专注于超细超纯粉碎与分级研究、粉体形状控制与选择性粉碎、粉体表面改性、和粉体工程设备的系统集成

埃尔派球磨分级生产线的DSP系统设计
——球磨分级-山东埃尔派粉体科技

2021-01-29

　　山东埃尔派机械生产的球磨分级生产线控制系统是采用双CPU系统中，其中DSP是信号采集和数据处理的核心，主要用来进行数据采集，完成数据FFT算法和RBF神经网络模型的移植。由于DSP要进行大量的数据运算，采用汇编语言可以提高程序代码的效率，可以节省CPU的时间，满足实时性的要求。该单元主要包括主程序、数据采集中断服务程序和数据处理子程序，下面将分别介绍各子程序的设计。

　　1、控制A/D转换及功率谱计算的程序设计

　　DSP单元进行数据采集是由片上定时器设定定时时间间隔，向采集单元输出A/D启动信号，AD7862 和MAX191模数转换完成后开DSP中断，DSP外部中断服务子程序用于读取 A/D 转换数据。

　　球磨分级生产线的声响和振动信号A/D转换后的数据读入DSP内部，通过FFT计算进行频谱分析，处理计算完成将启动DMA传输数据，DMA将数据传送到外部SRAM存储器中。DMA传输完成将产生传输结束中断。程序从 的存储地址中读取数据然后对数据进行标度变换，转换成实际的物理量，以便进行球磨分级生产线的神经网络的参数预测， 进行数字滤波，这里采用均值滤波的方法。

　　有功功率信号的A/D转换完成后直接以中断方式通知DSP处理器，然后，DSP读取转换的数据，进行标度变换计算，并进行数字滤波处理。其程序流程与声响和振动信号的类似，但没有DMA中断，这里就不再画出。

　　2、负荷预测神经网络模型在 DSP 核上的移植及程序设计

　　根据埃尔派 对于球磨分级生产线神经网络建模研究的结果，当RBF神经网络在PC机上离线训练好后，提取网络各个层的权值和偏置值，按照适当的数据组织方式存入DSP处理器配置的外部RAM存储器中，这时就可以根据RBF神经网络的权值、偏置值和算法原理，将神经网络模型移植在DSP处理器上。

　　将采集并进行了处理的三个球磨分级生产线外部响应信号(声响、振动、有功功率)作为神经网络的输入信号，然后通过程序 神经网络模型的预测计算，计算结果得到神经网络的三个输出：介质充填率、料球比和磨矿浓度，从而 球磨分级生产线内部负荷参数的在线预测计算，神经网络原理在闭路球磨分级生产线中也得到了应用。

　　ALPA的球磨分级生产线，球磨机、分级机配合得当，能够优势互补、效率很高，产量大、运行稳定、产品质量稳定。

　　球磨分级生产线中的球磨机

　　安全按德国矿物加工要求设计;优化了球磨机的长径比;篦板式磨尾出料，出料顺畅，无涨磨现象，筒体无须冷却;衬板和研磨介质，按德国材质要求制作;研磨介质，按产品要求合理配比，高填充率，高效率;优化了驱动器和研磨能耗的匹配，节省能耗;和分级机形成封闭系统，负压运输，无粉尘。

　　球磨分级生产线中的分级机

　　选用埃尔派公司的HTS(FW)多转子分级机;确保更佳的顶点切割;可调节冲洗气流，提高分级效率;物料直接进入分级区不被分级后粗粉混染;优化转子设计达到低能耗;可通过分级机的不同排列调节产品的粒度分布，满足不同产品的技术要求。

　　球磨分级生产线中的定量系统

　　球磨机的给料采用定量系统，即使物料的密度发生变化，也可以稳定给料;分级机的给料采用定量系统，并与球磨机的出料互锁，确保系统运行和产品粒度的稳定性;高精度计量泵，根据产品细度要求，以准确的时间和剂量将研磨助剂喷入磨机内;气流调节阀带有气流测量系统，可实现分级气流的流量和流速准确控制。

　　按矿物量身订制

　　球磨机的选配根据矿物的硬度、可磨性、加工粒度和产量采用非标设计，衬板形状和球(段)级配根据多年工程实践经验量身订制，提高球磨机的研磨效率，降低产品能耗。

　　按细度选机型

　　分级机的选配可根据产品的不同细度选择不同的机型，FW系列分级机可适应于D97：3～20微米产品的分级，FL系列分级机可适应于D97： 8～45微米产品的分级，每台分级机都具有很宽的产品调节范围，市场适应范围广。

　　产品粒度控制灵活

　　当一条生产线同时生产多个品种时，我们可对多台分级机串联使用，通过粗细分级机的优化组合，确保产品的能耗低，粒度分布调整方便， 球磨机的过磨现象低。