講到水處理技術(shù)，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(shù)和工業(yè)自動(dòng)化的同步蓬勃發(fā)展，工業(yè)水處理技術(shù)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(shù)語 “電氣”作為工程和技術(shù)領(lǐng)域常用的詞匯，它從廣義上涵蓋了與電力、電子、電路、控制、設(shè)備和系統(tǒng)等相關(guān)的一系列技術(shù)和領(lǐng)域。

電氣控制的發(fā)展歷史：

手動(dòng)控制階段： 在工業(yè)革命初期，工廠設(shè)備和機(jī)械多數(shù)是通過人工操作和機(jī)械傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)控制。操作員需要手動(dòng)調(diào)整各種閥門、開關(guān)和機(jī)械裝置來控制生產(chǎn)過程。

繼電器控制： 在20世紀(jì)初，繼電器技術(shù)的出現(xiàn)開始改變工業(yè)控制。繼電器用于實(shí)現(xiàn)電氣信號(hào)的自動(dòng)化控制，取代了一部分手動(dòng)控制的步驟，使生產(chǎn)過程更加自動(dòng)化。

可編程邏輯控制器.html'>控制器（PLC）的出現(xiàn)： 1968年，德國(guó)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(zhuǎn)化為數(shù)字邏輯，通過編程方式實(shí)現(xiàn)控制，使得控制系統(tǒng)更加靈活和可編程。PLC的出現(xiàn)極大地推動(dòng)了工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展。

數(shù)字化控制與自動(dòng)化： 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)字化控制和自動(dòng)化成為可能。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)逐漸應(yīng)用于工業(yè)控制，引入了先進(jìn)的控制算法和數(shù)據(jù)處理能力，使得生產(chǎn)過程更加精確和高效。

網(wǎng)絡(luò)通信和分布式控制： 1980年代至1990年代，以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展使得控制系統(tǒng)能夠通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信和數(shù)據(jù)交換。分布式控制系統(tǒng)的概念出現(xiàn)，多個(gè)控制器和設(shè)備可以通過網(wǎng)絡(luò)連接并協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的自動(dòng)化系統(tǒng)。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)： 近年來，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的興起推動(dòng)了工業(yè)電氣控制的智能化和連接性發(fā)展。設(shè)備、傳感器.html'>傳感器和系統(tǒng)可以互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析和智能決策。

人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)： 當(dāng)前，人工智能（AI）和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的應(yīng)用正在改變工業(yè)電氣控制的方式。自動(dòng)化系統(tǒng)可以通過分析大量數(shù)據(jù)來進(jìn)行預(yù)測(cè)、優(yōu)化和智能決策，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

工業(yè)電氣控制經(jīng)歷了從手動(dòng)控制到數(shù)字化、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的演變過程。技術(shù)的不斷進(jìn)步使得工業(yè)自動(dòng)化和控制能力不斷提升，為生產(chǎn)過程帶來更高的效率、精度和可靠性。

認(rèn)識(shí)電氣的基礎(chǔ)知識(shí)：

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(gè)水處理過程，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制和邏輯運(yùn)算。一個(gè)常見的PLC系統(tǒng)包括中央處理單元（CPU）、輸入輸出模塊（I/O）、存儲(chǔ)器、人機(jī)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(cè)水質(zhì)和過程參數(shù)。常反饋模擬量信號(hào)至PLC內(nèi)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)程控。
• 執(zhí)行器： 一種用于控制閥門開閉狀態(tài)的裝置，以實(shí)現(xiàn)流量和壓力的調(diào)節(jié)。常反饋開關(guān)量信號(hào)至PLC內(nèi)，實(shí)現(xiàn)開關(guān)程控。
• 變頻器（VFD，Variable Frequency Drive）： 用于控制電機(jī).html'>電機(jī)的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)泵和風(fēng)機(jī).html'>風(fēng)機(jī)等設(shè)備的輸出。
• 計(jì)量?jī)x表：用于測(cè)量水處理過程中的流量、壓力、液位等參數(shù)，以便監(jiān)控和控制流程。常反饋模擬量信號(hào)至PLC內(nèi)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)程控。
• 電力控制柜：包括電力柜、控制柜。其中電力柜以實(shí)現(xiàn)電能分配到不同的電路，提供過電流保護(hù)、短路保護(hù)等功能，主要為強(qiáng)電操作；控制柜實(shí)現(xiàn)邏輯控制、自動(dòng)化任務(wù)、數(shù)據(jù)采集和設(shè)備監(jiān)測(cè)，主要為弱電操作。
• 斷路器（Circuit Breaker）：一種用于保護(hù)電路免受過電流和短路故障影響的電氣設(shè)備。類似于家用線路的“保險(xiǎn)絲”或“熔斷器”，區(qū)別是工業(yè)斷路器可重復(fù)使用。
• 接觸器（Contactor）是一種用于控制大電流電路的開關(guān)操作的電氣設(shè)備。接觸器根據(jù)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(shè)備，如電動(dòng)機(jī)、加熱器等。
• 繼電器（Relay）： 利用小電流控制大電流的開關(guān)操作，由線圈（Coil）、觸點(diǎn)（Contacts）、運(yùn)動(dòng)部件三個(gè)重要內(nèi)容組成。主要利用小電流激活線圈的磁場(chǎng)以推動(dòng)運(yùn)動(dòng)部件吸合觸點(diǎn)，從而起到開關(guān)的作用。接觸器通常與PLC、變頻器等其他電氣設(shè)備配合使用，以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制邏輯和自動(dòng)化功能。

這些電氣元件在水處理行業(yè)中共同作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)水處理過程的控制、監(jiān)測(cè)和優(yōu)化，確保水質(zhì)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(shí)，讓我們以EDI系統(tǒng)為例，看看電氣系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)控制的吧。

②EDI電氣控制系統(tǒng)

EDI電源柜：主要是實(shí)現(xiàn)EDI直流電的輸配送，其內(nèi)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(gè)功能區(qū)，分別是“交流輸入”、“直流輸出”、“電源解封”、“啟動(dòng)信號(hào)”、“報(bào)警信號(hào)”。（其中啟動(dòng)信號(hào)受流量保護(hù)開關(guān)影響，若EDI模塊觸發(fā)極水低限位流量開關(guān)，則繼電器常開觸點(diǎn)吸合，啟動(dòng)信號(hào)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(tǒng)在設(shè)計(jì)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(tǒng)中管道、儀表、控制設(shè)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(tǒng)中各種電氣元件之間關(guān)系和工作原理的圖紙。

PID圖和電氣原理圖是工程和制造領(lǐng)域中常用的兩種圖紙類型，雖然它們描述的內(nèi)容不同，但在水處理項(xiàng)目中經(jīng)常會(huì)有交互關(guān)系。

下面以一份簡(jiǎn)單的PID原理圖來給電氣控制進(jìn)行提資。