双锅炒茶机变频调速及感应加热控制系统的制作方法

专利2022-06-29  77


本实用新型涉及机械控制技术领域,尤其涉及一种双锅炒茶机变频调速及感应加热控制系统。



背景技术:

传统的炒锅炒茶机都是电热管加热的单锅,有的甚至还是烧柴或者煤加热,通过人手工翻炒做茶,传统炒锅炒茶机一方面很难精准控制加热温度,另一方面制茶工艺方面更多依赖有经验的操作工,随着全国各地茶企的发展壮大,已经跟不上产能,逐步被自动翻炒机所替代。

目前存在的电加热管式双锅自动翻炒机,在生产效率上已经有很大改善,但是加热是通过电热管发热辐射至炒锅的方式,加热不均匀,并且对热能的利用率比较低,并能不能及时的掌握双锅的热度,随着国家对节能减排的要求提高,高耗能的电加热管式双锅炒茶机也越来越不适用了;并且目前机器大多还是采用手动操作,自动化程度比较低,费时费力,生产效率难以提升。



技术实现要素:

本实用新型针对现有技术中的缺点,提供了一种双锅炒茶机变频调速及感应加热控制系统。

为了解决上述技术问题,本实用新型通过下述技术方案得以解决:

一种双锅炒茶机变频调速及感应加热控制系统,包括炒锅机构、控制单元供电模块、主控模块和翻炒组件,所述翻炒组件、控制单元供电模块分别连接所述主控模块,所述翻炒组件连接所述炒锅机构,所述翻炒组件用于翻炒炒锅机构内的待炒物体,所述主控模块用于控制翻炒组件,所述炒锅机构包括第一炒锅和第二炒锅,其特征在于,还包括感应加热模块;

所述感应加热模块包括温度采集反馈单元和感应加热执行单元,所述温度采集反馈单元和感应加热执行单元分别连接主控模块,所述温度采集反馈单元采集第一炒锅和第二炒锅内的实时温度数据,并将实时温度数据反馈至主控模块内,所述主控模块内设有温度阈值,当实时温度数据低于温度阈值时,所述主控模块生成加热指令,所述感应加热执行单元接收加热指令对炒锅机构进行加热并达到预设温度。

作为一种可实施方式,所述温度采集单元至少包括两个温度传感器,所述温度传感器分别设置在第一炒锅和第二炒锅的内部。

作为一种可实施方式,所述感应加热执行单元包括至少二段加热线圈和至少二台电磁驱动器,所述加热线圈和所述电磁驱动器的数量相同;

所述加热线圈分别设置在第一炒锅和第二炒锅的外部,所述电磁驱动器来接所述主控模块,所述加热线圈连接所述电磁驱动器。

作为一种可实施方式,还包括翻炒组件变频调速单元,所述翻炒组件变频调速单元连接主控模块;

当感应加热执行单元将所述第一炒锅和第二炒锅内部的温度提升至预设温度后,所述主控模块生成变频提速指令,所述翻炒组件变频调速单元接收变频提速指令使翻炒组件的翻炒速度发生变化。

作为一种可实施方式,所述翻炒机构包括翻炒机构、翻炒电机、翻炒变频器和翻炒电机独立风机,所述翻炒电机分别连接所述翻炒变频器、翻炒机构和翻炒电机独立风机,所述翻炒变频器连接所述主控模块,所述翻炒机构连接所述炒锅机构,所述翻炒电机独立风机连接所述主控模块。

作为一种可实施方式,所述翻炒机构还包括第一接触器,所述第一接触器的一端连接所述翻炒电机独立风机,另一端连接所述主控模块。

作为一种可实施方式,还包括吹风机构,所述吹风机构包括第一热风管、第二热风管和第二接触器,所述第一热风管连接所述第一炒锅,所述第二热风管连接所述第二炒锅,所述第一热风管和所述第二热风管连接所述第二接触器,所述第二接触器的另一端连接所述主控模块。

作为一种可实施方式,还包括手自动切换执行单元,所述手自动切换执行单元分别连接所述翻炒机构和主控模块。

作为一种可实施方式,还包括显示模块,所述显示模块为触摸屏,所述触摸屏连接所述主控模块。

作为一种可实施方式,还包括急停及报警灯模块,所述急停及报警灯模块连接所述主控模块。

本实用新型由于采用了以上技术方案,具有显著的技术效果:

本实用新型加入了感应加热模块,感应加热模块和所有模块都是由主控模块来控制,运行稳定可靠;系统节能低功耗,精准控温,自动化程度高,减少人工,节约生产成本,提高生产效率。系统还包含手自动切换的设计,保证生产的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的整体原理示意图;

图2是本实用新型的整体控制电路示意图。

附图中的标号说明:1、控制单元供电模块;2、触摸屏;3、急停及报警灯模块;4、可编程逻辑控制器;5、翻炒变频器;6、第一接触器;7、手自动切换执行单元;8、翻炒电机;9、翻炒电机独立风机;10、第一温度传感器;11、翻炒机构;12、第二温度传感器;13、第一电磁驱动器;14、第一炒锅;15、第二炒锅;16、第一加热线圈;17、第二加热线圈;18、第二电磁驱动器;19、左热风管;20、右热风管;21、第二接触器;22、故障报警及诊断模块。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细说明,以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

一种双锅炒茶机变频调速及感应加热控制系统,如图1和2所示,包括炒锅机构、主控模块和翻炒组件,所述翻炒组件连接所述主控模块,所述翻炒组件连接所述炒锅机构,所述翻炒组件用于翻炒炒锅机构内的待炒物体,所述主控模块用于控制翻炒组件,所述炒锅机构包括第一炒锅14和第二炒锅15,还包括感应加热模块;所述感应加热模块包括温度采集反馈单元和感应加热执行单元,所述温度采集反馈单元和感应加热执行单元分别连接主控模块,所述温度采集反馈单元采集第一炒锅14和第二炒锅15内的实时温度数据,并将实时温度数据反馈至主控模块内,所述主控模块内设有温度阈值,当实时温度数据低于温度阈值时,所述主控模块生成加热指令,所述感应加热执行单元接收加热指令对炒锅机构进行加热并达到预设温度。

整个系统还包括了控制单元供电模块1,控制单元供电模块1为整个系统进行供电。

具体地,本实用新型的主控模块为德国西门子公司s7-200系列,型号为6es7214-2bd23-0xb8的可编程逻辑控制器4,在自动模式下,经触摸屏2可以间接接收操作人员的指令,控制各个单元模块的运行,检测各个模块的运行状态,并对系统故障作出报警及诊断。通过温度采集反馈单元反馈回来的结果,作出判断,调节翻炒机构11的运行速度,调节感应加热执行单元对炒锅加热的实时温度值;根据工艺需求,对各工艺参数实时调节,并能一键保存和调取各种工艺要求下的工艺参数。

另外,由于不同金属的导热性不同,在此第一炒锅14和第二炒锅15都选用铁质材料制成的炒锅。

在本实施例中,所述温度采集单元至少包括两个温度传感器,所述温度传感器分别设置在第一炒锅14和第二炒锅15的内部,即第一温度传感器10和第二温度传感器12。为了能更精准的收集到第一炒锅14和第二炒锅15内部的温度数据,因此至少在每个炒锅上设置一个温度传感器,每个温度传感器采集各自对应炒锅的温度数据。

另外,在本实施例中,所述感应加热执行单元包括至少二段加热线圈和至少二台电磁驱动器,所述加热线圈和所述电磁驱动器的数量相同;所述加热线圈分别设置在第一炒锅14和第二炒锅15的外部,所述电磁驱动器来接所述主控模块,所述加热线圈连接所述电磁驱动器。在具体实施例中,可以包含2段锥形加热线圈和2只电磁驱动器即图示中的第一加热线圈16、第二加热线圈17、第一电磁驱动器13和第二电磁驱动器18,第一电磁驱动器13和第二电磁驱动器18的其启停状态受可编程逻辑控制器4所控制,每台电磁驱动器分别连接一段加热线圈,每个加热线圈按特定匝数环绕在炒锅外部,每个电磁驱动器运行时,输出高频电源至相对应的加热线圈,每个加热线圈内部产生高频磁场,铁制磁性材料制成的炒锅在内部因电磁感应而发热。当然,每个炒锅对应两个或者两个以上的加热线圈以及电磁驱动器都可以,只要关系一一对应即可。

为了能达到更加节能的效果,整个系统还包括翻炒组件变频调速单元,所述翻炒组件变频调速单元连接主控模块;当感应加热执行单元将所述第一炒锅14和第二炒锅15内部的温度提升至预设温度后,所述主控模块生成变频提速指令,所述翻炒组件变频调速单元接收变频提速指令使翻炒组件的翻炒速度发生变化。在自动模式下,驱动翻炒机构11的电机进行运转,并对其进行运行速度进行调节,其启停状态及频率输出由可编程逻辑控制器4进行控制。

更加具体地,所述翻炒机构11包括翻炒机构11、翻炒电机8、翻炒变频器5和翻炒电机8独立风机,所述翻炒电机8分别连接所述翻炒变频器5、翻炒机构11和翻炒电机8独立风机,所述翻炒变频器5连接所述主控模块,所述翻炒机构11连接所述炒锅机构,所述翻炒电机8独立风机连接所述主控模块。所述翻炒机构11还包括第一接触器6,所述第一接触器6的一端连接所述翻炒电机8独立风机,另一端连接所述主控模块。翻炒机构11受控于可编程逻辑控制器4,可以随时接收到可编程逻辑控制器4的翻炒指令对每个炒锅内的待炒物品进行翻炒。

另外,为了可以加速待炒物品的烘干,还包括吹风机构,所述吹风机构包括第一热风管、第二热风管和第二接触器21,所述第一热风管连接所述第一炒锅14,所述第二热风管连接所述第二炒锅15,所述第一热风管和所述第二热风管连接所述第二接触器21,所述第二接触器21的另一端连接所述主控模块。可编程逻辑控制器4控制第一热风管和第二热风管的开启,第一热风管和第二热风管的作用是向炒锅内吹风,加速对待炒物品进行烘干。

还包括手自动切换执行单元7,所述手自动切换执行单元7分别连接所述翻炒机构和主控模块。自动模式下,整个系统受可编程逻辑控制器4所控制,紧急情况下,例如炒茶过程中,设备突然损坏无法自动运行,而此时炒锅内内有大量鲜叶,为了不让炒锅内滞留的新鲜茶叶毁坏,可将系统切换为手动模式,在此模式下,可将翻炒机构11的电机直接接入工频电源,继续将新鲜茶叶翻炒完毕,此模式下,除翻炒电机8外,电磁加热执行单元仍受可编程逻辑控制器4控制。

整个系统还包括显示模块,所述显示模块为触摸屏2,所述触摸屏2连接所述主控模块。在触摸屏2上设置有启动/停止按钮,在自动模式下,通过触摸屏2主界面上的启动/停止按钮,可一键启动/停止系统,通过复位按钮,可将系统故障报警复位;通过主界面上的窗口可设置两个炒锅各自的目标温度,可监控两个炒锅的实时温度;可设置翻炒机构11变频运行的速度;通过下端参数存储按钮,可一键保存当前的设置的工艺参数;点击触摸屏2主界面下端的各个标题栏,可随意切换各个显示界面;通过参数存储按钮,可一键保存当前的设置的工艺参数;通过用户参数界面可查看系统机械部件的运行保养信息,可一键调用保存的工艺参数;通过厂家参数界面可校准传感器参数及清空设备保养数据;通过报警记录界面可查看历史故障记录。

还包括急停及报警灯模块3,所述急停及报警灯模块3连接所述主控模块。所述急停及报警灯模块3包括急停按钮和报警灯,所述急停按钮和报警灯分别连接主控模块。为了使得整个系统更加安全,设置了急停按钮,当发生故障时,直接按下急停按钮,主控模块控制整个系统停止工作。或者在发生故障时,主控模块直接发出报警指令,控制报警灯进行报警。

另外,整个系统还包括了故障报警及诊断模块22,所述故障报警及诊断模块22实时监控各个单元模块的运行状态,针对各模块的故障以及人为的急停动作均有报警提示,同时结合系统的运行、保养数据,会对不同故障做预警及诊断,并给出相应建议解决措施。为了能更好的对采集到的数据以及其他数据进行存储,整个系统还包括了工艺数据库,此工艺数据库可以保存不同品种下设置的工艺参数,并能后期调用,总共可保存20组工艺参数。

整个系统实现了以下的步骤:

1)给系统接通电源,控制单元供电模块1给可编程逻辑控制器4和触摸屏2人机交互单元供电;通过手自动切换执行单元7操作,使系统处于自动模式,可编程逻辑控制器4进行自检和系统检测,各模块进入待命状态;

2)点击触摸屏2上的启动按钮,可编程逻辑控制器4根据程序设定,启动两台电磁驱动器,所述电磁驱动器输出高频电源至加热线圈,加热线圈内部产生高频磁场,铁制磁性材料制成的炒锅在内部因电磁感应而发热,两台电磁驱动器,分部对两个炒锅进行感应加热,使炒锅温度逐步均匀上升;

3)所述感应加热执行单元经过一定加热时间,待两个炒锅温度分别达到预设温度后,开启翻炒变频器5驱动翻炒电机8转动,倒入新鲜茶叶,新鲜茶叶在炒锅内被翻炒机构11均匀翻炒,与此同时,开启左右热风管20;所述左右热风管20作用是向炒锅内吹风;

4)启动完成后,系统会自动运行,根据系统设定逻辑,稳定运行;温度传感器将采集到的锅体的实际温度,传输至可编程控制器,可编程控制器通过控制电磁驱动器,达到恒温控制。如遇系统故障,可编程逻辑控制器4可根据实际故障类型发出相应动作指令;触摸屏2人机交互单元会记录系统运行数据及历史故障数据。

7)点击触摸屏2上的停止按钮,系统可按照启动顺序反顺序进行停机;

8)如遇紧急情况,可按下急停按钮,可编程逻辑控制器4可控制系统各个模块按一定停机逻辑进行紧急暂停;

9)当需要手动操作时,通过手自动切换执行单元7可将系统切换为手动模式,此时翻炒电机8会直接工频启动,除翻炒电机8外,电磁加热执行单元仍受可编程逻辑控制器4控制。

本实用新型加入了感应加热模块,感应加热模块和所有模块都是由主控模块来控制,运行稳定可靠;系统节能低功耗,精准控温,自动化程度高,减少人工,节约生产成本,提高生产效率。系统还包含手自动切换的设计,保证生产的安全性。

此外,需要说明的是,本说明书中所描述的具体实施例,其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化,均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本实用新型的保护范围。


技术特征:

1.一种双锅炒茶机变频调速及感应加热控制系统,包括炒锅机构、控制单元供电模块、主控模块和翻炒组件,所述翻炒组件、控制单元供电模块分别连接所述主控模块,所述翻炒组件连接所述炒锅机构,所述翻炒组件用于翻炒炒锅机构内的待炒物体,所述主控模块用于控制翻炒组件,所述炒锅机构包括第一炒锅和第二炒锅,其特征在于,还包括感应加热模块;

所述感应加热模块包括温度采集反馈单元和感应加热执行单元,所述温度采集反馈单元和感应加热执行单元分别连接主控模块,所述温度采集反馈单元采集第一炒锅和第二炒锅内的实时温度数据,并将实时温度数据反馈至主控模块内,所述主控模块内设有温度阈值,当实时温度数据低于温度阈值时,所述主控模块生成加热指令,所述感应加热执行单元接收加热指令对炒锅机构进行加热并达到预设温度。

2.根据权利要求1所述的双锅炒茶机变频调速及感应加热控制系统,其特征在于,所述温度采集单元至少包括两个温度传感器,所述温度传感器分别设置在第一炒锅和第二炒锅的内部。

3.根据权利要求1所述的双锅炒茶机变频调速及感应加热控制系统,其特征在于,所述感应加热执行单元包括至少二段加热线圈和至少二台电磁驱动器,所述加热线圈和所述电磁驱动器的数量相同;

所述加热线圈分别设置在第一炒锅和第二炒锅的外部,所述电磁驱动器来接所述主控模块,所述加热线圈连接所述电磁驱动器。

4.根据权利要求1所述的双锅炒茶机变频调速及感应加热控制系统,其特征在于,还包括翻炒组件变频调速单元,所述翻炒组件变频调速单元连接主控模块;

当感应加热执行单元将所述第一炒锅和第二炒锅内部的温度提升至预设温度后,所述主控模块生成变频提速指令,所述翻炒组件变频调速单元接收变频提速指令使翻炒组件的翻炒速度发生变化。

5.根据权利要求1所述的双锅炒茶机变频调速及感应加热控制系统,其特征在于,所述翻炒组件包括翻炒机构、翻炒电机、翻炒变频器和翻炒电机独立风机,所述翻炒电机分别连接所述翻炒变频器、翻炒机构和翻炒电机独立风机,所述翻炒变频器连接所述主控模块,所述翻炒机构连接所述炒锅机构,所述翻炒电机独立风机连接所述主控模块。

6.根据权利要求5所述的双锅炒茶机变频调速及感应加热控制系统,其特征在于,所述翻炒机构还包括第一接触器,所述第一接触器的一端连接所述翻炒电机独立风机,另一端连接所述主控模块。

7.根据权利要求1所述的双锅炒茶机变频调速及感应加热控制系统,其特征在于,还包括吹风机构,所述吹风机构包括第一热风管、第二热风管和第二接触器,所述第一热风管连接所述第一炒锅,所述第二热风管连接所述第二炒锅,所述第一热风管和所述第二热风管连接所述第二接触器,所述第二接触器的另一端连接所述主控模块。

8.根据权利要求5所述的双锅炒茶机变频调速及感应加热控制系统,其特征在于,还包括手自动切换执行单元,所述手自动切换执行单元分别连接所述翻炒机构和主控模块。

9.根据权利要求1所述的双锅炒茶机变频调速及感应加热控制系统,其特征在于,还包括显示模块,所述显示模块为触摸屏,所述触摸屏连接所述主控模块。

技术总结
本实用新型公开一种双锅炒茶机变频调速及感应加热控制系统,包括炒锅机构、主控模块和翻炒组件,还包括感应加热模块;所述感应加热模块包括温度采集反馈单元和感应加热执行单元,所述温度采集反馈单元和感应加热执行单元分别连接主控模块,所述温度采集反馈单元采集炒锅内的实时温度数据,并反馈至主控模块内,所述主控模块生成加热指令,所述感应加热执行单元接收加热指令对滚筒进行加热并达到预设温度。本实用新型加入了感应加热模块,感应加热模块和所有模块都是由控制模块来来控制,运行稳定可靠;系统节能低功耗,精准控温,自动化程度高,减少人工,节约生产成本,提高生产效率。系统还包含手自动切换的设计,保证生产的安全性。

技术研发人员:杨筱辉;黄胜;唐小云
受保护的技术使用者:浙江英飞克电气有限公司
技术研发日:2019.03.29
技术公布日:2020.06.09

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