第五章SAMA图
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SAMA图设计功能块
HOLLiAS-MACS TM杭州和利时自动化有限公司电厂自动化事业部-1-一、 信号的输入、输出1、模拟量输入上方为信号名称和KKS 编号，左下方圆圈为坏质量逻辑信号输出及坏质量信号编号。
2、模拟量输出下方为信号名称和KKS 编号。
3、内部联络信号输入或输出用于本设备逻辑信号连接，圆圈内为模拟量或开关量信号编号，左方或右方为该信号的描述，上方或下方表示来自或到本设备的第几张逻辑图。
4、模拟量输入用于与其它设备模拟量信号连接，上方为该信号的名称， 来自那一张逻辑图，第几页，共几页，圆圈内表示在其它设备的逻辑图中的编号。
HOLLiAS-MACS TM杭州和利时自动化有限公司电厂自动化事业部-2-5、模拟量输出上方为信号名称和KKS 编号，左 下方圆圈为坏质量逻辑信号输出及坏 质量信号编号。
6、开关量信号输或输出方框内为开关量信号名称，方框下方为该信号的KKS 编号，当用做与其它设备的逻辑联络信时，则下方表示来自或到那一张逻辑图，第几页。
共几页。
7、报警信号HOLLiAS-MACS TM杭州和利时自动化有限公司电厂自动化事业部-3-二、 开关量功能处理模块1、或（OR ）输入全为“0”状态时，输出为“0”，任意一个或以上输入为“1”时，输出为“1”状态。
2、与（AND ）输入全为“1”状态时，输出为“1”，任意一个或以上输入为“0”时，输出为“0”状态。
3、非（NOT ）当输入为“0”状态时，输出为“1”， 当输入为“1”时，输出为“0”状态。
4、RS 触发器当激励端输入(S)为“1”状态时，输出(Q)为“1”， 此时如激励端输入“1”消失，输出“1”状态仍然保持， 直到复位端输入(R)为“1”状态时，输出(Q)才为“0”。
输出(Q)的状态与输出(Q)正好相反。
复位端输入优先与激励端输入，即当输入(S)和(R)同时为“1” 时，输出为“0”状态。
HOLLiAS-MACS TM杭州和利时自动化有限公司电厂自动化事业部-4-5、TON （延时闭合）当输入从“0”状态变成“1”时，输出经过设定的?s 才从“0”状态变为“1”，当输入从“1”变为“0”时， 输出立刻变为“0”状态。
第五章SAMA图
• 除氧器有定压和滑压两种运行方式，相应 的压力控制系统也有两种形式： • 1.定压运行除氧器压力控制系统 • P>P0,μ↓ • P<P0,μ↑ • 2.滑压运行除氧器压力控制系统
P P0 △ K∫ μ
• 为减小定压运行时抽汽压力损失，提高机 组的运行效率，目前大型机组除氧器均采 用滑压运行方式。该方式是将除氧器加热 蒸汽阀开足，除氧器压力接近抽汽压力 （只差管路压力损失），这样除氧器压力 就随负荷变化而变化，负荷大时，压力高； 负荷小时，压力低。一般情况下，不对压 力进行调节，压力只靠汽轮机抽汽来自然 保持，但是当汽轮机负荷低于一定值时， 要将辅助汽源的蒸汽送入除氧器以维持最 低的允许压力。
• 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。
• 除氧器压力控制SAMA图如图5-5所示。为 了防止汽轮机跳闸时除氧器压力骤降而使 给水泵汽化，发生汽轮机跳闸时，在跳闸 瞬间除氧器压力设定值跟踪菱形A输出的设 定值X%,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 力在规定值的。
NT6000 DCS 组态软件CCM Studio手册
NT6000V3A ControlX手册 ....................................................................................................................................2 第一章 手册简介....................................................................................................................................................4 第二章 系统需求....................................................................................................................................................5
的软件环境，硬件环境以及系统的各项功能。坚 Nhomakorabea固
于
手册发行日期：2009 年 6 月
芯
手册版本号：A
中国 南京市江宁经济技术开发区西门子路 27 号 电话：025-52102066 传真：025-52104648 网址： 电子邮件：sciyon@
目录
2
ControlX 手册
ControlX 手册
ControlX 手册
南京科远自动化集团股份有限公司
1
ControlX 手册
NT6000V3A ControlX 手册
重要信息
在本手册中，我们使用以下符号
注意：用来提示和使用本系统相关的安全注意事项
的软件环境，硬件环境以及系统的各项功能。坚 Nhomakorabea固
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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。
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[实用参考]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。
SAMA-MCS图
1. 主汽压力调节系统
图1 主汽压力调节系统2. 给煤调节系统
图2 给煤调节系统
3. 总风量调节系统
高压风指令一次风指令二次风指令
图3 总风量调节系统4. 一次风量调节系统
图4 一次风量调节系统
5. 二次风量调节系统
烟气含氧量
图5 二次风量调节系统6. 引风量调节系统
图6 引风量调节系统
7．给水调节系统
汽包压力给水流量主蒸汽流量
汽包水位Array主给水调节阀
图7 汽包水位调节系统
8．主汽温度调节系统
图8 主汽温度调节系统
9．床温调节系统
床温
负荷指令给煤量一次风量
二次风量
主汽压力主汽流量
图9 床温调节系统
10．床层厚度调节系统
图10 床压调节系统
11．除氧器压力和水位调节系统
除氧器压力
图11 除氧器压力调节系统
除氧器水位
图12 除氧器水位调节系统。
最新版权威的SAMA图例说明
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。
第五章 单回路控制系统
第五章单回路控制系统分析与设计《热工自动控制系统》第五章单回路控制系统分析与设计5.1 单回路控制系统分析 5.2 控制器参数的工程整定方法 5.3 单回路控制系统实例5.1 单回路控制系统分析调节器执行器对象测量变送器Y 0dY干扰euμ仅有一个测量变送器、一个执行器和一个调节器。
一、单回路控制系统的组成（一）被调量的选择如过热蒸汽温度控制系统的任务：维持过热器出口蒸汽温度，因此，被调量就是“过热器出口蒸汽温度”①一般情况下，欲维持的工艺参数就是系统的被调量。
（一）被调量的选择如磨煤机中原煤的干燥程度、原煤装载量等无法直接测量，需要利用磨入口温度、磨出入口差压进行间接控制。
②实际生产中，有些工艺参数还没有有效手段，此时需要将间接测量信号作为被调量。
（一）被调量的选择间接测量信号的选择要满足如下条件：A. 与欲维持工艺参数具有单值函数关系；B. 具有一定灵敏度；C. 迟延时间小。
（二）控制量的选择★选择工艺上允许作为控制手段的变量工艺上的主要物料量不应选择不可控的变量（二）控制量的选择工艺上的主要物料量：蒸汽流量给水流量省煤器蒸汽流量过热器汽包给水阀～MW（三）控制通道和扰动通道ty (t )跟随给定值rty (t )克服扰动dry 0y 0td (t )d 0td (t )d 0r-G P (s )G C (s )G D (s )E (s )U (s )D (s )Y (s )R (s )（四）影响控制品质的主要因素被控对象特性调节器特性——客观存在，不可改变——不同的调节器有不同的调节规律，其特点不同，应根据不同对象和生产工艺要求确定热工控制系统设计应从如下四方面入手①根据生产过程的要求，确定被控制量和控制量，拟定控制系统结构；②建立系统的数学模型（机理/试验）；③在一定条件下对系统进行动态性能研究；④工程设计：控制设备选择、系统安装设计等。
5.1 单回路控制系统分析二、对象特性对控制系统的影响-G P (s )G C (s )G D (s )E (s )U (s )D (s )Y (s )R (s )两组特征参数：控制通道：放大系数K 、时间常数T 、迟延时间τ；扰动通道：放大系数K D 、时间常数T D 、迟延时间τD 。
(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。
第五章SAMA图习题与思考题解答
第五章习题与思考题5-1 SAMA组合符号如图5-6所示，试说明组合符号的名称，并解释各组成符号的含义。
带上下限幅和切换开关的PI调节模块。
△为偏差运算模块；K ∫为比例积分运算模块；T为切换开关模块；≮≯为上下限幅模块。
5-2 SAMA组合符号如图5-7所示，试说明组合符号的名称。
带上下限幅和切换开关的PID调节模块。
△为偏差运算模块；K ∫为比例积分运算模块；T为切换开关模块；≮≯为上下限幅模块。
5-3 流量控制回路如图5-8所示，试标出SAMA符号，并说明手操时的跟踪过程及意义。
5-4试画出火电厂串级过热蒸汽温度控制系统的SAMA图。
5-5何谓无扰切换？所谓无扰切换是在切换瞬间，执行器的控制信号没有阶跃性的变化。
5-6何谓自动跟踪？所谓自动跟踪就是使处在备用状态的控制回路的输出自动地与工作回路保持相等，并有自保持能力，不致在切换瞬间发生阶跃变化。
5-7为什么要进行自动跟踪？具有积分作用的调节器，当处于备用状态而又无自动跟踪时，调节器可能对偏差进行长时间的积分而有最大或最小输出，这时，如果从其他控制回路（如手操回路）切换到调节器回路，执行机构将产生较大的扰动，所以有积分作用的调节器处在备用状态时，必须对工作回路或阀位信号进行自动跟踪。
5-8下图是锅炉给水泵最小流量再循环控制系统SAMA图，试分析其工作原理。
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，使部分给水经过此阀门流回除氧器，再循环阀门根据泵的流量与最小流量限制之差进行调节。
图中，测量值PV为给水泵出口流量，设定值SP是给水泵出/入口差压值经过函数器f(x)的输出，再与运行人员在给定器A1上设定的偏置值叠加后形成的滑动设定值。
锅炉汽包水位动态特性分析毕业设计（论文）
锅炉汽包⽔位动态特性分析毕业设计（论⽂）毕业设计（论⽂）题⽬：锅炉汽包⽔位动态特性分析和串级三冲量给⽔控制的设计与仿真毕业设计（论⽂）原创性声明和使⽤授权说明原创性声明本⼈郑重承诺：所呈交的毕业设计（论⽂），是我个⼈在指导教师的指导下进⾏的研究⼯作及取得的成果。
尽我所知，除⽂中特别加以标注和致谢的地⽅外，不包含其他⼈或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历⽽使⽤过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个⼈或集体，均已在⽂中作了明确的说明并表⽰了谢意。
作者签名：⽇期：指导教师签名：⽇期：使⽤授权说明本⼈完全了解⼤学关于收集、保存、使⽤毕业设计（论⽂）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论⽂）的印刷本和电⼦版本；学校有权保存毕业设计（论⽂）的印刷本和电⼦版，并提供⽬录检索与阅览服务；学校可以采⽤影印、缩印、数字化或其它复制⼿段保存论⽂；在不以赢利为⽬的前提下，学校可以公布论⽂的部分或全部内容。
作者签名：⽇期：学位论⽂原创性声明本⼈郑重声明：所呈交的论⽂是本⼈在导师的指导下独⽴进⾏研究所取得的研究成果。
除了⽂中特别加以标注引⽤的内容外，本论⽂不包含任何其他个⼈或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本⽂的研究做出重要贡献的个⼈和集体，均已在⽂中以明确⽅式标明。
本⼈完全意识到本声明的法律后果由本⼈承担。
作者签名：⽇期：年⽉⽇学位论⽂版权使⽤授权书本学位论⽂作者完全了解学校有关保留、使⽤学位论⽂的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论⽂的复印件和电⼦版，允许论⽂被查阅和借阅。
本⼈授权⼤学可以将本学位论⽂的全部或部分内容编⼊有关数据库进⾏检索，可以采⽤影印、缩印或扫描等复制⼿段保存和汇编本学位论⽂。
涉密论⽂按学校规定处理。
作者签名：⽇期：年⽉⽇导师签名：⽇期：年⽉⽇注意事项1.设计（论⽂）的内容包括：1）封⾯（按教务处制定的标准封⾯格式制作）2）原创性声明3）中⽂摘要（300字左右）、关键词4）外⽂摘要、关键词5）⽬次页（附件不统⼀编⼊）6）论⽂主体部分：引⾔（或绪论）、正⽂、结论7）参考⽂献8）致谢9）附录（对论⽂⽀持必要时）2.论⽂字数要求：理⼯类设计（论⽂）正⽂字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），⽂科类论⽂正⽂字数不少于1.2万字。
SAMA图及控制逻辑
最多30步，当到最大步数时，回到Step1。
2 步进方式由INC（增加）或DEC（减少）参数为TRUE决定
3 当TMOD = 1时，则执行哪一步由TRIN数决定
参数：
NMIN：最多步数
R01：第一步的输出寄存器
OUT2：第二个被选中的当前步寄存器值
17
第十七页，共90页。
STEPTIME -- 自动步进定时器
KEYBOARD -- 键盘接口 与键盘的接口算法 当键盘上对应键按下，则相应的输出输出一个 “1”脉冲。
* 此算法应用于回路设定值、输出值、手/自动切换。
11
第十一页，共90页。
Complex Sequential logic 综合顺序逻辑
MASTERSEQ, DEVICESEQ, DIGDRUM, ANALOGDRUM, STEPTIME,
Appreciate important closed-loop control forms.
Configure general math computations. Describe the interface of selected algorithms to input/output hardware.
HOLD = 0
15
第十五页，共90页。
DIGDRUM -- 50步开关量顺序控制器
功能：
1 顺序控制32个输出状态，最多50步。当到最大步数时，回到Step1。
每一步中用16进制数控制最多32个设备状态。
2 步进方式由INC（增加）或DEC（减少）参数为TRUE决定
3 当TMOD = 1时，则执行哪一步由TRIN数决定
Description
This course is intended for those students who will be implementing their own control programs or making significant modifications to existing programs. Using previous knowledge of control, the student will learn how to implement control design in an
2 步进方式由INC（增加）或DEC（减少）参数为TRUE决定
3 当TMOD = 1时，则执行哪一步由TRIN数决定
参数：
NMIN：最多步数
R01：第一步的输出寄存器
OUT2：第二个被选中的当前步寄存器值
17
第十七页，共90页。
STEPTIME -- 自动步进定时器
KEYBOARD -- 键盘接口 与键盘的接口算法 当键盘上对应键按下，则相应的输出输出一个 “1”脉冲。
* 此算法应用于回路设定值、输出值、手/自动切换。
11
第十一页，共90页。
Complex Sequential logic 综合顺序逻辑
MASTERSEQ, DEVICESEQ, DIGDRUM, ANALOGDRUM, STEPTIME,
Appreciate important closed-loop control forms.
Configure general math computations. Describe the interface of selected algorithms to input/output hardware.
HOLD = 0
15
第十五页，共90页。
DIGDRUM -- 50步开关量顺序控制器
功能：
1 顺序控制32个输出状态，最多50步。当到最大步数时，回到Step1。
每一步中用16进制数控制最多32个设备状态。
2 步进方式由INC（增加）或DEC（减少）参数为TRUE决定
3 当TMOD = 1时，则执行哪一步由TRIN数决定
Description
This course is intended for those students who will be implementing their own control programs or making significant modifications to existing programs. Using previous knowledge of control, the student will learn how to implement control design in an
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• 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，则存在着温度测量迟延打、 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。
• 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 PI调节器：当水位低于给定值时，PI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。
• 除氧器有定压和滑压两种运行方式，相应 的压力控制系统也有两种形式： • 1.定压运行除氧器压力控制系统 • P>P0,μ↓ • P<P0,μ↑ • 2.滑压运行除氧器压力控制系统
P P0 △ K∫ μ
• 为减小定压运行时抽汽压力损失，提高机 组的运行效率，目前大型机组除氧器均采 用滑压运行方式。该方式是将除氧器加热 蒸汽阀开足，除氧器压力接近抽汽压力 （只差管路压力损失），这样除氧器压力 就随负荷变化而变化，负荷大时，压力高； 负荷小时，压力低。一般情况下，不对压 力进行调节，压力只靠汽轮机抽汽来自然 保持，但是当汽轮机负荷低于一定值时， 要将辅助汽源的蒸汽送入除氧器以维持最 低的允许压力。
图5-2单回路调节逻辑控制框图
• 二、凝汽器的水位控制SAMA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，如图5-3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。 • 与图5-3对应的凝汽器水位控制的SAMA图 如图5-4所示，这也是一个单回路调节系统。
• 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：
• 控制手操器自动状态的信号为两个信号的 “与”，即除由椭圆形开关量模块输出程控自 动逻辑信号外，另一个信号为由not输出的切 手动信号，也就是说若有报警信号存在，则在 操作员站上置手操器自动的命令将不起作用， 只有报警解除后手操器不为手动时，手操器才 能投自动，这样便可防止在有故障存在时误操 作手操器。 • 跟踪开关也接受两个信号的与，其分析与手操 器投自动类似。（即若有报警信号存在，手操 器为手动方式，六边形6（跟踪）输出为1。
图5-4凝汽器水位调节的SAMA图
• 图中：LT是凝汽器水位变送器，输出是模拟量信 号；△为凝汽器水位信号和凝汽器水位给定值的 差值；K∫为比例积分调节器（或比例积分调节模 块），即PI调节器（模块），它接受△输出的差 值信号，并进行PI运算；T为手动／自动切换开关； 左侧的A为模拟信号发生器，当T打到手动时，改 变A的输出，就可改变阀门开度；右侧的A也为模 拟信号发生器，改变A的输出，可改变凝汽器水 位设定值；V≯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，引起凝汽器水位大幅波 动；f(x)为执行机构，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。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。
• 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。
• 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中，左边的六边形和椭圆 形为开关量输入模块；右边的六边形为开 关量输出模块。 • 控制手操器切手动的信号有3个：由六边形 1输出的测量值与给定值差值报警信号；由 六边形2输出的算法输出与阀位反馈差值报 警信号；由椭圆形输出程控切手动信号。 三者为“或”运算，即只要有一个输出为 “1”，则手操器切手动。
• 除氧器压力控制SAMA图如图5-5所示。为 了防止汽轮机跳闸时除氧器压力骤降而使 给水泵汽化，发生汽轮机跳闸时，在跳闸 瞬间除氧器压力设定值跟踪菱形A输出的设 定值X%,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 力在规定值的。
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• 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。
图5-1 单回路调节 系统SAMA图
• 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。
• 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
• 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。
• 三、除氧器压力控制SAMA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。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。
• 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。
• 图5-5是某300MW机组除氧器压力控制 SAMA图。 • 在低负荷阶段，4段抽汽压力低于150KPa 时，除氧器压力由辅助蒸汽联箱的蒸汽来 保证。除氧器压力定值由运行人员设置， 除氧器压力偏差经调节器运算，通过除氧 器辅助蒸汽调节阀进行控制。 • P>P0,μ↓ • P<P0,μ↑ • 当4段抽汽压力P> 150KPa时，通过SCS打 开除氧器4段抽汽隔离门，此后即进入滑压 运行阶段。
• 在滑压运行阶段当4段抽汽压力P> 150KPa 时，通过SCS打开除氧器4段抽汽隔离门， 此后即进入滑压运行阶段。而除氧器辅助蒸 汽调节阀则由于除氧器压力升高，压力定值 未变而自动关闭。 • 为了防止汽轮机跳闸时除氧器压力骤降而使 给水泵汽化，发生跳闸时，在跳闸瞬间除氧 器压力定值跟踪另一较高压力定值，由于此 时除氧器压力下降，除氧器辅助蒸汽调节阀 自动打开，除氧器压力调节重新恢复定压方 式。运行人员可手操改变压力定值，使除氧 器压力逐步下降。 • 当除氧器压力或4段抽汽压力信号故障时， 将除氧器辅助蒸汽调节阀切为手动方式。
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