Anwendung von SAMA-Diagrammen und SAMA-Legenden in der Automatisierungsplanung in den USA
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Das SAMA-Diagramm ist ein Konfigurationsdiagramm für Ingenieurssysteme, das von der Scientific Apparatus Makers Association entwickelt wurde. Die SAMA-Diagramme verwenden Symbole wie Addition, Subtraktion, Multiplikation, Division, Differentialrechnung, Integration, ODER-Logik, UND-Logik, störungsfreier Übergang, störungsbedingter Übergang, RS-Triger, Bestimmung des Maximums, Minimums, Mittelwertberechnung, Auswahl aus drei Optionen, Obere Grenze, Untere Grenze usw., um die Prinzipien der Systemsteuerung, den Steuerablauf, die Einschränkungen sowie die Konzepte des Entwicklers anschaulich darzustellen. Gleichzeitig bieten sie den Technikern im Bereich der Automatisierung einen einfachen und übersichtlichen Weg, Steuerlösungen zu optimieren und zu verbessern. Die SAMA-Diagramme zeigen klar den Steuerungsablauf, die Steueralgorithmen, die Gedanken des Entwicklers sowie die Beziehungen zwischen Eingaben und Ausgaben des Systems. Diese Eigenschaften ähneln denen der DCS-Steuerungskonfigurationsdiagramme. Obwohl die Symbolik der SAMA-Diagramme bei verschiedenen Unternehmen leicht unterschiedlich ist, gibt es viele allgemein gültige Symbole. Internationale Hersteller von Messgeräten verwenden häufig SAMA-Diagramme zur Gestaltung von Steuerungssystemen. Yunnan Changhui Instrument Manufacturing Co., Ltd. stellt in diesem Artikel eine CAD-Version der SAMA-Legende zur Verfügung, die zum Referenzieren und Lernen dient.
Letzter Bearbeitung dieses Beitrags durch yunrun am 1.3.2017 um 17:32 Uhr.
CAD-Version der SAMA-Legende:
Funktionen: Vorrichtungen vor Ort; Quellen von Signalen; Höhenmessgeräte; Druckmessgeräte.
Beschreibungen: Analoge Eingänge von vor Ort; Signale von vor Ort; Höhenmessgeräte; Druckmessgeräte.
Weitere Funktionen: Durchflussmessgeräte; Positionsgeber; Temperaturmessgeräte; Analysegeräte für Zusammensetzungen.
Beschreibungen zu den jeweiligen Geräten finden Sie unter yunrun.com.cn/tech/1255.html.
Weitere Funktionen: Geschwindigkeitsmessgeräte; Elemente zur Temperaturmessung; Elemente zur Druckmessung; Elemente zur Durchflussmessung.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Elemente zur Höhenmessung; Anzeige; Aufzeichnung; Relaisspulen.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Luftversorgung; Symbole für Signalverbindungen; Wandler für Strom/Spannung; Wandler für Widerstand/Strom.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Pneumatische Messgeräte und -ausrüstungen; Symbole zur Verbindung mit Logikschaltplänen; Umwandlung von Strom in Spannung; Umwandlung von Widerstand in Strom.
Weitere Funktionen: Wandler für Luftdruck/Strom; Wandler für Spannung/Strom; Wandler für Strom/Luftdruck; Umwandlung von Luftdruckwerten in elektrische Signale; Umwandlung von Spannungswerten in elektrische Signale; Umwandlung von Strom in Luftdruckwerte; Umwandlung von Spannung in Luftdruck.
Weitere Funktionen: Digitale/W logische Wandler; Wandler für Spannung/Spannung; Wandler für Luftdruck/Spannung; Wandler für Logik/Digital.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Schalter/Logikwandler; Wandler von Analog zu Digital; Wandler von Digital zu Analog; Überwachung.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Wandler für Impulse/Strom; Wandler für Impulse/Impulse; Öffnende Schalter; Schließende Schalter.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Zeitrelais; Antriebe für elektromagnetische Spulen; Elektrische Aktoren; Hydraulische Aktoren.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Direktstreckventile; Drewayventile; Winkelventile; Drehballventile.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Pneumatische Aktoren; Addition; Mittelwertberechnung; Differenzberechnung.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Proportionalität; Inverse Proportionalität; Integration.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Differentialrechnung; Multiplikation; Division; Quadratwurzelbildung.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Funktionsgeneratoren; Zeitfunktionen; Auswahl des höchsten/ niedrigsten Wertes.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Überwachung von oberen/niedrigen Grenzwerten; Kein Aktor angegeben.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Auswahl des mittleren Wertes; Abweichungen; Positive Abweichungen; Negative Abweichungen.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Monitor für hohe/niedrige Werte; Automatische Anpassung.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Automatische Umstellung; Alarmsysteme in DCS-Systemen; Manuelle Einstellungen; Manuelle Umstellung zwischen verschiedenen Signalen, inklusive eines Setpunkts.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Manuelle Umstellung zwischen verschiedenen Signalen; DCS-Geräte/Ausrüstungen; Nutzung von analogen Signalen in digitalen Schaltkreisen.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Logikoperationen; R/S-Flip-Flops (mit Priorität für die Reset-Seite).
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Proportional-/Integrations-/Differentialregler; Proportional-/Integrationsregler; Logikoperationen „UND“.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Logikoperationen „ODER“; Kreuzung von Signalen.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort； (Am Schnittpunkt kein Punkt) Schnittstelle, aber keine Verbindung. Anwendung und Schulung von SAMA-Diagrammen. PID-Einzelschleifensteuerungen werden in der industriellen Automatisierung am häufigsten eingesetzt. Der Funktionsablauf besteht darin, dass die Messwerte vor Ort in den PID-Regler eingegeben werden. Im Regler finden anschließend PID-Berechnungen statt, wobei ein Steuersignal erzeugt wird. Dieses Steuersignal wird dann an den Aktor weitergeleitet, um die automatische Steuerung zu gewährleisten. Das SAMA-Diagramm für dieses einstufige PID-Steuerungssystem ist in Abbildung 1 dargestellt: http://yunrun.com.cn/upload/201702/16/201702161850370007.png (1) Es handelt sich dabei um Transmitter für den Wasserspiegel, die Temperatur und den Durchfluss – es handelt sich dabei um analoge Eingangswerte. (2) Für Alarme auf Abweichungen: Wenn der absolute Wert des Unterschieds zwischen dem gemessenen Wert und dem festgelegten Wert einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, wird ein Logik-1-Signal ausgegeben. Der Grund für die Verwendung eines Abweichungsalarms ist, dass im Rahmen des tatsächlichen Regelvorgangs, wenn der zu steuernde Wert einen zu großen Unterschied zum vorgegebenen Wert aufweist, das Steuerungssystem möglicherweise bereits Probleme hat. In solchen Fällen sollte der Automatikmodus deaktiviert werden, damit der Ausgangswert beibehalten wird. Erst wenn der Unterschied zwischen dem gemessenen Wert und dem vorgegebenen Wert wieder im normalen Bereich liegt, kann der Automatikmodus wieder aktiviert werden. Das Hexagon 1 hier ist das Symbol für die Verbindung in der Logikschaltung. Die Ausgabe von (3) ist der Setzwert des Reglers. (4) Dieser Teil umfasst den PID-Regler sowie die Obergrenzen und Untergrenzen für die Ausgabe. (5) Ist das Tracking. Der tatsächliche Rückkopplungswert der Ventilstellung beträgt (10). Da in der Steuerkabine entweder eine Bedienerstation oder ein Handbediengerät verwendet wird, wird der zur DCS-Steuerstation übertragene Rückkopplungswert der Ventilstellung durch das Signal des Handbediengeräts erzeugt – also das sogenannte externe Tracking-Signal (5). Dieses Signal entspricht für das DCS-System einem analogen Eingangssignal; es handelt sich dabei um ein analoges Eingangssignal im Bereich von 1–5 V oder 4–20 mA. (6) Es handelt sich um ein Symbol, das mit dem Logikdiagramm verbunden ist. Es handelt sich dabei um einen externen Tracking-Schalter. Wenn seine Ausgabe den Wert „Logik 1“ annimmt, befindet sich das PID-Modul im Tracking-Zustand. Die Ausgabe des PID-Moduls entspricht dann dem Rückkopplungswert der Ventilposition (externes Tracking-Signal) ； Und wenn die Ausgangslogik 0 ist, kehrt das PID-Modul zu seiner normalen Funktionsweise zurück, und der Ausgang ist dann das Ergebnis der PID-Berechnung. (7) Zur Fehlermeldung: Wenn der Ausgang des PID-Algorithmus zu stark von dem Wert abweicht, der vom Ventil zurückgemeldet wird (der tatsächliche Ausgang des Aktuators vor Ort), könnte das an einem Defekt am Bediengerät oder am Aktuator liegen. In diesem Fall wird ein Alarm ausgelöst. Über logische Schaltungen wird das System dann von automatisch auf manuell umgeschaltet. Der Ausgang bleibt unverändert – oder es kann eine manuelle Anpassung vorgenommen werden. (8) Ist ein Symbol, das mit dem Logikdiagramm verbunden ist und den „Automatisch/Manuell“-Zustand des Bediengeräts darstellt. Wenn der Zustand des Hexagons 5 bei Logik 0 liegt, bedeutet das, dass der Handbediener im manuellen Modus ist und die Steuerungsmenge manuell geregelt wird ； Wenn der Zustand 1 ist, bedeutet das, dass der Handbediener im Automatikmodus ist und die Ausgabe des Systems durch den PID-Modul gesteuert wird. (9) Sind Symbole, die mit dem Logikdiagramm verbunden sind. Von programmiert auf manuell ； Es ist eine programmierte Automatikschaltung. (10) Es handelt sich um ein echtes Rückkopplungssignal, das mit dem Bediengerät zusammenhängt. Wenn kein Bediengerät verwendet wird, wird das Signal direkt in das DCS-System eingespeist, wo es als echtes Rückkopplungssignal für die Ventilstellung dient.
CAD-Version der SAMA-Legende:
Funktionen: Vorrichtungen vor Ort; Quellen von Signalen; Höhenmessgeräte; Druckmessgeräte.
Beschreibungen: Analoge Eingänge von vor Ort; Signale von vor Ort; Höhenmessgeräte; Druckmessgeräte.
Weitere Funktionen: Durchflussmessgeräte; Positionsgeber; Temperaturmessgeräte; Analysegeräte für Zusammensetzungen.
Beschreibungen zu den jeweiligen Geräten finden Sie unter yunrun.com.cn/tech/1255.html.
Weitere Funktionen: Geschwindigkeitsmessgeräte; Elemente zur Temperaturmessung; Elemente zur Druckmessung; Elemente zur Durchflussmessung.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Elemente zur Höhenmessung; Anzeige; Aufzeichnung; Relaisspulen.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Luftversorgung; Symbole für Signalverbindungen; Wandler für Strom/Spannung; Wandler für Widerstand/Strom.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Pneumatische Messgeräte und -ausrüstungen; Symbole zur Verbindung mit Logikschaltplänen; Umwandlung von Strom in Spannung; Umwandlung von Widerstand in Strom.
Weitere Funktionen: Wandler für Luftdruck/Strom; Wandler für Spannung/Strom; Wandler für Strom/Luftdruck; Umwandlung von Luftdruckwerten in elektrische Signale; Umwandlung von Spannungswerten in elektrische Signale; Umwandlung von Strom in Luftdruckwerte; Umwandlung von Spannung in Luftdruck.
Weitere Funktionen: Digitale/W logische Wandler; Wandler für Spannung/Spannung; Wandler für Luftdruck/Spannung; Wandler für Logik/Digital.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Schalter/Logikwandler; Wandler von Analog zu Digital; Wandler von Digital zu Analog; Überwachung.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Wandler für Impulse/Strom; Wandler für Impulse/Impulse; Öffnende Schalter; Schließende Schalter.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Zeitrelais; Antriebe für elektromagnetische Spulen; Elektrische Aktoren; Hydraulische Aktoren.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Direktstreckventile; Drewayventile; Winkelventile; Drehballventile.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Pneumatische Aktoren; Addition; Mittelwertberechnung; Differenzberechnung.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Proportionalität; Inverse Proportionalität; Integration.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Differentialrechnung; Multiplikation; Division; Quadratwurzelbildung.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Funktionsgeneratoren; Zeitfunktionen; Auswahl des höchsten/ niedrigsten Wertes.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Überwachung von oberen/niedrigen Grenzwerten; Kein Aktor angegeben.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Auswahl des mittleren Wertes; Abweichungen; Positive Abweichungen; Negative Abweichungen.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Monitor für hohe/niedrige Werte; Automatische Anpassung.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Automatische Umstellung; Alarmsysteme in DCS-Systemen; Manuelle Einstellungen; Manuelle Umstellung zwischen verschiedenen Signalen, inklusive eines Setpunkts.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Manuelle Umstellung zwischen verschiedenen Signalen; DCS-Geräte/Ausrüstungen; Nutzung von analogen Signalen in digitalen Schaltkreisen.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Logikoperationen; R/S-Flip-Flops (mit Priorität für die Reset-Seite).
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Proportional-/Integrations-/Differentialregler; Proportional-/Integrationsregler; Logikoperationen „UND“.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort.
Weitere Funktionen: Logikoperationen „ODER“; Kreuzung von Signalen.
Beschreibungen zu diesen Geräten finden Sie ebenfalls dort； (Am Schnittpunkt kein Punkt) Schnittstelle, aber keine Verbindung. Anwendung und Schulung von SAMA-Diagrammen. PID-Einzelschleifensteuerungen werden in der industriellen Automatisierung am häufigsten eingesetzt. Der Funktionsablauf besteht darin, dass die Messwerte vor Ort in den PID-Regler eingegeben werden. Im Regler finden anschließend PID-Berechnungen statt, wobei ein Steuersignal erzeugt wird. Dieses Steuersignal wird dann an den Aktor weitergeleitet, um die automatische Steuerung zu gewährleisten. Das SAMA-Diagramm für dieses einstufige PID-Steuerungssystem ist in Abbildung 1 dargestellt: http://yunrun.com.cn/upload/201702/16/201702161850370007.png (1) Es handelt sich dabei um Transmitter für den Wasserspiegel, die Temperatur und den Durchfluss – es handelt sich dabei um analoge Eingangswerte. (2) Für Alarme auf Abweichungen: Wenn der absolute Wert des Unterschieds zwischen dem gemessenen Wert und dem festgelegten Wert einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, wird ein Logik-1-Signal ausgegeben. Der Grund für die Verwendung eines Abweichungsalarms ist, dass im Rahmen des tatsächlichen Regelvorgangs, wenn der zu steuernde Wert einen zu großen Unterschied zum vorgegebenen Wert aufweist, das Steuerungssystem möglicherweise bereits Probleme hat. In solchen Fällen sollte der Automatikmodus deaktiviert werden, damit der Ausgangswert beibehalten wird. Erst wenn der Unterschied zwischen dem gemessenen Wert und dem vorgegebenen Wert wieder im normalen Bereich liegt, kann der Automatikmodus wieder aktiviert werden. Das Hexagon 1 hier ist das Symbol für die Verbindung in der Logikschaltung. Die Ausgabe von (3) ist der Setzwert des Reglers. (4) Dieser Teil umfasst den PID-Regler sowie die Obergrenzen und Untergrenzen für die Ausgabe. (5) Ist das Tracking. Der tatsächliche Rückkopplungswert der Ventilstellung beträgt (10). Da in der Steuerkabine entweder eine Bedienerstation oder ein Handbediengerät verwendet wird, wird der zur DCS-Steuerstation übertragene Rückkopplungswert der Ventilstellung durch das Signal des Handbediengeräts erzeugt – also das sogenannte externe Tracking-Signal (5). Dieses Signal entspricht für das DCS-System einem analogen Eingangssignal; es handelt sich dabei um ein analoges Eingangssignal im Bereich von 1–5 V oder 4–20 mA. (6) Es handelt sich um ein Symbol, das mit dem Logikdiagramm verbunden ist. Es handelt sich dabei um einen externen Tracking-Schalter. Wenn seine Ausgabe den Wert „Logik 1“ annimmt, befindet sich das PID-Modul im Tracking-Zustand. Die Ausgabe des PID-Moduls entspricht dann dem Rückkopplungswert der Ventilposition (externes Tracking-Signal) ； Und wenn die Ausgangslogik 0 ist, kehrt das PID-Modul zu seiner normalen Funktionsweise zurück, und der Ausgang ist dann das Ergebnis der PID-Berechnung. (7) Zur Fehlermeldung: Wenn der Ausgang des PID-Algorithmus zu stark von dem Wert abweicht, der vom Ventil zurückgemeldet wird (der tatsächliche Ausgang des Aktuators vor Ort), könnte das an einem Defekt am Bediengerät oder am Aktuator liegen. In diesem Fall wird ein Alarm ausgelöst. Über logische Schaltungen wird das System dann von automatisch auf manuell umgeschaltet. Der Ausgang bleibt unverändert – oder es kann eine manuelle Anpassung vorgenommen werden. (8) Ist ein Symbol, das mit dem Logikdiagramm verbunden ist und den „Automatisch/Manuell“-Zustand des Bediengeräts darstellt. Wenn der Zustand des Hexagons 5 bei Logik 0 liegt, bedeutet das, dass der Handbediener im manuellen Modus ist und die Steuerungsmenge manuell geregelt wird ； Wenn der Zustand 1 ist, bedeutet das, dass der Handbediener im Automatikmodus ist und die Ausgabe des Systems durch den PID-Modul gesteuert wird. (9) Sind Symbole, die mit dem Logikdiagramm verbunden sind. Von programmiert auf manuell ； Es ist eine programmierte Automatikschaltung. (10) Es handelt sich um ein echtes Rückkopplungssignal, das mit dem Bediengerät zusammenhängt. Wenn kein Bediengerät verwendet wird, wird das Signal direkt in das DCS-System eingespeist, wo es als echtes Rückkopplungssignal für die Ventilstellung dient.
Dieses Ding – man möchte es einfach nur ansehen~~~
Es ist beschädigt und kann nicht repariert werden. Der Besitzer soll lieber ein neues anschaffen
Vielen Dank an den Poster für den Share:handshake