检修的指南。
2.管道及仪表流程图安装比例。
1)
一般设备(机器)图只取相对比例。
2)
实际尺寸大设备(机器),适用缩小。
3)
实际尺寸过小适
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