基于组态软件的流量比值过程控制系统设计
基于PLC和组态王的流量PID控制
基于PLC和组态王的流量PID控制系统基于PLC和组态王的流量PID控制系统[摘要] 随着我国社会经济的发展，人们生活水平的不断提高,供水系统的建设是其中的一个重要方面，供水的经济性、可靠性、稳定性直接影响到目前人们的正常生活和工作.传统的供水方式普遍存在效率低、可靠性差、自动化程度不高等缺点,难以满足当前经济生活的需要。
本文针对这些问题主要设计了一套由PLC、变频器、等主要设备构成的变频恒流供水及其监控系统。
可以有效地解决传统供水方式中存在的问题，增强了系统的可靠性。
关键词：流量控制 PLC 组态王 PID控制Abstract：With the development of our social economy, the continuous improvement of people’s living standard, the construction of the water supply system is one of the important aspects of water supply of the economy，reliability and stability directly affect the current people’s normal life and work. Traditional way of water supply is widespread, low efficiency，poor reliability and high degree of automation is not weakness，it is difficult to meet the needs of the current economic life. Aiming at these problems mainly devised a composed of PLC，inverter, the main equipment such as variable frequency constant current supply and its monitoring and control system. Can effectively solve the problems existing in the traditional way of water supply, enhanced the reliability of the system.Key words: Flow control PLC King view PID control1.课题要求(1).总体控制要求：可以设计一流量PID控制系统,通过西门子PLC的DA输出，控制变频器频率,可使流量处于一个稳定状态。
基于mcgs的单闭环流量比值控制系统的设计
标题：探究基于MCGS的单闭环流量比值控制系统的设计在当今工业自动化控制系统中，流量控制系统是至关重要的一环。
而基于MCGS（多变量控制系统）的单闭环流量比值控制系统的设计，更是一项挑战而又高效的技术。
本文将从深度和广度探讨该主题，帮助读者更好地理解这一概念。
一、流量控制系统概述1.1 什么是流量控制系统在工业生产中，流体的流动是一个普遍存在的过程，而流量控制系统则是用来准确控制流体的流动速度、流量和压力的系统。
它可以应用在化工、石油、制药等领域，对生产过程起着至关重要的作用。
1.2 流量控制系统的主要组成部分基于MCGS的单闭环流量比值控制系统由哪些主要组成部分组成？（这里可以详细介绍各个部分的功能和作用）二、基于MCGS的单闭环流量比值控制系统的设计2.1 MC基于MCGS的单闭环流量比值控制系统的设计，首当其冲的就是MC （多变量控制系统）。
MC是一种先进的控制系统，它采用多个输入、多个输出（MIMO）的控制方法，相比传统的单变量控制系统（SISO），MC能够更准确地控制流量的比值。
2.2 单闭环流量比值控制系统（这里可以详细描述单闭环流量比值控制系统的特点和设计原理，以及与MC的结合）三、个人观点和理解在我看来，基于MCGS的单闭环流量比值控制系统的设计不仅是技术创新的体现，更是工业自动化控制系统发展的必然趋势。
它将有效提高生产过程的稳定性和效率，为工业生产带来巨大的益处。
总结和回顾通过本文的探讨，我们对基于MCGS的单闭环流量比值控制系统的设计有了更深入的了解。
从流量控制系统的概述，到MC和单闭环流量比值控制系统的设计，再到个人观点和理解，我们获得了全面、深刻和灵活的知识体系。
基于MCGS的单闭环流量比值控制系统的设计是一项充满挑战和机遇的工作，它必将推动工业自动化控制系统向更高水平迈进。
希望本文能够帮助读者更好地理解和应用这一技术，为工业生产带来更大的效益。
在文章中，我尽力多次提及了指定的主题文字“基于MCGS的单闭环流量比值控制系统的设计”，并按照知识的文章格式进行撰写，保证了文章内容的丰富和深度。
基于MCGS的单闭环流量比值控制系统的设计
２所示 。
通 讯 作 者 ： 恒 娟 ， ｍ ｉ ５８ ２ ５ ＠ ｑ ．Ｏ ． 刘 Ｅ ａｌ ７ ７ ７ ８ ｑ Ｃｒ ： ｎ
第 ４期
刘恒娟 ： 于 ＭＣ Ｓ的单 闭环流量 比值控制系统的设计 基 Ｇ
・ ５・ ７
图 ２ 系统 方 框 图
本设 计在传 统 的过 程 控制 需 要 人 工监 测 和人 工调 节 的基础上 ， 加入 了 ＭＣ Ｓ组态 软件 进行 辅 助 Ｇ
Ｑ ／ １ 系统 原理 图如 图 １所示 。 ２Ｑ ＝ 在稳 定状 态 时 ， 副 流 量 满足 工 艺 要求 的 比 主、
２ ＭＣ Ｓ组态 设 计 Ｇ
ＭＣ Ｓ Ｍｏｉ ｒａ ｄ Ｃ ｎ ｏ Ｇ ｎ ｒｔ ｙｔ Ｇ （ ｎｔ ｎ ｏ ｔ ｌ ｅ ｅａ ｄ Ｓｓ ｍ） ｏ ｒ ｅ ｅ
量和质 量 ， 浪费原材 料 ， 环境 污染 ， 造成 甚至 发生生 产 事故 。所 以说 流量 比值控 制 在 现 代工 业 中发挥 着非 常关键 的作用 。
为 了克服 开环 比值系统 存在 的不 足 ， 本设 计在
图 １ 系统 原 理 图
先 设置 好 的 比值使 输 出成 比值 成 比例地变 化 ， 即成
第２ ７卷 第 ４期 ２１ ０ ０年 ８ 月
贵州大学学报（自然科学版 ）
Ｊｕｎｌ ｆ ｕｚｏ ｎｖｒｉ Ｎ ｔｒｌ ｃ ｎｅ） ｏｒａ ｏ ｉ ｕＵ ｉｅ ｔ Ｇ ｈ ｓｙ（ ａ ａ Ｓｉ ｃｓ ｕ ｅ
基于组态软件的流量比值控制系统设计2(精)
工业过程控制课程设计题目: 基于组态软件的流量比值控制系统设计院系名称:电气工程专业班级:自动F0904学生姓名:高文选学号: 200948280418指导教师:郑维设计地点: 31-517设计时间: 2012-06-25~2011-07-01设计成绩:指导教师:本栏由指导教师根据大纲要求审核后,填报成绩并签名。
工业过程控制课程设计任务书七学生姓名高文选专业班级自动F0904 学号200948280418 题目基于组态软件的流量比值过程控制系统设计课题性质课题来源自拟题目指导教师主要内容通过某种组态软件,结合实验室已有设备,按照定值系统的控制要求,根据较快较稳的性能要求,采用单闭环控制结构和PID控制规律,设计一个具有较美观组态画面和较完善组态控制程序的流量比值单回路过程控制系统。
任务要求1. 根据流量比值单回路过程控制系统的具体对象和控制要求,独立设计控制方案,正确选用过程仪表。
2. 根据流量比值单回路过程控制系统A/D、D/A和开关I/O的需要,正确选用过程模块。
3. 根据与计算机串行通讯的需要,正确选用RS485/RS232转换与通讯模块。
4. 运用组态软件,正确设计流量比值单回路过程控制系统的组态图、组态画面和组态控制程序。
5. 提交包括上述内容的课程设计报告。
主要参考资料[1] 组态王软件及其说明文件[2] 邵裕森.过程控制工程.北京:机械工业出版社2000[3] 过程控制教材[4] 辅导资料审查意见指导教师签字:年月日摘要在现代工业生产过程中,工艺上常需要两种或两种以上的物料流量保持一定的比例关系,一旦比例失调,就会影响生产的正常进行,影响产品质量,浪费原料,消耗动力,造成环境污染,甚至产生生产事故。
实现两个或两个以上参数符合一定比例关系的控制系统,称为比值控制系统。
通常以保持两种或几种物料的流量为一定比例关系的系统,称之为流量比值控制系统,这次课程设计的内容就是流量比值过程控制系统。
基于PLC的流量比值控制系统设计
毕业设计开题报告摘要流量比值控制系统的设计，主要是用PLC控制液体的比例，以便提高工业的智能化，通过流量比值控制可以使得工业上液体的混合准确，能够更好地控制液体的比例，节约资源。
本设计采用PLC为核心对液体流量进行控制，通过合理的设计，提高流量控制水平，进而改善流量运行的稳定性，使其更加精确。
本文主要介绍了流量的比值控制系统总体方案设计、设计过程、组成、列出流量控制的流程图，并给出了系统组成框图，分析流量逻辑关系，提出了编程方法。
通过A/D采集模块接收流量计传感器的数据，对采集的相应数据进行处理分析并发出指令，该设计采用PID控制方法，通过PID控制的参数设定及自整定。
根据PI调节的输出与输入的偏差成正比，还与偏差对时间的积分成正比，消除了控制过程中产生的静差。
本设计实现了流量双闭环调节的精确控制，这种控制方法对流量的调节具有较好的稳定性和动态特性。
关键词：流量PLC比值PIDAbstractThe design of flow ratio control system, PLC is mainly used to control the ratio of liquid, in order to improve the intelligence industry, through flow ratio control can make industrial liquid mixing accurate, better able to control liquid ratio, save resources.This design uses PLC as the core of the liquid flow control, through reasonable design, improve the flow of control level, thereby improving the flow stability of ru nning, making them more precise. This paper mainly introduces the flow ratio contro l system scheme design, design process, composition, list the flow chart flow control, an d gives the block diagram of the system, analyzes the flow of logic relation, put fort the programming method. Receiving flow meter sensor through the A/D acquisition m odule data, the corresponding data processing analysis and instruction, the design adopt PID control method, setting and tuning the parameters of PID control. According to the deviation of output and input is proportional to the PI regulation, also with the deviati on on time is proportional to the integral, and eliminates the static error generated in the control process.This design realizes the accurate control of flow of double closed loop regulation, this control method has better stability and dynamic characteristics of flow regulation.Key words：Flow PLC Ratio PID目录第1章绪论 (1)1.1课题研究的目的意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3论文研究内容 (2)第2章系统控制方案设计 (3)2.1系统整体方案的设计 (3)2.1.1方案论证 (3)2.1.2方案选择 (4)2.1.3双闭环比值控制系统的结构 (4)2.2双闭环比值控制系统的特点与分析 (5)2.3控制方案的比较和确定 (6)2.4流量比值控制系统的组成及原理图 (6)2.5流量比值系统控制流程 (8)第3章系统的硬件设计 (9)3.1PLC的基本知识 (9)3.1.1PLC硬件介绍 (9)3.1.2编程语言 (10)3.2设备的选型 (10)3.2.1PLC及其转换模块的选型 (11)3.2.2变频器的选型 (13)3.2.3水泵电机的选型 (15)3.2.4电磁流量计的选型 (16)3.2.5调节阀的选型 (17)3.3系统主电路分析及其设计 (18)第4章系统的软件设计 (20)4.1流量比值控制逻辑图 (20)4.2系统I/O分配 (20)4.3系统I/O接线图 (21)4.4系统控制过程 (21)4.4.1程序初始化与故障分析 (21)4.4.2PID初始化及程序分析 (23)第5章仿真设计 (25)5.1组态王介绍 (25)5.2组态画面 (25)Ⅰ5.3监控画面 (25)第6章结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附录 (31)附录A外文资料 (31)附录B电路总图 (42)附录C流程图 (43)附录D程序 (44)Ⅱ石家庄铁道大学四方学院毕业设计第1章绪论1.1 课题研究的目的意义在生产过程、科学研究和其他产业领域中，可编程序自动控制技术的应用都是十分广泛的，在自动控制的设备中，可编程序自动控制亦比其它的控制方法使用得更普遍。
基于流量比值智能仪表控制系统设计课题论文 精品
安庆师范学院设计课题《基于流量比值智能仪表控制系统设计》物理与电气工程学院2013年 6 月 12 日摘要本文首先分析了实际工业生产过程中比值控制的意义和重要性,然后提出了流量比值控制系统的设计方案并在引入MCGS组态软件辅助控制的基础上加以研制,最后阐述了该系统调试的原理与步骤。
利用AI808 智能仪表对锅炉的液位- 进水流量进行比值控制, 以组态软件MCGS实现上位机对现场进行实时组态、监控。
根据系统的工艺要求及实际需要，提出了流量比值控制的设计方案及硬件实施，着重说明了工控组态软件在设计开发计算机流量比值控制系统的应用。
实际运行结果表明，系统不仅能够实现按不同比值关系进行控制，且使主、从动量均有较强的抗扰动能力，具有一定的实际应用价值。
关键词：比值控制,MCGS组态软件,AI-808智能调节器AbstractThis paper analyzes the significance and importance of the actual industrial processes ratio control, flow ratio control system design and then proposed to be developed on the basis of the introduction of theMCGS for auxiliary control, and finally elaborated the principle of the system debugging step. AI808 smart meter level of the boiler - water flow ratio control MCGS host computer in real-time on-site configuration, monitoring, configuration software.The design and the implementation proposal of current capacity ratio control were proposed according to the technological requirement of the systern and actual need in the paper and application of industrial control configuration software on designing and developing the flow ratio control system was highlighted. The results showed that the system can not only realize the different ratio control, but also enable the main and sub momentum to have strong noise-immune dynamic ability. It has certain practical application value. Keywords: Ratio control; MCGS configuration software; AI-808 intelligent regulator目录摘要........................................ 错误！未定义书签。
基于组态王的流量比值过程控制系统设计
工业过程控制课程设计任务书目录目录 (I)1设计目的与要求. (1)1.1设计目的. (1)1.2设计要求. (1)2系统结构设计. (2)2.1控制方案. (2)2.2系统结构流程图. (2)3过程仪表选择. (3)3.1流量检测传感器 (3)3.2电动调节阀 (4)3.3过程模块 (4)4系统组态设计. (5)4.1组态图. (5)4.2组态画面 (6)4.3数据字典. (8)4.4应用程序. (10)4.5动画连接. (12)5结论 (13)6参考文献 (14)7致 (14)1设计目的与要求1.1设计目的通过某种组态软件，结合实验室已有设备，按照定值系统的控制要求，根据较快较稳的性能要求，采用单闭环控制结构和PID 控制规律，设计一个具有较美观组态画面和较完善组态控制程序的流量比值单回路过程控制系统。
1.2设计要求1.根据流量比值单回路过程控制系统的具体对象和控制要求，独立设计控制方案，正确选用过程仪表。
2.根据流量比值单回路过程控制系统A/D、D/A 和开关I/O 的需要，正确选用过程模块。
3.根据与计算机串行通讯的需要，正确选用RS485/RS232转换与通讯模块。
4.运用组态软件，正确设计流量比值单回路过程控制系统的组态图、组态画面和组态控制程序。
5.提交包括上述容的课程设计报告。
2系统结构设计2.1控制方案根据设计要求，系统采用单闭环比值控制。
在控制两种物料的比值系统中，起主导作用的物料流量称为主动量，跟随主动量而变化的物料流量称为从动量。
设本系统中液体A 为主动量，液体B 为从动量。
将从动量用一个闭环包括进去，而主动量开环。
将液体A 的流量y1 通过比值控制器k 作为闭环回路的输入量。
所以从动量B 的给定是ky1，因为y1开环，故y2要随着y1的变化而变化，即从动量B 是一个随动控制系统。
2.2系统结构流程图图2.1 系统结构图上图为系统结构图。
当打开液体A 的阀门，流量检测传感器测出其流量值，经变送单元送至比值器，比值器的输出与液体B 流量测量变送送出的流量值相减，其偏差作为液体B 流量控制器的输入值，控制器的输出用来控制调节阀，—从而使液体B的流量得到了控制。
基于PLC的流量比值控制系统设计
毕业设计开题报告摘要流量比值控制系统的设计，主要是用PLC控制液体的比例，以便提高工业的智能化，通过流量比值控制可以使得工业上液体的混合准确，能够更好地控制液体的比例，节约资源。
本设计采用PLC为核心对液体流量进行控制，通过合理的设计，提高流量控制水平，进而改善流量运行的稳定性，使其更加精确。
本文主要介绍了流量的比值控制系统总体方案设计、设计过程、组成、列出流量控制的流程图，并给出了系统组成框图，分析流量逻辑关系，提出了编程方法。
通过A/D采集模块接收流量计传感器的数据，对采集的相应数据进行处理分析并发出指令，该设计采用PID控制方法，通过PID控制的参数设定及自整定。
根据PI调节的输出与输入的偏差成正比，还与偏差对时间的积分成正比，消除了控制过程中产生的静差。
本设计实现了流量双闭环调节的精确控制，这种控制方法对流量的调节具有较好的稳定性和动态特性。
关键词：流量PLC比值PIDAbstractThe design of flow ratio control system, PLC is mainly used to control the ratio of liquid, in order to improve the intelligence industry, through flow ratio control can make industrial liquid mixing accurate, better able to control liquid ratio, save resources.This design uses PLC as the core of the liquid flow control, through reasonable design, improve the flow of control level, thereby improving the flow stability of ru nning, making them more precise. This paper mainly introduces the flow ratio contro l system scheme design, design process, composition, list the flow chart flow control, an d gives the block diagram of the system, analyzes the flow of logic relation, put fort the programming method. Receiving flow meter sensor through the A/D acquisition m odule data, the corresponding data processing analysis and instruction, the design adopt PID control method, setting and tuning the parameters of PID control. According to the deviation of output and input is proportional to the PI regulation, also with the deviati on on time is proportional to the integral, and eliminates the static error generated in the control process.This design realizes the accurate control of flow of double closed loop regulation, this control method has better stability and dynamic characteristics of flow regulation.Key words：Flow PLC Ratio PID目录第1章绪论 (1)1.1课题研究的目的意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3论文研究内容 (2)第2章系统控制方案设计 (3)2.1系统整体方案的设计 (3)2.1.1方案论证 (3)2.1.2方案选择 (4)2.1.3双闭环比值控制系统的结构 (4)2.2双闭环比值控制系统的特点与分析 (5)2.3控制方案的比较和确定 (6)2.4流量比值控制系统的组成及原理图 (6)2.5流量比值系统控制流程 (8)第3章系统的硬件设计 (9)3.1PLC的基本知识 (9)3.1.1PLC硬件介绍 (9)3.1.2编程语言 (10)3.2设备的选型 (10)3.2.1PLC及其转换模块的选型 (11)3.2.2变频器的选型 (13)3.2.3水泵电机的选型 (15)3.2.4电磁流量计的选型 (16)3.2.5调节阀的选型 (17)3.3系统主电路分析及其设计 (18)第4章系统的软件设计 (20)4.1流量比值控制逻辑图 (20)4.2系统I/O分配 (20)4.3系统I/O接线图 (21)4.4系统控制过程 (21)4.4.1程序初始化与故障分析 (21)4.4.2PID初始化及程序分析 (23)第5章仿真设计 (25)5.1组态王介绍 (25)5.2组态画面 (25)Ⅰ5.3监控画面 (25)第6章结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附录 (31)附录A外文资料 (31)附录B电路总图 (42)附录C流程图 (43)附录D程序 (44)Ⅱ石家庄铁道大学四方学院毕业设计第1章绪论1.1 课题研究的目的意义在生产过程、科学研究和其他产业领域中，可编程序自动控制技术的应用都是十分广泛的，在自动控制的设备中，可编程序自动控制亦比其它的控制方法使用得更普遍。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《过程控制工程》课程设计报告书课题名称基于组态软件的流量比值过程控制系统设计姓名学号专业指导教师机电与控制工程学院年月日摘要随着科学技术的快速发展，人们对过程控制提出了更高的要求，在许多生产过程中，要求两种或两种以上的物料流量成一定的比例关系混合进行反应，对物料比例的要求甚为严格，如果不能满足要求，或是比例失和调，将会导致产品的质量达不到要求，以致造成损失，严重时会导致事故的发生.研究比值控制系统很有必要，提高比值控制系统的精度及水平具有深远的意义。
根据系统的工艺要求及实际需要，提出了流量比值控制的设计方案，因为组态王开发监控系统软件具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点，本设计着重说明了组态王在设计开发流量比值控制系统中的应用。
单闭环比值控制系统是在开环比值控制系统上增加对副物料的闭环控制回路，用以实现主、副物料的比值保持不变该控制系统能保证主、副物料的流量比值不变，同时，系统结构简单，因此在工业生产过程自动化中应用较广。
此文主要讲的是强碱氢氧化钠的单闭环流量控制法。
实际运行结果表明，系统不仅能按比值关系进行控制，而且具有较强的抗干扰能力。
该设计可以用于化工厂，制药等场所。
关键字：单闭环比值控制系统设计主副物料工业生产过程任务书1. 根据双容液位单回路过程控制系统的具体对象和控制要求，独立设计控制方案，正确选用过程仪表。
2. 根据双容液位单回路过程控制系统A/D、D/A和开关I/O的需要，正确选用过程模块。
3. 根据与计算机串行通讯的需要，正确选用RS485/RS232转换与通讯模块。
4. 运用组态软件，正确设计双容液位单回路过程控制系统的组态图、组态画面和组态控制程序。
5. 提交包括上述内容的课程设计报告。
目录1.绪论 (1)2.方案论证....................... ... .. (3)3.方案说明 ......................... ... .. (6)4.硬件方案......................................... (7)5.软件设计......................................... (9)6.调试 ........................................ (16)7.心得 .................................. ..... .. (17)8.致谢........................................ . (18)9.参考文献 (19)10．附录....................................... . (20)1 绪论在工业生产过程当中，有很多是要求两种或多种物料成一定比例关系，一旦比例失调，会影响生产的正常进行，影响产品质量，浪费原料，消耗动力，造成环境污染，甚至产生生产事故，所以严格控制其比例，对于安全生产来说是十分重要的。
特别是在产品生产中，经常需要两种或两种以上的物料按一定比例混合或进行生产，如果比例失调，轻则造成产品质量不合格，重则会造成生产事故或发生人身伤害，给企业带来较大的损失。
实现两个或两个以上参数符合一定比例关系的控制系统,称为比值控制系统.由于过程工业中大部分物料都是以气态,液态或混合的流体状态在密闭管道,容器中进行能量传递与物质交换,所以保持两种或几种物料的比例实际上是保持两种或几种物料的流量比例关系,因此比值控制系统一般是指流量比值控制系统.在需要保持比值关系的两种物料中,必有一种物料处于主导地位,这种物料称之为主物料,表征这种物料的参数称之为主动量。
由于在生产过程控制中主要是流量比值控制系统,所以主动量也称为主流量,用Q1表示；而另一种物料按主物料进行配比,在控制过程中随主物料而变化；因此称为从物料,表征其特性的参数称为从动量或副流量,用Q2表示。
一般情况下,总是把生产中主要物料定为主物料。
在有些场合,以不可控物料定为主物料,用改变可控物料即从物料来实现它们之间的比值关系。
比值控制系统就是要实现副流量Q2与主流量Q1成一定比值关系,满足如下关系式:K=Q2/Q1，式中K为副流量与主流量的流量比值。
本课程设计主要针对工业上优质氢氧化钠的生产，介绍的是一种单闭环流量比值控制系统，利用该系统，利用单闭环比值随动控制实现氢氧化钠生产中氧化铜溶液的自动配料。
通过检测在硫酸钠溶液中按一定比例自动连续地掺加氧化铜溶液的多少。
利用单闭环比值控制的方式可以实现氧化铜溶液与硫酸钠溶液比例的恒定，达到了提高氢氧化钠质量的目的,同时生产生成的硫化铜经过焙烧氧化后可以循环利用。
由此得到合格的产品和安全的生产过程。
经实验和实践运行，证明该系统具有结构简单、稳态误差小、控制精度高等优点。
2.方案论证2.1 控制方案2.1.1 方案比较比值控制系统在实际生产中，可以根据实际情况选择不同的控制方案，比值系统的类型主要有开环比值控制系统，单闭环比值控制系统，双闭环比值控制系统几种。
方案一：开环比值控制系统是最简单的比值控制系统其系统组成如图2-1 所示，整个系统是一个开环控制系统。
图2-1（1）工艺流程图（2）开环比值控制系统原理图方案二：根据比值系统的类型来设计生产氢氧化钠的控制系统，由单闭环比值控制系统原理设计的系统框图如图2-2 所示。
图2-2 单闭环流量比值控制系统原理框图2.1.2 方案论证就所设计的两种方案的方框图来看，明显可以看出方案二较之于方案一复杂，选用的设备也更多，但对于实际生产，生产效率和质量十分重要，因此对系统的稳定性和精确度要求较高，下面就这些因素对两个方案进行论证。
方案一的开环比值控制方案对副物料氧化铜溶液本身无抗干扰能力，只能适用于副物料较平稳且要求不高的场合。
实际生产过程中，副物料的干扰常常是不可避免的，因此生产上很少采用开环比值控制方案。
方案二的单闭环流量比值控制系统，与串级控制系统很相似，但功能很是不同。
可以见得，系统中没有主对象和主调节器，这是单闭环比值控制系统在结构上与串级不同的地方，串级中的副变量是调节变量到被控变量之间总对象的一个中间变量，而比值中，副流量不会影响主流量，这是两者之间本质上的区别。
经过分析，当系统处于稳态时，比值关系是比较精确的；在动态过程中，比值关系相对而言不够精确。
另外，如果主流量处于不变的状态，副流量控制系统又相当于一个定值控制系统。
2.1.3 方案选择通过前面方案的论证可知，开环比值控制系统适用于稳定性要求不高，扰动小的工业场合。
而单比值闭环控制系统它不但能实现副流量跟随主流量的变化而变化，而且可以克服副流量本身的干扰对比值的影响，因此主副流量的比值较为精确。
设计针对控制对象，主流量选择为硫化钠溶液，而副流量则选择是氧化铜溶液，实际生产中，由于这两种化学成分并不十分稳定，因而可能造成扰动频繁，并且属于负荷变化较大。
经过分析，选择方案二的单闭环流量比值控制系统来设计该生产控制系统。
如下图所示的原理方框图2-3。
图2-3 氧化钠溶液单闭环比值控制自动配料系统框图。
3. 方案说明3.1 设计目的通过组态王软件，结合实验设备，按照定制系统的控制要求，根据较快较稳的性能要求，采用单闭环控制结构和PID 控制规律，设计一个具有美观组态画面和较完善组态控制结构程序的液位单回路过控制系统。
3.2 控制要求1. 根据流量比值单回路过程控制系统的具体对象和控制要求，独立设计控制方案，正确选用过程仪表。
2. 根据流量比值单回路过程控制系统A/D、D/A 和开关I/O 的需要，正确选用过程模块。
3. 根据与计算机串行通讯的需要，正确选用RS485/RS232 转换与通讯模块。
4. 运用组态软件，正确设计流量比值单回路过程控制系统的组态图、组态画面和组态控制程序。
4 硬件方案4.1 流量检测传感器本设计当中采用工业用的LDS-10S 型电磁流量传感器，公称直径10mm，流量0～0.3m3/h，压力1.6Mpmax,4-20mA 标准信号输出。
可与显示，记录仪表，积算器或调节器配套。
它的优点：1.采用整体焊接结构，密封性能好；2.结构简单可靠，内部无活动部件，几乎无压力损失；3.采用低频矩形波励磁，抗干扰性能好，零点稳定；4.仪表反应灵敏，输出信号与流量成线性关系，量程比宽；流量转换器采用LDZ-4 型电磁流量转换器，与LDS-10S 型电磁流量传感器配套使用，输入信号：0～0.4 输出信号：4～20mA DC，允许负载电阻为0~750 Ω，基本误差：输出信号量程的±0.5%。
4.2 电动调节阀采用电动调节阀对控制回路的液体的流量进行调节。
采用德国PS 公司进口的PSL202 型智能电动调节阀，无需配伺服放大器，驱动电路采用高性能稀土磁性材料制造的同步电机运行平稳，体积小，力矩大，抗堵转，控制精度高。
控制单元与执行机构一体化，可靠性高、操作方便，并可与计算机配套使用，组成最佳调节回路。
由输入控制信号4~20mA 及单相电源即可控制运转实现对压力流量温度液位等参数的调节，具有体积小，重量轻，连线简单，泄漏量少的优点。
采用PS 电子式直行程执行机构，4~20mA 阀位反馈信号输出双导向单座柱塞式阀芯，流量具有等百分比特性，直线特性和快开特性，阀门采用柔性弹簧连接，可预置阀门关断力，保证阀门的可靠关断防止泄漏。
性能稳定可靠，控制精度高，使用寿命长等优点。
4.3 过程模块采用牛顿7000 系列远程数据采集模块作为计算机控制系统的数据采集通讯过程模块。
牛顿7000 系列模块体积小，安装方便，可靠性高。
D/A 模块采用牛顿7024，四通道模拟输出模块，电流输出4~20mADC，电压输出1~5VDC，精度14 位。
使用7024 模块的1 通道I01 作为可控硅的电压控制通道。
A/D 模块采用牛顿7017，八通道模拟输入模块，电压输入1~5VDC。
使用7024 模块的1 通道IN1 作为A 流量信号检测输入通道，7024 模块的2 通道IN2 作为B 流量信号检测信号输入通道。
通信模块采用牛顿7520。
RS232 转换485 通讯模块。
使用RS-232/RS485 双向协议转换，转速为300~115200bps，可长距离传输。
控制回路中电磁阀的开关量输出模块采用牛顿7043，16 通道非隔离集电极开路输出模块。
最大集电极开路电压30V，每通道输出电流100mA，可直接驱动电磁阀设备。
4.4变频器采用西门子MICROMASTER 440 是用于控制三相交流电动机速度的变频器系列。
该系列有多种型号，额定功率范围从120W 到200kW 恒定（转矩CT 控制方式），或者可达250kW（可变转矩VT 控制方式），供用户选用。