一種基于PLC控制的茶葉理條機

于 堯

（貴州省山地農業機械研究所，貴州貴陽 550000）

從古至今，我國一直是茶葉的主要生產國和消費國，各種茶葉遠銷世界各地。隨著我國經濟的飛速發展，人們對茶葉的需求量越來越大，品質要求也越來越高[1-3]。而理調作為茶葉生產當中重要的一環，長久以來都是以手工為主，效率低下，直接影響到了茶葉的產量。我國茶葉機械化發展相對國外較晚，在沿海等地已有電熱式茶葉理條機，但是功能相對單一，結構簡單[4-5]。在原有理條機的基礎上增加了自動稱量功能，結合PLC控制，可實現稱量精度在±50 g之內，生產率達到80～100 kg/h，實現了茶葉理調的全自動化。

1 理調機整體設計布局

1.1 系統整體組成

理調機系統由4臺理條機、1臺小車、1臺提升機、1個振動槽及1個控制柜組成。4臺理條機通過PLC控制系統可同時進行理調工作。

系統結構組成見表1。

1.2 系統結構圖

自動茶葉理條機系統結構見圖1。

1.3 系統原理及功能

自動茶葉理條機組可以預先手動對左右機組兩邊設定上料質量。再分別對左邊機組自動上料。當上料完成，提升機自動停止后，料斗對理條機下料，測量其分料均勻度，然后測量其質量，與設定質量比較。

表1 系統結構組成

圖1 自動茶葉理條機系統結構

2 PLC工作設備的操作與設置

通電即進入“歡迎”界面，點擊“歡迎”界面上的任意一點即進入監視界面；點擊圖2“操作控制”按鈕進入操作控制界面；點擊紅色的“程序停止”使其變為綠色的“程序運行”。

操作控制面板見圖2。

圖2 操作控制面板

開始操作機器前，如果料斗所需質量與上次不一樣，就需要校稱。

校稱時，先點擊恢復位，將稱復零，再計量所需質量的茶葉，手動上料，進小車點“稱確定”，使其變成藍色，小車向2個方向運動時各稱1次。

3 試驗結果

3.1 試驗場地及試驗物料

試驗場地選址在貴州省安順市西秀區雞場鄉茶葉果樹場，作為安順御茶村茶業有限公司茶葉種植及加工生產基地。選擇其作為項目試驗示范基地理由主要有2點，一是安順御茶村茶業有限公司為貴州省茶葉生產龍頭企業，該茶場茶葉在全省具有一定的代表性；二是該茶場生產管理人員具有豐富的茶葉加工生產和管理方面的經驗。試驗物料為殺青葉300 kg。

3.2 試驗數據結果

試驗上料質量和分料均勻度實測數據見表2，試驗生產率和勞動力成本實測數據見表3。

從試驗數據分析，試驗稱量精度均＜30 g，每次分料均勻度均＜5%，每次生產率均為80～100 kg/h。從試驗數據分析，試驗生產率提高百分比在30%以上，勞動力成本節約百分比在50%以上。

表2 試驗上料質量和分料均勻度實測數據

表3 試驗生產率和勞動力成本實測數據

4 結論

試驗證明，該樣機稱量精度較高、熱效率顯著提高、理條效果好。同時，由于該機采用自動化控制，減少了人工搬運，提高了理條工效，與傳統設備相比較節約了勞動成本，生產率有明顯提高。如果推廣及時，前景將非常廣闊。

參考文獻：

[1]于志宏.茶葉揉捻機控制系統研究 [J].福建茶葉，2018（2）：3-5.

[2]柯仲政，張祖德，何六福，等.初探PLC控制下的茶葉自動化理條機組 [J].農業與技術，2017，37（18）：47-48.

[3]張小明，王芳莉.全自動茶葉理條機組裝備的研究 [J].農產品加工，2017（18）：37-38，40.

[4]王濤.淺談山區茶葉機械化發展現狀及對策建議 [J].農技服務，2016，33（18）：151-153.

[5]胡中祥.全自動茶葉殺青理條機的研究 [D].合肥：安徽農業大學，2016.

[6]許寶華.6CHZ-17型振動流化床茶葉烘干機 [J].農業機械，1986（12）：15-17.◇