趙永潔黃云戰(zhàn)周紅杰吳曉強(qiáng)

（1.昆明鐵路機(jī)械學(xué)校機(jī)電工程教研室，云南 昆明 650208；2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院，云南 昆明 650201；3.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)普洱茶學(xué)院，云南 昆明 650201；4.內(nèi)蒙古民族大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，內(nèi)蒙古 通遼 028000）

普洱茶發(fā)酵車(chē)間測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

趙永潔1黃云戰(zhàn)2周紅杰3吳曉強(qiáng)4

（1.昆明鐵路機(jī)械學(xué)校機(jī)電工程教研室，云南 昆明 650208；2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院，云南 昆明 650201；3.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)普洱茶學(xué)院，云南 昆明 650201；4.內(nèi)蒙古民族大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，內(nèi)蒙古 通遼 028000）

普洱茶發(fā)酵時(shí)過(guò)程參數(shù)調(diào)控的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性是決定普洱茶品質(zhì)的關(guān)鍵因素。普洱茶發(fā)酵車(chē)間測(cè)控系統(tǒng)按照普洱茶發(fā)酵要求而設(shè)計(jì)，它基于PLC和現(xiàn)場(chǎng)總線等現(xiàn)代技術(shù)，利用傳感器在線檢測(cè)茶溫和水分等過(guò)程參數(shù)，使之保持在給定范圍內(nèi)。與傳統(tǒng)作坊式發(fā)酵相比，該系統(tǒng)使不同批次普洱茶的質(zhì)量趨于穩(wěn)定，避免了茶品酸餿和茶堆燒心等嚴(yán)重影響普洱茶品質(zhì)的現(xiàn)象，也為普洱茶生產(chǎn)的規(guī)范化和自動(dòng)化提供了一定的技術(shù)支持。

普洱茶；發(fā)酵；自動(dòng)化技術(shù)；實(shí)時(shí)檢測(cè)

普洱茶生產(chǎn)歷史悠久［1］。但目前普洱茶生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)條件和技術(shù)裝備不容樂(lè)觀［2－3］，普洱茶加工的清潔化、標(biāo)準(zhǔn)化和科學(xué)化程度低，產(chǎn)品附加值低，中低檔產(chǎn)品多，高檔產(chǎn)品少，而且普洱茶的深加工技術(shù)和裝備普遍落后于發(fā)達(dá)國(guó)家10～20年，更談不上各種高新技術(shù)的應(yīng)用。

普洱茶熟茶是以云南大葉種曬青毛茶為原料，經(jīng)渥堆后發(fā)酵和陳化工序加工而成，加工工藝中每個(gè)環(huán)節(jié)都有極強(qiáng)的技術(shù)因素，都與熱工計(jì)量參數(shù)有著不可分割的關(guān)系，其中，渥堆、發(fā)酵和倉(cāng)儲(chǔ)陳化工序?qū)ζ洚a(chǎn)品優(yōu)良品質(zhì)的形成起著重要作用［4］。普洱茶發(fā)酵新車(chē)間的設(shè)計(jì)方案利用了現(xiàn)代工業(yè)測(cè)控技術(shù)，根據(jù)普洱茶加工工藝與品質(zhì)的關(guān)系，參照普洱茶熟茶的加工過(guò)程中溫度、濕度、水分等過(guò)程參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)值，提出并完成了一套針對(duì)普洱茶發(fā)酵車(chē)間的測(cè)控系統(tǒng)，隨時(shí)監(jiān)測(cè)普洱茶加工的過(guò)程參數(shù)，并依靠這些參數(shù)對(duì)普洱茶生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督和控制，初步實(shí)現(xiàn)了普洱茶發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

1.1 系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)功能和要求

普洱茶發(fā)酵車(chē)間測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，是為普洱茶發(fā)酵過(guò)程創(chuàng)造適宜的環(huán)境條件，同時(shí)要求操作方便和工作可靠。具體說(shuō)來(lái)，該系統(tǒng)應(yīng)具備以下基本要求。

（1）數(shù)據(jù)采集功能：能隨時(shí)監(jiān)測(cè)和記錄車(chē)間環(huán)境和茶堆上、中、下3層的狀況，包括車(chē)間溫度和濕度，茶堆的溫度和葉片含水率，便于進(jìn)行控制和分析研究。數(shù)據(jù)采集周期要求設(shè)有兩種時(shí)間模式，即每分鐘采集一次和每小時(shí)采集一次，方便用戶選用。

（2）控水控溫功能：能根據(jù)采集的數(shù)據(jù)對(duì)車(chē)間環(huán)境和茶堆的狀況進(jìn)行調(diào)節(jié)，包括車(chē)間環(huán)境的控溫控濕、茶堆的控溫控水。要求各種控制均具備手動(dòng)、自動(dòng)兩種操作模式，既可人工調(diào)節(jié)，又可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。

（3）空氣清新功能：能適時(shí)開(kāi)啟車(chē)間內(nèi)外的空氣交換，以保持車(chē)間內(nèi)空氣清新，滿足普洱茶發(fā)酵過(guò)程中非酶性氧化的需求。要求該功能具有手動(dòng)和定時(shí)兩種工作模式。

（4）光照和殺菌功能：在普洱茶發(fā)酵過(guò)程中能適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充光照，盡可能地消除雜菌并保護(hù)有益菌，最大限度降低外來(lái)人員的影響。要求該功能也具有手動(dòng)和定時(shí)兩種工作模式。

（5）指示和報(bào)警功能：對(duì)各種調(diào)控設(shè)備的工作狀況都有相應(yīng)的指示，對(duì)工況異常有警示。要求設(shè)備運(yùn)行時(shí)相應(yīng)指示燈常亮，設(shè)備停機(jī)時(shí)相應(yīng)指示燈熄滅，數(shù)據(jù)采集時(shí)相應(yīng)指示燈閃爍，工況異常時(shí)聲光報(bào)警。

（6）自動(dòng)保護(hù)和緊急停機(jī)功能：具有完善的保護(hù)功能并能實(shí)現(xiàn)緊急制動(dòng)。要求對(duì)設(shè)備的過(guò)流過(guò)載能檢測(cè)和保護(hù)，并設(shè)置緊急停機(jī)。

（7）設(shè)備可靠性：系統(tǒng)能長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行，工作可靠。要求設(shè)備連續(xù)運(yùn)行時(shí)間不小于一個(gè)完整的發(fā)酵周期。

1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

普洱茶發(fā)酵車(chē)間測(cè)控系統(tǒng)應(yīng)用PLC和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，采用分布式I/O結(jié)構(gòu)。如圖1所示，系統(tǒng)由一主兩從、現(xiàn)場(chǎng)總線和相應(yīng)的配套設(shè)備組成，一主兩從指主站、1＃從站和2＃從站，主站和兩個(gè)從站之間的通信通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線。主站做為系統(tǒng)的信息處理中心，接收操作面板指令、上位機(jī)指令和從站信息，經(jīng)CPU處理，再向從站發(fā)出指令信息并點(diǎn)亮相應(yīng)的指示燈。1＃從站用做控制節(jié)點(diǎn)，接收主站指令并直接控制各種調(diào)節(jié)設(shè)備，包括加溫設(shè)備、加濕設(shè)備、排風(fēng)設(shè)備和殺菌設(shè)備。2＃從站用做數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)，它將車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)的各種傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，再經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)總線發(fā)送給主站CPU。配套設(shè)備含操作面板、上位機(jī)、控制設(shè)備和4組傳感器。系統(tǒng)主站、操作面板和上位機(jī)做為監(jiān)控設(shè)備，鑲嵌于主控制臺(tái)并置于控制室內(nèi)，其余部分做為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，安裝于發(fā)酵車(chē)間，這種設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了控制室與發(fā)酵車(chē)間的分離。

圖1 普洱茶發(fā)酵車(chē)間測(cè)控系統(tǒng)框圖Figure 1 Structural diagram of measurement and control system for Pu'er tea fermentation workshop

數(shù)據(jù)采集部分的4種傳感器需合理布局。4種傳感器可監(jiān)測(cè)車(chē)間環(huán)境溫度、車(chē)間環(huán)境濕度、茶堆溫度和茶葉水分?？紤]調(diào)節(jié)設(shè)備會(huì)使得環(huán)境的溫濕度不均勻，車(chē)間溫濕度各采用4個(gè)，分置于車(chē)間四角。茶堆在發(fā)酵過(guò)程中，茶堆表層和茶堆內(nèi)部的溫度不一致，且表層在排風(fēng)蒸發(fā)過(guò)程中其水分損失較大，而在加濕過(guò)程中，表層又得水較多，故在茶堆內(nèi)溫度和含水率傳感器都分上、中、下3層分別放置。

2 系統(tǒng)硬件組態(tài)

硬件組態(tài)，可以對(duì)PLC機(jī)架上的硬件進(jìn)行配置，設(shè)置各種硬件模塊的參數(shù)。包括配置網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)、分配輸入及輸出地址、設(shè)定模擬量連接傳感器的類(lèi)型等。

2.1 硬件選型和地址分配

基于設(shè)備連續(xù)運(yùn)行的要求，選用西門(mén)子自動(dòng)化系統(tǒng)，以S7－300為主站帶兩個(gè)DP從站，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線構(gòu)成PROFIBUS－DP網(wǎng)絡(luò)。在常用配置的自動(dòng)化系統(tǒng)中，中央可編程序控制器的I/O模板與傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間需要通過(guò)大量電纜連接，這不僅增加了材料成本，也增加了安裝的工作量和發(fā)生故障的機(jī)率。應(yīng)用分布式I/O，將I/O模塊就近放置于傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)附近，在可編程控制器和I/O模板及現(xiàn)場(chǎng)器件之間采用現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUS DP連接，克服了中央I/O模板的不足［5］。DP網(wǎng)主站網(wǎng)絡(luò)地址設(shè)為2，1＃、2＃從站網(wǎng)絡(luò)地址分別設(shè)為3、4，各網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的硬件選型、模塊占用插槽和模塊邏輯地址見(jiàn)表1。

系統(tǒng)主站配置各種模塊共5塊。1號(hào)槽放置電源模塊，作為主站的24V直流電壓源。2號(hào)槽放置中央處理單元模塊CPU 315－2DP，它具有PROFIBUS DP主站/從站接口，可用于大規(guī)模的I/O配置，可用于建立分布式I/O結(jié)構(gòu)，且具有中、大規(guī)模的程序存儲(chǔ)容量和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對(duì)二進(jìn)制和浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算具有較高的處理能力，滿足了DP網(wǎng)的使用要求。3號(hào)槽只能放置接口模塊，但主站只有主機(jī)架，沒(méi)有擴(kuò)展機(jī)架，3號(hào)槽留空不需配置。4、5兩個(gè)槽位均放入16位數(shù)字量輸入模塊用以接收操作面板指令。6號(hào)槽放置一塊16位數(shù)字量輸出模塊控制指示燈的點(diǎn)亮、熄滅和閃爍。

兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)從站選用了不同結(jié)構(gòu)形狀的配置。1＃從站從降低成本的角度出發(fā)，選用緊湊型數(shù)字量輸出模板ET200B－16DI/16DO，構(gòu)成緊湊型分布式I/O從站。2＃從站的設(shè)計(jì)，由于傳感器較多，采用S7－300做為模塊型分布式I/O從站，該站選擇通信接口模塊IM153－2與通信總線連接，另配3塊模擬量輸入模塊采集各種傳感器數(shù)據(jù)。

2.2 設(shè)置模塊參數(shù)

為了正確讀取傳感器數(shù)據(jù)需對(duì)模擬量模塊進(jìn)行參數(shù)配置。通常一個(gè)模擬量輸入模塊可以連接多種傳感器，在模塊上需要跳線以匹配不同的傳感器，同樣在硬件配置中也必須進(jìn)行參數(shù)化，并與實(shí)際安裝類(lèi)型及模塊設(shè)置相匹配。設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)采用了環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、茶堆溫度和茶葉水分4種不同的傳感器，模塊參數(shù)配置見(jiàn)表2。

表1 系統(tǒng)主站硬件組態(tài)信息表Table 1 Information sheet of hardware configuration for master station

表2 模擬量模塊參數(shù)配置Table 2 Configuration parameters for analogue module

配置CPU參數(shù)可輕松實(shí)現(xiàn)指令燈的閃爍。通過(guò)CPU中的時(shí)鐘存儲(chǔ)器，可以得到8種固定頻率的方波時(shí)鐘信號(hào)。設(shè)計(jì)中啟動(dòng)CPU中的時(shí)鐘存儲(chǔ)器，將Memory Byte設(shè)為0，取M0.5做為指示燈開(kāi)關(guān)信號(hào)，使操作面板指示燈以0.5Hz的頻率閃爍，這種方法比用定時(shí)器實(shí)現(xiàn)方便得多［6］。

3 軟件的實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)以PLC做下位機(jī)，以PC做上位機(jī)，分別編制下位機(jī)終端軟件和上位機(jī)監(jiān)控軟件。

3.1 下位機(jī)終端軟件設(shè)計(jì)

下位機(jī)終端軟件編程采用STEP－7編程軟件做為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，選取結(jié)構(gòu)化編程方式，程序流程見(jiàn)圖2。

由圖2可知，系統(tǒng)工作任務(wù)被分解為數(shù)據(jù)采集和過(guò)程控制兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的控制任務(wù)，分別對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)化程序中的數(shù)據(jù)采集和過(guò)程控制兩大模塊，每個(gè)模塊又劃分為一個(gè)組織程序和4個(gè)單元程序，主程序通過(guò)調(diào)用這些程序塊來(lái)完成整個(gè)自動(dòng)化任務(wù)。數(shù)據(jù)采集組織程序根據(jù)操作面板上的記錄清零鎖定/解鎖的檔位、采樣周期的檔位和數(shù)據(jù)采集啟動(dòng)/關(guān)閉的檔位，有選擇地調(diào)用記錄清零單元程序、周期選擇單元程序、數(shù)據(jù)采樣單元程序或數(shù)據(jù)采集單元程序；過(guò)程控制組織程序根據(jù)操作面板上的緊急停止按鈕的啟動(dòng)與否，手動(dòng)/自動(dòng)的檔位和手動(dòng)/定時(shí)的檔位，選擇調(diào)用緊急停止單元程序、手動(dòng)控制單元程序、自動(dòng)控制單元程序或定時(shí)控制單元程序。這種結(jié)構(gòu)化編程具有線性化編程無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)構(gòu)化編程不僅簡(jiǎn)化了程序的組織，使得編寫(xiě)的程序一目了然，而且控制任務(wù)分開(kāi)，各程序段獨(dú)立，使得程序修改簡(jiǎn)單，設(shè)備調(diào)試方便，可以標(biāo)準(zhǔn)化［7］。

圖2 系統(tǒng)下位機(jī)程序流程圖Figure 2 Program flow chart of lower controller

3.2 上位機(jī)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)

上位機(jī)監(jiān)控軟件使用西門(mén)子公司基于Windows環(huán)境的組態(tài)軟件WinCC6.0編寫(xiě)，監(jiān)控畫(huà)面如圖3所示，它包括調(diào)節(jié)設(shè)備狀態(tài)顯示，傳感器數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示，歷史數(shù)據(jù)查詢等內(nèi)容。為了實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示，將4個(gè)輸入/輸出域與對(duì)應(yīng)的傳感器數(shù)據(jù)相連接，包括車(chē)間溫度、車(chē)間濕度、茶堆溫度和茶葉水分，使發(fā)酵過(guò)程數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；為了實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)設(shè)備的狀態(tài)顯示，將4個(gè)燈泡對(duì)象與相對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)設(shè)備的狀態(tài)相連接，燈泡的亮度和色彩與被顯示設(shè)備的狀態(tài)相對(duì)應(yīng)，包括加溫設(shè)備、加濕設(shè)備、排風(fēng)設(shè)備和殺菌設(shè)備，當(dāng)某一設(shè)備啟動(dòng)工作時(shí)，相對(duì)應(yīng)的燈泡對(duì)象被點(diǎn)亮并改變?yōu)轷r艷的桔紅色，使調(diào)節(jié)設(shè)備的工作狀態(tài)得到實(shí)時(shí)和醒目的顯示。畫(huà)面最下方6個(gè)按鈕連接相應(yīng)的子程序，包括監(jiān)控畫(huà)面、實(shí)時(shí)報(bào)表、歷史數(shù)據(jù)、報(bào)警查詢、遠(yuǎn)程控制和系統(tǒng)管理，實(shí)現(xiàn)過(guò)程值歸檔，消息系統(tǒng)功能和報(bào)表系統(tǒng)等功能。

圖3 系統(tǒng)上位機(jī)監(jiān)控畫(huà)面Figure 3 Monitoring screen on upper computer

4 系統(tǒng)調(diào)試

普洱茶發(fā)酵車(chē)間測(cè)控系統(tǒng)的調(diào)試主要是電氣系統(tǒng)調(diào)試，調(diào)試順序應(yīng)先調(diào)局部，后調(diào)整體，先調(diào)空載，后調(diào)重載。具體地說(shuō)，普洱茶發(fā)酵車(chē)間測(cè)控系統(tǒng)的調(diào)試應(yīng)按順序做以下5步。

（1）主控制器調(diào)試：系統(tǒng)采用PLC作主控制器，主控制器在普洱茶發(fā)酵加工中擔(dān)負(fù)連續(xù)自動(dòng)運(yùn)行的全部工藝控制，調(diào)試應(yīng)以全面滿足連續(xù)生產(chǎn)工藝要求為基點(diǎn)。對(duì)于PLC主控制系統(tǒng)，調(diào)試的重點(diǎn)在于檢查和完善控制程序。對(duì)貫穿整個(gè)運(yùn)行程序中的緊急停車(chē)操作，必須分別在各種工況條件下逐個(gè)予以確認(rèn)。在手動(dòng)/自動(dòng)、手動(dòng)/定時(shí)運(yùn)行的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，主控制器的各輸出信號(hào)，都必須在主控制器控制的下級(jí)電氣設(shè)備上進(jìn)行檢查、測(cè)定，以確認(rèn)其準(zhǔn)確性與時(shí)間配合的合理性。

（2）電氣傳動(dòng)裝置調(diào)試：系統(tǒng)電氣傳動(dòng)裝置，采用以PLC控制為主、以繼電器一接觸器控制為輔的控制方式，在主控制器調(diào)試完畢后，重點(diǎn)確認(rèn)控制過(guò)程各繼電裝置、接觸器的動(dòng)作程序和工藝連鎖關(guān)系。

（3）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)調(diào)試：在系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，從傳感器自動(dòng)采樣非電量信號(hào)，送到PLC中進(jìn)行分析和處理。通常，必須在數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集之前調(diào)整傳感器信號(hào)，包括對(duì)其進(jìn)行零點(diǎn)調(diào)整和量程調(diào)整。此處，對(duì)A/D轉(zhuǎn)換和模擬量輸入/工程值的轉(zhuǎn)換結(jié)果也要予以復(fù)核。增益或衰減和隔離，放大，濾波等。對(duì)待某些傳感器，還需要提供激勵(lì)信號(hào)，根據(jù)現(xiàn)有的溫度等，計(jì)算電流值與傳感器輸出相比較，再與PLC記錄值相比較。

（4）無(wú)負(fù)荷聯(lián)動(dòng)試運(yùn)行：從構(gòu)成生產(chǎn)連續(xù)運(yùn)行的角度對(duì)全加工線進(jìn)行綜合檢測(cè)和調(diào)整。無(wú)負(fù)荷聯(lián)動(dòng)試運(yùn)行一般分區(qū)段聯(lián)動(dòng)試運(yùn)行和全線聯(lián)動(dòng)試運(yùn)行。區(qū)域聯(lián)動(dòng)試運(yùn)行是對(duì)指定區(qū)段內(nèi)各單體設(shè)備在“數(shù)據(jù)采集－信息處理－反向較正”這一工藝循環(huán)過(guò)程中的動(dòng)作狀況、運(yùn)行參數(shù)及連鎖運(yùn)行關(guān)系進(jìn)行檢查測(cè)試，完成區(qū)段內(nèi)各設(shè)備協(xié)調(diào)運(yùn)行的調(diào)整。全線聯(lián)動(dòng)試運(yùn)行的方法和調(diào)試內(nèi)容與區(qū)域聯(lián)動(dòng)試運(yùn)行相同，但調(diào)試的目的是保證各區(qū)段運(yùn)行協(xié)調(diào)，因而調(diào)試重點(diǎn)是檢查各區(qū)段交界處設(shè)備的動(dòng)作連鎖和動(dòng)作配合。

（5）帶負(fù)荷試運(yùn)行：是指實(shí)際接入調(diào)節(jié)設(shè)備的試運(yùn)行。負(fù)荷試運(yùn)行的目的是對(duì)加工線上各設(shè)備運(yùn)行作負(fù)荷考核與運(yùn)行特性精調(diào)。主要內(nèi)容：各種調(diào)節(jié)設(shè)備能否達(dá)到設(shè)定的調(diào)節(jié)效果；測(cè)定滿負(fù)荷條件下各分支及干線上的電壓、電流及指令信號(hào)電壓值，是否過(guò)載和保證控制設(shè)備的正常工作。

5 結(jié)束語(yǔ)

在針對(duì)普洱茶加工關(guān)鍵技術(shù)的國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（編號(hào)：2007BAD58B02－05）中，采用了普洱茶發(fā)酵車(chē)間測(cè)控系統(tǒng)，在普洱茶發(fā)酵環(huán)節(jié)中突破了傳統(tǒng)檢測(cè)方法和生產(chǎn)手段。

（1）數(shù)據(jù)采樣實(shí)時(shí)性好且能精確顯示。系統(tǒng)用傳感器取代了原來(lái)的溫度計(jì)、濕度計(jì)和茶葉水分的烘箱法分析，配以監(jiān)控軟件，過(guò)程參量顯示及時(shí)且能取到小數(shù)點(diǎn)后兩位。

（2）數(shù)據(jù)記錄自動(dòng)完成，變?nèi)斯y(cè)量記錄為機(jī)器自動(dòng)測(cè)量記錄，且全過(guò)程，遠(yuǎn)距離、大數(shù)據(jù)量，記錄無(wú)需人工，便于分析和歸檔。

（3）車(chē)間環(huán)境人工可控，生產(chǎn)不受季節(jié)影響，該系統(tǒng)使不同批次普洱茶的質(zhì)量趨于穩(wěn)定。

（4）控水控溫自動(dòng)化，加溫加濕、風(fēng)冷風(fēng)干均根據(jù)工況自動(dòng)完成。在普洱茶發(fā)酵過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了控水控溫的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性，避免茶品酸餿和茶堆燒心等嚴(yán)重影響普洱茶品質(zhì)的現(xiàn)象。

（5）使翻堆更加精準(zhǔn)，系統(tǒng)提供的報(bào)警功能可提醒工作人員。避免茶堆鏟翻不及時(shí)而導(dǎo)致焦心、碳化等。

綜上所述，普洱茶發(fā)酵車(chē)間測(cè)控系統(tǒng)的應(yīng)用解決了普洱茶發(fā)酵中過(guò)程參數(shù)監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性問(wèn)題，并初步完成了這些參數(shù)的實(shí)時(shí)調(diào)控。普洱茶發(fā)酵車(chē)間的人造小氣候?yàn)槠斩璋l(fā)酵提供了適宜的環(huán)境條件，對(duì)提高普洱茶產(chǎn)品品質(zhì)與產(chǎn)量、保障生產(chǎn)安全、改進(jìn)操作工藝、改善生產(chǎn)條件等有著重要作用，對(duì)普洱茶產(chǎn)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。

1 陳紅偉.西雙版納茶莊文化研究［J］.中國(guó)茶葉加工，2011（2）：45～48.

2 鮑曉華，陶忠，李孫洋，等.普洱茶進(jìn)行深加工的可行性研究［J］.思茅師范高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào)，2008，24（2）：29～31.

3 何青元.云南普洱茶生產(chǎn)現(xiàn)狀與拓展對(duì)策［J］.貴州茶葉，2003（1）：37～38.

4 常萱.影響普洱茶品質(zhì)量的熱工計(jì)量參數(shù)研究［J］.中國(guó)計(jì)量，2011（8）：85～88.

5 陳忠華.可編程序控制器與工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008：33～38.

6 劉鍇，周海，楊光，等.深入淺出西門(mén)子S7－300PLC［M］.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2008：156～157.

7 崔堅(jiān).可編程序控制器與工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008：133～134.

Design and implementation of measurement and control system for Pu'er tea fermentation workshop

ZHAO Yong－jie1HUANG Yun－zhan2ZHOU Hong－jie3WU Xiao－qiang4

（1.Department of Mechanical and Electrical Engineering，The Railway Mechanical School of Kunming，Kunming，Yunnan650208，China；2.College of Engineering and Technology，Yunnan Agricultural University，Kunming，Yunnan650201，China；3.College of Pu'er tea，Yunnan Agricultural University，Kunming，Yunnan650201，China；4.College of Mechanical Engineering，Inner Mongolia University for the Nationalities，Tongliao，Inner Mongolia028000，China）

The accuracy and realtime control of process parameters in Pu’er tea fermentation is the key factor to its quality.The measurement and control system for Pu'er tea fermentation plant is according to the pu’er tea fermentation requirements.It was based on PLC and fieldbus and other modern technology，detecting process parameters online such as temperature and moisture through sensors so that it remains in a given range.Compared with the traditional fermentation，the system makes the quality of tea stabilized and avoided effect seriously to the tea quality such as acids and heartburn and it is a technical supporter for the standardization and automation of Pu'er tea production.

Pu'er tea；fermentation；automatics；realtime detection

10.3969/j.issn.1003－5788.2012.02.026

國(guó)家科技部“十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（編號(hào)：2007BAD58B02－05）；云南省發(fā)改委2008年度產(chǎn)業(yè)重大關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目（編號(hào)：［2008］1657－20）；云南省自然科學(xué)基金“十二五”重點(diǎn)項(xiàng)目（編號(hào)：2009CC005）

趙永潔（1968－），男，昆明鐵路機(jī)械學(xué)校講師，碩士。E－mail：zhaoyongjiezhao＠163.com

黃云戰(zhàn)

2011－11－01