PDF《基于 PLC 的茶叶滚筒杀青机温度控制系统设计》

收稿日期: 2014-12-30 基金项目: 科技部科技型中小企业技术创新基金项目(14C26213401694)资助.

作者简介: 葛良志,硕士研究生.E-mail:397404833@qq.com * 通信作者: 曹成茂,博士,教授.E-mail:caochengmao@sina.com 安徽农业大学学报, 2015, 42(4): 647-650 Journal of Anhui Agricultural University [DOI] 10.13610/j.cnki.1672-352x.20150625.007 网络出版时间:2015-6-25 16:06:07 [URL] http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1162.S.20150625.1606.007.html 基于 PLC 的茶叶滚筒杀青机温度控制系统设计 葛良志,曹成茂* ,吴正敏 (安徽农业大学工学院,合肥 230036) 摘要:茶叶杀青温度的控制是保证茶叶杀青质量的关键, 但目前茶叶加工中多采用的传统手工杀青及机械 杀青过程中的杀青温度波动范围大,难以稳定,无法保证杀青品质的一致性.采用基于 PID 算法的 PLC 温度控制 方法, 设计出茶叶滚筒杀青机的温度控制系统, 实现了对杀青温度的稳定控制. 该系统工作稳定、 茶叶杀青品质好, 具有良好的应用前景. 关键词:滚筒杀青机;

PLC 控制;

温度控制;

PID 控制 中图分类号:TS272.3 文献标识码:A 文章编号:1672?352X (2015)04?0647?04 Design of a temperature control system for the roller-type machine for water-removing from tea leaves based on PLC GE Liangzhi,CAO Chengmao, WU Zhengmin (School of Engineering, Anhui Agricultural University, Hefei 230036) Abstract: The temperature control is the key to ensure the quality in tea green fixation. However, the tem- perature control system for a traditional roller-type fixation machine or the manual water-removing process is not stable, which cannot guarantee the quality and consistency of the tea. In this paper, we designed a temperature control system for the roller-type tea green machine based on PLC and PID algorithm. This system was stable and could guarantee the high quality of water-removing from tea leaves;

therefore it was of high efficiency, low con- sumption and would fully meet the requirements of the tea industry. Key words: roller-type water-removing machine;

temperature control;

PLC control;

PID control 杀青是茶叶加工中第一道工序,是保证茶叶品 质的关键技术环节.杀青是通过高温破坏和钝化鲜 茶叶中的氧化酶的活性,抑制鲜茶叶的茶多酚等的 酶促氧化, 蒸发鲜茶叶中的部分水分, 使茶叶变软, 便于揉捻成形,同时散发青臭味,促进良好香气形 成. 保持杀青过程中杀青温度的合理和稳定是获得 良好杀青效果的关键.杀青温度过高会产生烟焦、 断碎和白色爆点等现象,而杀青温度过低会产生红 梗、红叶等现象,均会影响茶叶的色香味.目前国 内使用最多的茶叶杀青机械为滚筒杀青机,其在工 作时,主要由工作人员根据温度控制器并结合自己 的经验来控制杀青温度. 这种温度控制方式不精确, 抗干扰能力差, 温度波动大, 影响茶叶加工效果[1-3] . 作者运用西门子 S7-200PLC,SMART700IE 触 摸屏等器件结合基于 PID 控制原理的温度控制方 法,设计了滚筒杀青机的温度控制系统[4-8] ,可使杀 青机的杀青温度稳定在设定值,使用者通过触摸屏 可观测现场工况并且可随时根据现场杀青效果设定 杀青温度.系统简单灵活,抗干扰能力强,避免了 因环境变化和人为因素对杀青质量所造成的不良影 响.

1 控制系统整体设计 1.1 滚筒杀青机的整体结构与工作原理 安装有温度控制系统的茶叶滚筒杀青机的整体 结构(如图 1)主要包括滚筒、电加热装置、电机、 传动装置、拨板、滚筒壁、主支架、料斗和出料口,