0、水泥磨料问题
目前水泥磨料普遍采用的是人工调节配料方式，操作粗糙，调节误差大，精度低，均衡性差，效率比较低，并且人为因素对产品的影响大，使得产品的品级合格率日趋低下，成本波动大，经济效益不乐观。随着人们对产品质量的要求的不断提高，研制高效、高精度的自动化配料系统已经是势在必行，尤其是在水泥磨料行业，现场粉尘大，颗粒污染严重，工作环境恶劣，劳动强度大，不利于操作人员的身心健康；物料都是石膏、矿渣、粉煤灰等固态物，物料的温度、湿度、粘度、比重也不尽相同，且物料随温度、湿度的变化易发生粘连、结块甚至堵塞，使物块流动性降低，对称量的精度会有一定的影响，考虑到以上种种情况，我们设计了一套高精度、智能化的自适应预测配料控制系统，对系统进行提前预测，采用了连续无级变速给料方式，对其实施实时给料速度控制，可大大提高水泥磨料过程中的品级合格率，实现对经济效益强有力的改善。
1、配料系统的组成及原理
1.1 系统组成
该系统主要是由工业计算机、计量称体、称重传感器、各台秤的调速装置，即变频器以及称重显示器、键盘等组成。

1.2 工作原理
普通水泥配料的入磨物料有4种，即水泥熟料、石膏、矿渣以及粉煤灰，喂料方式主要采用螺旋给料方式，用调频方式实现连续无级调速，保证了称量的精度和速度。根据生产要求，通过键盘输入磨机台时产量及入磨各种物料的比例，由计算机计算出各种物料的标准设定值，称体上的实际累积下料量通过各自秤体上的称重传感器将信号传送给计算机，同时各秤的转速信号也传送给计算机，由于工作环境恶劣，环境及物料自身对系统的影响较大，我们在此选用了自适应预测控制算法，来削弱因环境因素对系统产生的影响，并把此算法固化入计算机，由计算机通过智能算法给出各计量秤的合理转速，来调节进料，实现实际喂料量严格跟随其给定值的目的。

1.3 系统功能
1、实时设定台时产量、配料比，并可随机修改；
2、方便地实现任意物料组合的配料，以满足不同的料比设定；
3、可克服诸多环境因素带来的不良影响；
4、通过键盘操作来实现对设备状态的控制，方便操作；
5、用显示器方便在线观测。

2、配料控制系统设计
2.1 采样周期选择
根据系统的实际要求来选择合理的采样周期T0，并假设在一个采样周期内物料的下料速度一定，即速度的采样值。对采样周期的选择，原则上应使其采样频率满足香农定理的要求，即采样频率应高于2倍的系统截止频率。因如果采样周期太长，将会失去一些有用的信息，无法重构出连续时间信号，导致控制的质量下降，同时采样周期又不能太短，否则机器算不过来，还有可能出现离散非最小相位零点。影响闭环系统的稳定，因此，采样周期的选择应在控制效果与稳定性之间综合平衡考虑，一般说来，选取规则如下：
T95/T0=515
式中T95是过渡过程上升到95%的调节时间。

3、配料系统的可行性分析以及注意事项
本自动配料控制系统主要是由微机控制系统和计量设备两大部分组成，影响配料系统的关键在于配料系统的主体设备—计量秤的计量精度及其受控性。影响计量秤准确度的主要因素有以下几种：
（1）物料的粘度：在相同的环境下，不同的物料下料的速度不同，因而造成调试困难，称量精度难以控制；
（2）物料的比重：因物料的比重不同采用同一装置下料速度也不同；
（3）环境的影响：环境的温度、湿度变化将会导致物料物理特性发生变化，对称量不利；
（4）对于控制给料装置和控制装置的非线性，即使在相同的控制方法和控制量下，各给料装置的振动力和给料速度均不同；
（5）机加工部分，是影响计量精度的主要原因，称量框架、称量托辊、从滚筒等应确保加工和安装精度。宽度一定，厚薄均匀，两边环长相等、柔性好的皮带均有利于计量准确度的提高；
（6）配套设备：对于调速秤使用的给料斗，应注意减少物粒粒度。

注意事项：
（1）要随意踩踏计量秤体，以免损坏秤体和传感器；
（2）意环境清洁，尽量减少因粉尘大而影响设备的正常使用；
（3）注意外设和计算机之间信号线的稳固连接，以防缺漏信号；
（4）注意保持落料点的位置不变，落差应控制在30mm以内，应尽量降低电网电压波动。

4、结束语
本自适应预测控制算法在水泥磨料的配料过程中表现良好，控制精度高，性能稳定，抗干扰能力强，经济效益显著。本配料系统控制算法还适用于类似于本系统的一系列其他配料系统，如橡胶行业，饲料加工行业等。

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