講到水處理技術，大家首先想到的大概是反滲透、EDI、甚至是沉淀池、絮凝沉淀這些東西，但是隨著水處理技術和工業(yè)自動化的同步蓬勃發(fā)展，工業(yè)水處理技術在程控方面也已發(fā)生巨大的變化，今天就讓我們一起來瞧一瞧水處理工業(yè)發(fā)展的電氣部分吧。

術語 “電氣”作為工程和技術領域常用的詞匯，它從廣義上涵蓋了與電力、電子、電路、控制、設備和系統等相關的一系列技術和領域。

電氣控制的發(fā)展歷史：

手動控制階段： 在工業(yè)革命初期，工廠設備和機械多數是通過人工操作和機械傳動來實現控制。操作員需要手動調整各種閥門、開關和機械裝置來控制生產過程。

繼電器控制： 在20世紀初，繼電器技術的出現開始改變工業(yè)控制。繼電器用于實現電氣信號的自動化控制，取代了一部分手動控制的步驟，使生產過程更加自動化。

可編程邏輯控制器.html'>控制器（PLC）的出現： 1968年，德國的工程師Richard E. Morley首次提出了可編程邏輯控制器（PLC）的概念。PLC將繼電器邏輯轉化為數字邏輯，通過編程方式實現控制，使得控制系統更加靈活和可編程。PLC的出現極大地推動了工業(yè)自動化的發(fā)展。

數字化控制與自動化： 隨著計算機技術的進步，數字化控制和自動化成為可能。計算機系統逐漸應用于工業(yè)控制，引入了先進的控制算法和數據處理能力，使得生產過程更加精確和高效。

網絡通信和分布式控制： 1980年代至1990年代，以太網技術的發(fā)展使得控制系統能夠通過網絡進行通信和數據交換。分布式控制系統的概念出現，多個控制器和設備可以通過網絡連接并協同工作，實現更大規(guī)模的自動化系統。

工業(yè)互聯網和物聯網： 近年來，工業(yè)互聯網和物聯網的興起推動了工業(yè)電氣控制的智能化和連接性發(fā)展。設備、傳感器.html'>傳感器和系統可以互聯互通，實現遠程監(jiān)控、數據分析和智能決策。

人工智能和機器學習： 當前，人工智能（AI）和機器學習技術的應用正在改變工業(yè)電氣控制的方式。自動化系統可以通過分析大量數據來進行預測、優(yōu)化和智能決策，提高生產效率和質量。

工業(yè)電氣控制經歷了從手動控制到數字化、自動化、網絡化和智能化的演變過程。技術的不斷進步使得工業(yè)自動化和控制能力不斷提升，為生產過程帶來更高的效率、精度和可靠性。

認識電氣的基礎知識：

①水處理行業(yè)中常接觸的電氣元件：（表格形式，左邊解釋，右邊附圖）

• 可編程邏輯控制器（PLC）： 用于編程和控制整個水處理過程，實現自動化控制和邏輯運算。一個常見的PLC系統包括中央處理單元（CPU）、輸入輸出模塊（I/O）、存儲器、人機界面（HMI）、供電電源（UPS）、拓展模塊（I/O拓展）、通信接口、軟件編程等。
• 傳感器： 包括pH傳感器、濁度傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器等，用于監(jiān)測水質和過程參數。常反饋模擬量信號至PLC內，實現數據程控。
• 執(zhí)行器： 一種用于控制閥門開閉狀態(tài)的裝置，以實現流量和壓力的調節(jié)。常反饋開關量信號至PLC內，實現開關程控。
• 變頻器（VFD，Variable Frequency Drive）： 用于控制電機.html'>電機的轉速，調節(jié)泵和風機.html'>風機等設備的輸出。
• 計量儀表：用于測量水處理過程中的流量、壓力、液位等參數，以便監(jiān)控和控制流程。常反饋模擬量信號至PLC內，實現數據程控。
• 電力控制柜：包括電力柜、控制柜。其中電力柜以實現電能分配到不同的電路，提供過電流保護、短路保護等功能，主要為強電操作；控制柜實現邏輯控制、自動化任務、數據采集和設備監(jiān)測，主要為弱電操作。
• 斷路器（Circuit Breaker）：一種用于保護電路免受過電流和短路故障影響的電氣設備。類似于家用線路的“保險絲”或“熔斷器”，區(qū)別是工業(yè)斷路器可重復使用。
• 接觸器（Contactor）是一種用于控制大電流電路的開關操作的電氣設備。接觸器根據其使用的電源類型分為交流接觸器和直流接觸器，工業(yè)中常用于控制較大電流的設備，如電動機、加熱器等。
• 繼電器（Relay）： 利用小電流控制大電流的開關操作，由線圈（Coil）、觸點（Contacts）、運動部件三個重要內容組成。主要利用小電流激活線圈的磁場以推動運動部件吸合觸點，從而起到開關的作用。接觸器通常與PLC、變頻器等其他電氣設備配合使用，以實現復雜的控制邏輯和自動化功能。

這些電氣元件在水處理行業(yè)中共同作用，實現對水處理過程的控制、監(jiān)測和優(yōu)化，確保水質符合要求并提高工藝效率。

了解了這些電氣元件的基本知識，讓我們以EDI系統為例，看看電氣系統是如何實現控制的吧。

②EDI電氣控制系統

EDI電源柜：主要是實現EDI直流電的輸配送，其內部主要含交流接觸器、斷路器、EDI電源、繼電器、接線端子排等電氣元件。（配電源柜打開圖片）

EDI電源：EDI電源主要有5個功能區(qū)，分別是“交流輸入”、“直流輸出”、“電源解封”、“啟動信號”、“報警信號”。（其中啟動信號受流量保護開關影響，若EDI模塊觸發(fā)極水低限位流量開關，則繼電器常開觸點吸合，啟動信號斷開。）（再找些圖片）

在了解了EDI電氣控制的基本邏輯后，我們來看看集成式系統在設計中需要有哪些圖紙和交互工作吧。

③P&ID圖與電氣原理圖

PID圖，全稱為管道與儀表圖（Piping and Instrumentation Diagram），是一種用于顯示工業(yè)流程系統中管道、儀表、控制設備、閥門、泵、容器等元件的圖紙。

電氣原理圖（Electrical Schematic Diagram），也稱為電氣原理線路圖、電氣原理圖紙等，是一種用于表示電氣系統中各種電氣元件之間關系和工作原理的圖紙。

PID圖和電氣原理圖是工程和制造領域中常用的兩種圖紙類型，雖然它們描述的內容不同，但在水處理項目中經常會有交互關系。

下面以一份簡單的PID原理圖來給電氣控制進行提資。