一种远红外连续杀青的控制方式

《一种远红外连续杀青的控制方式》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、一种远红外杀青的控制方式摘要：介绍了一种采用远红外光波作为茶叶连续杀青热源的控制方式。以PLC为控制核心，触摸屏为人机沟通界面，融合脉冲宽度调制控制技术、P1D温度控制技术、变频调速技术，实现茶叶杀青工艺过程自动化、控制精准化，达到高效杀青的目的。该技术成果己在茶叶生产企业推广应用。关键词：远红外连续系青；脉冲宽度调制技术；PID温度控制。中图分类号：TS2文献标识码：A0引言杀青是制备绿茶的第一道工序，其目的是通过高温破坏和钝化鲜叶中的氧化酶活性，抑制鲜叶中的茶多酚等的酶促氧化，蒸发鲜叶中部分水分，使茶叶变软，以便于下一步加工。同时，通过杀青使茶叶散发出淸香气味，以

2、促进良好香气的形成［1］。传统的滚筒杀青机或振槽杀青机，受限于自身热源功率大小的因数，为了保持较高杀青的温度，在杀青的过程中，茶叶均需在滚筒或振槽内停留较长的时间，因此影响了杀青的效率，传统的杀青控制方式，大多釆用模糊PID控制方式在该方式的控制下，杀青温度上下波动极大，达±25"C，这远远达不到精确控制杀青温度的0的，也使得茶叶的生产过程不能达到一致性。本文主耍针对现有的杀青方式与设备中存在的缺陷，研究一种茶叶远红外连续杀青方式及其装罝。通过将两组的远红外杀青机组和茶叶自动上料机交替排列结合，利用远红外线进行自动杀青，并使得茶叶经过远红外杀青机杀青后能够进行冷却回潮

3、，从而实现对荼叶高效杀青的目的。1技术方案1.1远红外加热本文介绍的远红外连续杀青装置采用远红外石英电热管作为主要热源，远红外石英电热管是在石英玻璃管穿发热电阻丝通电加热，热射线主要是可见光、红外线和远红外线,强调的是远红外线；红外辐射分为0.76〜4微米的近红外线与4〜1000微米的远红外线，远红外加热技术具有高效、优质、低耗等特点W。本文所介绍的远红外杀青机以5.6微米至15微米的远红紫外线为主要能源。1.2结构组成远红外连续杀青机装置由两台远红外杀青机与两台自动送料机交替排列组成。远红外连续杀青装置示意阁如阁1所示。杀青机串联排列组合，构成本文所研究的远红外连续

4、杀青装罝。装置供电为三和交流供电方式，整机功率为80.5KW,其中远红外加热源功率为76KW。1.3控制原理及特点茶叶自动上料机主要由传输皮带、传输电机及物料限位器组成，由于物料限位器的作用，使得茶叶自动上料机输送的茶叶重量仅由皮带的传输速率决定。采用变频控制技术，于上位机触摸屏系统中对相应参数进行设置，再经由RS485通讯方式控制上料机变频器的频率输出，进而控制茶叶自动上料机皮带的传输速率，实现茶叶输送进给量数字化0的。远红外茶叶杀青机主要由振动槽系统及远红外光波加热系统构成，远红外杀青机控制原理如阁2所示。PLCPID调制器＜变频器脉冲宽度调制器温度传感器振动槽变

5、频电机远红外光波发生器远红外杀青机图2远红外杀青机控制原理振动槽振动频率的快慢，为鲜叶在远红外杀青机内杀青时间长短的决定性因素；远红外光波加热功率的大小，为鲜叶在远红外杀青机内杀青温度高低的决定性因素。采用变频控制技术，可实现振动槽振动速率数字化控制的目标；同时采用PID温控技术与脉冲宽度调制技术，通过对杀青温度预设值与远红外杀青机实际温度值进行PID运算后，PID调制器输出4-20mA直流电流信号至脉冲宽度调制器，脉冲宽度调制器根据输入4-20mA直流电流信号的大小，将输出加载于远红外光波发生器的交流电压控制在0-220V范围，其中当输入直流电流为4mA时，输出交流

6、电压为0V,当输入直流电流为20mA时，输出交流电压为220V,输入直流电流与输出交流电压关系成线性关系。经由PLC（可编程逻辑控制器）对PID调制器、脉冲宽度调制器与变频器的联合控制后，远红外杀青机在鲜叶杀青过程中的温度控制精度可达到±2%。1.4试验方法以同一茶树品种、同一嫩度标准的鲜叶为试验原料，釆用相同的摊放方式、时间，随后摊放叶按不同杀青温度工艺分别进行杀青作业，操作方法如下：对远红外杀青机组进行上电操作，将茶叶自动上料机控制频率设置为45HZ，该频率下茶叶的输送量为每小时130千克，将远红外杀青机温度设定值设置为200°C至230°C之间，远红外杀青机振动

7、梢振动频率打到自动控制模式，该模式下振动梢振动频率由PLC根据PID控制器的反馈值，自动控制在38至50HZ间。将摊青后的鲜叶（实验批次水分抽样检测为71.83%）放置于茶叶自动上料机中，即可对鲜叶进行自动杀青操作。2实验数据与分析2.1数据结果比对杀青结束后，对控制箱内电能表的数据进行统计，计算得出设备总耗电能在72-79KW/h间（耗能与杀青温度预设值成正比关系）：对杀青后的茶叶进行抽样水分检验测试，水分测试仪器为MS-100型肉素水分测定仪，水分检测率为0.01%。不同杀青温度下杀青后茶叶水分含量如表1所示。表1不同杀青温度下杀青后茶叶水分含量