一种基于模糊控制算法的集成式自动化茶叶加工系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于模糊控制算法的集成式自动化茶叶加工系统，主要包括有茶叶炒干机、茶叶抛光机、物料收集装置、输送提升机、茶叶输送装置、多层带式连续干燥机、干燥送风装置和喷流式热风炉，并采用基于PID模糊控制算法的PLC控制装置控制整个加工过程，通过将茶叶烘干、炒干、抛光加工集成化联用，采用模糊PID闭环控制，控制精度高、响应速度快、稳定性好，能控制茶叶进料的厚度，进而控制茶叶的热湿平衡，可以有效减少茶叶在制作时的时间，全程自动化无需人工干预，大大节省了人工，烘干过程可以精准控制，使烘干更加均匀，使炒干过程简单可控，炒干后有效抛光做形，使茶叶更加紧致有形、色泽美观，提高茶叶品质，达到自动化、清洁化的要求。清洁化的要求。清洁化的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于模糊控制算法的集成式自动化茶叶加工系统


[0001]本技术涉及茶叶加工设备
，具体涉及一种基于模糊控制算法的集成式自动化茶叶加工系统。

技术介绍

[0002]茶叶是世界三大饮料之一，在我国拥有源远流长的历史，其对身体有很好的保健作用被人熟知，因此大宗绿茶市场需求量日益增大。传统的人工炒茶，不仅效率低下，且浪费大量人力物力。
[0003]大宗绿茶加工一般经过杀青、揉捻、烘干、炒干、抛光等工序，而烘干、炒干、抛光是最后三道工序，其效果直接关系到成茶品质，然而目前大宗绿茶的生产加工机械化、自动化程度低，制约了茶产业的发展。本专利设计了一种集烘干炒干抛光于一体，能够实现自动化、清洁化的加工要求，对于降低劳动成本，提高工作效率有重要意义。并且现有烘干机大部分是纯机械化，没有控制部分，无法对茶叶品质进行精准控制，本专利提供了一种通过检测多层带式连续干燥机内部温湿度，来控制进料电机转速进而控制茶叶的进料速度，有利于保证茶叶烘干的均匀性，提高所加工茶叶的品质。
[0004]茶叶加工工艺中烘炒茶耗时最长，传统的人工炒制会消耗大量人力物力且质量、效率难以保证，无法形成大规模、流水线式的自动化加工，且炒制过程中仅凭工人经验去判断炒干温度，导致炒制后的茶叶质量无法得到保证。温度过高，茶叶会出现焦边、爆点；温度过低，茶叶会出现红梗。将烘干、炒干、抛光集成于一体的目的是在于大幅度减少了人力成本和茶叶加工时间，加工全程可控且高效率，能够大大提高茶叶品质，并且烘干、炒干、抛光所需温度一个环节比一个环节低，高温气体可以一直被利用，此技术能够有效节能降耗。
[0005]现有的茶叶烘干机，进料过程中，物料厚度都是一致，不能根据不同种类的茶进行调节物料输送厚度，导致有些品种的茶叶干燥程度过低或过高，影响茶叶品质；现有的茶叶烘干机，只有一次干燥，容易导致茶叶后期的发霉；现有的茶叶烘干机，没有对烘干后的茶叶进行过滤，导致有很多碎茶，降低了茶叶整体品质。

技术实现思路

[0006]本技术的目的是通过将茶叶烘干、炒干、抛光加工集成化联用，采用模糊PID闭环控制，控制精度高、响应速度快、稳定性好，能控制茶叶进料的厚度，进而控制茶叶的热湿平衡，可以有效减少茶叶在制作时的时间，全程自动化无需人工干预，大大节省了人工，烘干过程可以精准控制，使烘干更加均匀，使炒干过程简单可控，炒干后有效抛光做形，使茶叶更加紧致有形、色泽美观，提高茶叶品质，达到自动化、清洁化的要求。
[0007]为实现本技术目的，采用的技术方案是：
[0008]一种基于模糊控制算法的集成式自动化茶叶加工系统，包括有茶叶炒干机，茶叶炒干机的出口下端安装连接有茶叶抛光机，安装在支撑机架上的茶叶炒干机与茶叶抛光机堆叠放置，且茶叶抛光机的出口下端安装连接有物料收集装置；茶叶炒干机进口处安装连
接有输送提升机，输送提升机的上端出口处安装连接茶叶炒干机，下端进口处安装连接多层带式连续干燥机，所述多层带式连续干燥机的进口处安装连接有茶叶输送装置、进口处对侧安装连接有干燥送风装置，干燥送风装置的出口处安装连接多层带式连续干燥机、进口处安装连接喷流式热风炉。
[0009]作为优选的，茶叶加工系统还包括有基于PID模糊控制算法的PLC控制装置，PLC控制装置包括有PLC控制器、变频器、数据采集模块、数据处理模块、数据显示模块、通信模块、数据储存模块和现场触摸屏；数据采集模块包括有温度传感器、湿度传感器、压力传感器、速度传感器和流量传感器，数据采集模块的输出端连接数据处理模块的输入端，数据处理模块的输出端连接数据显示模块、数据储存模块和现场触摸屏，PLC控制器通过通信模块连接数据处理模块、并通过变频器将输出的模糊PID频率调控信号控制连接并作用于茶叶炒干机、茶叶抛光机、输送提升机、茶叶输送装置、多层带式连续干燥机、干燥送风装置和喷流式热风炉。
[0010]作为优选的，茶叶炒干机包括有茶叶炒干装置，茶叶炒干装置的外表面包裹安装有炒干机防尘护罩、上表面贯穿炒干机防尘护罩安装连接有炒干机排气口；茶叶炒干装置的前端安装连接有搅龙送叶装置、下部安装有与搅龙送叶装置及茶叶炒干装置整体连接的炒干机传动系统，搅龙送叶装置和茶叶炒干装置整体安装在炒干机机架上，且茶叶炒干装置的下端安装连接有炒干供热装置、连接有搅龙送叶装置的对侧安装连接有炒干出料护罩；茶叶炒干装置的两侧安装分别有1个法兰边圆环结构，法兰边圆环结构与炒干机机架上安装的4个机架托轮支撑连接；茶叶炒干装置的筒体内壁面上安装有3个炒干翻草筋，炒干翻草筋与茶叶炒干装置的筒体等长，3个炒干翻草筋在茶叶炒干装置的筒体内壁面上呈120
°
均布。
[0011]作为优选的，炒干机传动系统包括有炒干机电机，炒干机电机通过电机皮带轮及炒干机传动皮带传动连接炒干机Ⅰ轴大带轮、并同时带动炒干机Ⅰ轴小带轮与炒干机Ⅰ轴大带轮同轴等角速转动；炒干机Ⅰ轴小带轮通过炒干机传动皮带传动连接炒干机Ⅱ轴大带轮、并同时带动炒干机Ⅱ轴小齿轮与炒干机Ⅱ轴大带轮同轴等角速转动；炒干机Ⅱ轴小齿轮通过炒干机传动齿带传动连接炒干机筒体大齿轮、并同时带动茶叶炒干装置的筒体与炒干机筒体大齿轮同轴等角速转动。
[0012]作为优选的，茶叶抛光机包括有茶叶抛光装置，茶叶抛光装置整体安装在抛光机机架上，茶叶抛光机的进口处安装连接有抛光机入料护罩、下部在抛光机机架上安装有抛光机传动系统与茶叶抛光机连接。
[0013]作为优选的，抛光机传动系统包括有抛光机电机，抛光机电机通过电机皮带轮及抛光机传动皮带传动连接抛光机Ⅰ轴大带轮、并同时带动抛光机Ⅰ轴小带轮与抛光机Ⅰ轴大带轮同轴等角速转动；抛光机Ⅰ轴小带轮通过抛光机传动皮带与抛光机Ⅱ轴大带轮传动连接、并同时带动抛光机Ⅱ轴小带轮与抛光机Ⅱ轴大带轮同轴等角速转动；抛光机Ⅱ轴大带轮通过传动皮带与传动连接抛光机筒体大带轮、并同时带动茶叶抛光装置的筒体与抛光机筒体大带轮同轴等角速转动。
[0014]作为优选的，茶叶输送装置包括有茶叶输送带，茶叶输送带的两侧安装有茶叶输送挡板，茶叶输送挡板的下侧底部安装有茶叶输送支撑支脚；茶叶输送支撑支脚的上侧安装有套装在茶叶输送带中的茶叶输送动力装置，茶叶输送动力装置与茶叶输送挡板的连接
处上部安装有茶叶进料挡板，茶叶进料挡板的上侧前端安装有茶叶匀叶装置；茶叶匀叶装置包括有横跨在茶叶输送带上方的茶叶匀叶轮，茶叶匀叶轮的两端安装有调整叶匀叶轮上下位置的调节螺母和调节螺栓。
[0015]作为优选的，多层带式连续干燥机包括有多层堆叠放置的干燥机输送带，多层堆叠放置的干燥机输送带整体安装在干燥机机架上，干燥机机架的一侧安装有干燥机前墙板、安装干燥机前墙板的对侧安装有用于驱动干燥机输送带传动的干燥机传动系统；在干燥机前墙板与干燥机传动系统之间的干燥机机架上安装有干燥机墙板和干燥机防护门，贴近地面的干燥机机架上安装有干燥机底淌板。
[0016]作为优选的，干燥送风装置包括有安装在中部的送风喇叭管，送风喇叭管在靠近多层带式连续干燥机的一侧安装连接有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于模糊控制算法的集成式自动化茶叶加工系统，其特征在于：包括有茶叶炒干机(1)，茶叶炒干机(1)的出口下端安装连接有茶叶抛光机(2)，安装在支撑机架上的茶叶炒干机(1)与茶叶抛光机(2)堆叠放置，且茶叶抛光机(2)的出口下端安装连接有物料收集装置(3)；所述茶叶炒干机(1)进口处安装连接有输送提升机(4)，输送提升机(4)的上端出口处安装连接茶叶炒干机(1)，下端进口处安装连接多层带式连续干燥机(6)，所述多层带式连续干燥机(6)的进口处安装连接有茶叶输送装置(5)、进口处对侧安装连接有干燥送风装置(7)，干燥送风装置(7)的出口处安装连接多层带式连续干燥机(6)、进口处安装连接喷流式热风炉(8)；所述茶叶加工系统还包括有基于PID模糊控制算法的PLC控制装置，PLC控制装置包括有PLC控制器、变频器、数据采集模块、数据处理模块、数据显示模块、通信模块、数据储存模块和现场触摸屏；数据采集模块包括有温度传感器、湿度传感器、压力传感器、速度传感器和流量传感器，数据采集模块的输出端连接数据处理模块的输入端，数据处理模块的输出端连接数据显示模块、数据储存模块和现场触摸屏，PLC控制器通过通信模块连接数据处理模块、并通过变频器将输出的模糊PID频率调控信号控制连接并作用于茶叶炒干机(1)、茶叶抛光机(2)、输送提升机(4)、茶叶输送装置(5)、多层带式连续干燥机(6)、干燥送风装置(7)和喷流式热风炉(8)。2.根据权利要求1所述的基于模糊控制算法的集成式自动化茶叶加工系统，其特征在于：所述茶叶炒干机(1)包括有茶叶炒干装置(12)，茶叶炒干装置(12)的外表面包裹安装有炒干机防尘护罩(13)、上表面贯穿炒干机防尘护罩(13)安装连接有炒干机排气口(14)；所述茶叶炒干装置(12)的前端安装连接有搅龙送叶装置(11)、下部安装有与搅龙送叶装置(11)及茶叶炒干装置(12)整体连接的炒干机传动系统(18)。3.根据权利要求2所述的基于模糊控制算法的集成式自动化茶叶加工系统，其特征在于：所述搅龙送叶装置(11)和茶叶炒干装置(12)整体安装在炒干机机架(17)上，且茶叶炒干装置(12)的下端安装连接有炒干供热装置(16)、连接有搅龙送叶装置(11)的对侧安装连接有炒干出料护罩(15)；所述茶叶炒干装置(12)的两侧安装分别有1个法兰边圆环结构，法兰边圆环结构与炒干机机架(17)上安装的4个机架托轮支撑连接；所述茶叶炒干装置(12)的筒体内壁面上安装有3个炒干翻草筋，炒干翻草筋与茶叶炒干装置(12)的筒体等长，3个炒干翻草筋在茶叶炒干装置(12)的筒体内壁面上呈120
°
均布。4.根据权利要求2所述的基于模糊控制算法的集成式自动化茶叶加工系统，其特征在于：所述炒干机传动系统(18)包括有炒干机电机(185)，炒干机电机(185)通过电机皮带轮及炒干机传动皮带传动连接炒干机Ⅰ轴大带轮(183)、并同时带动炒干机Ⅰ轴小带轮(184)与炒干机Ⅰ轴大带轮(183)同轴等角速转动；所述炒干机Ⅰ轴小带轮(184)通过炒干机传动皮带传动连接炒干机Ⅱ轴大带轮(181)、并同时带动炒干机Ⅱ轴小齿轮(182)与炒干机Ⅱ轴大带轮(181)同轴等角速转动；所述炒干机Ⅱ轴小齿轮(182)通过炒干机传动齿带(187)传动连接炒干机筒体大齿轮(186)、并同时带动茶叶炒干装置(12)的筒体与炒干机筒体大齿轮(186)同轴等角速转动。5.根据权利要求1所述的基于模糊控制算法的集成式自动化茶叶加工系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：李旭，曹成茂，孙亮，步坤亭，吴结明，
申请(专利权)人：安徽农业大学，
类型：新型
国别省市：