西门子(黔西南州)PLC代理商

西门子控制器6ES7312-5BF04-0AB0

网孔电流法：网孔分析法是电路基本分析方法的一种，以网孔电流为待求变量，按KVL建立方程求解电路的方法。一般对于M个网孔，自电阻×本网孔电流 + ∑（±）互电阻×相邻网孔电流 =∑本网孔中电压升。

超网孔分析法的实质是：以网孔电流为变量，选择独立回路列写KVL方程。在此，所选择的独立回路是电路的网孔。在这种情况下，若构成该网孔的支路含有电流源，则必须引入未知电压u。如果在列写KVL方程时，选择避开电流源支路的回路，则可以不引入未知电压u，该回路被称为超网孔。

基尔霍夫电流定律也称为节点电流定律，于1845年由德国物理学家G.R.基尔霍夫（Gustav Robert Kirchhoff，1824～1887）提出，内容是电路中任一个节点上，在任一时刻，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。(又简写为KCL)

今日问题

其中电压节点已经标出来了，选取的网孔电流流向也画出来了。然后就是列公式了。

在我看来上面的公式列的应该是没错。我的下一个问题就是怎么得到网孔电流的等式，列不出来的原因是Ia和Ib两个组成的超网孔，有这两个在的话我不知道该如何得到网孔电流等式

什么是网孔分析法

　　网孔分析法是电路基本分析方法的一种，以网孔电流为待求变量，按KVL建立方程求解电路的方法。

　　根据基尔霍夫定律：可以提供独立的KVL方程的回路数为b-n+1个，网孔只是其中的一组。

　　网孔电流：沿每个网孔边界自行流动的闭合的假想电流。 一般对于M个网孔，自电阻×本网孔电流 + ∑（±）互电阻×相邻。

　　网孔电流 + ∑本网孔中电压升。

　　网孔分析法的分析方法

　　1、选网孔电流为变量，并标出变量方向（常设为顺时针方向）

　　2、按照规律，采用观察法分析网孔

　　a、网孔中电流源视为开路，电压源视为短路。

　　b、以KVL为基础，列出网孔内的自导与互导的电压方程

　　3、解网孔电流

　　4、由网孔电流计算其它待求量

　　注意：电流源及受控源的处理

　　网孔分析法的一般步骤：

　　（1）选定一组网孔，标明网孔电流及其参考方向;

　　（2）以网孔电流的方向为网孔的巡行方向，列写各网孔KVL方程;

　　（3）求解上述方程，得各网孔电流;

　　（4）原电路韭公共支路的电流就等于网孔电流。

　　原电路公共支路的电流等于网孔电流的代数和。

　　网孔分析方程

　　【网孔电流】根据电流的连续性，可以假定一个电流在的网孔中流动，这种电流称为网孔电流，对于电路中每一个结点，网孔电流流入一次又流出一次，所以当以网孔电流作为电路待求变量时，电路的KCL方程自动满足，只需列写b-n+1个网孔的KVL 方程。

　　【网孔分析法】以网孔电流为待求变量，按KVL建立方程求解电路的方法称为网孔分析法。其网孔电流方程也称为网孔方程。

　　【例3-2-1】图3-2-1所示电路列写网孔方程。

　　即为该电路的网孔方程，显然，由此三个方程，可求解网孔电流。

　　网孔电流法的一般步骤

　　① 选网孔为独立回路，并确定其绕行方向；

　　② 以网孔电流为未知量，列写（b-（n-1））KVL方程（直接列出标准形式）；

　　③ 求解上述方程，得到 l 个网孔电流；

　　④ 求各支路电流，再根据题目要求求解其它电路参数；

　　网孔电流法的特点：仅适用于平面电路。

　在棉纺织企业广泛使用喷气织机的情况下，空压站建设是一项重要的辅助工程。在天津纺织园区所有空压站配备的主要设备为离心式空气压缩机、冷冻式空气干燥器，通过储气罐、连接管道和阀门等组成压缩空气供气系统，并配套冷却系统、仪表空气系统，计算机检测系统，以实现空压站为生产一线保证不同压力、不同负荷的用气需求。在此前提下确保合格的供气品质，满足稳定的气源压力，自动调节供气流量等是空压站自动控制的基本任务。随着自动化水平的不断提高，关于建设无人值守空压站的讨论，是一个发展过程中的必然的课题。
　　空气系统自动控制的必要性
　　应用在天纺投资控股有限公司棉纺一工厂的空压站，安装有4台70M3/min 4台，53M3/min 4台，48M3/min 2台，43M3/min 4台离心式空压机和1台42.5M3/min螺杆式空压机，配有相应处理量的冷冻式干燥器。空压机设备自身带有的CMC控制器，能够自动控制和保护主机的运转，自动提示工作信息，具有故障报警和保护停机功能，能自动根据用气量的大小加载或卸载，并配有LCD显示屏供现场观察各工艺参数和设备状态，具有RS422/485通讯接口，可以实现与现场控制室计算机监控系统的完整连接。
　　目前，空压站的自控系统通过西门子S7-300可编程控制器，将部分空压机的实时运行数据通过RS422/485通讯接口采集进PLC控制系统，并将数据传送到现场控制室计算机上进行显示，以代替传统仪表。但是没有对空压机进行控制。
　　空压机设备自带的CMC控制器已经能很好的控制单台空压机，但是不具备对空压系统的整体调控能力。在空压系统中，相对单台空压机的调整，空压系统的整体自动调控具有更重要的意义：
　　■ 单台空压机无法保证空压系统整体供气压力的稳定，而空压系统的整体自控可以有效保持系统内空气压力稳定。
　　■ 整体的负载平衡，减少排气放空，可以节约更多的能源，节省人力成本。
　　■ 可以实现无人操作，根据实际需要自动开机或加载空压机以保持系统压力。
　　■ 可以定时间断地记录空压机运行数据和报警，如跳车、喘振、通讯故障、压力等。
　　在已有的PLC系统中，没有实现空压系统的整体调控功能。由于空压机自带的CMC控制器提供了RS422/485通讯接口，所有的数据采集和控制功能都通过通讯接口来实现，对比原有的控制系统，不需要增加硬件设备的投资，只需要改进和增加控制软件即可实现空压系统的整体控制。
　　除空压机设备外，还可以将与空压机配套的冷冻式干燥器集成到RS422/485网络中来，实现空压供气设备的全面自控。
　　空压站其他系统的自动控制
　　除空压供气系统外，空压站的其他系统也需要进行自动控制，如水循环冷却系统等。这些系统的控制方法与空压供气系统不同，主要是采用传统控制模式。使用仪表采集需要的运行参数，进行数据处理和分析运算后，输出控制信号给执行机构就可以实现系统的自动控制。
　　自动控制具有以下优点：
　　■ 操作简单，可以实现无人值守；
　　■ 良好的实时调节，防止了人为因素滞后；
　　■ 具有高可靠性；
　　■ 减轻工作人员负担；
　　■ 节省人力成本。
　　需要控制的参数和可能的控制方式
　　空压站需要的控制需求；⑴高、低压供气压力控制（机组自动开停控制）； ⑵系统自动排水控制； ⑶循环水液位控制和自动加药控制； ⑷所需压缩空气温度、循环水温度等参数控制等等。
　　空压系统的整体自动调控一般可以使用以下2种方法之一来实现：
　　⑴采用PLC系统进行通讯和控制。
　　⑵可以采用英格索兰公司或自己编制的控制软件。
　　第一种方法可靠性高，适用于工业控制系统。当监控计算机出现故障时，PLC还可以按照设定的程序进行自动控制。
　　第二种方法是通过控制系统的计算机进行单独的分析运算进行控制，它具有较好的灵活性，但缺点是如果出现如计算机死机等故障时，有可能影响系统的正常运行。好在计算机的一般恢复往往不需要太多的时间。
　　除空压供气系统自控外，空压站可与制冷站、热力站系统一起建立设备控制网络，实现集中控制，或与工厂控制中心联网，由控制中心的控制器实时远程监控，实现真正的无人值守。
　　系统构成
　　对于以上讨论，如果需要实现空压站的整体自控，又许多成熟PLC自控系统可以选用，现以ZH公司的PLC自控系统为例。
　　该自控系统选用西门子S7-300系列可编程控制器，带有RS422/485网络接口，支持MODBUS等相关网络通讯协议。该系统可以采用专用工业通讯网络技术实施远程联网。空压站自控设备可根据生产实际情况和各设备的特点，以及可能存在的问题，综合各方面因素后确立分级控制网络的实施方案，如图1所示。
　　■ 硬件配置
　　现场仪表，受控设备、执行器、带有串行通讯接口的设备（如空压机，冷干机等），PLC和监控计算机。
　　■ 软件功能
　　选用专用的工业组态软件（如WINCC或iFIX）用来监视和操作整个生产过程，为控制系统提供通讯、显示及报表管理等功能，各设备控制器自成一子系统，其应用程序功能包括：信息采集，设备控制，故障报警，连锁保护，以及数据处理和通信传输。
　　在系统实施过程中，还可引入故障检测和故障诊断的处理程序，能够提高系统的智能化程度，有利于进一步改善自控系统的有效性和可靠性，通过优化调度策略，软件连锁保护等自动控制功能模式的应用，有望将自动化水平提升到更高层次，可以为确定空压机设备状态检修点提供依据，并由此获得更大的效益。
　　结论
　　总之通过自动化控制可以克服由于人为因素造成的调节滞后等不利因素，减少运行参数的波动，达到减少用工和节约能源的目的。对于提升天纺控股有限公司的整体技术水平是相当重要的。