PLC在自动炒茶机控制系统中的应用

钟 岚

（成都广播电视大学，四川成都 610051）

传统的茶叶生产需要有大量的劳动力来进行茶产品的制作过程，并且传统的人力炒茶效率也不高，无法实现批量生产，降低了茶产品制作企业的经济效益，而且炒茶过程中的人力成本也较高，因此，茶叶实现机械化生产是茶叶企业发展的必要措施，PLC在自动炒茶机控制系统中的应用可以控制炒茶温度以及装置动力等，实现自动炒茶机的技术升级，另外，自动炒茶机的炒茶工艺也会得到进一步的规范，提高自动炒茶机的炒茶质量。

1 基于PLC的自动炒茶机控制系统的硬件系统

1.1 自动炒茶机控制系统的基本组成

自动炒茶机控制系统要实现对茶叶的翻炒，因此，自动炒茶机的控制系统要具备基本的电气装置与机械传动装置两大部分，而电气装置与机械传动装置中包含许多硬件系统。基于PLC的自动炒茶机控制系统中的电气装置由温度感受器，PLC，开关电源，以及机械旋转编码器等部件构成，炒茶过程中锅炉内温度的控制是非常重要的，而基于PLC的自动炒茶机控制系统中的温度感受器就进行了一定的技术升级，对温度的反应更加敏感，能更好地控制自动炒茶机锅炉内的炒茶温度。而基于PLC的自动炒茶机控制系统中的机械传动装置主要由热源，加压装置机械传动结构，炒茶锅等部分组成，机械传动装置中加压系统的技术升级能够提高自动炒茶机的炒茶效率，另外，自动炒茶机控制系统也需要负责炒茶动作的手柄，而手柄需要一定的外部压力才能进行炒茶操作，而手柄感受到的压力程度会极大地影响到茶叶翻炒的质量，因为机械生产与人工炒茶还是存在差距的，因此，动力装置的技术升级是非常必要的，基于PLC的自动炒茶机控制系统实现了动力装置的技术升级，能够利用升级的动力装置改变手柄的压力以及炒茶的频率，控制好整个炒茶过程的运行速度，提高炒茶质量。温度控制硬件装置与压力传送硬件装置的协调合作保障了自动炒茶机炒茶工艺的规范性，装置操作人员可利用PLC提前设置好炒茶温度与压力传送数据，确保自动炒茶机控制系统的正常运行。

1.2 自动炒茶机热源的应用

基于PLC的自动炒茶机控制系统中的热源主要采用红外线对系统中的电热管进行加热，而热源一般设置在自动炒茶机锅炉的下方，这样能够提高对炒茶锅炉的热量运输，也能让自动炒茶锅炉均匀受热，使炒茶锅炉内的温度值在设置范围之内，使锅炉内温度更适合茶叶的翻炒工艺。当然，自动炒茶锅炉在炒茶的过程中既需要热量的运输，也需要隔热，而基于PLC的自动炒茶机控制系统主要采用硅藻土作为炒茶锅炉的隔热保温材料，而炒茶锅炉内的温度控制系统也可以实现与电脑的连接，这样温度控制技术人员也可以通过电脑直接进行对锅炉的加温，而热源能够实时感受电脑发送的热量信息并及时地进行锅炉内温度调控，这样大大节省了温度数据测量时间，也提高了锅炉温度数据的准确性。

1.3 自动炒茶机加压装置的运行

基于PLC的自动炒茶机控制系统中的加压装置主要采用手调与脚踏的方式来进行对锅炉的加压，而加压的压力数值则可以通过导杆显示，导杆位于机架上，可用来显示加压装置的运行状态，帮助系统控制人员调整加压装置的加压程度，加压装置的加压作用也需要凸轮的作用，凸轮可以实现与连杆之间的连接，而凸轮的位置也可以进行调整，用来改变加压装置的加压效果，PLC可以对自动炒茶机中的加压装置进行程序调控，可以让自动炒茶机根据茶叶的种类设置不同程度的加压效果，并且能够实时调节加压装置的加压力度，使自动炒茶机按照对最适合茶叶种类的翻炒力度进行翻炒，使机械装置能够达到人力炒茶的效果，保障机械装置对茶叶的高质量生产，在实现茶叶生产流水线化生产的同时提高自动炒茶机的炒茶质量，进一步规范自动炒茶机的炒茶工艺。

1.4 自动炒茶机系统的炒手运行

PLC在自动炒茶机控制系统中的应用也可以改变炒手装置的炒茶方式，炒手装置炒茶方式的不同会产生不同的炒茶效果，自动炒茶机中的炒手装置由炒板和划竿两部分组成，炒板的炒茶方式有翻炒和塌炒两种。基于PLC的控制系统可以让炒板进行塌炒和翻炒两种操作的交替进行，也可以让炒板进行不同的塌炒与翻炒次数，产生多种炒茶效果，塌炒与翻炒的次数以及顺序都会影响自动炒茶机的炒茶质量，也会影响自动炒茶机炒茶工艺的规范性，通常情况下，基于PLC的自动炒茶机炒手装置有三种不同的炒茶方式，根据炒茶效果以及茶叶种类的不同，炒茶方式分为炒板塌炒一次，随后翻炒两次；在锅炉内塌炒两次，随后翻炒一次；在锅炉内塌炒一次，随后翻炒两次这三种炒茶方式，而PLC可以使炒手装置的炒茶效果接近于人工炒茶的效果，PLC的控制系统可以让自动炒茶机按照严格的人工炒茶工艺过程进行翻炒，在最大程度上提高自动炒茶机的炒茶工艺规范性，进而提高自动炒茶机的炒茶效果。

1.5 自动炒茶机控制系统中的频率切换

自动炒茶机的炒茶频率与速度也会影响自身的炒茶效果，当然，自动炒茶机的炒茶速度也要根据茶叶的种类进行划分，来产生不同的炒茶效果，而自动炒茶机控制系统对炒茶速度的控制主要是通过三相六拍步进电机进行的，三相六拍步进电机装置的启动以及关闭都要进行严格的控制，而PLC主要对三相六拍步进电机进行装置步进速度的控制以及装置接通和装置关闭的控制，三相六拍步进电机的正转顺序以及反转顺序都可以在PLC的控制下调整三相六拍步进电机的不步进速度，调节自动炒茶机的炒茶效果。另外，在三相六拍步进电机的控制过程中装置能够实现正转起动与反转起动，并且装置的正转以及反转操作能够进行实时切换，以调整装置的步进速度，装置步进速度的调整能够进行实时的手控操作，进行低档、中档、高档三种速度切换。PLC可以通过控制三相六拍步进电机的步进速度来控制自动炒茶机的炒茶质量，并通过不同的步进速度来产生不同的炒茶效果，使装置按照最适合茶叶种类的烘炒方式进行翻炒与塌炒，提升茶产品的生产质量，并帮助企业实现高质量茶叶的批量生产。

2 基于PLC的自动炒茶机控制系统的软件系统

2.1 绘制炒茶工艺程序流程图

基于PLC的自动炒茶机控制系统的软件系统在控制系统中发挥着非常重要的作用，软件系统可以通过装置与网络的连接来实时控制硬件系统的运行，并解决传统人力操作过程中存在的问题，不同的设备类型会有不同的输出地址，而自动炒茶机控制系统中的软件系统就可以根据设备的输出地址将设备进行分类，而不同设备在进行地址输出时会有不同的外部负载，而软件系统就可以根据系统信息来规划炒茶工艺的流程图，确保自动炒茶机炒茶工艺的规范性，帮助自动炒茶机的控制人员实时监测自动炒茶机的运行情况，及时发现自动炒茶运行效率与炒茶质量。

2.2 软件编程降低系统运行成本

基于PLC的自动炒茶机控制系统中的软件部分可以通过软件编程显示控制界面，自动炒茶机控制人员可以利用互联网技术实现装置与软件的连接，软件编程可以实现对炒茶装置的有效控制，包括对温度装置的调温控制以及压力装置的压力效果控制等，而且软件编程运行的可靠性强，能够稳定地实时控制硬件装置，减少了企业对传统控制设备的购买，大大降低了系统的运行成本，另外，也降低了企业的装置后期维修成本，软件系统的运行可靠性也保障了整个自动炒茶机控制系统的正常运行，提高自动炒茶机的炒茶效果。

3 结束语

基于PLC的自动炒茶机控制系统打破了传统控制系统存在的局限性，实现了自动炒茶机硬件系统的技术升级以及炒茶工艺的规范性，大大提高了自动炒茶机的炒茶效率，也保障了自动炒茶机的炒茶质量，而基于PLC的自动炒茶机软件系统也充分发挥了互联网的技术优势，通过软件系统可以帮助系统控制操作人员更好地控制自动炒茶机中的硬件系统，降低了系统运行成本，也提高了系统运行效率，保障了茶叶的品质，提高了企业的经济效益。