CN107183227A - 一种智能化茶叶生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能化茶叶生产线,包括机械系统和电气控制系统;机械系统包括杀青机、冷却风选机、揉捻装置、循环杀二青机和循环炒干机;冷却风选机包括冷却风扇、冷却输送带和风选装置;揉捻装置包括分装输送机、四台揉捻机和揉捻装置出料输送带;循环杀二青机包括杀二青机导料斗、杀二青机旋转内筒和杀二青机固定外筒等;循环炒干机包括炒干机旋转内筒、炒干机固定外筒等;电气控制系统包括主控单元、传感器单元、供电单元、控制器单元和终端控制单元;本发明智能化程度高,解决了茶叶生产过程中浪费大量劳动力、能源等难题,在茶叶生产加工过程中,避免了人为的二次污染,保证了茶叶生产加工的清洁程度。
Description
一、技术领域
本发明属于茶叶加工装备技术领域,具体涉及一种智能化茶叶生产线。
二、背景技术
北方茶叶具有叶片较厚、生产期长等特点,由于南北方茶叶特性差异较大,目前,市场上传统的茶叶加工设备不适用于北方优质茶叶的加工。茶叶生产线成套设备普遍的问题是智能化水平较低,例如,杀青炒干过程中温度主要由人工控制;揉捻机的揉捻力度也需人工控制;各工序工作过程中需要人工实时监控。生产线设备智能化低造成了茶叶生产加工过程中劳动力强度大、生产效率低、清洁化水平差、茶叶品质由工人凭经验决定、质量不稳定等问题。
三、发明内容
为了解决上述问题,本发明提供一种智能化茶叶生产线,结构合理,使用方便,清洁环保,能够实现茶叶的智能化生产加工。
本发明的技术方案:
一种智能化茶叶生产线,包括机械系统和电气控制系统。
所述的机械系统包括杀青机、冷却风选机、揉捻装置、循环杀二青机和循环炒干机。
所述的杀青机包括杀青机导料斗、杀青机旋转内筒、杀青机固定外筒、杀青机燃气加热炉、杀青机驱动电机和杀青机机架。所述的杀青机固定外筒固定在机架上方;所述杀青机旋转内筒可活动的嵌套在所述的杀青机外筒内部,能相对于杀青机外筒转动;所述杀青机驱动电机固定在所述的杀青机机架下方,杀青机驱动电机通过摩擦轮带动所述的杀青机旋转内筒转动,由变频器控制杀青机驱动电机调节杀青机旋转内筒的转速;所述的杀青机旋转内筒内部设有导料板;旋转时导料板带动茶叶鲜叶由进料口向出料口移动;所述的杀青机旋转内筒与所述的杀青机固定外筒之间设有杀青机输热口,杀青机输热口与现有燃气热炉的加热出口连接,热气自杀青机输热口进入杀青机旋转内筒和杀青机固定外筒之间的空隙,给杀青机旋转内筒加热。所述的杀青机燃气加热炉可通过调节燃气炉控制阀开度控制燃气炉的加热功率,调节旋转内筒的茶叶杀青温度。杀青机旋转内筒出料口位于冷却输送带导料斗正上方,杀青茶叶自出料口落到冷却输送带导料斗内。
所述的冷却风选机包括冷却风扇、冷却输送带和风选装置。所述的冷却风扇有多组,冷却风扇与所述的冷却输送带平行布置且位于冷却输送带上方。所述的冷却输送带的末端是风选装置。
所述的风选装置包括风选风扇、废料收集盘和风选输送机。所述的风选输送机末端连接分装输送机导料斗。
所述揉捻装置包括分装输送机、四台揉捻机和揉捻装置出料输送带。所述的分装输送机包括四条输送带,从上至下分三层平行设置,第一、二层各设有一条输送带;第三层输送带下方左右两侧分别对称设有两条输送带;所述的两条输送带两端各设有一个出料口,共四个出料口;第一层输送带上的茶叶落到第二层输送带上,由第二层输送带两端分别落至左右两侧的第三层的两条输送带上;所述的四台揉捻机,相互间独立工作,分别对应安装在所述四个出料口的下方。所述的揉捻机包括加压盖、揉捻筒、揉捻盘、卸料盘、加压盖操作臂、揉捻操作臂、加压盖操作臂驱动电机和揉捻操作臂驱动电机。所述的加压盖加料时位于所述的揉捻筒的上方,工作时位于所述的揉捻筒内,且位于所述的揉捻盘上方;所述的揉捻筒悬于所述的揉捻盘上方;所述揉捻盘表面沿其圆周方向设有数根弧形楞状揉捻条,揉捻盘中央可活动的连接有卸料盘;所述的揉捻机操作臂一和揉捻机操作臂二环在揉捻筒上;揉捻操作臂驱动电机带动揉捻机操作臂一和揉捻机操作臂二将揉捻筒移至冷却输送带出料口下方;加压盖操作臂驱动电机带动加压盖上升、螺旋外转;主控单元通过控制变频器,调节分装输送带驱动电机控制分装输送带的输送方向,为四台揉捻机分别投放茶叶;所述的揉捻筒中的位置传感器采集筒内茶叶的位置信息并传送至主控单元的PLC处理器,并控制茶叶投放量,达到单个揉捻机揉捻茶叶设定量时结束进料;进料完成后,所述的加压盖操作臂驱动电机带动所述的加压盖螺旋内转、下压;所述的加压盖上的压力传感器采集揉捻力度信息并传送至PLC处理器;所述的揉捻机操作臂一和揉捻机操作臂二在揉捻操作臂驱动电机的带动下,旋转揉捻筒在揉捻盘上进行揉捻;所述的揉捻装置出料输送带位于所述的四台揉捻机卸料盘下部,且与循环杀二青机的进料输送带的进料斗相连。揉捻结束后卸料盘向下打开,将茶叶投入揉捻装置出料输送带。
所述循环杀二青机包括杀二青机导料斗、杀二青机旋转内筒、杀二青机固定外筒、杀二青机燃气加热炉、杀二青机驱动电机、杀二青机机架、杀二青机循环输送带和杀二青机出料斗。所述的杀二青机固定外筒固定在杀二青机机架上方;所述杀二青机旋转内筒可活动的嵌套在杀二青机外筒内部,能相对于杀二青机外筒转动;所述的杀二青机驱动电机固定在所述的杀二青机机架下方,杀二青机驱动电机通过摩擦轮带动所述的杀二青机旋转内筒转动,由变频器控制杀二青机驱动电机以调节杀二青机旋转内筒的转速;所述的杀二青机旋转内筒内部设有导料板,杀二青机旋转内筒旋转时导料板带动茶叶由进料口向出料口移动;所述的杀二青机旋转内筒与杀二青机固定外筒之间设有杀二青机输热口,杀二青机输热口与现有燃气热炉的加热出口连接。通过调节杀二青机燃气加热炉的燃气阀开度控制燃气热炉的加热功率,调节杀二青机旋转内筒的茶叶杀二青温度。杀二青机旋转内筒出料口位于杀二青机出料斗正上方,杀二青后的茶叶自出料口落到杀二青机出料斗中;杀二青机导料斗和杀二青机出料斗之间通过杀二青机循环输送带连接,便于循环杀二青。
所述的循环炒干机包括炒干机旋转内筒、炒干机固定外筒、炒干机风扇、炒干机机架、炒干机燃气加热炉、炒干机驱动电机和炒干机筒体倾斜驱动电机。所述炒干机固定外筒固定在炒干机机架上方,炒干机旋转内筒左侧封闭且右侧为进出料口;所述炒干机旋转内筒可活动的嵌套在炒干机外筒内部,且可以相对于炒干机外筒转动;所述的炒干机驱动电机和炒干机筒体倾斜驱动电机固定在所述的炒干机机架下方,炒干机驱动电机通过摩擦轮带动所述的炒干机旋转内筒转动,由变频器控制炒干机筒体倾斜驱动电机调节炒干机旋转内筒的转速;所述炒干机旋转内筒为网状,利于热气透入,所述炒干机旋转内筒的内部设有导料板,工作时炒干机旋转内筒水平放置,导料板带动茶叶在内筒中滚动炒干;进料时炒干机旋转内筒右侧开口向上竖直放置,茶叶从顶部开口进入内筒,出料时炒干机旋转内筒右侧开口向下竖直放置,茶叶从底部开口流出。所述的炒干机旋转内筒与炒干机固定外筒之间设有输热口,输热口与现有炒干机燃气热炉的加热出口连接。通过调节炒干机燃气热炉控制阀开度控制炒干机燃气热炉的加热功率,以调节炒干机旋转内筒的茶叶炒干温度。炒干机固定外筒左端设有炒干机风扇,炒干机风扇用于茶叶均匀受热。
所述电气控制系统包括主控单元、传感器单元、供电单元、控制器单元和终端控制单元;上述单元集成安装在电气控制柜中。
所述的主控单元是所述的电气控制系统的核心部分,包括PLC处理器、模拟量输入模块、数据处理与服务模块。所述的数据处理与服务单元包括数据处理操作系统和数据库。所述数据库中存储有标准化实施数据、用户自定义实施数据和智能化茶叶生产线现场实施记录数据。数据库中的标准化实施数据是根据茶鲜叶产地、生长期等实际因素设置的杀青机旋转内筒转速、杀青机的杀青温度、冷却输送带转速、揉捻压力、揉捻时长、杀二青机旋转内筒转速、杀二青机的杀二青温度、循环杀二青时长、炒干机旋转内筒转速、炒干机的炒干温度、炒干时长等加工参数;数据库中的用户自定义实施数据是用户根据智能化茶叶生产线的生产加工实际情况自行设定或调整后的一系列加工参数;数据库中的智能化茶叶生产线现场实施记录数据是茶叶实际加工过程中的智能化茶叶生产线各环节的实际工作参数。数据库可根据现有技术编程。
所述的传感器单元包括杀青机温度传感器、杀二青机温度传感器、炒干机温度传感器、湿度传感器、压力传感器和位置传感器。所述的杀青机温度传感器位于杀青机固定外筒与杀青机旋转内筒之间的顶部,用于测量杀青机的杀青温度;所述的杀二青机温度传感器位于杀二青机固定外筒与杀二青机旋转内筒之间的顶部,用于测量杀二青机的杀二青温度;所述的炒干机温度传感器位于炒干机固定外筒与炒干机旋转内筒之间的顶部,用于测量炒干机的炒干温度;所述的湿度传感器置于加工现场,用于测量加工现场的室内湿度;所述的压力传感器位于揉捻机加压盖上,用于测量揉捻机的揉捻力度;所述的位置传感器位于揉捻筒内部筒壁上,用于测量揉捻筒中的茶叶量。所述的杀青机温度传感器、杀二青机温度传感器、湿度传感器、压力传感器、位置传感器的输出端分别与主控单元的模拟量输入模块连接。
所述的控制器单元包括变频器组、燃气炉控制阀组、输送带电机组、旋转内筒电机组、揉捻操作臂电机组、风扇电机组;所述的变频器组置于电气控制柜中,分别连接相应的输送带电机组、旋转内筒电机组、揉捻操作臂电机组和风扇电机组;所述的燃气炉控制阀安装于燃气加热炉组的燃气进气管道上,用于控制燃气加热炉组的输出功率。
所述的终端控制单元包括触摸屏、移动式工业级安卓平板和具有Win7操作系统的工控机。所述的触摸屏通过网线连接PLC处理器,用于智能化茶叶生产线中各个环节的启停控制及运行工作参数的显示、调整;所述的移动式工业级安卓平板通过无线网络与具有Win7操作系统的工控机连接,用于实时监测和调整智能化茶叶生产线的工作参数;所述的具有Win7操作系统的工控机通过网线与PLC处理器连接,用于智能化茶叶生产线的工作参数的实时监测、调整和记录。
所述的一种智能化茶叶生产线的控制方法,步骤如下:
1)通过网络通讯方式在数据库中下载相关的茶叶生产加工的标准化实施文件至具有Win7操作系统的工控机,并存储在具有Win7操作系统的工控机的本地数据库中;
2)智能化茶叶生产线工作前,具有Win7操作系统的工控机将本地数据库中的加工参数下载至PLC处理器,在触摸屏上实时显示PLC处理器获取的数据信息及各个环节的初始工作状态,通过触摸屏上控制界面对各个环节的启停及运行状态进行控制,对其工作参数进行调整;
3)智能化茶叶生产线工作时,PLC处理器实时接收传感器单元获取的数据信息进行分析,控制当前生产加工过程中杀青、冷却风选、揉捻、杀二青、炒干各个环节的工作参数,例如时间、温度、压力等工作参数,同时上传至具有Win7操作系统的工控机,具有Win7操作系统的工控机将实时数据存至本地服务器,并上传至主控单元;
4)用户依据茶鲜叶的加工总量、茶鲜叶的品质、燃气加热炉的温度、室内的湿度以及茶叶加工先例和经验,设置与之相适应的加工参数,然后向控制器单元中发出控制命令,实现茶叶各个生产加工环节机械设备的协调匹配,生产出符合用户要求的高质量茶叶。
与现有技术相比,本发明的有益效果及优点是:
(1)所述的智能化茶叶生产线智能化程度高、标准统一、生产周期短,这有效的提高了茶叶成品的质量,解决了茶叶生产过程中浪费大量劳动力、能源等难题,在茶叶生产加工过程中,避免了人为的二次污染,保证了茶叶生产加工的清洁程度;
(2)所述的智能化茶叶生产线通过事先设置标准化实施文件,实现生产线的茶叶智能化、标准化加工,并可以在智能化、标准化加工过程中对各个环节的工作参数进行调整,进一步提高成品茶叶的质量;此外,用户还可以根据茶鲜叶的情况和茶叶加工的预期质量对各个环节的工作参数进行个性化的设置,增强了该生产线的智能化程度,可以生产出高定制需求的成品茶叶;
(3)各个工序设备的结构简单、实用、可靠,且相互独立,有利于各设备的维护和更换。
四、附图说明
图1,一种智能化茶叶生产线结构示意图。
图1中,1-电气控制柜、2-杀青机导料斗、3-杀青机送料输送带、4-杀青机驱动电机、5-杀青机送料输送带电机、6-杀青机固定外筒、7-杀青机旋转内筒、8-杀青机温度传感器、9-冷却输送带导料斗、10-冷却输送带、11-冷却风扇、12-风选装置输送带、13-揉捻操作臂一、14-揉捻盘、15-加压盖操作臂驱动电机、16-加压盖操作臂、17-揉捻操作臂二、18-分装输送带三、19-风选输送带驱动电机、20-分装输送带一、21-分装输送带导料斗、22-分装输送带二、23-分装输送带驱动电机、24-分装输送带四、25-揉捻装置输送带、26-杀二青机进料输送带、27-杀二青机进料输送带驱动电机、28-杀二青机导料斗、29-杀二青机循环输送带、30-杀二青机旋转内筒、31-杀二青机温度传感器、32-杀二青机固定内筒、33-杀二青机出料斗、34-炒干机送料输送带、35-炒干机固定外桶、36-炒干机旋转内筒、37-炒干机送料输送带驱动电机、38-炒干机温度传感器、39-炒干机输送带、40-炒干机输热口、41-炒干机筒体倾斜驱动电机、42-炒干机内筒旋转驱动电机、43-炒干机风扇、44-杀二青机输热口、45-杀二青机旋转内筒驱动电机、46-揉捻机一、47-揉捻机二、48-揉捻操作臂驱动电机、49-揉捻机三、50-位置传感器、51-揉捻机四、52-压力传感器、53-卸料盘、54-加压盖、55-揉捻筒、56-风选风扇、57-冷却输送带驱动电机、58-废料收集盘、59-杀青机输热口
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对智能化茶叶生产线进行详细描述。
参见附图1,茶叶首先进入在杀青环节。生产加工前,先将杀青机燃气炉控制阀打开,热气通过杀青机输热口59,进入杀青机固定外筒6和杀青机旋转内筒7之间,对所述的杀青机旋转内筒7进行预热;再将需要进行生产加工的茶叶放入杀青机送料输送带3,杀青机送料输送带驱动电机5带动所述的杀青机送料输送带3,将茶叶输投放到杀青机导料斗2。杀青机驱动电机4带动所述的杀青机旋转内筒7的转动。所述杀青机旋转内筒7的中设有导料板,顺旋,将茶叶从进料口带往出料口,并使茶叶均匀受热,达到更好的杀青效果。所述的杀青机固定外筒6和杀青机旋转内筒7之间装有杀青机温度传感器8。所述杀青机温度传感器8采集杀青机旋转筒内筒与外筒之间的温度信息;进一步地,所述的杀青机温度传感器8输出端连接电气控制柜1的模拟量输入模块。所述的电气控制柜1中的PLC处理器分析采集到的杀青机温度信息,根据温度值通过变频器调节杀青机驱动电机4的转速,从而匹配杀青机旋转内筒7的转速和温度,得到最优的杀青效果。
图1所示,杀青结束后,茶叶落入冷却输送带导料斗9,进入冷却风选环节。冷却输送带驱动电机57带动冷却输送带10,在茶叶输送过程中,与所述的冷却输送带10平行布置的冷却风扇11对茶叶进行吹凉冷却处理。所述的冷却输送带10将茶叶输送至风选装置。根据废料质量轻于优质茶叶质量的原理,在风选风扇56适当风力作用下,茶叶中的废渣落入风选装置下方的废料收集盘58,优质的茶叶则落入风选装置输送带12。所述的风选装置输送带12将茶叶输送至分装输送带导料斗21,茶叶进入生产加工过程的揉捻环节。
参见图1,茶叶进入揉捻装置。首先,揉捻操作臂驱动电机48带动揉捻机操作臂一13和揉捻机操作臂二17将揉捻筒55移至冷却输送带10出料口下方;然后,加压盖操作臂驱动电机15带动加压盖54上升、螺旋外转;接着,所述的电气控制柜1通过控制变频器,调节分装输送带驱动电机23控制分装输送带一20、分装输送带二22、分装输送带三18、分装输送带四24的输送方向,为揉捻机一46、揉捻机二47、揉捻机三49、揉捻机四51投放茶叶。所述的揉捻筒55中的位置传感器50采集筒内茶叶的位置信息,上传至所述的电气控制柜1的PLC处理器分析,并控制茶叶投放量,达到单个揉捻机揉捻茶叶设定量时结束进料;进料完成后,所述的加压盖操作臂驱动电机15带动所述的加压盖54螺旋内转、下压。所述的加压盖54上的压力传感器52采集揉捻力度信息,上传至所述的电气控制柜1的PLC处理器分析,然后调节所述的加压盖操作臂驱动电机15进行控制;所述的揉捻机操作臂一13和揉捻机操作臂二17环在揉捻筒55上,在揉捻操作臂驱动电机48的带动下,旋转所述的揉捻筒55在揉捻盘14上进行揉捻。揉捻结束后卸料盘53向下打开,将茶叶投入揉捻装置输送带25。
参见图1,所述的揉捻装置输送带25将茶叶输送至杀二青机进料输送带26;所述杀二青机进料输送带26由杀二青机进料输送带驱动电机27带动,将茶叶投入杀二青机导料斗28,茶叶进入杀二青环节。杀二青前,先将杀二青机燃气炉控制阀打开,热气通过杀二青机输热口44,进入杀二青机固定外筒32和杀二青机旋转内筒30之间,对所述的杀二青机旋转内筒30进行预热。杀二青机旋转内筒驱动电机45带动所述的杀二青机旋转内筒30的转动。所述杀二青机旋转内筒30的中设有导料板,顺旋,将茶叶从进料口带往出料口,并使茶叶均匀受热,达到更好的杀二青效果。所述的杀二青机固定外筒32和杀二青机旋转内筒30之间装有杀二青机温度传感器31。所述的杀二青机温度传感器31采集杀二青机旋转筒内筒与外筒之间的温度信息;进一步地,所述的杀二青机温度传感器31输出端连接所述的电气控制柜1的模拟量输入模块。所述的电气控制柜1中的PLC处理器分析采集到的杀二青机温度信息,根据温度值通过变频器调节杀二青机旋转内筒驱动电机45的转速,从而匹配杀二青机旋转内筒32的转速和温度,得到最优的杀二青效果。杀二青可以依据茶叶杀二青效果循环进行多次,通过所述的电气控制柜1中的触摸显示器可以设置杀二青的次数。每次杀二青结束后,茶叶进入杀二青机出料斗33,若需要再次杀二青则进入杀二青循环输送带29,回到所述的杀二青机导料斗28;若无需再次杀二青,则进入炒干机送料输送带39,进入炒干环节。
图1所示,炒干前,先将炒干机燃气炉控制阀打开,热气通过炒干机输热口40,进入炒干机固定外筒35和炒干机旋转内筒36之间,对所述的炒干机旋转内筒35进行预热。所述的炒干机旋转内筒36为网状结构,便于热气渗入进行炒干,内置数条导料板。进料时,述的炒干机旋转内筒36由炒干机筒体倾斜驱动电机41带动,炒干机旋转筒进料口端上扬,所述的炒干机送料输送带39将茶叶投入炒干机旋转筒内,所述的炒干机旋转内筒36中的导料板顺旋进料;进料结束,炒干机旋转筒恢复水平位置,进行炒干。炒干机风扇43位于炒干机旋转筒底部,在茶叶炒干过程中,以适当的风力吹动,使茶叶更均匀的与热气接触,达到更好的炒干效果。通过所述的电气控制柜1中的触摸显示器可以设置炒干的次数。完成炒干的茶叶将投入炒干机输送带39,然后将完成生产加工的茶叶收集放好。
智能化茶叶生产线智能化控制系统的工作流程为:茶叶加工前,通过网络通讯方式在数据库中下载相关的茶叶生产加工的标准化实施文件至具有Win7操作系统的工控机,并存储在具有Win7操作系统的工控机的本地数据库中;智能化茶叶生产线启动前,具有Win7操作系统的工控机将本地数据库中的加工参数下载至PLC处理器,在触摸屏上实时显示PLC处理器获取的数据信息及各个环节的初始工作状态,通过触摸屏上控制界面对各个环节的启停及运行状态进行控制,对其工作参数进行设置、调整;智能化茶叶生产线工作时,PLC处理器实时接收传感器单元获取的数据信息,进行分析,控制当前生产加工过程中杀青、冷却风选、揉捻、杀二青、炒干各个环节的工作参数,例如时间、温度、压力等工作参数,同时上传至具有Win7操作系统的工控机,具有Win7操作系统的工控机将实时数据存至本地服务器,并上传至主控单元;此外,用户可以依据茶鲜叶的加工总量、茶鲜叶的品质、燃气加热炉的温度、室内的湿度以及茶叶加工先例和经验,设置与之相适应的工作参数,例如旋转内筒驱动电机转速、各个环节进行时间长度、各个输送带运转时间点,然后向控制单元中相匹配的变频器、驱动电机、燃气炉控制阀发出控制命令,实现茶叶各个生产加工环节机械设备的协调匹配,生产出符合用户要求的高质量茶叶。
Claims (2)
1.一种智能化茶叶生产线,其特征在于包括机械系统和电气控制系统;
所述的机械系统包括杀青机、冷却风选机、揉捻装置、循环杀二青机和循环炒干机;
所述的杀青机包括杀青机导料斗、杀青机旋转内筒、杀青机固定外筒、杀青机燃气加热炉、杀青机驱动电机和杀青机机架;所述的杀青机固定外筒固定在机架上方;所述杀青机旋转内筒可活动的嵌套在所述的杀青机外筒内部,能相对于杀青机外筒转动;所述杀青机驱动电机固定在所述的杀青机机架下方,杀青机驱动电机通过摩擦轮带动所述的杀青机旋转内筒转动,由变频器控制杀青机驱动电机调节杀青机旋转内筒的转速;所述的杀青机旋转内筒内部设有导料板;旋转时导料板带动茶叶鲜叶由进料口向出料口移动;所述的杀青机旋转内筒与所述的杀青机固定外筒之间设有杀青机输热口,杀青机输热口与现有燃气热炉的加热出口连接,热气自杀青机输热口进入杀青机旋转内筒和杀青机固定外筒之间的空隙,给杀青机旋转内筒加热;所述的杀青机燃气加热炉可通过调节燃气炉控制阀开度控制燃气炉的加热功率,调节旋转内筒的茶叶杀青温度;杀青机旋转内筒出料口位于冷却输送带导料斗正上方,杀青茶叶自出料口落到冷却输送带导料斗内;
所述的冷却风选机包括冷却风扇、冷却输送带和风选装置;所述的冷却风扇有多组,冷却风扇与所述的冷却输送带平行布置且位于冷却输送带上方;所述的冷却输送带的末端是风选装置;
所述的风选装置包括风选风扇、废料收集盘和风选输送机;所述的风选输送机末端连接分装输送机导料斗;
所述揉捻装置包括分装输送机、四台揉捻机和揉捻装置出料输送带;所述的分装输送机包括四条输送带,从上至下分三层平行设置,第一、二层各设有一条输送带;第三层输送带下方左右两侧分别对称设有两条输送带;所述的两条输送带两端各设有一个出料口,共四个出料口;第一层输送带上的茶叶落到第二层输送带上,由第二层输送带两端分别落至左右两侧的第三层的两条输送带上;所述的四台揉捻机,相互间独立工作,分别对应安装在所述四个出料口的下方;所述的揉捻机包括加压盖、揉捻筒、揉捻盘、卸料盘、加压盖操作臂、揉捻操作臂、加压盖操作臂驱动电机和揉捻操作臂驱动电机;所述的加压盖加料时位于所述的揉捻筒的上方,工作时位于所述的揉捻筒内,且位于所述的揉捻盘上方;所述的揉捻筒悬于所述的揉捻盘上方;所述揉捻盘表面沿其圆周方向设有数根弧形楞状揉捻条,揉捻盘中央可活动的连接有卸料盘;所述的揉捻机操作臂一和揉捻机操作臂二环在揉捻筒上;揉捻操作臂驱动电机带动揉捻机操作臂一和揉捻机操作臂二将揉捻筒移至冷却输送带出料口下方;加压盖操作臂驱动电机带动加压盖上升、螺旋外转;主控单元通过控制变频器,调节分装输送带驱动电机控制分装输送带的输送方向,为四台揉捻机投放茶叶;所述的揉捻筒中的位置传感器采集筒内茶叶的位置信息并传送至主控单元的PLC处理器,并控制茶叶投放量,达到单个揉捻机揉捻茶叶设定量时结束进料;进料完成后,所述的加压盖操作臂驱动电机带动所述的加压盖螺旋内转、下压;所述的加压盖上的压力传感器采集揉捻力度信息并传送至PLC处理器;所述的揉捻机操作臂一和揉捻机操作臂二在揉捻操作臂驱动电机的带动下,旋转揉捻筒在揉捻盘上进行揉捻;所述的揉捻装置出料输送带位于所述的四台揉捻机卸料盘下部,且与循环杀二青机的进料输送带的进料斗相连;揉捻结束后卸料盘向下打开,将茶叶投入揉捻装置出料输送带;
所述循环杀二青机包括杀二青机导料斗、杀二青机旋转内筒、杀二青机固定外筒、杀二青机燃气加热炉、杀二青机驱动电机、杀二青机机架、杀二青机循环输送带和杀二青机出料斗;所述的杀二青机固定外筒固定在杀二青机机架上方;所述杀二青机旋转内筒可活动的嵌套在杀二青机外筒内部,能相对于杀二青机外筒转动;所述的杀二青机驱动电机固定在所述的杀二青机机架下方,杀二青机驱动电机通过摩擦轮带动所述的杀二青机旋转内筒转动,由变频器控制杀二青机驱动电机以调节杀二青机旋转内筒的转速;所述的杀二青机旋转内筒内部设有导料板,杀二青机旋转内筒旋转时导料板带动茶叶由进料口向出料口移动;所述的杀二青机旋转内筒与杀二青机固定外筒之间设有杀二青机输热口,杀二青机输热口与现有燃气热炉的加热出口连接;通过调节杀二青机燃气加热炉的燃气阀开度控制燃气热炉的加热功率,调节杀二青机旋转内筒的茶叶杀二青温度;杀二青机旋转内筒出料口位于杀二青机出料斗正上方,杀二青后的茶叶自出料口落到杀二青机出料斗中;杀二青机导料斗和杀二青机出料斗之间通过杀二青机循环输送带连接,便于循环杀二青;
所述的循环炒干机包括炒干机旋转内筒、炒干机固定外筒、炒干机风扇、炒干机机架、炒干机燃气加热炉、炒干机驱动电机和炒干机筒体倾斜驱动电机;所述炒干机固定外筒固定在炒干机机架上方,炒干机旋转内筒左侧封闭且右侧为进出料口;所述炒干机旋转内筒可活动的嵌套在炒干机外筒内部,且可以相对于炒干机外筒转动;所述的炒干机驱动电机和炒干机筒体倾斜驱动电机固定在所述的炒干机机架下方,炒干机驱动电机通过摩擦轮带动所述的炒干机旋转内筒转动,由变频器控制炒干机筒体倾斜驱动电机调节炒干机旋转内筒的转速;所述炒干机旋转内筒为网状,利于热气透入,所述炒干机旋转内筒的内部设有导料板,工作时炒干机旋转内筒水平放置,导料板带动茶叶在内筒中滚动炒干;进料时炒干机旋转内筒右侧开口向上竖直放置,茶叶从顶部开口进入内筒,出料时炒干机旋转内筒右侧开口向下竖直放置,茶叶从底部开口流出;所述的炒干机旋转内筒与炒干机固定外筒之间设有输热口,输热口与现有炒干机燃气热炉的加热出口连接;通过调节炒干机燃气热炉控制阀开度控制炒干机燃气热炉的加热功率,以调节炒干机旋转内筒的茶叶炒干温度;炒干机固定外筒左端设有炒干机风扇,炒干机风扇用于茶叶均匀受热;
所述电气控制系统包括主控单元、传感器单元、供电单元、控制器单元和终端控制单元;上述单元集成安装在电气控制柜中;
所述的主控单元包括PLC处理器、模拟量输入模块、数据处理和服务模块;所述的数据处理与服务单元包括数据处理操作系统和数据库;所述数据库中存储有标准化实施数据、用户自定义实施数据和智能化茶叶生产线现场实施记录数据;数据库中的标准化实施数据是根据茶鲜叶产地、生长期等实际因素设置的杀青机旋转内筒转速、杀青机的杀青温度、冷却输送带转速、揉捻压力、揉捻时长、杀二青机旋转内筒转速、杀二青机的杀二青温度、循环杀二青时长、炒干机旋转内筒转速、炒干机的炒干温度和炒干时长参数;数据库中的用户自定义实施数据是用户根据智能化茶叶生产线的生产加工实际情况自行设定或调整后的一系列加工参数;数据库中的智能化茶叶生产线现场实施记录数据是茶叶实际加工过程中的智能化茶叶生产线各环节的实际工作参数;
所述的传感器单元包括杀青机温度传感器、杀二青机温度传感器、炒干机温度传感器、湿度传感器、压力传感器和位置传感器;所述的杀青机温度传感器位于杀青机固定外筒与杀青机旋转内筒之间的顶部,用于测量杀青机的杀青温度;所述的杀二青机温度传感器位于杀二青机固定外筒与杀二青机旋转内筒之间的顶部,用于测量杀二青机的杀二青温度;所述的炒干机温度传感器位于炒干机固定外筒与炒干机旋转内筒之间的顶部,用于测量炒干机的炒干温度;所述的湿度传感器置于加工现场,用于测量加工现场的室内湿度;所述的压力传感器位于揉捻机加压盖上,用于测量揉捻机的揉捻力度;所述的位置传感器位于揉捻筒筒壁上,用于测量揉捻机的揉捻筒中的茶叶量;所述的杀青机温度传感器、杀二青机温度传感器、湿度传感器、压力传感器、位置传感器的输出端分别与主控单元的模拟量输入模块连接;
所述的控制器单元包括变频器组、燃气炉控制阀组、输送带电机组、旋转内筒电机组、揉捻操作臂电机组和风扇电机组;所述的变频器组置于电气控制柜中,分别连接相应的输送带电机组、旋转内筒电机组、揉捻操作臂电机组、风扇电机组;所述的燃气炉控制阀安装于燃气加热炉组的燃气进气管道上,用于控制燃气加热炉组的输出功率;
所述的终端控制单元包括触摸屏、移动式工业级安卓平板和具有Win7操作系统的工控机;所述的触摸屏通过网线连接PLC处理器,用于智能化茶叶生产线中各个环节的启停控制及运行工作参数的显示、调整;所述的移动式工业级安卓平板通过无线网络与具有Win7操作系统的工控机连接,用于实时监测和调整智能化茶叶生产线的工作参数;所述的具有Win7操作系统的工控机通过网线与PLC处理器连接,用于智能化茶叶生产线的工作参数的实时监测、调整和记录。
2.如权利要求1所述的一种智能化茶叶生产线的控制方法,其特征在于步骤如下:
1)通过网络通讯方式在数据库中下载相关的茶叶生产加工的标准化实施文件至具有Win7操作系统的工控机,并存储在具有Win7操作系统的工控机的本地数据库中;
2)智能化茶叶生产线工作前,具有Win7操作系统的工控机将本地数据库中的加工参数下载至PLC处理器,在触摸屏上实时显示PLC处理器获取的数据信息及各个环节的初始工作状态,通过触摸屏上控制界面对各个环节的启停及运行状态进行控制,对其工作参数进行调整;
3)智能化茶叶生产线工作时,PLC处理器实时接收传感器单元获取的数据信息进行分析,控制当前生产加工过程中杀青、冷却风选、揉捻、杀二青、炒干各个环节的工作参数,同时上传至具有Win7操作系统的工控机,具有Win7操作系统的工控机将实时数据存至本地服务器,并上传至主控单元;
4)用户依据茶鲜叶的加工总量、茶鲜叶的品质、燃气加热炉的温度、室内的湿度以及茶叶加工先例和经验,设置与之相适应的加工参数,然后向控制器单元中发出控制命令,实现茶叶各个生产加工环节机械设备的协调匹配,生产出符合用户要求的高质量茶叶。
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