國內生產的茶葉干燥機械仍普遍采用人工監控，即憑經驗目測茶葉干燥前和干燥后的含水量來人工調整干燥溫度或干燥速度，不但干燥生產率低，勞動強度大，而且很難達到理想的干燥效果。因此，盡快提高茶葉干燥機械的自動化控制水平，采用自動監測和自動控制系統，對我國茶葉生產具有重要的現實意義。
1、控制系統基本模型
干燥機械的自動控制，就是在傳統于燥機的基礎上，引進微機對茶葉的整個干燥過程進行全程自動監控。控制包括兩個方面的內容：計算機系統控制和干燥機自我控制。
1.1計算機系統控制 由于鮮葉的嫩度不相同，在經過殺青、揉捻等工序后，茶葉的含水量各不相同，但干燥后的茶葉含水量一般應控制在7%以下。根據這一要求，茶葉干燥前，系統會檢測被干燥茶葉的初始含水量、干燥介質的溫度和環境參數，再根據干燥機的結構尺寸條件，建立一個工作模型，通過調速電機控制喂料速度和干燥時間實現出料含水率的自動控制；干燥后，由出茶口排出茶葉的溫度和含水量檢測信息又可反饋至系統，計算機接收送來的檢測數據，根據建立的控制模型推算出合理的轉速，并輸出控制指令信號給調速器，使調速機在最優轉速下工作，達到控制水分的目的。這種“前饋+反饋+自適應”的工作模式既保證了干燥質量，也提高了干燥效率。其控制模型框如圖1所示，富通新能源生產銷售木屑烘干機、木屑顆粒機等鋸末木屑烘干、生物質燃料成型等機械設備。
1.2干燥機自我控制干燥機本身的自我控制是根據茶葉烘干的溫度要求，將干燥介質的溫度控制在設定溫度上。茶葉干燥機械根據傳熱介質和熱源的不同，可分為烘干機和炒于機兩大類。烘干機是利用氣流作為傳熱介質或直接利用熱輻射進行干燥作業，目前使用最多的是箱體式烘干機；而炒干機是利用金屬作為傳熱介質，茶葉與高溫的金屬壁接觸（金屬筒壁的溫度須控制在160℃—180℃左右），吸收其熱量而干燥水分，目前使用最多的是滾筒式炒干機。以箱體式烘干機為例，它以氣流作為傳熱介質，熱風的溫度應保持在110℃—120℃之間才能達到好的干燥效果。所以熱風溫度與熱風爐鼓風機之間應實現自動控制，當熱風溫度偏高或偏低時，系統會發出警報，且超溫停機，低溫啟動。熱風溫度控制結構框圖如圖2。
2、控制系統的組成
2.1硬件組成
控制系統的硬件包含三部分：控制器、傳感器和執行機構。硬件組成如圖3所示。
控制器包含微機系統、人機對話鍵盤、顯示屏以及溫度控制儀表和調速電機控制器。由于干燥機對系統的穩定性要求較高，所以控制系統采用上下位機結構，上位機為IPC610工業控制計算機，作為人機監控界面、參數設定及數據存盤記錄等用途；下位機采用PLC可編程控制器，完成所有檢測與控制任務。兩者之間采用RS485/RS422光隔離通訊接口。溫度控制儀表用來控制熱風爐鼓風機的啟動和停止，使熱風的溫度控制在設定范圍內。調速電機控制器用來控制排料電機的轉速，從而達到控制出料含水率的目的。
傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器、流量傳感器等。溫度傳感器主要采用金屬熱電阻，用于探測干燥介質的溫度和出口處茶葉的溫度。由于鉑電阻具有測量精度高，穩定性好等優點，故采用鉑電阻Pt100作為溫度傳感器；濕度傳感器（水分傳感器）主要采用電容式水分測量儀，用來測定烘前及烘后茶葉的含水量。電容式水分傳感器能將被測物理量水分的變化轉換為電容量的變化，它的穩定性和可靠性較好，測量精度也較高。流量傳感器用來記錄出茶量，統計產量。
執行機構包括數據通訊模塊、調速電機及報警裝置等等。由于控制系統發出的指令都是數字量，而檢測到的數據大多為模擬量，兩者之間要進行信息交換，就必須實現數字量與模擬量的相互轉換。數據通訊模塊中包括A/D(D/A)轉換器，它能將離散的數字信號與模擬設備中連續變化的模擬信號建立適配關系，以便于計算機執行控制與測試任務。調速電機能接收調速電機控制器發來的信號對轉速進行寬范圍的無極調速。報警裝置主要用于當熱風溫度偏高或偏低時提醒人們注意。
2.2控制系統的軟件
控制系統的軟件主要有：溫度的采集與處理模塊、含水量的采集與處理模塊、控制模型計算與輸出模塊、故障處理與報警模塊以及鍵盤、顯示管理模塊等等。軟件系統上位機采用工業控制系統軟件——組態王5.1及VB6.0為開發工具，測控模型采用Matlab與VB嵌入式編程技術；下位機采用控制器專用軟件開發。軟件系統擁有干燥后水分動態校正、干燥前水分補償以及控制參數自動，半自動優化功能。軟件的系統框圖如圖4。
結束語
通過引進微機對茶葉干燥過程進行自動控制，提高了干燥的生產效率，實現了茶葉含水量的自動控制，建立了一套準確度較高、適用性好、可操作性強的、適用于生產實際的干燥機控制模型，為提高我國茶葉干燥設備的自動化水平奠定了良好的基礎。
