【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 課題名稱(chēng)： 茶葉篩分生產(chǎn)線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 二級(jí)學(xué)院 （系） 電子電氣工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 應(yīng)用電子技術(shù) 班 級(jí) 電子 1211 班 指導(dǎo)教師 起訖時(shí)間： 2021 年 12 月 1 日～ 2021 年 1 月 23 日 浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) I 摘 要 針對(duì)我國(guó)制茶業(yè)機(jī)械化程度低 、茶葉生產(chǎn)成本高 ,進(jìn)行了茶葉篩分生產(chǎn)線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。該生產(chǎn)線充分利用 PLC 可靠性優(yōu)、精度高、體積小和邏輯算術(shù)能力強(qiáng)等特點(diǎn) ,實(shí)現(xiàn)了茶葉在篩分工藝過(guò)程中的精確控制 ,有效提高了茶葉的生產(chǎn)效率與品質(zhì)。利用OMRON 公司生產(chǎn)的可編程控制器 CP1H、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、交流變頻器、步進(jìn)電機(jī)、交流同步電機(jī)實(shí)現(xiàn)茶葉篩分生產(chǎn)線控制。 關(guān)鍵詞： PLC；變頻器； 茶葉篩分生產(chǎn)線 浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) i 目 錄 摘 要 ......................................................................................................................... I 第 1 章 緒論 ............................................................................................................... 1 引言 ............................................................................................................. 1 茶葉的主要種類(lèi)與特征 ............................................................................. 1 茶葉加工的主要工序 ................................................................................. 3 主要研究?jī)?nèi)容 ............................................................................................. 4 第 2 章 茶葉篩分 生產(chǎn)工藝和控制要求 ................................................................. 5 茶葉篩分的流程 ......................................................................................... 5 設(shè)備要求 ..................................................................................................... 6 第 3 章 茶葉篩分生產(chǎn)線控制 系統(tǒng) 硬件設(shè)計(jì) ........................................................... 9 變頻器 ....................................................................................................... 10 氣缸控制 ................................................................................................... 13 步進(jìn)電動(dòng)機(jī) ............................................................................................... 14 第 4 章 茶葉篩分生產(chǎn)線控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ......................................................... 19 PLC 模擬量的設(shè)定 .................................................................................... 20 PLC 變頻器控制梯形圖 ............................................................................ 21 氣缸控制與 PLC 梯形圖 ........................................................................... 23 PLC 步進(jìn)電機(jī)梯形圖 ................................................................................ 25 第 5 章 結(jié)論 ............................................................................................................. 26 參 考 文 獻(xiàn) ......................................................................................................... 27 致 謝 ..................................................................................................................... 28 附 錄Ⅰ生產(chǎn)布置圖 ................................................................................................. 29 附 錄Ⅱ控制系統(tǒng)圖 ................................................................................................. 30 浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 第 1 章 緒論 引言 中國(guó) 是茶的故鄉(xiāng)，制茶、 飲茶 已有幾千年歷史，名品薈萃，主要品種有 綠茶 、 紅茶 、 烏龍茶 、 花茶 、 白茶 、 黃茶 、 黑茶 。茶有健身、治疾之藥物療效，又富欣賞情趣，可陶冶情操。品茶、待客是中國(guó)個(gè)人高雅的娛樂(lè)和社交活動(dòng)，坐 茶館 、茶話會(huì)則是 中國(guó) 人社會(huì)性群體茶藝活動(dòng)。 中國(guó)茶藝 在世界享有盛譽(yù)，在唐代就傳入 日本 ，形成 日本茶道 。 茶葉加工機(jī)械經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的探索、發(fā)展，機(jī)械化程度大大提高。茶葉經(jīng)過(guò)初制之后被稱(chēng)之為毛茶，其內(nèi)在品質(zhì)特性在初制過(guò)程中已經(jīng)基本形成。但由于茶葉生產(chǎn)分散，采摘老嫩不一，初制技術(shù)各異，因而毛茶的品質(zhì)規(guī)格復(fù)雜。為了提高茶葉的商業(yè)價(jià)值，使產(chǎn)品品質(zhì)規(guī)格化，必須通過(guò)精致加工，才能適 應(yīng)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的需要。茶葉篩分作業(yè)的目的是講毛茶分出長(zhǎng)短和粗細(xì)，并篩去茶末，使外形整齊，符合規(guī)格；同時(shí)，篩出粗大茶，需經(jīng)切細(xì)后再次進(jìn)行篩分。因此，篩分機(jī)械是茶葉精制加工中的最基本的機(jī)械，其篩分效果不僅對(duì)產(chǎn)品價(jià)值有著很大的影響，而且直接對(duì)下一步作業(yè)的效率有著重要影響。 茶葉的主要種類(lèi)與特征 茶葉的主要種類(lèi) 中國(guó)茶文化博大精深，源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。在漫長(zhǎng)的歷史發(fā)展過(guò)程中，我國(guó)歷代茶人富有創(chuàng)造地開(kāi)發(fā)了各種各樣的茶類(lèi)，外加茶區(qū)分布廣泛，茶樹(shù)品種繁多，制茶工藝不斷革新，形成了豐富多彩的茶類(lèi)。而目前世界上還沒(méi) 有統(tǒng)一規(guī)范的分類(lèi)方法，有的根據(jù)制造方法不同劃分，有的根據(jù)茶葉外形來(lái)劃分，有的按初、精制情況劃分。當(dāng)然，在眾多的茶類(lèi)劃分中，運(yùn)用最廣泛、最權(quán)威、認(rèn)知度最高的當(dāng)屬中國(guó)六大茶類(lèi)，即綠茶、紅茶、青茶、黑茶、白茶、黃茶。 浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2 六大茶葉的主要特征 綠茶是我國(guó)產(chǎn)量最多的一類(lèi)，全國(guó)有 18 個(gè)產(chǎn)茶省，主要產(chǎn)地為安徽、浙江、湖南、湖北、四川等，我國(guó)綠茶花色品種之多居世界之首，占世界茶葉市場(chǎng)綠茶貿(mào)易量的 80%左右。綠茶的基本工藝流程分殺青、揉捻、干燥三步驟。殺青方式有加熱殺青和熱蒸殺青兩種，以蒸青汽殺青制成的綠茶稱(chēng)“ 蒸青綠茶”。干燥以最終干燥方式不同有炒干、烘干和曬干之別，最終炒干的綠茶稱(chēng)“炒青”，最終烘干的綠茶稱(chēng)“烘青”，最終曬干的綠茶稱(chēng)“曬青”。 多年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，眾多茶類(lèi)中綠茶最保健。市場(chǎng)上常見(jiàn)的名優(yōu)綠茶有西湖龍井、黃山毛峰、洞庭碧螺春、南京雨花茶等。 紅茶基本工藝流程是萎凋、揉捻、發(fā)酵、干燥。紅茶紅湯紅葉的品質(zhì)特點(diǎn)主要是經(jīng)過(guò)“發(fā)酵”形成的。所謂發(fā)酵，其實(shí)質(zhì)是茶葉中原先無(wú)色的多酚類(lèi)物質(zhì)，在多酚類(lèi)氧化酶的催化作用下，氧化以后形成了紅色的氧化聚合物 —— 紅茶色素。這種色素一部分能溶于水，沖泡后形成了紅色的茶湯，一部分不 溶于水積累在葉片中，使葉片變成紅色，紅茶的紅湯紅葉就這樣形成了。 我國(guó)紅茶最早出現(xiàn)的是福建崇安一帶的小種紅茶，以后發(fā)展演變產(chǎn)生了工夫紅茶。 1875 年，工夫紅茶制作方法由福建傳至安徽祁門(mén)一帶，繼而江西、湖北、四川、臺(tái)灣等省大力發(fā)展工夫紅茶。工夫紅茶是我國(guó)傳統(tǒng)的出口茶類(lèi)，遠(yuǎn)銷(xiāo)東歐、西歐等 60 多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。產(chǎn)于安徽的祁紅和云南的滇紅早已名揚(yáng)海外，享有盛譽(yù)。市場(chǎng)上主要的紅茶有祁紅、滇紅、川紅、金駿眉、坦洋工夫、汪洋工夫等。 青茶也叫烏龍茶，屬半發(fā)酵茶。是介于不發(fā)酵茶 (綠茶 )與全發(fā)酵茶 (紅茶 )之間的一類(lèi)茶，其外形色 澤青褐。烏龍茶沖泡后，葉片上有紅有綠，傳統(tǒng)工藝的烏龍茶，葉片中間呈綠色，葉緣呈紅色，素有“綠葉紅鑲邊”之美稱(chēng)。湯色黃紅，有天然花香，滋味濃郁，具有獨(dú)特的韻味。烏龍茶主要產(chǎn)自福建、廣東、臺(tái)灣三省，因品種上的差異，烏龍茶分為閩北烏龍、閩南烏、廣東烏龍和臺(tái)灣烏龍四類(lèi)。 閩北烏龍：產(chǎn)于福建省武夷山一帶，主要有武夷巖茶、閩北水仙、閩北烏龍。閩南烏龍：閩南是烏龍茶的發(fā)源地，由此傳向閩北、廣東和臺(tái)灣。產(chǎn)于福建南部的烏龍茶，最著名、品質(zhì)最好的是安溪鐵觀音。 廣東烏龍：主要有廣東潮州地區(qū)所產(chǎn)的鳳凰單樅和鳳凰水仙最出名。 臺(tái)灣 烏龍：主要有凍頂烏龍、阿里山烏龍、文山包種、東方美人等。 黑茶的基本工藝流程是殺青、揉捻、渥堆、干燥。黑茶一般原料較粗老，加之制造過(guò)程中往往堆積發(fā)酵時(shí)間較長(zhǎng)，因而葉色油黑或黑褐，故稱(chēng)黑茶。黑浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 3 茶主要供邊區(qū)少數(shù)民族飲用，所以又稱(chēng)邊銷(xiāo)茶。黑毛茶是壓制各種緊壓茶的主要原料，各種黑茶的緊壓茶是藏族、蒙古族和維吾爾族等兄弟民族日常生活的必需品，有“寧可一日無(wú)食，不可一日無(wú)茶”之說(shuō)，黑茶因產(chǎn)區(qū)和工藝上的差別有云南普洱茶、湖南黑茶、湖北老青茶、廣西六堡茶、四川邊茶等。 白茶屬輕微發(fā)酵茶，基本工藝過(guò)程是萎凋、曬干或烘干。白茶 常選用芽葉上白絨毛多的品種，如福鼎大白茶，芽壯多毫，制成的成品茶滿披白毫，十分素雅，湯色清淡，味鮮醇。白茶主要產(chǎn)于福建省的福鼎、政和、松溪和建陽(yáng)等。市場(chǎng)主要的白茶有白毫銀針、白牡丹等。 黃茶的加工工藝為殺青、揉捻、悶黃、干燥。黃茶品質(zhì)特點(diǎn)是“黃湯黃葉”，這是制茶過(guò)程中進(jìn)行悶堆渥黃的結(jié)果。黃茶主要的代表名茶有蒙頂黃芽、黃山黃芽、君山銀針等。 以上是中國(guó)的六大茶類(lèi)，以這些基本茶類(lèi)作原料進(jìn)行再加工以后的產(chǎn)品統(tǒng)稱(chēng)再加工茶類(lèi)。主要有花茶、果味茶、藥用保健茶等。總之，中國(guó)茶類(lèi)繁多，消費(fèi)者可以結(jié)合自己的愛(ài)好和不同的季節(jié)， 選擇適合于自己的茶。 茶葉加工的定義：使用必要的技術(shù)，將采下的茶樹(shù)鮮葉制成可供人們直接飲用的成品茶或成為食品及醫(yī)藥等產(chǎn)品的添加原料的總過(guò)程，稱(chēng)為茶葉加工。按照加工階段不同，茶葉加工可以分為初制加工﹑精制加工和再加工，所獲得的茶葉成品分別稱(chēng)之為初制茶 (毛茶 )﹑精制茶（商品茶）和再加工茶。 初制加工分為殺青、揉捻和干燥三道工序。 殺青：破壞鮮葉的組織與結(jié)構(gòu)，改造鮮葉的形質(zhì)，為綠茶獨(dú)特的品質(zhì)奠定良