第五章SAMA图_精品文档PPT文件格式下载.ppt

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常用的SAMA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（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：

图5-1单回路调节系统SAMA图,LTTEFT分别是水位、温度和流量变送器，它们都是模拟输入量。

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。

这里的六边形1是与逻辑图连接符号，1为连接编号。

菱形A的输出为PI调节器的给定值。

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。

TRACK是跟踪。

实际的阀位反馈量是，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，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15V或420mA的模拟输入量。

六边形6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1时，PI模块处于跟踪状态，PI模块的输出等于阀位反馈值（外跟踪信号），而当六边形6输出为逻辑0时，PI模块恢复正常运算，输出就是PI运算的结果。

和H/也为偏差报警，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，这时报警信号送至六边形2，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。

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。

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。

F（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420mA的信号，也可能是15V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。

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。

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5-2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。

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。

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。

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。

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。

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PP0,PP0,2.滑压运行除氧器压力控制系统,K,P,P0,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5-5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。

PP0,P150KPa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P150KPa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。

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。