PLC在自動炒茶機控制系統中的應用

鐘 嵐

（成都廣播電視大學，四川成都 610051）

傳統的茶葉生產需要有大量的勞動力來進行茶產品的制作過程，并且傳統的人力炒茶效率也不高，無法實現批量生產，降低了茶產品制作企業的經濟效益，而且炒茶過程中的人力成本也較高，因此，茶葉實現機械化生產是茶葉企業發展的必要措施，PLC在自動炒茶機控制系統中的應用可以控制炒茶溫度以及裝置動力等，實現自動炒茶機的技術升級，另外，自動炒茶機的炒茶工藝也會得到進一步的規范，提高自動炒茶機的炒茶質量。

1 基于PLC的自動炒茶機控制系統的硬件系統

1.1 自動炒茶機控制系統的基本組成

自動炒茶機控制系統要實現對茶葉的翻炒，因此，自動炒茶機的控制系統要具備基本的電氣裝置與機械傳動裝置兩大部分，而電氣裝置與機械傳動裝置中包含許多硬件系統?；赑LC的自動炒茶機控制系統中的電氣裝置由溫度感受器，PLC，開關電源，以及機械旋轉編碼器等部件構成，炒茶過程中鍋爐內溫度的控制是非常重要的，而基于PLC的自動炒茶機控制系統中的溫度感受器就進行了一定的技術升級，對溫度的反應更加敏感，能更好地控制自動炒茶機鍋爐內的炒茶溫度。而基于PLC的自動炒茶機控制系統中的機械傳動裝置主要由熱源，加壓裝置機械傳動結構，炒茶鍋等部分組成，機械傳動裝置中加壓系統的技術升級能夠提高自動炒茶機的炒茶效率，另外，自動炒茶機控制系統也需要負責炒茶動作的手柄，而手柄需要一定的外部壓力才能進行炒茶操作，而手柄感受到的壓力程度會極大地影響到茶葉翻炒的質量，因為機械生產與人工炒茶還是存在差距的，因此，動力裝置的技術升級是非常必要的，基于PLC的自動炒茶機控制系統實現了動力裝置的技術升級，能夠利用升級的動力裝置改變手柄的壓力以及炒茶的頻率，控制好整個炒茶過程的運行速度，提高炒茶質量。溫度控制硬件裝置與壓力傳送硬件裝置的協調合作保障了自動炒茶機炒茶工藝的規范性，裝置操作人員可利用PLC提前設置好炒茶溫度與壓力傳送數據，確保自動炒茶機控制系統的正常運行。

1.2 自動炒茶機熱源的應用

基于PLC的自動炒茶機控制系統中的熱源主要采用紅外線對系統中的電熱管進行加熱，而熱源一般設置在自動炒茶機鍋爐的下方，這樣能夠提高對炒茶鍋爐的熱量運輸，也能讓自動炒茶鍋爐均勻受熱，使炒茶鍋爐內的溫度值在設置范圍之內，使鍋爐內溫度更適合茶葉的翻炒工藝。當然，自動炒茶鍋爐在炒茶的過程中既需要熱量的運輸，也需要隔熱，而基于PLC的自動炒茶機控制系統主要采用硅藻土作為炒茶鍋爐的隔熱保溫材料，而炒茶鍋爐內的溫度控制系統也可以實現與電腦的連接，這樣溫度控制技術人員也可以通過電腦直接進行對鍋爐的加溫，而熱源能夠實時感受電腦發送的熱量信息并及時地進行鍋爐內溫度調控，這樣大大節省了溫度數據測量時間，也提高了鍋爐溫度數據的準確性。

1.3 自動炒茶機加壓裝置的運行

基于PLC的自動炒茶機控制系統中的加壓裝置主要采用手調與腳踏的方式來進行對鍋爐的加壓，而加壓的壓力數值則可以通過導桿顯示，導桿位于機架上，可用來顯示加壓裝置的運行狀態，幫助系統控制人員調整加壓裝置的加壓程度，加壓裝置的加壓作用也需要凸輪的作用，凸輪可以實現與連桿之間的連接，而凸輪的位置也可以進行調整，用來改變加壓裝置的加壓效果，PLC可以對自動炒茶機中的加壓裝置進行程序調控，可以讓自動炒茶機根據茶葉的種類設置不同程度的加壓效果，并且能夠實時調節加壓裝置的加壓力度，使自動炒茶機按照對最適合茶葉種類的翻炒力度進行翻炒，使機械裝置能夠達到人力炒茶的效果，保障機械裝置對茶葉的高質量生產，在實現茶葉生產流水線化生產的同時提高自動炒茶機的炒茶質量，進一步規范自動炒茶機的炒茶工藝。

1.4 自動炒茶機系統的炒手運行

PLC在自動炒茶機控制系統中的應用也可以改變炒手裝置的炒茶方式，炒手裝置炒茶方式的不同會產生不同的炒茶效果，自動炒茶機中的炒手裝置由炒板和劃竿兩部分組成，炒板的炒茶方式有翻炒和塌炒兩種。基于PLC的控制系統可以讓炒板進行塌炒和翻炒兩種操作的交替進行，也可以讓炒板進行不同的塌炒與翻炒次數，產生多種炒茶效果，塌炒與翻炒的次數以及順序都會影響自動炒茶機的炒茶質量，也會影響自動炒茶機炒茶工藝的規范性，通常情況下，基于PLC的自動炒茶機炒手裝置有三種不同的炒茶方式，根據炒茶效果以及茶葉種類的不同，炒茶方式分為炒板塌炒一次，隨后翻炒兩次；在鍋爐內塌炒兩次，隨后翻炒一次；在鍋爐內塌炒一次，隨后翻炒兩次這三種炒茶方式，而PLC可以使炒手裝置的炒茶效果接近于人工炒茶的效果，PLC的控制系統可以讓自動炒茶機按照嚴格的人工炒茶工藝過程進行翻炒，在最大程度上提高自動炒茶機的炒茶工藝規范性，進而提高自動炒茶機的炒茶效果。

1.5 自動炒茶機控制系統中的頻率切換

自動炒茶機的炒茶頻率與速度也會影響自身的炒茶效果，當然，自動炒茶機的炒茶速度也要根據茶葉的種類進行劃分，來產生不同的炒茶效果，而自動炒茶機控制系統對炒茶速度的控制主要是通過三相六拍步進電機進行的，三相六拍步進電機裝置的啟動以及關閉都要進行嚴格的控制，而PLC主要對三相六拍步進電機進行裝置步進速度的控制以及裝置接通和裝置關閉的控制，三相六拍步進電機的正轉順序以及反轉順序都可以在PLC的控制下調整三相六拍步進電機的不步進速度，調節自動炒茶機的炒茶效果。另外，在三相六拍步進電機的控制過程中裝置能夠實現正轉起動與反轉起動，并且裝置的正轉以及反轉操作能夠進行實時切換，以調整裝置的步進速度，裝置步進速度的調整能夠進行實時的手控操作，進行低檔、中檔、高檔三種速度切換。PLC可以通過控制三相六拍步進電機的步進速度來控制自動炒茶機的炒茶質量，并通過不同的步進速度來產生不同的炒茶效果，使裝置按照最適合茶葉種類的烘炒方式進行翻炒與塌炒，提升茶產品的生產質量，并幫助企業實現高質量茶葉的批量生產。

2 基于PLC的自動炒茶機控制系統的軟件系統

2.1 繪制炒茶工藝程序流程圖

基于PLC的自動炒茶機控制系統的軟件系統在控制系統中發揮著非常重要的作用，軟件系統可以通過裝置與網絡的連接來實時控制硬件系統的運行，并解決傳統人力操作過程中存在的問題，不同的設備類型會有不同的輸出地址，而自動炒茶機控制系統中的軟件系統就可以根據設備的輸出地址將設備進行分類，而不同設備在進行地址輸出時會有不同的外部負載，而軟件系統就可以根據系統信息來規劃炒茶工藝的流程圖，確保自動炒茶機炒茶工藝的規范性，幫助自動炒茶機的控制人員實時監測自動炒茶機的運行情況，及時發現自動炒茶運行效率與炒茶質量。

2.2 軟件編程降低系統運行成本

基于PLC的自動炒茶機控制系統中的軟件部分可以通過軟件編程顯示控制界面，自動炒茶機控制人員可以利用互聯網技術實現裝置與軟件的連接，軟件編程可以實現對炒茶裝置的有效控制，包括對溫度裝置的調溫控制以及壓力裝置的壓力效果控制等，而且軟件編程運行的可靠性強，能夠穩定地實時控制硬件裝置，減少了企業對傳統控制設備的購買，大大降低了系統的運行成本，另外，也降低了企業的裝置后期維修成本，軟件系統的運行可靠性也保障了整個自動炒茶機控制系統的正常運行，提高自動炒茶機的炒茶效果。

3 結束語

基于PLC的自動炒茶機控制系統打破了傳統控制系統存在的局限性，實現了自動炒茶機硬件系統的技術升級以及炒茶工藝的規范性，大大提高了自動炒茶機的炒茶效率，也保障了自動炒茶機的炒茶質量，而基于PLC的自動炒茶機軟件系統也充分發揮了互聯網的技術優勢，通過軟件系統可以幫助系統控制操作人員更好地控制自動炒茶機中的硬件系統，降低了系統運行成本，也提高了系統運行效率，保障了茶葉的品質，提高了企業的經濟效益。