[发明专利]一条双模糊控制的智能化绿茶生产线

说明书

一条双模糊控制的智能化绿茶生产线，由上料机构、传送机构、杀青机构、理条机构、烘干机构、动力传输机构、执行机构、PLC控制器、双模糊控制系统、数据采集与处理系统、Labview上位机实时监测系统等组成。双模糊控制系统调节杀青、理条、烘干电机的转速和温度，动力传输机构将变频电机的动力传动输出，整条绿茶生产线的杀青、理条、烘干机构均采用模糊控制，杀青机、理条机、烘干机各环节温度采用模糊PID控制，解决了茶叶加工温度、投叶量与杀青、理条、烘干时间实时配合的问题，输入不同等级的、不同重量的鲜叶可以输出相适应的杀青温度和时间，实现茶叶生产过程的精确控制，减少人为因素的干扰，实现绿茶的智能化生产。

技术领域

本发明涉及一条茶叶生产线，更具体的来说，涉及一条采用双模糊控制的智能化绿茶生产线。

背景技术

绿茶是不经发酵工序制成的茶，以茶树鲜叶为原料，经摊放，杀青，理条做形，干燥等典型工艺制作而成的茶叶，保留了鲜叶的天然物质，含有的茶多酚、儿茶素、氨基酸等营养成分也较多，绿茶中的这些天然营养成份对防衰老、抗癌、杀菌等具有特殊效果，是其他茶类所不及的，因此，绿茶市场十分广阔。根据绿茶生产过程的具体要求，茶叶加工控制系统在完成对各设备参数准确控制的同时还要实现整条生产线各设备的协调运作。但我国的总体茶叶加工水平还处在传统的半手工，半机械化水平阶段，大多数茶叶加工企业多位于茶园附近，属于偏远山区，茶叶加工机械以单机作业为主，没有形成连续化生产，导致加工成本较高；此外，茶叶加工机械的智能化程度低，加工过程中控制茶叶在制品的质量只能凭操作人员的感觉和经验来掌握，随意性较大，很难使茶叶品质达到一致。现有茶叶加工设备的工艺参数、特别是茶叶加工过程中的温度控制不准确，投叶量和杀青、理条、烘干时间的配合不合理，导致茶叶标准化生产难度大，茶叶质量难以保证，附加值得不到体现，难以大规模推广。此外，虽然模糊控制在茶叶生产线上得到了广泛的运用，但基本都是基于某一生产环节(如杀青)的温度调节，还没有将模糊控制用于整条茶叶生产线，不能做到对茶叶加工整套设备整体进行模糊控制、实现绿茶智能化生产。

发明内容

本发明的目的在于提供了一条在绿茶的全生产过程中对整套设备采用双模糊控制控制的智能化绿茶生产线，由于整个茶叶生产线各环节的加工机械均采用双模糊控制，杀青、理条、烘干等工序的各个控制点的温度控制都加入模糊PID控制，可以很好地解决茶叶加工温度的准确控制问题，以及投叶量与杀青、理条、烘干时间等相关参数实时配合的问题，实现茶叶生产过程的精确控制，能保证整个加工过程都处于接近恒温的状态中，减少人为因素的干扰，确保茶叶工业化生产的品质。

本发明是通过如下技术方案来实现的：

包括：上料机构、传送机构、杀青机构、理条机构、烘干机构、动力传输机构、执行机构、PLC控制器、双模糊控制、数据采集系统、Labview上位机实时监测系统等，所述上料机构设置于所述杀青机构的旁侧，所述传送机构用于连接所述理条机构和烘干机构，所述执行机构包括电动机和加热器，所述电动机分别安装在所述杀青机构、理条机构、烘干机构、上料机构、传送机构底部，所述加热器均匀布置在所述杀青机构筒壁及理条机构、烘干机构底部；所述数据采集系统包括检测装置、信号调理装置、数据采集卡和Labview上位机程序，所述检测装置由温度传感器、重量传感器组成，所述温度传感器采用多点测量，所述重量传感器固定在所述杀青机构底部，所述数据采集卡连接所述信号调理装置和所述Labview上位机，所述PLC控制器及变频器固定在独立的电气柜中，用于调节所述杀青、理条、烘干机构底部各所述电机的转速和所述杀青、理条、烘干机构的温度，所述动力传输机构将所述电机的动力进行传动输出，所述上料机构、杀青机构、理条机构、烘干机构、检测装置、变频器、加热器、数据采集卡、Labview上位机均与所述PLC控制器连接。

进一步，所述变频器通过PLC控制器连接模拟量输出模块EM232输出频率信号，控制各电动机转速。