目前我国的烟花爆竹设备存在着自动化程度较低、工人参与的生产操作较多等缺点,自动控制技术未较好的融合到设备设计与制造中,同时缺少必要的安全防护和监控手段。本文针对烟花黑药制备中存在的危险因素和预防设施的落后现状,根据江西省李渡烟花集团有限公司的烟花黑药的生产工艺,重点对烟花黑药混制设备与相关的人机隔离进行了研究,建立了烟花黑药人机隔离自动生产设备的具体结构三维模型和装配模型；根据黑火药的制备工艺以及设备的工作流程,利用PLC实现了对整机工作的控制,同时给出了监测系统的方案结构,对各部分的功能做了具体阐述；介绍了磨球在滚筒中的几种运动状态,分析了影响磨球破碎混合的设备参数,并根据单个磨球的受力情况,对磨球的运动学规律和做功情况进行了分析；对磨机工作过程中出现的三种碰撞情况建立了有限元模型,进行了数值计算分析,并分析了被撞击物的受力情况,对研究黑火药的粉碎效果与设备的损伤情况有一定的指导意义；进行了烟花黑药人机隔离自动生产设备样机的运行试验,结果表明该设备能够自动完成烟花黑药的粉碎、混合、筛分工艺,具备人机隔离功能和控制监控功能。目前,该设备已经投入使用并应用到烟花黑药的实际生产中,设备运行可靠,安全性和生产率都达到了预期目标。