茶叶揉捻机智能化控制系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及茶叶加工设备领域，尤其涉及一种茶叶揉捻机智能化控制系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]随着科技进步和工业逐渐规模化，越来越多的行业开始采用智能化设备，通过智能化控制可节省人力物力、提高工作效率并且有利于保证质量的一致性。茶叶揉捻是茶叶生产的一道关键工序，传统的茶叶揉捻机多为人工控制或是半自动化控制，人为因素仍然对茶叶的揉捻质量有一定影响，不能保证质量的一致性，并且对人的经验要求非常高，不利于茶叶生产的流水作业。目前，半自动化控制的揉捻机主要是对压盖压力和揉筒转速进行闭环式控制，而决定压盖压力和揉筒转速的因素主要是茶叶的纤维素含量和含水量以及每次揉捻的茶叶重量，而这三个数据采用人工测试较为麻烦，耗时较多，也就影响了茶叶揉捻的效率，如果能通过智能控制系统自行检测茶叶的纤维素含量、含水量以及控制每次揉捻的茶叶重量，将会大大提高茶叶揉捻的效率和质量，减少对人为经验的依赖。
【发明内容】
[0003]为克服现有茶叶揉捻机无法自动进行纤维素含量、含水量的检测以及控制每次揉捻的茶叶重量，本发明所要解决的技术问题是:提供一种能够对整道揉捻工序进行智能化控制的揉捻系统及其控制方法。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:茶叶揉捻机智能化控制系统，包括揉捻机以及控制揉捻机运行的控制系统，所述控制系统包括控制揉筒转动的调速装置和控制压盖压力的压控装置，还包括用于检测茶叶纤维素和含水量的检测系统、自动进料系统以及自动卸料系统，所述检测系统位于自动进料系统的前端，自动进料系统位于揉捻机的揉筒上方，自动卸料系统位于揉捻机揉盘下方，所述检测系统、自动进料系统和自动卸料系统均由控制系统进行控制。
[0005]进一步的是，所述控制系统是根据多次试验后得到的数据建立的控制数学模型，并且具有对所有设备参数的数据记忆功能。
[0006]进一步的是，所述控制系统具有人机交互界面，茶叶揉捻机运行过程中所有的参数都能在人机交互界面上显示，并且可通过人机交互界面对各参数进行控制。
[0007]本发明还提供了一种基于上述茶叶揉捻机智能化控制系统的控制方法，该控制方法包括以下步骤:
[0008]1、检测系统测定出待揉捻加工的茶叶纤维素含量以及含水量，并自动将纤维素含量值和含水量值输入控制系统；
[0009]I1、控制系统根据纤维素含量、含水量以及揉捻机的参数控制自动进料装置进行定量进料；
[0010]II1、控制系统根据茶叶纤维素含量值、含水量值和进料量自动设置茶叶揉捻机的揉桶转速、压盖压力以及揉捻时间等参数，然后启动茶叶揉捻机，揉捻机在运行过程中，由压控装置进行实时压力检测，并将检测数据发给控制系统，控制系统再根据设定值对揉筒转速和压盖压力进行调整；
[0011]IV、茶叶揉捻机根据满足步骤III设定的参数进行揉捻之后，将开启自动卸料系统进行卸料。
[0012]进一步的是，所述步骤I中的检测系统采用纤维素测试仪或是硝酸乙醇法对茶叶纤维素含量进行检测，采用含水率测试仪测定茶叶的含水量。
[0013]进一步的是，所述步骤III中控制揉筒转速、压盖压力的参数为随着揉捻时间的进行逐渐变化的参数链。
[0014]进一步的是，所述步骤III中的揉筒转速、压盖压力等参数会在人机交互界面上进行显示并与设定的参数进行实时对比，一旦出现过大的偏差便会发出警告。
[0015]本发明的有益效果是:通过在传统的半自动化揉捻机的基础上增加检测系统、自动进料装置和自动卸料装置，利用检测系统检测茶叶的纤维素含量和含水量，然后由自动进料装置进行精确进料，再通过控制系统控制揉筒转速和压盖压力，最后由自动卸料装置进行卸料，整个揉捻过程都由该智能控制系统进行控制，节省了人力物力，提高了揉捻的效率和质量。
【附图说明】
[0016]图1是本发明整体结构示意图。
[0017]图2是本发明控制方法原理示意图。
[0018]图中标记为，1-揉抢机，2_控制系统，3_检测系统，4_自动进料系统，5_自动卸料系统。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明进一步说明。
[0020]如图1所示，本发明包括揉捻机1以及控制揉捻机1运行的控制系统2，所述控制系统2包括控制揉筒转动的调速装置和控制压盖压力的压控装置，还包括用于检测茶叶纤维素和含水量的检测系统3、自动进料系统4以及自动卸料系统5，所述检测系统3位于自动进料系统4的前端，自动进料系统4位于揉捻机1的揉筒上方，自动卸料系统4位于揉捻机1揉盘下方，所述检测系统3、自动进料系统4和自动卸料系统5均由控制系统2进行控制。该系统工作过程是，如图2所示的原理图，茶叶先经输送装置运至检测系统3，由检测系统3对茶叶的纤维素和含水量进行测定，随后茶叶由自动进料系统4进行定量提取并送入揉捻机1的揉筒内，随后启动揉捻机1对茶叶进行揉捻，揉捻过程通过控制系统2对揉筒转速和压盖压力的控制进行，最后由自动卸料装置5进行卸料，完成揉捻工序。
[0021]所述控制系统2是根据多次试验后得到的数据建立的控制数学模型，并且具有对所有设备参数的数据记忆功能。控制系统2中预先设定的参数是根据以往的经验针对不同的纤维素含量和含水量进行多次试验后，选取出能得到最佳揉捻质量的数据作为标准。控制系统2也能对每次揉捻的参数都进行记忆和编号功能，便于后续追踪茶叶的生产环节，有利于对茶叶质量的把控。
[0022]进一步的，为了更直观的观察茶叶揉捻过程中的各项参数，在所述控制系统2上设有人机交互界面，茶叶揉捻机运行过程中所有的参数都能在人机交互界面上显示，并且可通过人机交互界面对各参数进行控制