畢業論文（設計）開題報告分院：電子信息工程學院題目基于PLC的茶葉揉捻機自動控制系統設計學生姓名指導教師選題背景（含國內外相關研究綜述及評價）與意義茶葉揉捻機是茶葉生產中的的一種主要機器。傳統制茶以手工進行揉茶，且依茶葉粗細，分粗揉與復揉二次，尤其針對梗枝部分特別著重二次復揉。現代制茶則多以機械式盤式揉茶機處理，而后再人力進行部分加工或挑揀。揉捻機特征主要包括：一卷布桿，設于揉捻機之蓋板上，卷布桿中間設有兩缺口，以便收縮茶葉布質袋內之茶葉體積；蓮花座，包括有多個具弧度之蓮花片，蓮花片背后設有連桿，其兩端以絞鏈方式與連桿固定環及支桿組合，支桿之另一端與支桿固定環亦以絞鏈方式結合，連桿固定環底下連結一心軸；傳動組，包含有傳動螺桿，設于蓮花座之二側，傳動螺桿上設有螺帽，兩螺帽之間搭接一推板，推板上方設有一推板固定環，并螺固為一體，推板固定環與支桿固定環內裝設一止推軸承，兩傳動螺桿上設有齒輪，配合鏈條及惰輪，可同步傳動兩傳動螺桿；利用兩組獨立之傳動結構帶動心軸使蓮花座旋轉及帶動傳動組之傳動螺桿作正、逆向之旋轉令推板上下移動使蓮花座之蓮花片作開、合之動作并將茶葉收縮、揉捻。茶葉原產于中國，后逐步傳播于世界，當前世界上有５０多個國家種茶和產茶，１６０多個國家飲茶。它們的種茶和茶葉加工技術以及飲茶習俗，均系從我國直接或間接傳去。早在唐代的公元８１５年，茶樹種植技術就由我國傳到日本，綠茶蒸青加工技術也同時傳去，被同本人一致延用至今，并在此基礎上不斷改進完善，研制出一整套蒸青煎茶加工技術，還實現了現代化的生產線加工。１９世紀上半葉，中國茶樹種植和條形紅茶加工技術先后傳到印度尼西亞、印度、斯罩蘭卡和蘇聯（今獨聯體諸國）。這些國家在茶樹種植初期均應用從我國傳去的技術和方法，進行茶樹栽培管理和茶葉加工，甚至直接從中國聘請茶葉技師傳授茶葉種植和加工技術。在此基礎上，這些種茶國家經過不斷的實踐和研究，尤其是通過對機制茶葉的開發（如揉捻機和烘干機等茶葉加工機械的發明），至１９世紀后半葉紅茶加工方法開始從條形茶向著切碎紅茶方向發展。由于這種茶為碎顆粒形狀，內含成分在沖泡時容易溶出，在茶湯中加入牛乳后風味和湯色不會變淡，很適合西方人的飲用習慣，很快風行世界。紅碎茶自出現以來，經歷了盤式揉切機、轉子揉切機和ＣＴＣ等階段的揉切技術改進，品質更為優異。２０世紀中后期，茶樹種植和紅碎茶加工技術傳入非洲等地（如肯尼亞等產茶國），紅碎茶生產采用了最先進的ＣＴＣ加工技術，茶廠及其生產線設計尤為先進，加工出的紅碎茶品質良好，在世界茶葉市場上具有很高的信譽。２０世紀５０年代以來，尤其是進入８０年代以來，我國的茶葉加工技術快速向著機械方向發展，各茶類的制茶機械相繼研制與開發成功，并逐步應用于生產。到目前為此，我國的大宗茶已有９０％實現了機械化加工，名優茶也有５０％以上的加工實現了機械化。近年來，在制茶機械自動控制方面也有所突破，如以繼電器為基礎控制元件的自動控制技術在勻堆拼配設備中應用；機電控制系統在揉捻機上的應用；１９８７年通過部級鑒定的“計算機控制茶葉烘干機，’及在烏龍茶做青工藝中的應用；圓電腦控制型龍井茶炒制機的研制成功等，ｕ。這些研究成果對我國茶葉機械的自動化和連續化必將起勁推動作用。我國制茶機械化作業技術雖然取得了長足的發展，但制茶機械的自動化和連續化程度仍然較低，與食品工業的機械化相比卻存在著較大的差距。食品工業生產技術的發展過程大體要經歷五個階段，即機械化階段、初級自動化階段、自動控制階段、數據化階段、高級自動化階段（無人化階段）。目前國內食品加工技術已處于第四階段，國外茶葉加工已進人第三、第四階段，如日本蒸青茶生產線和英國ＣＴＣ生產線。而我國的制茶技術總體上仍處于第一階段，個別單機或生產線處于第二階段，與國外相比尚存在巨大的差距。１９９４年８月，中央決定，在“九五”期間，國家安排專款用于引進國際先進農業科學技術，每年實施一批項目。引進技術所需用于消化、吸收和推廣的經費，中央單位承擔的項目由中央財政解決，地方單位承擔的項目由地方財政配套。這就是９４８項目。最近，國務院再次決定，在“十一五”期間，中央財政每年將投資２億元，繼續執行“９４８”計劃。由中國農業科學院茶葉研究所承擔的農業部９４８滾動項目《茶葉標準化生產關鍵技術引進、消化與創新研究》于２００６年Ｊ下式啟動。【，１該項目稱：“我國的茶葉加工技術水平與裝備多年以來沒有重大改進，總體上還處于傳統農副產品初級加工，加工的機械化、自動化程度低，質量管理與品質控制僅憑人工經驗和常規的審評與理化檢驗來保證，與全程清潔化生產、機械化加工和自動化控制的世界先進水平差距甚遠。針對我國不同茶葉生產過程的特色和上述主要問題，引進一批世界先進水平的種植和加工技術、理念、設備和裝置等，在消化吸收的基礎上，結合必要的創新研究，整合過去幾十年來提出的成熟技術成果，力求改善加工設備的自動化和智能化程度，提升加工的工藝水平，提出我國綠茶（名優綠茶、大宗綠茶）、ＣＴＣ紅茶和烏龍茶的標準化加工工藝參數，研制出茶葉加工關鍵設備的自動控制裝置和生產線自動控制系統，研制出茶葉加工智能化專家咨詢系統。本課題是該滾動項目的一部分，其技術目標是實現６ＣＲ一５５型茶葉揉捻機的工作壓力、時間、轉速和上、下葉的自動控制。2.選題的主要任務及目標選題的主要任務有以下幾點：（1）對可編程控制器的概述（2）介紹茶葉揉捻機的結構與原理（3）茶葉揉捻機自動控制系統的硬件設計與實現（4）茶葉揉捻機自動控制系統的軟件設計與實現（5）對設計出來的梯形圖程序進行調試與仿真選題目標：設計一種茶葉揉捻機的PLC控制系統，該系統采用PLC為控制核心，使生產線從上料到最后一步工序都可以實現無人操作，耗能低，對技術層次要求低。3.選題研究的主要內容與方法選題研究的主要內容：首先根據茶葉揉捻機的工作流程確定了控制要求，然后進行了硬件設計和軟件設計。其中硬件設計包括PLC選型、I/O分配表和I/O外部接線圖；軟件設計包括梯形圖程序設計。最后對設計出來的梯形圖程序進行調試與仿真。課題研究的方法：文獻研究4.研究條件和可能存在的問題研究條件：（1）商丘學院圖書館具有比較豐富的文獻資料；（2）電信學院配有經驗豐富的指導教師；（3）本人具有較為堅實的理論基礎和專業知識。可能存在的問題：實際設計經驗不足，需要及時地、經常地向導師和相關專家請教，以保證按時完成設計任務。5.參考文獻[1]朱仁學.國內制茶機械的現狀及對策[J].2003.[2]陳宗愚.中國茶經.[3]李小平,喻道遠,李培根,龔自明,袁中華.

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