隨著近年來科學技術的飛速發展，一系列工業先進國家先后出現了以先進的狀態監測儀器為基礎，以機械設備實際運行狀態為依據的狀態監測維修體制，并已經帶來了巨大的社會和經濟效益。如果我們借鑒這一思路，開發出適合我國建材行業實際的監控系統，必將提高我國建材行業粉碎設備的整體技術水平，增強本行業的綜合實力。
我國建材工業經過多年的長足發展，在科技水平和生產現代化上有了一定的提高，并且為我國的現代化建設作出了巨大的貢獻。但從整個行業的設備技術水平來看，還處在一個較低的水平，存在著技術裝備陳舊、能耗高、污染嚴重、生產效率低等缺陷。以粉碎設備為例，除了一些進口設備外，大部分的國產設備在能耗的控制和設備狀態的在線監測方面缺乏必要的方法和手段，這就必然會造成能源的浪費并降低了國產建材設備在國際市場的競爭力。
在國際上，隨著近年來科學技術的飛速發展，尤其是信號處理技術以及微電子技術的飛速發展，在一系列工業先進國家先后出現了以先進的狀態監測儀器為基礎，以機械設備實際運行狀態為依據的狀態監測維修體制，并已經帶來了巨大的社會和經濟效益。如果我們借鑒這一思路，開發出適合我國建材行業實際的監控系統，必將提高我國建材行業粉碎設備的整體技術水平，增強本行業的綜合實力。
監控系統的基本構成
一個完整的監控系統是由信號采集單元、信號處理單元以及控制單元組成的。
信號采集單元是由傳感器以及A／D轉換電路組成，它完成對被控對象的監控參量的狀態轉換與采集并把信息傳送給信號處理單元。信號處理單元是監控系統的核心，該部分完成信號的變換、分析并對控制機構發出指令。由于該部分能夠實現一些邏輯運算功能，所以如果在這一單元中加入智能控制的算法，就可以實現一些簡單的人工智能。控制單元作為執行機構，接收信號處理單元所發出的指令，并進一步按照指令對被控對象執行相應的操作。
粉碎設備智能化
粉碎設備智能化主要是從節能和安全性方面來考慮問題。主要的思路是針對不同的粉碎設備，考慮其具體工作狀況和結構原理，抽取一個或幾個狀態參量作為監測參量，由對這些監測參量的分析，來判斷該設備的運行狀態，進而由控制機構實施對設備的智能控制以保持設備的最佳工作狀態并在機器出現故障時及時報警或停機。
1、監測方案的確立
對于一個具體的監測對象而言，監測方案（包括監測參量的選取以及測點的布置）的確定取決于其故障形式及特征，同時也受其結構和工作條件的影響。
選取監測參量的首要原則是，所選參量與被檢測對象的運行狀態之間有著某種內在的對應關系。即被監測對象運行狀態的變化必定會導致監測參量的相應變化，這樣才能通過對監測參量的分析來判斷機器的實際運行狀態從而達到監控的目的。
選取監測參量的另一原則是，所選參量應盡量的便于測量，從而為信號的獲取降低難度。
目前工業現場上應用的監控系統的監測參量一般為壓力、溫度、噪聲、振動等。例如我國的水泥廠大部分球磨機就采用聲信號來判斷磨機喂料量的盈虧。但用聲信號做監測參量，存在著干擾大、信號易失真等缺點。因此，對于此類機器狀態的監測宜選用振動來作為監測參量。由于此類設備屬于固定設備，采用振動信號作為監測參量干擾小、信號穩定，而且也比較好獲得。對潤滑和液壓系統可以采用溫度信號和壓力信號作為監測參量，這些信號可以比較真觀的反映出該系統的工作狀態。
2、控制方案的確定
（1）控制參量的選擇。控制參量是指執行機構或人工直接參與或調節的參數，通過對其調整可以相應的改變被測系統的運行狀態，因此控制參量的選擇直接關系著控制效果。為了選擇一個合適的控制參量，應先對被控系統的結構和工作原理有一個較為透徹的認識，知道通過對那些參數的調整可以使被控系統保持一個較好的工作狀態。考慮到我國大部分粉碎設備的現狀和原理，我們應從提高設備生產效率和安全性上來考慮這個問題。例如對于球磨機來說，喂料量直接影響到磨機的生產效率：喂料量過多，則產品質量得不到保障，而且降低了粉磨效率；喂料量過少，則磨介磨損加重，并且增大了能耗。因此喂料量應是我們的一個控制參數。對于其它的設備，一般像轉速、壓力等參量也常常被用做控制參量。（2）預警及緊急事件處理功能的設備。為了提高設備的安全程度，避免惡性事故給企業造成經濟損失，有必要進行必要的安全保護功能設備。在適當的時候進行聲、光報警或緊急停機處理。（3）手動與自動狀態的切換。為了避免由于自動裝置發生故障而造成不必要的損失，應設有自動／手動切換裝置，在適當情況下可切換為手工操縱模式。
3、信號處理單元的設計
信號處理單元的設計主要考慮三個方面：（1）可靠性。首先此種設計方案能夠滿足工業生產的需求。（2）可行性。該方案能夠在工業現場惡劣的環境下穩定正常的長期工作。（3）經濟性。該方案的成本不能太高，應具有較好的性能價格比。
方案的設計可以從軟件和硬件兩方面入手。在硬件方面，由于近年來計算機技術和集成電路技術的迅速發展，計算機的價格已經降低到了我們可以接受的價位。由于計算機強大的功能，十分適宜于進行信號處理工作；利用計算機豐富的軟件功能，可以用軟件實現濾波、放大等功能，在不增加硬件成本的條件下實現相應的功能；利用計算機的高速運行特性，可以很好的滿足工業現場的實時監控要求；利用計算機的人機對話功能，可以給用戶提供一個較方便的操作介面。
下面介紹幾種適用于工業控制的計算機：（1）單片微型計算機。單片機是將部分外部設備及CPU集成到一塊芯片上的計算機。單片機具有抗干擾性強、可靠性高、體積小、價格低廉等優點。適用于智能儀表及小型控制系統的開發。（2）工業PC。工業PC一般采用通用微型計算機的CPU，為了適應工業現場的需求，一般采用小底板結構，并在擴展性和抗干擾性上作了相應的必進。它具有功能強大，速度快等優點，由于可以采用高級語言進行編程，可以縮短軟件開發周期，并可以提供友好的人機接口，在通訊和大量數據存儲方面具有較大該的優勢，但是價格較為昂貴，適宜于較為高端的控制系統。（3）數字信號處理器。近幾年在通訊行業中得到了廣泛的應用。由于它獨特的內部結構，例如硬件乘法器及分離的數據存儲與程序存儲區，輔之以針對于其硬件開發的指令系統，使它能夠實現對數字信號的高速處理。DSP集成試高、可靠性好、性能出眾，它在自動測試設備領域的成功應用可以給我們以借鑒。
對于以上三種計算機控制系統的選擇應根據用戶的具體情況合理選用。對于那些較為簡單的應用，適合采取單片機作為處理單元，這樣能夠滿足大部分的工作需求，而且價格較低，大部分用戶都可以接受。對于需要頻繁進行大量的數據運算，并對實時性要求比較高的應用，適宜采用DSP作為數據處理器件，因為DSP運算速度高，而且特別適合做FFT和卷積運算，而這些又是做頻譜分析的一個重要工具。對于那些高端的應用，對系統功能的較高的要求，而且資金較為充裕的用戶可以考慮采用工業PC作為處理單元。對于需要采用分布式控制系統的用戶可以采用單片機或DSP作為底層的處理單元而采用工業PC作為上一層的控制計算機。
在軟件方面，應視具體需要實現的功能而選用相應的信號處理及控制算法。一般像相關分析、波形分析及頻譜分析以及各種控制算法都有較為成熟的理論指導。設計者只是要把這些理論轉換為計算機所能夠識別的語言。
?