[發明專利]一條雙模糊控制的智能化綠茶生產線

有效

• 申請號: 201610257777.5
• 申請日: 2016-04-21
• 公開（公告）號: CN105759772B
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 曹成茂;吳正敏;葛良志;梁閃閃
• 申請（專利權）人: 安徽農業大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 合肥鼎途知識產權代理事務所(普通合伙) 34122
• 代理人: 葉丹

一條雙模糊控制的智能化綠茶生產線，由上料機構、傳送機構、殺青機構、理條機構、烘干機構、動力傳輸機構、執行機構、PLC控制器、雙模糊控制系統、數據采集與處理系統、Labview上位機實時監測系統等組成。雙模糊控制系統調節殺青、理條、烘干電機的轉速和溫度，動力傳輸機構將變頻電機的動力傳動輸出，整條綠茶生產線的殺青、理條、烘干機構均采用模糊控制，殺青機、理條機、烘干機各環節溫度采用模糊PID控制，解決了茶葉加工溫度、投葉量與殺青、理條、烘干時間實時配合的問題，輸入不同等級的、不同重量的鮮葉可以輸出相適應的殺青溫度和時間，實現茶葉生產過程的精確控制，減少人為因素的干擾，實現綠茶的智能化生產。

技術領域

本發明涉及一條茶葉生產線，更具體的來說，涉及一條采用雙模糊控制的智能化綠茶生產線。

背景技術

綠茶是不經發酵工序制成的茶，以茶樹鮮葉為原料，經攤放，殺青，理條做形，干燥等典型工藝制作而成的茶葉，保留了鮮葉的天然物質，含有的茶多酚、兒茶素、氨基酸等營養成分也較多，綠茶中的這些天然營養成份對防衰老、抗癌、殺菌等具有特殊效果，是其他茶類所不及的，因此，綠茶市場十分廣闊。根據綠茶生產過程的具體要求，茶葉加工控制系統在完成對各設備參數準確控制的同時還要實現整條生產線各設備的協調運作。但我國的總體茶葉加工水平還處在傳統的半手工，半機械化水平階段，大多數茶葉加工企業多位于茶園附近，屬于偏遠山區，茶葉加工機械以單機作業為主，沒有形成連續化生產，導致加工成本較高；此外，茶葉加工機械的智能化程度低，加工過程中控制茶葉在制品的質量只能憑操作人員的感覺和經驗來掌握，隨意性較大，很難使茶葉品質達到一致。現有茶葉加工設備的工藝參數、特別是茶葉加工過程中的溫度控制不準確，投葉量和殺青、理條、烘干時間的配合不合理，導致茶葉標準化生產難度大，茶葉質量難以保證，附加值得不到體現，難以大規模推廣。此外，雖然模糊控制在茶葉生產線上得到了廣泛的運用，但基本都是基于某一生產環節(如殺青)的溫度調節，還沒有將模糊控制用于整條茶葉生產線，不能做到對茶葉加工整套設備整體進行模糊控制、實現綠茶智能化生產。

發明內容

本發明的目的在于提供了一條在綠茶的全生產過程中對整套設備采用雙模糊控制控制的智能化綠茶生產線，由于整個茶葉生產線各環節的加工機械均采用雙模糊控制，殺青、理條、烘干等工序的各個控制點的溫度控制都加入模糊PID控制，可以很好地解決茶葉加工溫度的準確控制問題，以及投葉量與殺青、理條、烘干時間等相關參數實時配合的問題，實現茶葉生產過程的精確控制，能保證整個加工過程都處于接近恒溫的狀態中，減少人為因素的干擾，確保茶葉工業化生產的品質。

本發明是通過如下技術方案來實現的：

包括：上料機構、傳送機構、殺青機構、理條機構、烘干機構、動力傳輸機構、執行機構、PLC控制器、雙模糊控制、數據采集系統、Labview上位機實時監測系統等，所述上料機構設置于所述殺青機構的旁側，所述傳送機構用于連接所述理條機構和烘干機構，所述執行機構包括電動機和加熱器，所述電動機分別安裝在所述殺青機構、理條機構、烘干機構、上料機構、傳送機構底部，所述加熱器均勻布置在所述殺青機構筒壁及理條機構、烘干機構底部；所述數據采集系統包括檢測裝置、信號調理裝置、數據采集卡和Labview上位機程序，所述檢測裝置由溫度傳感器、重量傳感器組成，所述溫度傳感器采用多點測量，所述重量傳感器固定在所述殺青機構底部，所述數據采集卡連接所述信號調理裝置和所述Labview上位機，所述PLC控制器及變頻器固定在獨立的電氣柜中，用于調節所述殺青、理條、烘干機構底部各所述電機的轉速和所述殺青、理條、烘干機構的溫度，所述動力傳輸機構將所述電機的動力進行傳動輸出，所述上料機構、殺青機構、理條機構、烘干機構、檢測裝置、變頻器、加熱器、數據采集卡、Labview上位機均與所述PLC控制器連接。

進一步，所述變頻器通過PLC控制器連接模擬量輸出模塊EM232輸出頻率信號，控制各電動機轉速。