术语 “电气”作为工程和技术领域常用的词汇，它从广义上涵盖了与电力、电子、电路、控制、设备和系统等相关的一系列技术和领域。

电气控制的发展历史：

手动控制阶段： 在工业革命初期，工厂设备和机械多数是通过人工操作和机械传动来实现控制。操作员需要手动调整各种阀门、开关和机械装置来控制生产过程。

继电器控制： 在20世纪初，继电器技术的出现开始改变工业控制。继电器用于实现电气信号的自动化控制，取代了一部分手动控制的步骤，使生产过程更加自动化。

可编程逻辑控制器（PLC）的出现： 1968年，德国的工程师Richard E. Morley首次提出了可编程逻辑控制器（PLC）的概念。PLC将继电器逻辑转化为数字逻辑，通过编程方式实现控制，使得控制系统更加灵活和可编程。PLC的出现极大地推动了工业自动化的发展。

数字化控制与自动化： 随着计算机技术的进步，数字化控制和自动化成为可能。计算机系统逐渐应用于工业控制，引入了先进的控制算法和数据处理能力，使得生产过程更加精确和高效。

网络通信和分布式控制： 1980年代至1990年代，以太网技术的发展使得控制系统能够通过网络进行通信和数据交换。分布式控制系统的概念出现，多个控制器和设备可以通过网络连接并协同工作，实现更大规模的自动化系统。

工业互联网和物联网： 近年来，工业互联网和物联网的兴起推动了工业电气控制的智能化和连接性发展。设备、传感器和系统可以互联互通，实现远程监控、数据分析和智能决策。

人工智能和机器学习： 当前，人工智能（AI）和机器学习技术的应用正在改变工业电气控制的方式。自动化系统可以通过分析大量数据来进行预测、优化和智能决策，提高生产效率和质量。

工业电气控制经历了从手动控制到数字化、自动化、网络化和智能化的演变过程。技术的不断进步使得工业自动化和控制能力不断提升，为生产过程带来更高的效率、精度和可靠性。

认识电气的基础知识：

①水处理行业中常接触的电气元件：（表格形式，左边解释，右边附图）

• 可编程逻辑控制器（PLC）： 用于编程和控制整个水处理过程，实现自动化控制和逻辑运算。一个常见的PLC系统包括中央处理单元（CPU）、输入输出模块（I/O）、存储器、人机界面（HMI）、供电电源（UPS）、拓展模块（I/O拓展）、通信接口、软件编程等。
• 传感器： 包括pH传感器、浊度传感器、温度传感器、压力传感器等，用于监测水质和过程参数。常反馈模拟量信号至PLC内，实现数据程控。
• 执行器： 一种用于控制阀门开闭状态的装置，以实现流量和压力的调节。常反馈开关量信号至PLC内，实现开关程控。
• 变频器（VFD，Variable Frequency Drive）： 用于控制电机的转速，调节泵和风机等设备的输出。
• 计量仪表：用于测量水处理过程中的流量、压力、液位等参数，以便监控和控制流程。常反馈模拟量信号至PLC内，实现数据程控。
• 电力控制柜：包括电力柜、控制柜。其中电力柜以实现电能分配到不同的电路，提供过电流保护、短路保护等功能，主要为强电操作；控制柜实现逻辑控制、自动化任务、数据采集和设备监测，主要为弱电操作。
• 断路器（Circuit Breaker）：一种用于保护电路免受过电流和短路故障影响的电气设备。类似于家用线路的“保险丝”或“熔断器”，区别是工业断路器可重复使用。
• 接触器（Contactor）是一种用于控制大电流电路的开关操作的电气设备。接触器根据其使用的电源类型分为交流接触器和直流接触器，工业中常用于控制较大电流的设备，如电动机、加热器等。
• 继电器（Relay）： 利用小电流控制大电流的开关操作，由线圈（Coil）、触点（Contacts）、运动部件三个重要内容组成。主要利用小电流激活线圈的磁场以推动运动部件吸合触点，从而起到开关的作用。接触器通常与PLC、变频器等其他电气设备配合使用，以实现复杂的控制逻辑和自动化功能。

这些电气元件在水处理行业中共同作用，实现对水处理过程的控制、监测和优化，确保水质符合要求并提高工艺效率。

了解了这些电气元件的基本知识，让我们以EDI系统为例，看看电气系统是如何实现控制的吧。

②EDI电气控制系统

EDI电源柜：主要是实现EDI直流电的输配送，其内部主要含交流接触器、断路器、EDI电源、继电器、接线端子排等电气元件。（配电源柜打开图片）

EDI电源：EDI电源主要有5个功能区，分别是“交流输入”、“直流输出”、“电源解封”、“启动信号”、“报警信号”。（其中启动信号受流量保护开关影响，若EDI模块触发极水低限位流量开关，则继电器常开触点吸合，启动信号断开。）（再找些图片）

在了解了EDI电气控制的基本逻辑后，我们来看看集成式系统在设计中需要有哪些图纸和交互工作吧。

③P&ID图与电气原理图

PID图，全称为管道与仪表图（Piping and Instrumentation Diagram），是一种用于显示工业流程系统中管道、仪表、控制设备、阀门、泵、容器等元件的图纸。

电气原理图（Electrical Schematic Diagram），也称为电气原理线路图、电气原理图纸等，是一种用于表示电气系统中各种电气元件之间关系和工作原理的图纸。

PID图和电气原理图是工程和制造领域中常用的两种图纸类型，虽然它们描述的内容不同，但在水处理项目中经常会有交互关系。

下面以一份简单的PID原理图来给电气控制进行提资。

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