随着我国化工业的发展,危险化学品的应用范围越来越广。酸作为最被人熟知的危化品之一,在方便人们生活的同时,也隐藏着巨大的安全隐患。由于酸液的危险性质,其在生产、储存、运输、经营、使用等环节均会由于操作不当造成事故,引发经济损失。据调查,小型企业、实验室自动化控制水平较低,更易发生安全事故,因此本文研究并设计了一套小型浓酸自动配液系统。该系统使用机器代替人工配酸,不仅极大的降低了酸液使用时的安全风险,还提高了浓酸配液的精度与效率,为企业安全使用浓酸提供了保障。本文结合国内化工工艺要求,研究并设计了自动配液系统。该系统结合工业配酸工艺,将配酸与分酸分开独立运行,对传动、取液、称重、加水、取盖、分液等机械结构进行设计并装配。本文对浓硫酸稀释工艺进行优化,使用射流器雾化硫酸加液,结合温度传感器与电气比例阀,减缓硫酸温度上升趋势。根据性能要求,本文通过射流泵特性方程计算无量纲参数并完成射流器的设计。在加水环节中,本文使用PID控制,通过PWM技术改变加水流量,实现对加水的精确控制。本文使用粒子群优化算法对PID的参数整定进行优化,不仅提高了控制系统的性能指标,控制效果也得到了显著提升。其次对系统进行电气结构设计,采用PLC作为主控制器,工控机作为上位机,根据系统各机构要求,完成相应的电气接线图。通过对系统的调试,确定了系统各硬件参数。最后以PLC为主体编写系统控制程序,以工控机为主体设计人工交互界面并将工控机作为远程监控系统的服务器端,使得整个配酸过程可观可控。结果表明,自动配液系统配酸浓度误差小于5%,分酸体积误差小于2%,分液时间小于2分钟,整个配液过程实现自动化,操作便捷,运行稳定可靠,符合小型企业、实验室的生产需求,支持监管部门通过远程通讯实时查阅系统工作记录,具有广阔的应用前景,也为国内危化品安全整治提供助力。