茶葉揉捻機(jī)智能化控制系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及茶葉加工設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種茶葉揉捻機(jī)智能化控制系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技進(jìn)步和工業(yè)逐漸規(guī)?；?，越來越多的行業(yè)開始采用智能化設(shè)備，通過智能化控制可節(jié)省人力物力、提高工作效率并且有利于保證質(zhì)量的一致性。茶葉揉捻是茶葉生產(chǎn)的一道關(guān)鍵工序，傳統(tǒng)的茶葉揉捻機(jī)多為人工控制或是半自動(dòng)化控制，人為因素仍然對(duì)茶葉的揉捻質(zhì)量有一定影響，不能保證質(zhì)量的一致性，并且對(duì)人的經(jīng)驗(yàn)要求非常高，不利于茶葉生產(chǎn)的流水作業(yè)。目前，半自動(dòng)化控制的揉捻機(jī)主要是對(duì)壓蓋壓力和揉筒轉(zhuǎn)速進(jìn)行閉環(huán)式控制，而決定壓蓋壓力和揉筒轉(zhuǎn)速的因素主要是茶葉的纖維素含量和含水量以及每次揉捻的茶葉重量，而這三個(gè)數(shù)據(jù)采用人工測(cè)試較為麻煩，耗時(shí)較多，也就影響了茶葉揉捻的效率，如果能通過智能控制系統(tǒng)自行檢測(cè)茶葉的纖維素含量、含水量以及控制每次揉捻的茶葉重量，將會(huì)大大提高茶葉揉捻的效率和質(zhì)量，減少對(duì)人為經(jīng)驗(yàn)的依賴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服現(xiàn)有茶葉揉捻機(jī)無法自動(dòng)進(jìn)行纖維素含量、含水量的檢測(cè)以及控制每次揉捻的茶葉重量，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種能夠?qū)φ廊嗄砉ば蜻M(jìn)行智能化控制的揉捻系統(tǒng)及其控制方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:茶葉揉捻機(jī)智能化控制系統(tǒng)，包括揉捻機(jī)以及控制揉捻機(jī)運(yùn)行的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括控制揉筒轉(zhuǎn)動(dòng)的調(diào)速裝置和控制壓蓋壓力的壓控裝置，還包括用于檢測(cè)茶葉纖維素和含水量的檢測(cè)系統(tǒng)、自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)以及自動(dòng)卸料系統(tǒng)，所述檢測(cè)系統(tǒng)位于自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)的前端，自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)位于揉捻機(jī)的揉筒上方，自動(dòng)卸料系統(tǒng)位于揉捻機(jī)揉盤下方，所述檢測(cè)系統(tǒng)、自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)和自動(dòng)卸料系統(tǒng)均由控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。
[0005]進(jìn)一步的是，所述控制系統(tǒng)是根據(jù)多次試驗(yàn)后得到的數(shù)據(jù)建立的控制數(shù)學(xué)模型，并且具有對(duì)所有設(shè)備參數(shù)的數(shù)據(jù)記憶功能。
[0006]進(jìn)一步的是，所述控制系統(tǒng)具有人機(jī)交互界面，茶葉揉捻機(jī)運(yùn)行過程中所有的參數(shù)都能在人機(jī)交互界面上顯示，并且可通過人機(jī)交互界面對(duì)各參數(shù)進(jìn)行控制。
[0007]本發(fā)明還提供了一種基于上述茶葉揉捻機(jī)智能化控制系統(tǒng)的控制方法，該控制方法包括以下步驟:
[0008]1、檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)定出待揉捻加工的茶葉纖維素含量以及含水量，并自動(dòng)將纖維素含量值和含水量值輸入控制系統(tǒng)；
[0009]I1、控制系統(tǒng)根據(jù)纖維素含量、含水量以及揉捻機(jī)的參數(shù)控制自動(dòng)進(jìn)料裝置進(jìn)行定量進(jìn)料；
[0010]II1、控制系統(tǒng)根據(jù)茶葉纖維素含量值、含水量值和進(jìn)料量自動(dòng)設(shè)置茶葉揉捻機(jī)的揉桶轉(zhuǎn)速、壓蓋壓力以及揉捻時(shí)間等參數(shù)，然后啟動(dòng)茶葉揉捻機(jī)，揉捻機(jī)在運(yùn)行過程中，由壓控裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)壓力檢測(cè)，并將檢測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)再根據(jù)設(shè)定值對(duì)揉筒轉(zhuǎn)速和壓蓋壓力進(jìn)行調(diào)整；
[0011]IV、茶葉揉捻機(jī)根據(jù)滿足步驟III設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行揉捻之后，將開啟自動(dòng)卸料系統(tǒng)進(jìn)行卸料。
[0012]進(jìn)一步的是，所述步驟I中的檢測(cè)系統(tǒng)采用纖維素測(cè)試儀或是硝酸乙醇法對(duì)茶葉纖維素含量進(jìn)行檢測(cè)，采用含水率測(cè)試儀測(cè)定茶葉的含水量。
[0013]進(jìn)一步的是，所述步驟III中控制揉筒轉(zhuǎn)速、壓蓋壓力的參數(shù)為隨著揉捻時(shí)間的進(jìn)行逐漸變化的參數(shù)鏈。
[0014]進(jìn)一步的是，所述步驟III中的揉筒轉(zhuǎn)速、壓蓋壓力等參數(shù)會(huì)在人機(jī)交互界面上進(jìn)行顯示并與設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)比，一旦出現(xiàn)過大的偏差便會(huì)發(fā)出警告。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:通過在傳統(tǒng)的半自動(dòng)化揉捻機(jī)的基礎(chǔ)上增加檢測(cè)系統(tǒng)、自動(dòng)進(jìn)料裝置和自動(dòng)卸料裝置，利用檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)茶葉的纖維素含量和含水量，然后由自動(dòng)進(jìn)料裝置進(jìn)行精確進(jìn)料，再通過控制系統(tǒng)控制揉筒轉(zhuǎn)速和壓蓋壓力，最后由自動(dòng)卸料裝置進(jìn)行卸料，整個(gè)揉捻過程都由該智能控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，節(jié)省了人力物力，提高了揉捻的效率和質(zhì)量。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明控制方法原理示意圖。
[0018]圖中標(biāo)記為，1-揉搶機(jī)，2_控制系統(tǒng)，3_檢測(cè)系統(tǒng)，4_自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)，5_自動(dòng)卸料系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0020]如圖1所示，本發(fā)明包括揉捻機(jī)1以及控制揉捻機(jī)1運(yùn)行的控制系統(tǒng)2，所述控制系統(tǒng)2包括控制揉筒轉(zhuǎn)動(dòng)的調(diào)速裝置和控制壓蓋壓力的壓控裝置，還包括用于檢測(cè)茶葉纖維素和含水量的檢測(cè)系統(tǒng)3、自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)4以及自動(dòng)卸料系統(tǒng)5，所述檢測(cè)系統(tǒng)3位于自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)4的前端，自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)4位于揉捻機(jī)1的揉筒上方，自動(dòng)卸料系統(tǒng)4位于揉捻機(jī)1揉盤下方，所述檢測(cè)系統(tǒng)3、自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)4和自動(dòng)卸料系統(tǒng)5均由控制系統(tǒng)2進(jìn)行控制。該系統(tǒng)工作過程是，如圖2所示的原理圖，茶葉先經(jīng)輸送裝置運(yùn)至檢測(cè)系統(tǒng)3，由檢測(cè)系統(tǒng)3對(duì)茶葉的纖維素和含水量進(jìn)行測(cè)定，隨后茶葉由自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)4進(jìn)行定量提取并送入揉捻機(jī)1的揉筒內(nèi)，隨后啟動(dòng)揉捻機(jī)1對(duì)茶葉進(jìn)行揉捻，揉捻過程通過控制系統(tǒng)2對(duì)揉筒轉(zhuǎn)速和壓蓋壓力的控制進(jìn)行，最后由自動(dòng)卸料裝置5進(jìn)行卸料，完成揉捻工序。
[0021]所述控制系統(tǒng)2是根據(jù)多次試驗(yàn)后得到的數(shù)據(jù)建立的控制數(shù)學(xué)模型，并且具有對(duì)所有設(shè)備參數(shù)的數(shù)據(jù)記憶功能?？刂葡到y(tǒng)2中預(yù)先設(shè)定的參數(shù)是根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)針對(duì)不同的纖維素含量和含水量進(jìn)行多次試驗(yàn)后，選取出能得到最佳揉捻質(zhì)量的數(shù)據(jù)作為標(biāo)準(zhǔn)?？刂葡到y(tǒng)2也能對(duì)每次揉捻的參數(shù)都進(jìn)行記憶和編號(hào)功能，便于后續(xù)追蹤茶葉的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，有利于對(duì)茶葉質(zhì)量的把控。
[0022]進(jìn)一步的，為了更直觀的觀察茶葉揉捻過程中的各項(xiàng)參數(shù)，在所述控制系統(tǒng)2上設(shè)有人機(jī)交互界面，茶葉揉捻機(jī)運(yùn)行過程中所有的參數(shù)都能在人機(jī)交互界面上顯示，并且可通過人機(jī)交互界面對(duì)各參數(shù)進(jìn)行控制