【正文】 畢業(yè)設(shè)計說明書 課題名稱： 茶葉篩分生產(chǎn)線控制系統(tǒng)設(shè)計 學生姓名 學 號 二級學院 （系） 電子電氣工程學院 專 業(yè) 應(yīng)用電子技術(shù) 班 級 電子 1211 班 指導教師 起訖時間： 2022 年 12 月 1 日～ 2022 年 1 月 23 日 浙江機電職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書 I 摘 要 針對我國制茶業(yè)機械化程度低 、茶葉生產(chǎn)成本高 ,進行了茶葉篩分生產(chǎn)線控制系統(tǒng)設(shè)計。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)能力強等特點 ,實現(xiàn)了茶葉在篩分工藝過程中的精確控制 ,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、步進電機、交流同步電機實現(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 浙江機電職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書 i 目 錄 摘 要 ......................................................................................................................... I 第 1 章 緒論 ............................................................................................................... 1 引言 ............................................................................................................. 1 茶葉的主要種類與特征 ............................................................................. 1 茶葉加工的主要工序 ................................................................................. 3 主要研究內(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 ........................................................... 9 變頻器 ....................................................................................................... 10 氣缸控制 ................................................................................................... 13 步進電動機 ............................................................................................... 14 第 4 章 茶葉篩分生產(chǎn)線控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 ......................................................... 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 步進電機梯形圖 ................................................................................ 25 第 5 章 結(jié)論 ............................................................................................................. 26 參 考 文 獻 ......................................................................................................... 27 致 謝 ..................................................................................................................... 28 附 錄Ⅰ生產(chǎn)布置圖 ................................................................................................. 29 附 錄Ⅱ控制系統(tǒng)圖 ................................................................................................. 30 浙江機電職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書 1 第 1 章 緒論 引言 中國 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、待客是中國個人高雅的娛樂和社交活動，坐 茶館 、茶話會則是 中國 人社會性群體茶藝活動。 中國茶藝 在世界享有盛譽，在唐代就傳入 日本 ，形成 日本茶道 。 茶葉加工機械經(jīng)過長期的探索、發(fā)展，機械化程度大大提高。茶葉經(jīng)過初制之后被稱之為毛茶，其內(nèi)在品質(zhì)特性在初制過程中已經(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)價值，使產(chǎn)品品質(zhì)規(guī)格化，必須通過精致加工，才能適 應(yīng)國內(nèi)外市場的需要。茶葉篩分作業(yè)的目的是講毛茶分出長短和粗細，并篩去茶末，使外形整齊，符合規(guī)格；同時，篩出粗大茶，需經(jīng)切細后再次進行篩分。因此，篩分機械是茶葉精制加工中的最基本的機械，其篩分效果不僅對產(chǎn)品價值有著很大的影響，而且直接對下一步作業(yè)的效率有著重要影響。 茶葉的主要種類與特征 茶葉的主要種類 中國茶文化博大精深，源遠流長。在漫長的歷史發(fā)展過程中，我國歷代茶人富有創(chuàng)造地開發(fā)了各種各樣的茶類，外加茶區(qū)分布廣泛，茶樹品種繁多，制茶工藝不斷革新，形成了豐富多彩的茶類。而目前世界上還沒 有統(tǒng)一規(guī)范的分類方法，有的根據(jù)制造方法不同劃分，有的根據(jù)茶葉外形來劃分，有的按初、精制情況劃分。當然，在眾多的茶類劃分中，運用最廣泛、最權(quán)威、認知度最高的當屬中國六大茶類，即綠茶、紅茶、青茶、黑茶、白茶、黃茶。 浙江機電職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書 2 六大茶葉的主要特征 綠茶是我國產(chǎn)量最多的一類，全國有 18 個產(chǎn)茶省，主要產(chǎn)地為安徽、浙江、湖南、湖北、四川等，我國綠茶花色品種之多居世界之首，占世界茶葉市場綠茶貿(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“ 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“炒青”，最終烘干的綠茶稱“烘青”，最終曬干的綠茶稱“曬青”。 多年來的研究發(fā)現(xiàn)，眾多茶類中綠茶最保健。市場上常見的名優(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)特點主要是經(jīng)過“發(fā)酵”形成的。所謂發(fā)酵，其實質(zhì)是茶葉中原先無色的多酚類物質(zhì)，在多酚類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一帶，繼而江西、湖北、四川、臺灣等省大力發(fā)展工夫紅茶。工夫紅茶是我國傳統(tǒng)的出口茶類，遠銷東歐、西歐等 60 多個國家和地區(qū)。產(chǎn)于安徽的祁紅和云南的滇紅早已名揚海外，享有盛譽。市場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。湯色黃紅，有天然花香，滋味濃郁，具有獨特的韻味。烏龍茶主要產(chǎn)自福建、廣東、臺灣三省，因品種上的差異，烏龍茶分為閩北烏龍、閩南烏、廣東烏龍和臺灣烏龍四類。 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，加之制造過程中往往堆積發(fā)酵時間較長，因而葉色油黑或黑褐，故稱黑茶。黑浙江機電職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書 3 茶主要供邊區(qū)少數(shù)民族飲用，所以又稱邊銷茶。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“寧可一日無食，不可一日無茶”之說，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、松溪和建陽等。市場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)特點是“黃湯黃葉”，這是制茶過程中進行悶堆渥黃的結(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。 以上是中國的六大茶類，以這些基本茶類作原料進行再加工以后的產(chǎn)品統(tǒng)稱再加工茶類。主要有花茶、果味茶、藥用保健茶等?？傊?，中國茶類繁多，消費者可以結(jié)合自己的愛好和不同的季節(jié)， 選擇適合于自己的茶。 茶葉加工的主要工序 茶葉加工的定義：使用必要的技術(shù)，將采下的茶樹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程，稱為茶葉加工。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)，為綠茶獨特