一、概述
作為茶葉的原產(chǎn)國的中國，我國在四千年前就已經(jīng)對茶葉開始制作與飲用了，國內(nèi)的茶葉加工技術(shù)自上世紀(jì)八零年以來，迅速的由原來的人工制茶轉(zhuǎn)向機(jī)械自動化制茶方向發(fā)展，目前已研制與開發(fā)成功了多個茶類的制茶機(jī)械，以逐步應(yīng)用在茶葉的生產(chǎn)中了。到目前為止，我國的大宗茶已有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。
然而國內(nèi)制茶機(jī)械化作業(yè)技術(shù)雖然取得了長足的發(fā)展，但制茶機(jī)械的自動化和連續(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)歷五個階段，即機(jī)械化階段、初級自動化階段、自動化階段、數(shù)據(jù)化階段、高級自動化階段（無人化），而目前我國的制茶技術(shù)基本還處在第一、二階段，與國外相比差距較大，因此，茶機(jī)的自動化改造迫在眉睫。而變頻器的出現(xiàn)則有效的解決了這一難題。
二、工作原理
茶葉揉捻機(jī)的主要機(jī)構(gòu)由揉盤與機(jī)架、揉桶與加壓裝置、傳動機(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，由曲臂帶動運(yùn)轉(zhuǎn)。揉捻機(jī)在作業(yè)時揉桶內(nèi)裝滿殺青葉，在電動機(jī)和傳動機(jī)構(gòu)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(zhuǎn)揉桶內(nèi)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(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)來實(shí)現(xiàn)
2． 壓力控制：壓力控制是整個控制系統(tǒng)的關(guān)鍵所在，利用壓蓋的升降來控制桶內(nèi)茶葉所受的壓力。原系統(tǒng)是通過一個手輪手動控制加壓的，自動化改造后，將手輪轉(zhuǎn)動改為電動機(jī)帶動絲桿轉(zhuǎn)動，而電機(jī)可有PLC給定指令，變頻控制。
3． 揉捻過程控制：過程控制其實(shí)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(shù)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(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：出茶門在揉桶底部正中心，原茶門的開關(guān)是手動打開關(guān)閉，改造中也可通過電機(jī)驅(qū)動實(shí)現(xiàn)自動開關(guān)控制。
三、系統(tǒng)配置
本系統(tǒng)中，采用三科SKI600系列重載變頻器，一個變頻控制2個電機(jī)，切換不同運(yùn)行模式，兩者不同時工作，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，作用為開關(guān)茶門。
采用三科SKI600系列重載變頻器，一個變頻控制2個電機(jī)
四、系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)
以往的為進(jìn)行變頻改造的揉捻系統(tǒng)，茶葉僅能通過人工經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)審評與理化檢驗(yàn)來保證質(zhì)量與品質(zhì)的管控。而當(dāng)采用了PLC及
變頻器組成的揉捻自動控制系統(tǒng)后，整體自動化程度提高高，且易于操作，在人力成本下降的同時還提高了生產(chǎn)效率，有效的開發(fā)出茶葉生產(chǎn)效益，是值得大力推廣的揉捻機(jī)變頻改造方案。
