PLC自動(dòng)化技術(shù)在制茶中應(yīng)用

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摘要：隨著國(guó)內(nèi)外民眾對(duì)于茶文化認(rèn)可度的不斷提升，茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模也得到了迅猛發(fā)展。為滿足不斷增長(zhǎng)的茶葉需求，自動(dòng)化技術(shù)開(kāi)始在制茶工藝中得到應(yīng)用，而plc自動(dòng)化技術(shù)就是其中的一種。本文將通過(guò)對(duì)制茶生產(chǎn)現(xiàn)狀的分析，對(duì)PLC自動(dòng)化技術(shù)展開(kāi)介紹，并就技術(shù)在制茶中的具體應(yīng)用展開(kāi)全面探討，旨在提高PLC自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用水平，推動(dòng)制茶工藝不斷發(fā)展。

關(guān)鍵詞：茶葉；制茶；PLC自動(dòng)化技術(shù)；茶葉加工裝備

作為重要加工增值性農(nóng)產(chǎn)品，茶葉加工會(huì)對(duì)茶品質(zhì)產(chǎn)生直接影響，是茶產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的重要一環(huán)。傳統(tǒng)茶葉加工方式主要以手工炒制為主，雖然品相俱佳，但對(duì)于炒制人的經(jīng)驗(yàn)以及手法等都有著極為嚴(yán)苛的要求，整體產(chǎn)量也相對(duì)較低，無(wú)法滿足產(chǎn)業(yè)化發(fā)展需求，因此自動(dòng)化生產(chǎn)制茶模式開(kāi)始得到應(yīng)用。自動(dòng)化的茶葉加工模式，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)化、清潔化以及自動(dòng)化的加工，可以滿足用戶對(duì)于產(chǎn)品的基本要求。

1茶葉加工裝備發(fā)展分析

為滿足現(xiàn)代化大規(guī)模茶葉生產(chǎn)需求，成套茶機(jī)開(kāi)始得到廣泛應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化加工模式提供了更多可能，對(duì)茶葉業(yè)行業(yè)發(fā)展起到了有效帶動(dòng)作用。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展與優(yōu)化，國(guó)內(nèi)茶葉裝備以及種類變得更加豐富，機(jī)電一體化模式得到深度落實(shí)，開(kāi)始逐步向程控化方向進(jìn)行發(fā)展。茶葉自動(dòng)包裝機(jī)、快速冷卻存放機(jī)以及可調(diào)試連續(xù)理?xiàng)l機(jī)等設(shè)備的應(yīng)用，為茶葉連續(xù)化加工提供了可能性。國(guó)內(nèi)的茶葉連續(xù)化生產(chǎn)模式研究起步相對(duì)較晚，但整體發(fā)展速度卻極為喜人，而各種先進(jìn)技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用也為規(guī)模化生產(chǎn)提供了更多的可能性，茶葉生產(chǎn)精準(zhǔn)度以及質(zhì)量均得到了顯著提升。其中PLC技術(shù)的應(yīng)用，不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)制茶順序的有效控制，同時(shí)還能夠通過(guò)對(duì)技術(shù)優(yōu)勢(shì)的運(yùn)用，對(duì)制茶全過(guò)程展開(kāi)全面監(jiān)督與管控，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在問(wèn)題并對(duì)其展開(kāi)處理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量制茶的目標(biāo)。

2PLC自動(dòng)化技術(shù)的原理與特點(diǎn)

PLC是一種數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)，會(huì)通過(guò)對(duì)編制程序存儲(chǔ)器的運(yùn)用，對(duì)內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯計(jì)算以及順序運(yùn)算等一系列操作，進(jìn)而通過(guò)模擬式或數(shù)字式輸入、輸出的方法，對(duì)各類型機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程實(shí)施管控。技術(shù)應(yīng)用具有以下特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)：①抗干擾能力較強(qiáng)，可靠性較高。技術(shù)采用的是大規(guī)模集成電路，具備良好的抗干擾性能，開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)以及電氣接線相對(duì)較小，所產(chǎn)生的故障可能性也相對(duì)較低，同時(shí)因?yàn)榧夹g(shù)帶有硬件故障自主檢測(cè)功能，會(huì)在出現(xiàn)異常時(shí)發(fā)出警報(bào)，所以可為人員故障排查提供精準(zhǔn)依據(jù)，能夠保證生產(chǎn)全過(guò)程可靠性以及穩(wěn)定性；②功能完善且控制能力較強(qiáng)。技術(shù)經(jīng)過(guò)不斷完善與發(fā)展，已經(jīng)可以在各種規(guī)模工業(yè)控制場(chǎng)合中得到應(yīng)用，其不僅具備良好的邏輯處理能力，而且數(shù)據(jù)運(yùn)算能力以及素質(zhì)控制能力也較為突出，在位置控制、溫度控制以及其他控制工作中有著較為突出的表現(xiàn)，加之人機(jī)界面技術(shù)與通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，使得控制系統(tǒng)應(yīng)用效果變得更加理想；③操作較為簡(jiǎn)單。技術(shù)接口相對(duì)較為容易，工程技術(shù)人員可通過(guò)學(xué)習(xí)進(jìn)而掌握編程語(yǔ)言，且各項(xiàng)邏輯控制指令也較為簡(jiǎn)單、方便，人員對(duì)于技術(shù)的操作難度相對(duì)較小，即便是不懂得計(jì)算機(jī)原理以及電子電路等知識(shí)點(diǎn)的人，也可在經(jīng)過(guò)培訓(xùn)之后，熟練掌握相應(yīng)操作；④維護(hù)較為方便且容易進(jìn)行改造。由于該技術(shù)所使用的邏輯為儲(chǔ)存邏輯，可有效減少控制設(shè)備外部接線數(shù)量，能夠切實(shí)提升建造效率以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)效率，整體維護(hù)也較為方便，所以其在維護(hù)方面以及建造方面的優(yōu)勢(shì)較為突出，在各種生產(chǎn)場(chǎng)合中都較為適用。

3PLC技術(shù)在制茶中的應(yīng)用

3.1應(yīng)用總體思路

3.1.1制茶工序自動(dòng)化管理。通過(guò)對(duì)PLC自動(dòng)化技術(shù)的合理運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)制茶工序的完全自動(dòng)化管控，能夠在保證管理自動(dòng)化水平的同時(shí)，達(dá)到有效提高產(chǎn)品處理質(zhì)量的目標(biāo)。為保證制茶工序的穩(wěn)定性以及有效性，需要所有工序按照一定順序合理連接在一起，通過(guò)對(duì)連接合理性的觀察，及時(shí)對(duì)不合理問(wèn)題展開(kāi)調(diào)整，保證工序前后安排的有效性，確保整體生產(chǎn)流程的合理性，從而保證制茶質(zhì)量與品質(zhì)。PLC技術(shù)的綜合性發(fā)展，為技術(shù)自動(dòng)化水平提升提供了可靠的技術(shù)支持，可以實(shí)現(xiàn)制茶工序自動(dòng)化，擺脫人為控制。這樣不僅能夠有效降低人為操作失誤，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)對(duì)整體制茶成本的有效控制，減少不必要的人工成本。能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)渠道的運(yùn)用，對(duì)各項(xiàng)工序進(jìn)行控制與監(jiān)督，保證PLC自動(dòng)化技術(shù)和制茶工藝可以有機(jī)融合在一起，及時(shí)對(duì)制茶過(guò)程中所存在的各項(xiàng)問(wèn)題展開(kāi)合理調(diào)整，進(jìn)而保證產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率。3.1.2制茶過(guò)程監(jiān)督與管控。自動(dòng)化技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)是能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)工藝自動(dòng)化的完全性處理，可通過(guò)控制器與網(wǎng)絡(luò)的有效連接，將工藝各項(xiàng)情況真實(shí)呈現(xiàn)在顯示器上，以便管理人員進(jìn)行監(jiān)督與管控。在PLC技術(shù)的支持之下，構(gòu)建起完善的管理體系以及監(jiān)督體系，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各項(xiàng)施工工藝的全方面掌控，確保在問(wèn)題發(fā)生時(shí)，能夠第一時(shí)間做出反應(yīng)，可以在最短時(shí)間內(nèi)做好排除異常工作。與傳統(tǒng)制茶工藝相比，自動(dòng)化的制茶工藝反應(yīng)速度要更加迅速，在監(jiān)督方面也更加智能有效，但就整體應(yīng)用而言，由于技術(shù)應(yīng)用時(shí)間相對(duì)較短，所以難免會(huì)存在一些不足之處，還需要在技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中不斷進(jìn)行總結(jié)與改進(jìn)，做好基礎(chǔ)自動(dòng)化功能拓展，從而形成高水平自動(dòng)化制茶工藝體系，保證技術(shù)最終應(yīng)用效果。

3.2具體應(yīng)用

制茶工藝分為投料篩分風(fēng)選、目視揀雜、煉雜儲(chǔ)料等多項(xiàng)工序，在此將從制茶工藝入手，對(duì)PLC技術(shù)的具體應(yīng)用展開(kāi)詳細(xì)介紹。3.2.1投料篩分風(fēng)選系統(tǒng)。該系統(tǒng)會(huì)通過(guò)對(duì)風(fēng)選機(jī)以及篩分機(jī)等設(shè)備的控制，按照定時(shí)供給手段對(duì)儲(chǔ)茶斗展開(kāi)茶葉分配。在儲(chǔ)茶斗達(dá)到茶葉上限時(shí)，會(huì)自動(dòng)循環(huán)到另一處儲(chǔ)茶斗進(jìn)行茶葉供給。能夠按照實(shí)際情況確定儲(chǔ)茶斗是否進(jìn)行使用，且會(huì)在儲(chǔ)茶斗填滿之后，發(fā)出報(bào)警信息并提醒工人減少茶葉供給量。料位檢測(cè)裝置會(huì)通過(guò)對(duì)篩分機(jī)的檢測(cè)，確定是否存在堵塞問(wèn)題，以便及時(shí)對(duì)堵塞問(wèn)題進(jìn)行處理，防止影響正常操作。3.2.2目視揀雜系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)揀雜、運(yùn)輸機(jī)檢驗(yàn)以及返料運(yùn)輸機(jī)控制等一系列操作，會(huì)通過(guò)在揀雜線上安裝控制按鈕的方式，對(duì)揀雜帶的運(yùn)行進(jìn)行控制，以便精準(zhǔn)對(duì)控制帶實(shí)施操作，會(huì)按照運(yùn)行情況自動(dòng)判斷是否需要進(jìn)行運(yùn)行。同時(shí)，當(dāng)揀雜料到達(dá)指定位置之后，檢驗(yàn)員位置的指示燈會(huì)自動(dòng)亮起，會(huì)通過(guò)小皮帶運(yùn)輸?shù)姆绞?，將選好的茶葉送到檢驗(yàn)員處進(jìn)行檢查?？赏ㄟ^(guò)對(duì)變頻器的運(yùn)用對(duì)小皮帶運(yùn)送速度進(jìn)行控制，并通過(guò)對(duì)PLC技術(shù)的運(yùn)用，對(duì)出料時(shí)間進(jìn)行管控。如果檢查沒(méi)有次品存在，會(huì)直接增加產(chǎn)量，如果存在次品，則會(huì)及時(shí)進(jìn)行返工處理。工人工號(hào)會(huì)在觸摸屏上進(jìn)行顯示，并將次品產(chǎn)量以及合格產(chǎn)量等顯示在其中，更加方便管理人員進(jìn)行管理。3.2.3揀雜儲(chǔ)料系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要用于揀雜后茶葉到儲(chǔ)料倉(cāng)之間的存儲(chǔ)管控，會(huì)按照具體需要進(jìn)行儲(chǔ)料倉(cāng)位選擇，并會(huì)通過(guò)按下選擇按鈕的方式，將行車自動(dòng)移動(dòng)到該倉(cāng)位之中。在到達(dá)指定地點(diǎn)之后，用平面運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行茶葉運(yùn)送，茶葉裝滿之后，自動(dòng)移到下一倉(cāng)位進(jìn)行傳送。當(dāng)所有倉(cāng)位均填滿之后，會(huì)立即停止系統(tǒng)運(yùn)行，且會(huì)向控制臺(tái)發(fā)出相應(yīng)提示。在儲(chǔ)料倉(cāng)出料時(shí)，會(huì)根據(jù)需要對(duì)烘干機(jī)料倉(cāng)以及儲(chǔ)料倉(cāng)位進(jìn)行選擇，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)設(shè)置要求將茶葉運(yùn)輸?shù)胶娓蓹C(jī)位置，對(duì)其展開(kāi)烘干操作。3.2.4烘干溫度系統(tǒng)。烘干爐的溫度控制是保證茶葉品質(zhì)的關(guān)鍵所在，而在PLC技術(shù)的控制之下，該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)烘干機(jī)溫度的實(shí)時(shí)管控。將出風(fēng)口溫度控制在合理范圍之內(nèi)，并會(huì)通過(guò)模糊控制設(shè)備對(duì)溫度進(jìn)行精準(zhǔn)管控，保證爐內(nèi)溫度可以達(dá)到最佳茶葉烘干狀態(tài)所需的溫度。在設(shè)備中會(huì)對(duì)電爐的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行顯示，應(yīng)用緩啟動(dòng)技術(shù)，對(duì)電網(wǎng)實(shí)施無(wú)沖擊管控。在高精度智能溫度調(diào)節(jié)設(shè)備的支持之下，爐內(nèi)溫度控制在±0.5℃以內(nèi)會(huì)及時(shí)對(duì)溫度超溫以及熱風(fēng)溫度超溫等問(wèn)題進(jìn)行報(bào)警，并在第一時(shí)間做出連鎖停爐反應(yīng)，以防茶葉品質(zhì)受到影響。3.2.5烘干系統(tǒng)與烘干后篩分儲(chǔ)料系統(tǒng)。烘干控制系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)烘干風(fēng)機(jī)以及鏈板轉(zhuǎn)速等各項(xiàng)細(xì)節(jié)控制，運(yùn)用變頻器，對(duì)烘干機(jī)速度展開(kāi)自動(dòng)化調(diào)節(jié)，并對(duì)鏈板機(jī)出料小皮帶展開(kāi)正反轉(zhuǎn)管控工作，能夠自主展開(kāi)運(yùn)行與管控，保證烘干環(huán)節(jié)的控制效果。而篩分儲(chǔ)料控制系統(tǒng)，會(huì)按照需要將烘干后的材料運(yùn)輸?shù)街付▋?chǔ)料倉(cāng)位之中，將會(huì)在所有倉(cāng)位填滿之后，發(fā)出相應(yīng)警示。如果倉(cāng)位沒(méi)有進(jìn)行選擇，不會(huì)對(duì)該倉(cāng)展開(kāi)填茶操作。3.2.6自動(dòng)稱重系統(tǒng)。當(dāng)茶葉完成一系列的處理之后，需要進(jìn)行稱重與包裝。此時(shí)會(huì)通過(guò)對(duì)PLC技術(shù)的運(yùn)用，料位器均勻展開(kāi)出料操作，在確定茶葉達(dá)到指定重量之后，才會(huì)停止出料，進(jìn)而完成自動(dòng)化稱重任務(wù)。這樣不僅能夠保證茶葉稱量的精準(zhǔn)度，同時(shí)還能夠有效提高稱重效率，保證生產(chǎn)整體速度。茶葉自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)以及方式方法正處于不斷發(fā)展與完善的階段，不可避免地會(huì)面臨機(jī)械性能有待改進(jìn)以及技術(shù)有待提高等方面的狀況。在此環(huán)境中，需要不斷加大對(duì)各項(xiàng)技術(shù)的研究力度，要對(duì)機(jī)械性能以及適應(yīng)性能進(jìn)行不斷提升，從而達(dá)到有效提高茶葉自動(dòng)化生產(chǎn)線水平的目標(biāo)，確保PLC技術(shù)以及其他先進(jìn)技術(shù)可以在制茶工藝中得到更好的應(yīng)用，從而為我國(guó)茶文化推廣以及茶產(chǎn)品工藝發(fā)展提供可靠技術(shù)層面支持，形成良性化發(fā)展模式。

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作者:馬岳春 單位:中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)浙江火電建設(shè)有限公司