球磨机在进行磨矿作业时，需要定时、定量、按比例地补充各种规格的钢球，以使磨机的填充率和球径比保持在要求的范围内，从而保证球磨机高效低耗地运行。
由于没有适合现场要求的自动加球设备，使得球磨机一直沿用传统的人工加球方式，不但工人劳动强度大，而且难以达到定时、定量、按比例地补充各种规格钢球的要求，影响了球磨机效能的很好发挥。2002年，该公司综合运用光、机、电一体化技术，设计出了一款通过安装在滚筒上的球爪进行随机取球，然后通过光电检测器进行非接触检测，并由可编程序控制器进行智能辨识和控制的智能型自动加球装置，从根本上解决了以往加球机存在的钢球卡、堵现象，对直径40mm以上的任意钢球均能顺利补加，并能准确识别钢球的类型和数量，实现了多规格钢球的混装补加和控制。
一、检测与控制系统的结构及工作原理。球磨机需要按比例补加不同直径的钢球。以攀钢矿业公司的球磨系统为例，需要补加的125mm、100mm和80mm钢球的比例分别为25%、41%、34%。由于现场空间的限制以及出于成本上的考虑，不可能为3种钢球分别配置1台加球机。为此，采取随机取球、精确控制的自动加球方案，成功实现了一机加多球，其基本思路是，将各种规格的钢球混装在1台加球机内，由加球滚筒随机抓取钢球放入球槽内，然后通过在球道上安装钢球类型检测和计数装置来精确计量和控制进入球磨机的钢球量和钢球配比，从而实现钢球的自动、定时、定量、按比例补加。
控制系统采用PLC作为中心控制器，通过控制程序完成电动的启停控制、检测信号的处理、钢球类型的判断和加球量的统计等工作，控制系统框图见图2。同时，为了加强人机交互功能，系统设计了中文界面的操作员屏幕。操作人员可在屏幕上进行加球量、加球周期、钢球单重等参数的设置，并可通过屏幕随时了解加球机累计加球的质量、各种规格钢球的数量等数据，实现钢球量和钢球配比的精确管理。
二、我公司研制的LFJQ系列自动加球机。LFJQ系列自动加球机是我公司针对矿山企业研制的产品。目前的加球机已是第三代产品，它采用西门子PLCS7－200作为控制器、S7－200专用触摸屏K－TP178作为人机界面（HMI），通过扩展口可以与上位机连接，把自动加球机的数据传到上位机组态画面中，可以通过组态画面对自动加球机进行控制。加球机实物照片见图3所示。
该自动加球机分为手动、自动和全自动3种状态。通过触摸屏按钮可以互相切换，在触摸屏画面中有状态显示。
在手动状态下，完全人工通过触摸屏按钮直接控制加球电动机和挡板电动机的启停，系统不参与控制。
在自动状态下，按照用户要求通过触摸屏设定每次加球个数以及间隔时间，自控制器按照用户的设定值，自动开停机。
在全自动状态下，可以通过上位机传送的实时矿量及现场工艺条件等数据自动算出每个小时的加球量，实现自动加球。
自动加球机具有定时定量均匀加球，累计加球量，无球报警等功能，具有不蓬料、不卡球，结构简单，便于维护的特点。有利于保持球磨机内合理的球径配比和钢球充填率，从而提高磨矿效率，降低球耗和电耗。以Ф2700mm×3600mm球磨机为例，使用自动加球机后，一台球磨机每年可节约钢球20.4t，节电10.9万kW·h。同时，它还能减轻工人劳动强度，有利于加强文明生产管理。它被广泛应用于冶金、煤炭、建材、电力等行业球磨作业过程中的钢球自动添加。
青岛蓝方自控系统有限公司(http://www.lanfangzikong.com)是一家专门从事矿山自动化设备研发、设计、加工及安装的专业化公司。主营产品有：自动加球机,全自动加球机,球磨自动加球机，采矿破碎流程控制，浮选控制系统，磨矿自动控制系统，浓度计，排水自动控制系统，选矿生产控制系统等自动化类产品。
