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。
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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
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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
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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。
硫化钠溶液 氧化铜溶液 阀门B 阀门A 计量上料 给料管道 管道 反应容器 比值计算 氧化铜调整后供料量 图 2-3 氧化钠溶液单闭环比值控制自动配料系统框图。
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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。
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