一、概述

中國是茶葉的原產國，中國對茶葉的應用科追溯到四千年前，20世紀80年代以來，我國的茶葉加工技術快速向著機械化方向發展，各茶類的制茶機械相繼研制與開發成功，并逐步應用與生產。到目前為止，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。

然而國內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成都仍然較低，與食品工業的機械化相比確存在著較大的差距。工業生產技術的發展大體需要經歷五個階段，即機械化階段、初級自動化階段、自動化階段、數據化階段、高級自動化階段（無人化），而目前我國的制茶技術基本還處在第一、二階段，與國外相比差距較大，因此，茶機的自動化改造迫在眉睫。

二、工作原理

茶葉揉捻機的主要機構由揉盤與機架、揉桶與加壓裝置、傳動機構等組成。揉桶是裝載揉捻葉的容器，它固定于揉桶框架上，由曲臂帶動運轉。揉捻機在作業時揉桶內裝滿殺青葉，在電動機和傳動機構的帶動下由揉桶、揉桶蓋和揉盤組成的揉捻腔在揉盤上做水平回轉揉桶內的加工葉由于受到揉桶蓋壓力、揉盤反作用力、棱骨揉搓力及揉桶側壓力等作用，被逐漸揉捻成條，并使部分葉細胞破碎而茶汁外溢，達到揉捻的目的。

揉捻機自動控制系統包括以下幾部分：

1． 揉桶轉速控制：原茶葉揉捻機上有一齒輪減速機構，輸出轉速為一個固定值，不能調整。但不同的茶種可能需要不同的轉速揉捻，雖然只是些微的變化，也體現茶葉加工的精細程度。自動化改造后，轉速的控制可由交流電機變頻調速技術來實現

2． 壓力控制：壓力控制是整個控制系統的關鍵所在，利用壓蓋的升降來控制桶內茶葉所受的壓力。原系統是通過一個手輪手動控制加壓的，自動化改造后，將手輪轉動改為電動機帶動絲桿轉動，而電機可有PLC給定指令，變頻控制。

3． 揉捻過程控制：過程控制其實就是時間控制。可以把揉捻加工分為“輕-重-輕”三過程。每一過程的時間數值，可按揉捻加工工藝靈活掌握確定，加工前把每一過程的時間參數輸入上位機中，再由PLC根據輸入的參數控制電機運轉，提供所需速度、壓力。

4． 上、下葉控制：出茶門在揉桶底部正中心，原茶門的開關是手動打開關閉，改造中也可通過電機驅動實現自動開關控制。

三、系統配置

本系統中，采用6000S系列變頻器，一個變頻控制2個電機，切換不同運行模式，兩者不同時工作，搖臂電機工作在力矩模式，恒力矩控制壓力給定，提供穩定的壓力，出茶電機工作在速度模式，作用為開關茶門。

四、系統優點

傳統揉捻系統，質量管理與品質控制僅憑人工經驗和常規審評與理化檢驗來保證，而采用PLC及變頻器組成的揉捻自動控制系統，自動化程度高，操作簡單，節約人力成本的同時還提高了生產效率，因此值得推廣。