美国SAMA图与SAMA图例在自控设计中的应用

yunrun · 发表于 2017-2-17 22:05:12

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SAMA图是美国制造等协会(Scientific Apparatus Makers Association)制定的工程组态图。SAMA图使用如：加、减、乘、除、微分、积分、或门、与门、无扰切换、有扰切换、RS触发器、最大值、最小值、取中间值、三取一、上限幅、下限幅等SAMA图例，把系统控制原理、控制流程、制约因素、设计者设计思想等直观表达出来，同时也为自控技术人员优化和完善控制方案提供了便捷直观的途径。

SAMA图可清楚展示控制流程、控制算法、设计者思想和系统输入输出关系，这种特点与DCS控制组态图接近，尽管不同公司的SAMA图例个别有区别，但SAMA图例很多通用，国际上各大仪表公司多采用SAMA图设计控制工程。云南昌晖仪表制造有限公司在本文提供CAD版的SAMA图例供大家参考和学习。

yunrun · 发表于 2017-2-21 11:42:58

本帖最后由 yunrun 于 2017-3-1 17:32 编辑

CAD版SAMA图例

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功能：现场设备                   功能：信号来源                   功能：液位变送器                功能：压力变送器
描述：来自现场的模拟量输入描述：现场信号输入             描述：液位变送器                描述：压力变送器

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功能：流量变送器功能：位置变送器功能：温度变送器功能：成份分析变送器
描述：流量变送器描述：位置变送器描述：温度变送器描述：成份分析变送器
yunrun.com.cn/tech/1255.html

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功能：速率变送器功能：温度测量元件功能：压力测量元件功能：流量测量元件
描述：速率变送器描述：温度测量传感器描述：压力测量传感器描述：流量测量传感器

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功能：液位测量元件功能：显示功能：记录功能：继电器线圈
描述：液位测量传感器描述：测量值显示描述：测量值记录描述：接继电器线圈

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功能：气源功能：信号连接符号功能：电流/电压转换器功能：电阻/电流转换器
描述：气动仪表及设备气源描述：与逻辑图连接符号描述：将电流转换为电压描述：将电阻转换为电流

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功能：气压/电流转换器          功能：电压/电流转换器          功能：电流/气压转换器          功能：电压/气压转换器
描述：将气压值转换为电    描述：将电压值转换为电       描述：将电流转换为气压值描述：将电压转换为气压
流值                                  流值

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功能：数字/逻辑转换器          功能：电压/电压转换器          功能：气压/电压转换器          功能：逻辑/数字转换器
描述：数字/逻辑转换             描述：将电压转换为另一       描述：将气压值转换为电       描述：逻辑/数字转换
                                          种电压信号                            压值

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功能：触点/逻辑转换器功能：模/数转换器功能：数/模转换器功能：跟踪
描述：开关量/逻辑转换描述：模数转换描述：数/模转换描述：信号跟踪

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功能：脉冲/电流转换器功能：脉冲/脉冲转换器功能：常开触点功能：常闭触点
描述：脉冲转换为电流信号描述：脉冲信号间转换描述：开关量常开信号描述：开关量常闭信号

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功能：时间继电器功能：电磁线圈驱动器功能：电动执行机构功能：液动执行机构
描述：延时启动/停止描述：描述：执行器以电力为动能描述：执行器以液压为动能

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功能：直行程阀                   功能：三通阀                      功能：角行程阀                   功能：旋转球阀
描述：配套直行程执行器       描述：配套角行程执行器    描述：配套角行程执行器    描述：配套直行程执行器

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功能：气动执行机构             功能：求和                         功能：求平均值                      功能：差值
描述：以压缩空气为动能       描述：输出等于所有输入       描述：输出等于所有输入       描述：输出等于两个输入
                                          的代数和                            代数和再除以输入的个数       的代数差

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功能：比例                         功能：比例                            功能：反比例                      功能：积分
描述：输出正比例于输入       描述：输出正比例于输入       描述：输出等于输入取反       描述：输出变化值与输入的
                                                                                       比例                                     量值和时间的积分有关系

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功能：微分                         功能：乘法                            功能：除法                            功能：求平方根
描述：输出比例于输入的       描述：输出为两个输入的积    描述：输出为两个输入的商    描述：输出为对输入开平
变化率                                                                                                                            方根

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功能：函数发生器                功能：时间函数                   功能：高值选择                      功能：低值选择
描述：输出等于输入的非线    描述：输出等于输入的时间    描述：输出等于输入中较          描述：输出等于输入中较
性或不定函数                      函数或仅仅是时间函数          大的那个值                            小的那个值

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功能：高限                         功能：低限                            功能：高低限                      功能：未注明执行机构
描述：输出等于输入和限    描述：输出等于输入和限       描述：                                  描述：执行器
制值中较小的那个值             制值中较大的那个值

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功能：中值选择                   功能：偏差                         功能：正偏差                      功能：负偏差
描述：输出等于除去最大值    描述：输出等于输入减任       描述：同前                            描述：  同前
和最小值以外的其他值          一值

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功能：高值和低值监视器       功能：高值监视器                   功能：低值监视器                功能：自动调整
描述：输出的离散状态取       描述：输出的离散状态取          描述：输出的离散状态取
决于输入的值，当输入超       决于输入的值，当输入超          决于输入的值，当输入低
出（或低于）任意限定值       出任意值输出改变状态             于任意值输出改变状态
输出改变状态

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功能：自动切换功能：DCS中的报警功能：手动增减操作功能：手动切换到或来自手
操信号，且包含一个设定点

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功能：手动切换到或来自功能：手动切换功能：DCS装置/器件功能：用来在模拟量回路中
手操信号表示开关量信号

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功能：逻辑非功能：R/S触发器（复位侧优先）

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功能：比例/积分/微分控制器功能：比例/积分控制器          功能：比例/积分                   功能：逻辑与

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功能：逻辑或功能：信号交叉
描述：（交叉处有点）相交且相连接；（交叉处无点）相交但不相连接

SAMA图应用及培训
PID单回路控制系统在工业自动控制中运用最为广泛，其控制思路为：先将现场测量值送入PID调节器，在调节器上进行PID控制运算后输出控制信号，控制信号再送到执行机构完成自动控制。这种单回路PID控制系统的SAMA图如图1所示：

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（1）

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分别是水位、温度和流量变送器，它们都是模拟输入量。
（2）

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为偏差报警，即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。之所以使用偏差报警，是因为在实际调节过程中被控量与给定值相差过大时，可能控制系统已经有问题了，这是应切掉自动，使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是逻辑图连接的符号。
（3）

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的输出为调节器的给定值。
（4）

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这一部分为PID调节器和输出上下限幅。
（5）

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是跟踪。实际的阀位反馈量是（10），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（5），这个信号对DCS系统而言相当于一个模拟量输入信号，它是一个1-5V或4-20mA模拟量输入量。
（6）

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是与逻辑图连接的符号，它是一个外跟踪开关，当其输出为逻辑1时，PID模块处于跟踪状态，PID模块的输出等于阀位反馈值（外跟踪信号）；而当

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输出逻辑为0时，PID模块恢复正常运算，输出就是PID运算的结果。
（7）

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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

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，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。
（8）

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是与逻辑图连接的符号，它表示手操器“自动/手动”状态。当六边形5的状态为逻辑0时，表示手操作器为手动状态，操控量由手动控制；当

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的状态为逻辑1时，表示手操作器为自动状态，系统的输出受PID模块控制。
（9）

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是与逻辑图连接的符号。

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是程控切手动；

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是程控切自动。
（10）

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为实际的反馈信号，它与手操器有关，如果不用手操器，则直接引入DCS系统作为实际的阀位反馈信号。

hfrs · 发表于 2017-2-21 12:36:42

这种玩意，看着就想~~~

ZK新手 · 发表于 2017-2-22 11:08:02

已损坏，且无法修复，楼主再来一个

热火1112111 · 发表于 2020-3-25 16:18:02

多谢楼主分享

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