中國(guó)是茶葉的原產(chǎn)國(guó)，中國(guó)對(duì)茶葉的應(yīng)用科追溯到四千年前，20世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)的茶葉加工技術(shù)快速向著機(jī)械化方向發(fā)展，各茶類的制茶機(jī)械相繼研制與開(kāi)發(fā)成功，并逐步應(yīng)用與生產(chǎn)。
一、概述
中國(guó)是茶葉的原產(chǎn)國(guó)，中國(guó)對(duì)茶葉的應(yīng)用科追溯到四千年前，20世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)的茶葉加工技術(shù)快速向著機(jī)械化方向發(fā)展，各茶類的制茶機(jī)械相繼研制與開(kāi)發(fā)成功，并逐步應(yīng)用與生產(chǎn)。到目前為止，我國(guó)的大宗茶已有90%實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化加工，名優(yōu)茶也有50%以上的加工實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化。
然而國(guó)內(nèi)制茶機(jī)械化作業(yè)技術(shù)雖然取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，但制茶機(jī)械的自動(dòng)化和連續(xù)化成都仍然較低，與食品工業(yè)的機(jī)械化相比確存在著較大的差距。工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展大體需要經(jīng)歷五個(gè)階段，即機(jī)械化階段、初級(jí)自動(dòng)化階段、自動(dòng)化階段、數(shù)據(jù)化階段、高級(jí)自動(dòng)化階段（無(wú)人化），而目前我國(guó)的制茶技術(shù)基本還處在第一、二階段，與國(guó)外相比差距較大，因此，茶機(jī)的自動(dòng)化改造迫在眉睫。
二、工作原理
茶葉揉捻機(jī)的主要機(jī)構(gòu)由揉盤(pán)與機(jī)架、揉桶與加壓裝置、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成。揉桶是裝載揉捻葉的容器，它固定于揉桶框架上，由曲臂帶動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。揉捻機(jī)在作業(yè)時(shí)揉桶內(nèi)裝滿殺青葉，在電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下由揉桶、揉桶蓋和揉盤(pán)組成的揉捻腔在揉盤(pán)上做水平回轉(zhuǎn)揉桶內(nèi)的加工葉由于受到揉桶蓋壓力、揉盤(pán)反作用力、棱骨揉搓力及揉桶側(cè)壓力等作用，被逐漸揉捻成條，并使部分葉細(xì)胞破碎而茶汁外溢，達(dá)到揉捻的目的。
揉捻機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)包括以下幾部分：
1．揉桶轉(zhuǎn)速控制：原茶葉揉捻機(jī)上有一齒輪減速機(jī)構(gòu)，輸出轉(zhuǎn)速為一個(gè)固定值，不能調(diào)整。但不同的茶種可能需要不同的轉(zhuǎn)速揉捻，雖然只是些微的變化，也體現(xiàn)茶葉加工的精細(xì)程度。自動(dòng)化改造后，轉(zhuǎn)速的控制可由交流電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)
2．壓力控制：壓力控制是整個(gè)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵所在，利用壓蓋的升降來(lái)控制桶內(nèi)茶葉所受的壓力。原系統(tǒng)是通過(guò)一個(gè)手輪手動(dòng)控制加壓的，自動(dòng)化改造后，將手輪轉(zhuǎn)動(dòng)改為電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，而電機(jī)可有PLC給定指令，變頻控制。
3．揉捻過(guò)程控制：過(guò)程控制其實(shí)就是時(shí)間控制?？梢园讶嗄砑庸し譃椤拜p-重-輕”三過(guò)程。每一過(guò)程的時(shí)間數(shù)值，可按揉捻加工工藝靈活掌握確定，加工前把每一過(guò)程的時(shí)間參數(shù)輸入上位機(jī)中，再由PLC根據(jù)輸入的參數(shù)控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，提供所需速度、壓力。
4．上、下葉控制：出茶門(mén)在揉桶底部正中心，原茶門(mén)的開(kāi)關(guān)是手動(dòng)打開(kāi)關(guān)閉，改造中也可通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)關(guān)控制。
三、系統(tǒng)配置
本系統(tǒng)中，采用6000S變頻器，一個(gè)變頻控制2個(gè)電機(jī)，切換不同運(yùn)行模式，兩者不同時(shí)工作，搖臂電機(jī)工作在力矩模式，恒力矩控制壓力給定，提供穩(wěn)定的壓力，出茶電機(jī)工作在速度模式，作用為開(kāi)關(guān)茶門(mén)。
四、系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)
傳統(tǒng)揉捻系統(tǒng)，質(zhì)量管理與品質(zhì)控制僅憑人工經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)審評(píng)與理化檢驗(yàn)來(lái)保證，而采用PLC及變頻器組成的揉捻自動(dòng)控制系統(tǒng)，自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)單，節(jié)約人力成本的同時(shí)還提高了生產(chǎn)效率，因此值得推廣。