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第五章第五章 SAMASAMA 图图“Scientific“Scientific ApparatusApparatus MakersMakers AssociationAssociation ”翻译为中翻译为中文是文是美国科学仪器制造协会，英文缩写为美国科学仪器制造协会，英文缩写为 SAMASAMA。SAMASAMA 图是美国科学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。之一。SAMASAMA 图是包括所有控制仪表的控制系统结构图，图是包括所有控制仪表的控制系统结构图，SAMASAMA 图例易图例易于理解，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。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，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，按照按照 SAMASAMA 图例绘制过程控制系统的图例绘制过程控制系统的 SAMASAMA 图，然后根据该图，然后根据该 SAMASAMA 图，图，再进行再进行 DCSDCS 组态图的设计。组态图的设计。S SA AM MA A图图是是特特别别重重要要的的一一类类工工程程图图。目目前前虽虽然然有有一一定定的的标标准准图图例例，但但各各仪仪表表公公司司在在工工程程设设计计中中 还还是是有有自自己己的的一一些些特特殊殊图图形形符符号号。本本章章将将讨讨论论我我国国常常用用的的控控制制系系统统 S SA AM MA A图图，并介绍二个热工控制并介绍二个热工控制系统系统SAMASAMA图图。第一节第一节 SAMASAMA图例图例SAMASAMA图例的特点是流程比较清楚，图例的特点是流程比较清楚，特特别别是是对对复复杂杂回回路路画画起起来来和和读读起起来来都都较较容容易易。 S SA AM MA A图图的的输输入入输输出出关关系系及及流流程程方方向向与与 D DC CS S控控制制组组态态图图比比较较接接近近，各各控控制制算算法法都都有有比比较较明明确确的的标标志志，国国际际上上各各大大的的仪仪表表公公司司多多采采用用SAMASAMA图设计控制工程。图设计控制工程。 虽虽然然各各公公司司的的 S SA AM MA A图图例例有有些些区区别别，但但 S SA AM MA A图图的的许许多多符符号号是是通通用用的的。常常用用的的 S SA AM MA A图例有四种，分别表示的含意如下：图例有四种，分别表示的含意如下： 表示测量或信号读出功能。一般用来表示从现场传感器或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。变送器读出信息。 表示自动信号处理。一般用来表示控制站（柜）中仪表表示自动信号处理。一般用来表示控制站（柜）中仪表（或算法模块）的功能。（或算法模块）的功能。 表示手动信号处理。一般用来表示在操作站（器）的功能。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。液动等执行器。 用用 SAMASAMA 图例表达控制系统工作原理时，常将一些符号画在一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，这样在起，表示一个具体的模块（仪表）具有哪些功能，这样在 SAMASAMA 图又图又清楚地表达了使用多少功能模块。常见清楚地表达了使用多少功能模块。常见 SAMASAMA 图例按功能进行分类，图例按功能进行分类，如表如表 5-15-1、5-25-2、5-35-3、5-45-4、5-55-5、5-65-6 所示。所示。表表 5-15-1 测量变送器类标准功能图例测量变送器类标准功能图例图例图例名称名称图例图例名称名称图例图例名称名称图例图例名称名称图例图例名称名称FE流量流量 测量测量 元件元件TT温度温度 变送变送 器器PT压力压力 变送变送 器器FT流量流量 变送变送 器器T继电继电 器线器线 圈圈ZT位置位置 变送变送 器器ST速率速率 变送变送 器器LT液位液位 变送变送 器器AT成分成分 分析分析 变送变送 器器信号信号 来源来源表表 5-25-2 信号转换类标准功能图例信号转换类标准功能图例图例图例名称名称图例图例名称名称图例图例名称名称图例图例名称名称电流电流 - -电电 压转压转 换器换器电阻电阻 - -电电 流转流转 换器换器气压气压 - -电电 流转流转 换器换器电压电压 - -电电 流转流转 换器换器频率频率 - -电电 压转压转 换器换器脉冲脉冲 - -脉脉 冲转冲转 换器换器V脉冲脉冲 - -电电 压转压转 换器换器电流电流 - -气气 压转压转 换器换器电阻电阻 - -电电 压转压转热电热电 势势- - 电压电压电压电压 - -气气 压转压转数字数字 - -逻逻 辑转辑转I/VR/IP/IV/IF/VI/PR/VmV/VV/PD/L换器换器转换转换 器器换器换器换器换器电压电压 - -电电 压转压转 换器换器气压气压 - -电电 压转压转 换器换器L/D逻辑逻辑 - -数数 字转字转 换器换器触点触点 - -逻逻 辑转辑转 换器换器模模- - 数转数转 换器换器数数- - 模转模转 换器换器表表 5-35-3 报警限幅和选择类标准功能图例报警限幅和选择类标准功能图例图例图例名称名称图例图例名称名称图例图例名称名称图例图例名称名称高限限高限限制器制器低限限低限限制器制器高限监高限监视器视器低限监低限监视器视器高高限高高限监视器监视器低低限低低限监视器监视器高、低高、低限限制限限制器器高、低高、低限监视限监视器器速率限速率限制器制器高值信高值信号选择号选择低值信低值信号选择号选择中值信中值信号选择号选择表表 5-45-4 运算类标准功能图例运算类标准功能图例图例图例名称名称图例图例名称名称图例图例名称名称图例图例名称名称积分积分 控制控制 器器加法加法 器器/t积算积算 器器×乘法乘法 器器÷除法除法 器器±偏置偏置 器，器， 加或加或 减减比较比较 器或器或 偏差偏差d/dt微分微分 器器F(t)时间时间 函数函数 发生发生 器器F(x)折线折线 函数函数K比例比例 控制控制 器器URG斜波斜波 信号信号 发生发生 器器/n均值均值 器器开方开方 器器非线非线 性控性控 制器制器表表 5-55-5 显示操作类标准功能图例显示操作类标准功能图例图例图例名称名称图例图例名称名称图例图例名称名称图例图例名称名称H/LHH/LLH/LVV/VP/VA/DD/AC/L¤指示指示 灯灯R记录记录 仪仪I指示指示 器器T自动自动 手动手动 切换切换 器器手操手操 信号信号 发生发生 器器继电继电 器常器常 开触开触 点点继电继电 器常器常 闭触闭触 点点气源气源A/M自动自动 / /手手 动切动切 换开换开 关关转换转换 或跳或跳 闸继闸继 电器电器TIM时间时间 继电继电 器器S电磁电磁 线圈线圈 驱动驱动 器器A模拟模拟 信号信号 发生发生 器器TR跟踪跟踪表表 5-65-6 执行器类标准功能图例执行器类标准功能图例图例图例名称名称图例图例名称名称图例图例名称名称图例图例名称名称MO电动电动 执行执行 器器HO液动液动 执行执行 器器气动气动 执行执行 器器F(x)未注未注 明执明执 行器行器直行直行 程阀程阀旋转旋转 球阀球阀三通三通 阀阀角行角行 程阀程阀表表5-75-7 连接及信号线符号连接及信号线符号图例图例名称名称图例图例名称名称图例图例名称名称图例图例名称名称图例图例名称名称A本图本图 内连内连 接符接符 号号1本册本册 图内图内 连接连接 符号符号与逻与逻 辑图辑图 连接连接 符号符号模拟模拟 信号信号 线线逻辑逻辑 电平电平 信号信号 线线第二节第二节 SAMASAMA图应用举例图应用举例一、一、单单冲冲量量控控制制系系统统的的S SA AM MA A图图火火电电厂厂中中单单冲冲量量调调节节系系统统有有除除氧氧器器水水位位、凝凝汽汽器器水水位位、轴轴封封压压力力控控制制、二二抽抽母母管管压压力力控控制制、冷冷凝凝器器压压力力控控制制、高高加加水水位位控控制制、轴轴T1封封漏漏汽汽压压力力控控制制、低低加加水水位位控控制制、汽汽封封水水位位控控制制、稳稳压压箱箱水水位位控控制制、连连排排扩扩容容水水位位控控制制、工工业业水水箱箱水水位位控控制制、吹吹灰灰给给水水控控制制控控制制、暖暖风风器器水水位位控控制制、暖暖风风供供汽汽压压力力控控制制、连连续续排排污污控控制制和和磨磨热热风风控控制制等等。这这种种单单冲冲量量控控制制系系统统的的 S SA AM MA A 图图如如图图 5 5- -1 1 所所示示，现现对对该该图图的的符符号号功功能解释如下：能解释如下：L LT TT TE EF FT T分分别别是是水水位位、温温度度和和 流流量量变变送送器器，它它们们都都是是模模拟拟输输入入量量。和和H H/ /为为偏偏差差报报警警，即即当当测测量量值值与与给给定定值值之之差差 的绝对值超的绝对值超过某一设定值时，输出逻辑过某一设定值时，输出逻辑1 1信号，信号，之之所所以以用用偏偏差差报报警警，是是因因为为在在实实际际调调节节过过程程中中被被控控量量 与与给给定定值值相相差差过过大大时时，可可能能调调节节系系统统已已经经有有问问题题了了，这这时时要要切切掉掉自自动动，让让输输出出保保持持自自动动时时的的最最后后数数值值，待待测测量量值值与与给给定定值值的的差差值值恢恢复复到到正正常常范范围围内内，再再切切回回自自动动。这这里里 的的 六边形六边形1 1是与逻辑图连接符号是与逻辑图连接符号，1 1为连接编号。为连接编号。菱形菱形 A A 的输出为的输出为 PIPI 调节器的给定值。调节器的给定值。 是相减（或偏差）符号；是相减（或偏差）符号；K K 和和是比例和积分符号；是比例和积分符号； 和和的是对的是对 PIPI 的算法输出进行上、下限幅。的算法输出进行上、下限幅。 TRACKTRACK 是跟踪。实际的阀位反馈量是是跟踪。实际的阀位反馈量是，但因控制室采用操，但因控制室采用操作员站或手操器，所以引入到作员站或手操器，所以引入到 DCSDCS 现场控制站的阀位反馈量，是由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手操器转换后的信号，即图中的外跟踪信号，这个信号对，这个信号对 DCSDCS 系系统而言相当于一个模拟输入信号，它是一个统而言相当于一个模拟输入信号，它是一个 1 15V5V 或或 4 420mA20mA 的模的模拟输入量。拟输入量。六边形六边形 6 6 是与逻辑图连接的符号，它是一个外跟踪开关，当是与逻辑图连接的符号，它是一个外跟踪开关，当它输出为逻辑它输出为逻辑 1 1 时，时，PIPI 模块处于跟踪状态，模块处于跟踪状态，PIPI 模块的输出等于阀位模块的输出等于阀位反馈值反馈值( (外跟踪信号外跟踪信号) )，而当六边形，而当六边形 6 6 输出为逻辑输出为逻辑 0 0 时，时，PIPI 模块恢复模块恢复正常运算，输出就是正常运算，输出就是 PIPI 运算的结果。运算的结果。和和 H/H/也为偏差报警，即当也为偏差报警，即当 PIDPID 算法的输出与阀位反馈值算法的输出与阀位反馈值( (实际现场执行器的输出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构有故障，这时报警信号送至六边形 2 2，通过逻辑电路将系统从自，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。动切换到手动，输出保持不变或接受人为调整。六边形六边形 5 5 是与逻辑图连接的符号，它表示手操器是与逻辑图连接的符号，它表示手操器“手动自手动自动动”状态。当六边形状态。当六边形 5 5 的状态为逻辑的状态为逻辑 0 0 时，表示手操器为手动状态，时，表示手操器为手动状态，操纵变量有手动控制；当六边形操纵变量有手动控制；当六边形 5 5 的状态为逻辑的状态为逻辑 1 1 时，表示手操器时，表示手操器为自动状态，系统的输出受为自动状态，系统的输出受 PIPI 模块控制。模块控制。六边形六边形 3 3、4 4 是与逻辑图连接的符号。六边形是与逻辑图连接的符号。六边形 3 3 是程控切手动；是程控切手动；六边形六边形 4 4 是程控切自动。是程控切自动。为实际的阀位反馈信号，可能是为实际的阀位反馈信号，可能是 4 420mA20mA 的信号，也可能是的信号，也可能是1 15V5V 的信号，它与手操器有关，如果不用手操器，也可直接引入的信号，它与手操器有关，如果不用手操器，也可直接引入DCSDCS 系统作为实际的阀位反馈信号。系统作为实际的阀位反馈信号。与与图图 5 5- -1 1 对对应应的的单单回回路路调调节节逻逻辑辑控控 制制图图如如图图 5 5- -2 2 所所示示。图图中中：左左边边的的 六六边边形形和和椭椭圆圆形形为为开开关关量量输输入入模模块块；右右边边的的六六边边形形为为开开关关量量输输出出模模块块。控控制制手手操操器器切切手手 动动的的信信号号 有有 3 3 个个：由由六六边边形形 1 1 输输出出的的测测量量值值与与给给定定值值差差值值报报警警信信号号；由由六六边边形形 2 2 输输出出的的算算法法输输出出与与阀阀位位反反馈馈差差值值报报警警信信号号；由由椭椭圆圆形形输输出出程程控控切切手手动动信信号号。三三者者为为“或或”运运算算，即即只只要要有有一一个个输输出出为为“1 1”，则则手手操操器器切切手手动动。控控制制手手操操器器自自动动状状态态的的信信号号为为两两个个信信号号的的 “与与”，即即除除由由椭椭圆圆形形开开关关量量模模块块输输出出程程控控自自动动逻逻辑辑信信号号外外，另另一一个个信信号号为为 由由notnot 模模块块输出的输出的切切手手动动信信 号，也就是说若有报警信号存在，则号，也就是说若有报警信号存在，则在在操操作作员员站站上上置置手手操操器器自自动动的的命命令令将将不不起起 作作用用，只只有有报报警警解解除除后后手手操操器器不不为为手手动动时时，手手操操器器才才能能投投自自动动，这这样样便便可可防防止止在在有有故故障障存存在在时时误误操操作作手手操操器器。跟跟踪踪开开关关也也接接受受两两个个信信号号的的与与，即即由由六六边边形形5 5 输输出出的的“手手动动自自动动”状状态态信信号号和和 notnot 模模块块输出信号的与输出信号的与，其其分分析析与与手手操操器器投投自自动动 类似。类似。二、凝汽器的水位控制二、凝汽器的水位控制 SAMASAMA 图图凝汽器水位控制是通过调节进入凝汽器的补充水量来实现的，凝汽器水位控制是通过调节进入凝汽器的补充水量来实现的，如图如图 5-35-3 所示。凝汽器水位由补水泵和补水调节阀共同完成，补水所示。凝汽器水位由补水泵和补水调节阀共同完成，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。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。与图与图 5-35-3 对应的凝汽器水位控制的对应的凝汽器水位控制的 SAMASAMA 图如图图如图 5-45-4 所示，这也所示，这也是一个单回路调节系统。是一个单回路调节系统。图中：图中：LTLT 是凝汽器水位变送器，输出是模拟量信号；是凝汽器水位变送器，输出是模拟量信号；为凝汽为凝汽器水位信号和凝汽器水位给定值的差值；器水位信号和凝汽器水位给定值的差值；KK为比例积分调节器（或为比例积分调节器（或比例积分调节模块）比例积分调节模块） ，即，即 PIPI 调节器（模块）调节器（模块） ，它接受，它接受输出的差值信输出的差值信号，并进行号，并进行 PIPI 运算；运算；T T 为手动自动切换开关；左侧的为手动自动切换开关；左侧的 A A 为模拟信为模拟信号发生器，当号发生器，当 T T 打到手动时，改变打到手动时，改变 A A 的输出，就可改变阀门开度；的输出，就可改变阀门开度；右侧的右侧的 A A 也为模拟信号发生器，改变也为模拟信号发生器，改变 A A 的输出，可改变凝汽器水位的输出，可改变凝汽器水位设定值；设定值；VV为速率限制器，它对运行人员手动设定的凝汽器水位给为速率限制器，它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；大幅波动；F(x)F(x)为执行机构，在自动状态时，执行机构接受为执行机构，在自动状态时，执行机构接受 PIPI 的调的调节指令控制补水调节阀的开度。在手动状态时，执行机构接受运行节指令控制补水调节阀的开度。在手动状态时，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。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，差值送入号与经过速率限制器限制的水位给定值信号相比较，差值送入 PIPI 调调节器：当水位低于给定值时，节器：当水位低于给定值时，PIPI 调节器的调节指令指挥执行机构开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。行控制。三、除氧器压力控制三、除氧器压力控制 SAMASAMA 图图除氧器的主要作用是将锅炉给水中的氧气（包括其他气体）除除氧器的主要作用是将锅炉给水中的氧气（包括其他气体）除掉。它还是汽轮机汽水系统中的一级加热器，并担负着汇集各种疏掉。它还是汽轮机汽水系统中的一级加热器，并担负着汇集各种疏水、化学补充水的任务。除氧器水箱的体积比较大，储存了足以保水、化学补充水的任务。除氧器水箱的体积比较大，储存了足以保证向锅炉提供所需的给水量。锅炉给水中如果含有氧气，就会使管证向锅炉提供所需的给水量。锅炉给水中如果含有氧气，就会使管道及锅炉受热面遭受氧化腐蚀；如果含有其他气体，还会妨碍传热。道及锅炉受热面遭受氧化腐蚀；如果含有其他气体，还会妨碍传热。为此，必须将给水中的氧气及其他气体除掉。在一定的压力下，水为此，必须将给水中的氧气及其他气体除掉。在一定的压力下，水的温度越高，气体的溶解度就越小。如果将水加热至沸腾温度，气的温度越高，气体的溶解度就越小。如果将水加热至沸腾温度，气体在水中的溶解度就会大大减小，溶解在水中的气体就会被分解出体在水中的溶解度就会大大减小，溶解在水中的气体就会被分解出来，不断地向外逸出。水的压力不同，其沸腾温度也不同。因此，来，不断地向外逸出。水的压力不同，其沸腾温度也不同。因此，只要将给水加热到该压力下的沸腾温度，就能将给水中的氧气及其只要将给水加热到该压力下的沸腾温度，就能将给水中的氧气及其他气体排除。除氧器通常利用汽轮机的某级抽气作为热源，将给水他气体排除。除氧器通常利用汽轮机的某级抽气作为热源，将给水加热到沸腾温度。如果采用控制温度的方法除氧，则存在着温度测加热到沸腾温度。如果采用控制温度的方法除氧，则存在着温度测量迟延大、测点难于选择等问题。然而，饱和水温度和饱和压力值量迟延大、测点难于选择等问题。然而，饱和水温度和饱和压力值具有一一对应关系，所以，只要控制除氧器内蒸汽空间的压力为饱具有一一对应关系，所以，只要控制除氧器内蒸汽空间的压力为饱和值，就能保证将给水加热到饱和温度，从而达到除氧的目的。除和值，就能保证将给水加热到饱和温度，从而达到除氧的目的。除氧器压力控制氧器压力控制 SAMASAMA 图如图图如图 5-55-5 所示。所示。为了防止汽轮机跳闸时，除氧器压力骤降使给水泵汽化，在汽为了防止汽轮机跳闸时，除氧器压力骤降使给水泵汽化，在汽轮机跳闸瞬间，除氧器压力设定值跟踪菱形轮机跳闸瞬间，除氧器压力设定值跟踪菱形 A A 输出的设定值输出的设定值 X%,X%,此此压力设定值恒定，防止了除氧器压力的骤降。在正常情况下，除氧压力设定值恒定，防止了除氧器压力的骤降。在正常情况下，除氧器压力设定值由操作员根据当前的运行情况，进行手动设定，它是器压力设定值由操作员根据当前的运行情况，进行手动设定，它是通过菱形手操器输出的改变实现的。除氧器压力的自动控制是以除通过菱形手操器输出的改变实现的。除氧器压力的自动控制是以除氧器内蒸汽空间压力作为被控量，并通过改变加热蒸汽量作为控制氧器内蒸汽空间压力作为被控量，并通过改变加热蒸汽量作为控制手段，即通过改变除氧器进汽阀的开度来维持除氧器压力在规定值手段，即通过改变除氧器进汽阀的开度来维持除氧器压力在规定值的。的。INCINC 表示增加，表示增加，DECDEC 表示减少，说明调节器为反作用。表示减少，说明调节器为反作用。习题与思考题习题与思考题5-15-1 SAMASAMA 组合符号如图组合符号如图 5-65-6 所示，试说明组合符号的名称，并所示，试说明组合符号的名称，并解释各组成符号的含义。解释各组成符号的含义。5-25-2 SAMASAMA 组合符号如图组合符号如图 5-75-7 所示，试说明组合符号的名称。所示，试说明组合符号的名称。5-35-3 流量控制回路如图流量控制回路如图5-85-8所示，试标出所示，试标出SAMASAMA符号，并说明手操符号，并说明手操时的跟踪过程及意义。时的跟踪过程及意义。5-45-4试画出火电厂串级过热蒸汽温度控制系统的试画出火电厂串级过热蒸汽温度控制系统的SAMASAMA图。图。SAMA 图例为美国科学仪器制造协会（scientific apparatus makers 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 代表测量或显示功能 代表信号自动处理功能 手动信号处理功能 执行机构（1） 输入转换气电转换将气压信号转换成直流电压信号SAMA 符号：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：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：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：（）输出转换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：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：（）信号处理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：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：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：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：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。SAMA 符号：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。SAMA 符号：（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。该功能为可选功能内限幅 PI 调节器SAMA 符号：内限幅 PID 调节器SAMA 符号：带外部限幅的 PID 调节器SAMA 符号：带外部限幅外部积分的 PID 调节器SAMA 符号：带外部限幅外部加法的 PID 调节器SAMA 符号：比例调节器SAMA 符号：比例微分调节器SAMA 符号：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：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SAMA 符号：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（Function Contrd Diagram 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。