有关PLC自动化技术在制茶中的应用分析

马岳春

（中国能源建设集团浙江火电建设有限公司，浙江 杭州 310016）

作为重要加工增值性农产品，茶叶加工会对茶品质产生直接影响，是茶产品生产过程中的重要一环。传统茶叶加工方式主要以手工炒制为主，虽然品相俱佳，但对于炒制人的经验以及手法等都有着极为严苛的要求，整体产量也相对较低，无法满足产业化发展需求，因此自动化生产制茶模式开始得到应用。自动化的茶叶加工模式，能够实现连续化、清洁化以及自动化的加工，可以满足用户对于产品的基本要求。

1 茶叶加工装备发展分析

为满足现代化大规模茶叶生产需求，成套茶机开始得到广泛应用，为实现标准化加工模式提供了更多可能，对茶叶业行业发展起到了有效带动作用。经过多年发展与优化，国内茶叶装备以及种类变得更加丰富，机电一体化模式得到深度落实，开始逐步向程控化方向进行发展。茶叶自动包装机、快速冷却存放机以及可调试连续理条机等设备的应用，为茶叶连续化加工提供了可能性。

国内的茶叶连续化生产模式研究起步相对较晚，但整体发展速度却极为喜人，而各种先进技术在生产中的应用也为规模化生产提供了更多的可能性，茶叶生产精准度以及质量均得到了显著提升。其中PLC技术的应用，不仅实现了对制茶顺序的有效控制，同时还能够通过对技术优势的运用，对制茶全过程展开全面监督与管控，可及时发现存在问题并对其展开处理，进而实现高质量制茶的目标。

2 PLC自动化技术的原理与特点

PLC是一种数字运算操作电子系统，会通过对编制程序存储器的运用，对内部存储执行逻辑计算以及顺序运算等一系列操作，进而通过模拟式或数字式输入、输出的方法，对各类型机械或生产过程实施管控。

技术应用具有以下特点与优势：①抗干扰能力较强，可靠性较高。技术采用的是大规模集成电路，具备良好的抗干扰性能，开关节点以及电气接线相对较小，所产生的故障可能性也相对较低，同时因为技术带有硬件故障自主检测功能，会在出现异常时发出警报，所以可为人员故障排查提供精准依据，能够保证生产全过程可靠性以及稳定性；②功能完善且控制能力较强。技术经过不断完善与发展，已经可以在各种规模工业控制场合中得到应用，其不仅具备良好的逻辑处理能力，而且数据运算能力以及素质控制能力也较为突出，在位置控制、温度控制以及其他控制工作中有着较为突出的表现，加之人机界面技术与通讯技术的不断发展，使得控制系统应用效果变得更加理想；③操作较为简单。技术接口相对较为容易，工程技术人员可通过学习进而掌握编程语言，且各项逻辑控制指令也较为简单、方便，人员对于技术的操作难度相对较小，即便是不懂得计算机原理以及电子电路等知识点的人，也可在经过培训之后，熟练掌握相应操作；④维护较为方便且容易进行改造。由于该技术所使用的逻辑为储存逻辑，可有效减少控制设备外部接线数量，能够切实提升建造效率以及系统设计效率，整体维护也较为方便，所以其在维护方面以及建造方面的优势较为突出，在各种生产场合中都较为适用。

3 PLC技术在制茶中的应用

3.1 应用总体思路

3.1.1 制茶工序自动化管理。通过对PLC自动化技术的合理运用，实现对制茶工序的完全自动化管控，能够在保证管理自动化水平的同时，达到有效提高产品处理质量的目标。为保证制茶工序的稳定性以及有效性，需要所有工序按照一定顺序合理连接在一起，通过对连接合理性的观察，及时对不合理问题展开调整，保证工序前后安排的有效性，确保整体生产流程的合理性，从而保证制茶质量与品质。

PLC技术的综合性发展，为技术自动化水平提升提供了可靠的技术支持，可以实现制茶工序自动化，摆脱人为控制。这样不仅能够有效降低人为操作失误，同时还能实现对整体制茶成本的有效控制，减少不必要的人工成本。能够通过网络渠道的运用，对各项工序进行控制与监督，保证PLC自动化技术和制茶工艺可以有机融合在一起，及时对制茶过程中所存在的各项问题展开合理调整，进而保证产品质量与生产效率。

3.1.2 制茶过程监督与管控。自动化技术的最大优势是能够实现对工艺自动化的完全性处理，可通过控制器与网络的有效连接，将工艺各项情况真实呈现在显示器上，以便管理人员进行监督与管控。在PLC技术的支持之下，构建起完善的管理体系以及监督体系，能够实现对各项施工工艺的全方面掌控，确保在问题发生时，能够第一时间做出反应，可以在最短时间内做好排除异常工作。与传统制茶工艺相比，自动化的制茶工艺反应速度要更加迅速，在监督方面也更加智能有效，但就整体应用而言，由于技术应用时间相对较短，所以难免会存在一些不足之处，还需要在技术应用过程中不断进行总结与改进，做好基础自动化功能拓展，从而形成高水平自动化制茶工艺体系，保证技术最终应用效果。

3.2 具体应用

制茶工艺分为投料筛分风选、目视拣杂、炼杂储料等多项工序，在此将从制茶工艺入手，对PLC技术的具体应用展开详细介绍。

3.2.1 投料筛分风选系统。该系统会通过对风选机以及筛分机等设备的控制，按照定时供给手段对储茶斗展开茶叶分配。在储茶斗达到茶叶上限时，会自动循环到另一处储茶斗进行茶叶供给。能够按照实际情况确定储茶斗是否进行使用，且会在储茶斗填满之后，发出报警信息并提醒工人减少茶叶供给量。料位检测装置会通过对筛分机的检测，确定是否存在堵塞问题，以便及时对堵塞问题进行处理，防止影响正常操作。

3.2.2 目视拣杂系统。该系统主要负责拣杂、运输机检验以及返料运输机控制等一系列操作，会通过在拣杂线上安装控制按钮的方式，对拣杂带的运行进行控制，以便精准对控制带实施操作，会按照运行情况自动判断是否需要进行运行。同时，当拣杂料到达指定位置之后，检验员位置的指示灯会自动亮起，会通过小皮带运输的方式，将选好的茶叶送到检验员处进行检查。可通过对变频器的运用对小皮带运送速度进行控制，并通过对PLC技术的运用，对出料时间进行管控。如果检查没有次品存在，会直接增加产量，如果存在次品，则会及时进行返工处理。工人工号会在触摸屏上进行显示，并将次品产量以及合格产量等显示在其中，更加方便管理人员进行管理。

3.2.3 拣杂储料系统。该系统主要用于拣杂后茶叶到储料仓之间的存储管控，会按照具体需要进行储料仓位选择，并会通过按下选择按钮的方式，将行车自动移动到该仓位之中。在到达指定地点之后，用平面运输机进行茶叶运送，茶叶装满之后，自动移到下一仓位进行传送。当所有仓位均填满之后，会立即停止系统运行，且会向控制台发出相应提示。在储料仓出料时，会根据需要对烘干机料仓以及储料仓位进行选择，系统会根据设置要求将茶叶运输到烘干机位置，对其展开烘干操作。

3.2.4 烘干温度系统。烘干炉的温度控制是保证茶叶品质的关键所在，而在PLC技术的控制之下，该系统可实现对烘干机温度的实时管控。将出风口温度控制在合理范围之内，并会通过模糊控制设备对温度进行精准管控，保证炉内温度可以达到最佳茶叶烘干状态所需的温度。在设备中会对电炉的各项指标进行显示，应用缓启动技术，对电网实施无冲击管控。在高精度智能温度调节设备的支持之下，炉内温度控制在±0.5℃以内会及时对温度超温以及热风温度超温等问题进行报警，并在第一时间做出连锁停炉反应，以防茶叶品质受到影响。

3.2.5 烘干系统与烘干后筛分储料系统。烘干控制系统主要负责烘干风机以及链板转速等各项细节控制，运用变频器，对烘干机速度展开自动化调节，并对链板机出料小皮带展开正反转管控工作，能够自主展开运行与管控，保证烘干环节的控制效果。而筛分储料控制系统，会按照需要将烘干后的材料运输到指定储料仓位之中，将会在所有仓位填满之后，发出相应警示。如果仓位没有进行选择，不会对该仓展开填茶操作。

3.2.6 自动称重系统。当茶叶完成一系列的处理之后，需要进行称重与包装。此时会通过对PLC技术的运用，料位器均匀展开出料操作，在确定茶叶达到指定重量之后，才会停止出料，进而完成自动化称重任务。这样不仅能够保证茶叶称量的精准度，同时还能够有效提高称重效率，保证生产整体速度。

茶叶自动化生产技术以及方式方法正处于不断发展与完善的阶段，不可避免地会面临机械性能有待改进以及技术有待提高等方面的状况。在此环境中，需要不断加大对各项技术的研究力度，要对机械性能以及适应性能进行不断提升，从而达到有效提高茶叶自动化生产线水平的目标，确保PLC技术以及其他先进技术可以在制茶工艺中得到更好的应用，从而为我国茶文化推广以及茶产品工艺发展提供可靠技术层面支持，形成良性化发展模式。