茶叶精制物料平衡控制系统技术方案

一种茶叶精制物料平衡控制系统，茶叶精制加工设备包括圆筛机、抖筛机、平输机、立输机和风选机，所述圆筛机的进料口为毛茶进口，所述圆筛机的出料口通过平输机和立输机与抖筛机的进料口连接，所述抖筛机的出料口通过立输机与风选机的进料口连接，所述物料平衡控制系统包括用以检测是否有茶叶流动的光电开关、用以检测进料量的流量称和用以根据光电开关检测信号启动运行以及根据流程大小调节驱动电机转速的平衡控制器，所述光电开关安装在所述平输机、立输机和风选机的进料口，所述流量称安装在圆筛机的进料口、抖筛机的进料口。本发明专利技术实现物料的自动平衡与匹配、控制精度较高、在确保不发生堵料的前提发挥生产设备的最大产能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及物料平衡系统，尤其是茶叶精制过程中的物料平衡控制系统。
技术介绍
某些茶叶的制备过程中，有筛分、风选的精制工序，例如普洱茶、乌龙茶、大宗绿茶、红茶等。茶叶的筛分、风选工序是指利用圆筛机、抖筛机、风选机等设备对初制后的毛茶按形状、重量、体积等进行分选，同时，去除毛茶中的灰尘、毛发、铁屑等异物，为后期工序制备。目前，茶叶精制逐步由手动或半自动生产方式向自动化生产线方式发展，从而实现茶叶精制过程的全程机械化、标准化、自动化、连续化、清洁化和规模化的生产。在茶叶精制过程中，毛茶要经过圆筛机、抖筛机、平输机、立输机、风选机等多种设备，在茶叶流动过程中，若流量过大则容易出现堵料现象，若流量过小则不能发挥设备的产能。目前，茶叶精制生产线中大都依靠操作人员通过观察和调整各设备的运转速度、风选设备的风门等方式来调节生产速率，防止堵料等现象产生。但人工观察与手工调整具有以下缺点1.生产效率低，为了防止堵料，进料量往往偏小，无法发挥设备的最大产能；2.若手工不均，容易在生产线的部分设备中产生堵料现象；3.工艺适应性差，当生产工艺或茶叶批次发生变化，无法实现在线实时调整；4.为了防止堵料现象，设备运转通常运转在最高速，不能根据当前流量自动、实时调速，浪费能量。
技术实现思路
为了克服现有茶叶制作过程中的无法实现物料自动平衡和匹配、控制精度较低、 能效比较差的不足，本专利技术提供一种实现物料的自动平衡与匹配、控制精度较高、在确保不发生堵料的前提发挥生产设备的最大产能的茶叶精制物料平衡控制系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种茶叶精制物料平衡控制系统，茶叶精制加工设备包括圆筛机、抖筛机、平输机、立输机和风选机，所述圆筛机的进料口为毛茶进口，所述圆筛机的出料口通过平输机和立输机与抖筛机的进料口连接，所述抖筛机的出料口通过立输机与风选机的进料口连接， 所述物料平衡控制系统包括用以检测是否有茶叶流动的光电开关、用以检测进料量的流量称和用以根据光电开关检测信号启动运行以及根据流程大小调节驱动电机转速的平衡控制器，所述光电开关安装在所述平输机、立输机和风选机的进料口，所述流量称安装在圆筛机的进料口、抖筛机的进料口。进一步，所述控制器还包括用以控制生产线中各个设备按照逆序启动、顺序停止的逻辑进行启动和停止控制的防止堵料控制单元。再进一步，所述圆筛机的进料口设置喂料器，所述平衡控制器中，当茶叶流量小于圆筛机的最大生产能力时，依照当前流量根据线性关系调整圆筛机的工作速度(圆筛机的工作速度是通过变频器频率的输出频率进行调整的)^“ = ·^，即/ = _·/■J当前 W当前W当前其中f:圆筛机调整后的工作频率，HzfstJ:圆筛机当前的工作频率，HzQaw 圆筛机的当前茶叶流量，Kg/hQ^ 圆筛机的最大流量，Kg/h当茶叶流量大于圆筛机的最大生产能力时，控制器减小振动喂料器的振动频率。更进一步，所述平衡控制器中，当茶叶流量小于抖筛机的最大生产能力时，依照当前流量并根据线性关系调整抖筛机的振动频率^“ = ·^，即/ = _·/■J当前 W当前W当前其中f:抖筛机调整后的工作频率，Hzfati 抖筛机当前的工作频率，HzQaw 抖筛机的当前茶叶流量，Kg/hQ^ 抖筛机的最大流量，Kg/h当茶叶流量超过最大生产能力时，控制降低振动喂料器和圆筛的工作速度。本专利技术的技术构思为在茶叶精制生产线中的平输机、立输机、风选机等设备通常按固定速度运转，在其进料口处设置光电开关，用于检测是否有茶叶流动，从而自动启动或停止相关设备运行；在茶叶精制生产线中的圆筛机、抖筛机等设备通常需要进行调速或调节振动频率，在其进料口处设置流量称，用于检测该设备的进料量，设备在控制系统作用下，能分所流量大小自动调速或调节振动频率；为了防止堵料，生产线中各设备按照逆序启顺序停的逻辑进行启停，即启动时，先启动后续设备，再启动前面设备，最后进料，以保证茶叶流动通畅；停止时则相反，先停止进料，再逐级停止设备，直到生产线中的茶叶全部流出无残留；流量自动平衡与匹配技术，系统在生产线中按照单条子生产线流量的纵向匹配和多条子生产线之间流量的横向平衡，实现各生产设备工作能力(工作速度、振动频率等)的动态调整，从而实现对不同工艺、不同批次茶叶生产过程的流量自动平衡与匹配。除此之外，茶叶精致物料平衡系统还具备以下功能1.报警功能，当某个设备超过最大负荷时，系统发出报警；2.自动计量功能，在风选机的出口，通过设置计量设备，可对分选后的各种茶叶进行分开计量；3.生产记录保存功能，并提供历史生产记录查询、统计和生成报表功能；4.工艺参数存储与下载功能，对于不同的生产工艺参数，系统可进行存储，并可调出和下载到控制设备中。本专利技术的有益效果主要表现在1、在确保不发生堵料的前提下能发挥生产设备的最大产能，生产效率高；2、工艺适应性好，生产线能实现茶叶流量的自动平衡与匹配，并能实现在线调整；3、生产线中各设备可根据茶叶流量的有无、大小实现自动启停和自动调节， 实现了节能。附图说明图1为茶叶精制生产工艺图；图2为茶叶精制生产设备布局图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。参照图1和图2，一种茶叶精制物料平衡控制系统，茶叶精制加工设备包括圆筛机、抖筛机、平输机、立输机和风选机，所述圆筛机的进料口为毛茶进口，所述圆筛机的出料口通过平输机和立输机与抖筛机的进料口连接，所述抖筛机的出料口通过立输机与风选机的进料口连接，所述物料平衡控制系统包括用以检测是否有茶叶流动的光电开关、用以检测进料量的流量称和用以根据光电开关检测信号启动运行以及根据流程大小调节驱动电机转速的平衡控制器，所述光电开关安装在所述平输机、立输机和风选机的进料口，所述流量称安装在圆筛机的进料口、抖筛机的进料口。进一步，所述控制器还包括用以控制生产线中各个设备按照逆序启动、顺序停止的逻辑进行启动和停止控制的防止堵料控制单元。所述圆筛机的进料口设置喂料器，所述平衡控制器中，当茶叶流量小于圆筛机的最大生产能力时，依照当前流量根据线性关系调整圆筛机的工作速度(圆筛机的工作速度是通过变频器频率的输出频率进行调整的)^“ = ·^，即/ = _·/■J当前 W当前W当前其中f 圆筛机调整后的工作频率，HzfatJ 圆筛机当前的工作频率，HzQati 圆筛机的当前茶叶流量，Kg/h圆筛机的最大流量，Kg/h ；当茶叶流量大于圆筛机的最大生产能力时，控制减小振动喂料器的振动频率。所述平衡控制器中，当茶叶流量小于抖筛机的最大生产能力时，依照当前流量并根据线性关系调整抖筛机的振动频率，^“ = ·^，即/ = _·/■J当前 W当前W当前其中f:抖筛机调整后的工作频率，HzfatJ 抖筛机当前的工作频率，HzQaw 抖筛机的当前茶叶流量，Kg/hQ^ 抖筛机的最大流量，Kg/h ；当茶叶流量超过最大生产能力时，控制降低振动喂料器和圆筛的工作速度。5参照图1，某种茶叶的精制生产工艺图。毛茶首先经过一次筛分，即圆筛1-圆筛 5，一次筛分后，毛茶分成三组，上层筛面茶、下层筛面茶和筛下茶。其中，5个圆筛的上层筛面茶汇集后，进入抖筛机1( 二次筛分)，抖筛机1面茶(1#茶)和筛下茶( 茶)分别进入风选机1、2，进一步分选为1#茶正口、1#茶子口、1#茶本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种茶叶精制物料平衡控制系统，茶叶精制加工设备包括圆筛机、抖筛机、平输机、立输机和风选机，所述圆筛机的进料口为毛茶进口，所述圆筛机的出料口通过平输机和立输机与抖筛机的进料口连接，所述抖筛机的出料口通过立输机与风选机的进料口连接，其特征在于：所述物料平衡控制系统包括用以检测是否有茶叶流动的光电开关、用以检测进料量的流量称和用以根据光电开关检测信号启动运行以及根据流程大小调节驱动电机转速的平衡控制器，所述光电开关安装在所述平输机、立输机和风选机的进料口，所述流量称安装在圆筛机的进料口、抖筛机的进料口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张宪，赵章风，王祥华，钟江，王扬渝，乔欣，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：86