隨著球磨機(jī)生產(chǎn)工藝的日益提升，紅星機(jī)器也致力于依托自己的科研力量開發(fā)出更好、更新的產(chǎn)品出來。球磨機(jī)在磨礦生產(chǎn)過程中，始終要面臨的就是料位和功率這樣一對矛盾。那么，怎么解決這樣的矛盾呢？為此，球磨機(jī)的生產(chǎn)很有必要采用自動料位技術(shù)。

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那么，什么是自動料位呢？首先，先來了解一下球磨機(jī)的料位—功率特性。業(yè)內(nèi)公認(rèn)的球磨機(jī)功率與料位的相互關(guān)系可以這樣表述：隨著球磨機(jī)內(nèi)料位的增高，球磨機(jī)功率也相應(yīng)增加，球磨機(jī)的產(chǎn)量也相應(yīng)提高，因此給料量與產(chǎn)量可以隨時平衡，球磨機(jī)的工作狀態(tài)是自穩(wěn)的。當(dāng)料位繼續(xù)增到某一值時，球磨機(jī)功率達(dá)到大。隨著料位進(jìn)一步提高，功率下降，產(chǎn)量卻繼續(xù)提高。當(dāng)產(chǎn)量達(dá)到大之后，料位繼續(xù)增加，則球磨機(jī)功率和產(chǎn)量均下降。由于料位升高產(chǎn)量反而下降，球磨機(jī)的工作狀態(tài)是不自穩(wěn)的。因此不能工作在手動狀態(tài)。在手動方式下，球磨機(jī)只能工作在功率大的左側(cè)，實際上由于料位沒有靈敏可靠的測量手段，實際運行點遠(yuǎn)達(dá)不到大出力點。這就是習(xí)慣運行方式的缺陷。在料位曲線上的相應(yīng)區(qū)域稱之為習(xí)慣運行區(qū)，在這個區(qū)域鋼球的消耗能量約有50%左右，即鋼球的能量約有50%左右是無效的。

出力點右側(cè)磨煤機(jī)消耗功率比習(xí)慣運行區(qū)小，產(chǎn)量卻比習(xí)慣運行區(qū)大。在這個區(qū)域鋼球的能量不足25%是無效的。但是磨煤機(jī)在這個狀態(tài)下的工作是不自穩(wěn)的，只有在自動控制條件下才能正常工作。這個區(qū)域紅星機(jī)器定之為優(yōu)化運行區(qū)。從以上分析可以知道，優(yōu)化運行區(qū)與習(xí)慣運行區(qū)的實際差別就是料位高，或者說是“存煤煤大”。磨煤機(jī)內(nèi)的煤量直接影響的磨煤機(jī)功率、產(chǎn)量和無效損耗。只要控制料位在適當(dāng)位置，磨煤機(jī)消耗的無效功率小，產(chǎn)量發(fā)反而提高。所以磨煤機(jī)經(jīng)濟(jì)運行問題就變成了料位的控制問題。

所以，可以這樣說，球磨機(jī)的自動料位裝置是球磨機(jī)可以節(jié)能降耗的首要保障。那么，自動料位裝置是如何工作的呢？紅星機(jī)器生產(chǎn)的音頻球磨機(jī)料位自動裝置，是在球磨機(jī)優(yōu)化運行的理論建立起來的。料位是指球磨機(jī)運行時的載料量，即磨煤機(jī)內(nèi)煤的體積減去鋼球所占容積之比。這種監(jiān)控系統(tǒng)的目的不在于精確地測量料位，而在于通過自動控制使球磨機(jī)運行在很好的料位下。監(jiān)控系統(tǒng)的核心設(shè)備是TCS-200球磨機(jī)料位監(jiān)控裝置，該裝置是基于很先進(jìn)的MCS-96系列單片機(jī)的智能型裝置。通過安裝在球磨機(jī)罐體外的音頻傳感器接收罐體的噪音，傳感器將接收的罐體噪音信號輸入裝置的音頻電路進(jìn)行預(yù)處理，通過A/D轉(zhuǎn)換變?yōu)閿?shù)字信號，單片機(jī)的微處理器對數(shù)字信號進(jìn)行處理，得到料位的標(biāo)征量，實現(xiàn)料位的測量，且很好地解決了抗干擾問題，因此測量結(jié)果不受周圍環(huán)境噪音的影響。裝置輸出控制信號給給料機(jī)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，控制給料機(jī)給料速度，實現(xiàn)給料自動。并通過特有的自尋優(yōu)功能實現(xiàn)球磨機(jī)料位定值、出力或經(jīng)濟(jì)運行。同時該裝置還具有料位及相關(guān)量的越限報警功能，使系統(tǒng)十分可靠。

當(dāng)手操器在手動裝置時，裝置處于手動方式，給料速度由運行人員用手操器給定。當(dāng)手操器在自動方式時，裝置處于自動方式。通常使用兩種自動方式：一是經(jīng)濟(jì)自尋優(yōu)控制，通過面板可以設(shè)置經(jīng)濟(jì)出力控制方式，在球磨機(jī)和給料機(jī)均處于合閘狀態(tài)時，將手操器切到自動位置，系統(tǒng)即進(jìn)入相應(yīng)的自尋優(yōu)控制方式，即球磨機(jī)在不同物料質(zhì)地、濕度線度，隨時保持料位，使球磨機(jī)運行在經(jīng)濟(jì)狀態(tài)，經(jīng)濟(jì)狀態(tài)是指出力與電耗之比大，即制粉電耗小。二是料位定值控制，通過面板可以設(shè)置料位定值控制方式、給定值、PID方式和PID參數(shù)，在球磨機(jī)和給料機(jī)均處于合閘狀態(tài)時，將手操器切到自動位置，系統(tǒng)即進(jìn)入料位定值控制方式。

料位定值控制方式可以根據(jù)需要將料位始終控制在事先確定的料位上，這樣可以用定值控制方式將料位始終控制在出力較大電耗又較小的水平上。料位及料位相關(guān)量超出通過主機(jī)面板給定的上下限時，主機(jī)將發(fā)出越限報警信號，包括前面板異常指示和外部聲光報警。引入相關(guān)量是為了實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的信號冗余，以保證即使音頻料位測量失敗也不可能導(dǎo)致制粉系統(tǒng)事故。

采用了自動料位裝置的球磨機(jī)經(jīng)過紅星技術(shù)人員的檢測，可以有效地降低功耗，如果球磨機(jī)的單耗在18kWh，則可降低6KWh，年節(jié)電約150萬KWh。