(57)【要約】【課題】本発明は、作業者が苦労して設定値を設定しなくても、製茶プラントに適した設定を容易に行なうことができることを課題としている。【解決手段】製茶プラントの各製茶機をそれぞれ制御する制御手段と、各制御手段を管理する管理手段と、任意のデータを制御手段と管理手段の間を電子信号により通信する通信手段と、管理状況を表示する表示手段とにより構成する製茶ＦＡシステムの管理手段において、計算条件より各製茶機の設定値を算出する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製茶プラントの各製茶機をそれぞれ制御する制御手段と、各制御手段を管理する管理手段と、任意のデータを制御手段と管理手段の間を電子信号により通信する通信手段と、管理状況を表示する表示手段とにより構成する製茶ＦＡシステムの管理手段において、計算条件より各製茶機の設定値を算出することを特徴とする製茶ＦＡシステム。
【請求項２】
計算条件より算出した各製茶機の設定値を修正した場合、修正度合いを学習データとして記録し、次回各製茶機の設定値を算出するときに、学習データを加味した設定値を算出することを特徴とする請求項１記載の製茶ＦＡシステム。
【請求項３】
製茶状態が安定してきた時の設定値を記録し、計算条件より各製茶機の設定値を算出し、記録した設定値と算出した設定値の差異を学習データとして記録し、次回各製茶機の設定値を算出するときに、学習データを加味した設定値を算出することを特徴とする請求項１記載の製茶ＦＡシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、製茶プラントに備えられている製茶機の運転を制御し、管理する製茶ＦＡシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、各製茶機にはそれぞれ制御手段が設けられ、熱風量、熱風温度、撹拌回転数などの運転を制御していた。近年では製茶プラント全体を管理する製茶ＦＡシステムが開発されている。従来の製茶ＦＡシステムでは、各制御手段または管理手段上で、作業者が技術や経験によって設定値を入力していた（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００３−１８９５９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のように、作業者が設定値を設定、変更する場合、作業者に技術や経験がなければ行なうことが出来ず、熟練した作業者が減ってきており、設定値をどのように設定すればよいかわからないことがあった。また、作業者によって設定の傾向が異なり、製茶プラントに適した一般的な茶の設定値がわからなかった。更に、茶期の変わり目など、熟練した作業者でも設定値を迷うことがあった。本発明は、作業者が苦労して設定値を設定しなくても、製茶プラントに適した設定を容易に行なうことができることを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の手段では、製茶プラントの各製茶機をそれぞれ制御する制御手段と、各制御手段を管理する管理手段と、任意のデータを制御手段と管理手段の間を電子信号により通信する通信手段と、管理状況を表示する表示手段とにより構成する製茶ＦＡシステムの管理手段において、計算条件より各製茶機の設定値を算出する。第２の手段では、計算条件より算出した各製茶機の設定値を修正した場合、修正度合いを学習データとして記録し、次回各製茶機の設定値を算出するときに、学習データを加味した設定値を算出する。第３の手段では、製茶状態が安定してきた時の設定値を記録し、計算条件より各製茶機の設定値を算出し、記録した設定値と算出した設定値の差異を学習データとして記録し、次回各製茶機の設定値を算出するときに、学習データを加味した設定値を算出する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１に製茶ＦＡシステムの概念図を示す。製茶工場には、多数の製茶機（本実施例では、蒸機１Ａ、１Ｂ、葉打機２、粗揉機３Ａ、３Ｂ、４Ａ、４Ｂ、揉捻機５、背面中揉機６、中揉機７Ａ、７Ｂ、搬送装置８）が備えられている。これらの製茶機械１〜８には、それぞれ制御手段（本実施例では、制御盤１１Ａ〜１８）が設けられており、様々な設定、制御を可能としている。本発明の製茶ＦＡシステムでは、これらの各制御盤１１Ａ〜１８を通信手段（本実施例では、通信線２１）でつなぎ、管理手段（本実施例では、コンピュータ２２）で管理し、その内容を表示手段（本実施例では、ディスプレイ２３）で表示する。この通信は双方向可能であり、各制御盤１１Ａ〜１８で設定した内容がコンピュータ２２へ送られ、コンピュータ２２で変更した内容を各制御盤１１Ａ〜１８へ転送して変更することが出来る。このコンピュータ２２及びディスプレイ２３は、製茶工場の一角の部屋に設けられていることが多い。
【０００７】
図２に、蒸機１Ａ〜中揉機７Ｂ、搬送装置８を配した製茶工場２６を示す。製茶工場には、この他に茶生葉を保管する茶生葉管理装置を配した生葉室や精揉機以降の選別や混合、袋詰等を行なう工程などもあるが、本実施例では、蒸熱〜中揉の中火茶製造工程のみを説明する。この製茶機の配置は、製茶工場によって様々であり、製茶工場のスペース、製茶機の大きさ、台数などによって異なるので、この限りではない。
【０００８】
蒸機１Ａ、１Ｂでは、ボイラ２７より蒸気を供給し、茶生葉給葉機２８から定量ずつ供給された茶生葉を蒸熱処理する。その後、蒸葉処理機２９で表面水分を除去し、葉打機２、第一粗揉機３Ａ、第二粗揉機３Ｂ、第三粗揉機４Ａ、第四粗揉機４Ｂで揉乾処理を行なう。蒸機１、葉打機２は連続式だが、製茶機１杯分の茶葉を計量器１０で計量し、第一粗揉機３Ａ、第二粗揉機３Ｂ以降は回分式となる。この製茶機１杯分を昔の製茶道具より焙炉（ほいろ）という単位で呼ぶ。次に、揉捻機５で茶葉の内部水分を揉み出し、背面中揉機６、中揉機７Ａ、７Ｂで再度揉乾処理を行ない、これらの製茶機間の搬送は搬送装置８で行なう。その後、精揉機（図示しない）で整形処理を行なうが、本実施例では省略する。
【０００９】
製茶を行なう為に製茶ＦＡシステムを最初に利用するとき、各製茶機（蒸機１〜搬送装置８）及び各制御盤（蒸機制御盤１１〜搬送装置制御盤１８）、コンピュータ２２、ディスプレイ２３等の電源を入れる。ディスプレイ２３の画面上（図３）で、計算条件３１（現在の気候や茶葉の素状、例えば、［乾球温度］、［湿球温度］、［茶期］、［蒸し度］、［品種］、［蒸気量］、［仮想生葉ライン流量］、［計量投入量］、［粗揉全体時間］、［含水率］、［目標茶温］、［目標排気温］など）を入力する（［乾球温度］、［湿球温度］は温湿度計より自動的に読み込まれるようにすると良い）。計算条件を入力後、［学習しない］３２をチェックし、［計算する］３４を選択すると、製茶プラントに適した一般的な設定値が表示される。［過去の計算条件］３６を選択すると、過去の計算条件が表示され、参考にすることができる。
【００１０】
この設定値でよければ、［転送］３７をチェックし、［制御盤へ転送］３８を選択し、制御盤１１〜１８へ転送する。このとき、全ての製茶機１〜７の制御盤１１〜１７へ算出した設定値を転送する場合は、［一括設定］４１を選択すると、全ての［転送］３７をチェックすることが出来る。下揉み工程（葉打機２〜中揉機７）の制御盤１２〜１７へ算出した設定値を転送する場合は、［下揉み工程］４２を選択すると、下揉み工程（葉打機２〜中揉機７）の全ての制御盤１２〜１７への［転送］３７をチェックすることが出来る。蒸機１の蒸機制御盤１１のみへ算出した設定値を転送する場合は、［蒸工程のみ設定］４３を選択すると、蒸機１の蒸機制御盤１１への［転送］３７をチェックすることが出来る。また、ある製茶機の設定項目３９の一部のみを転送したい場合は、［指定］３５を選択すると、転送可能な設定項目３９が表示され（図示しない）、転送したい設定項目３９を選択すると、その設定項目３９のみ転送できる。また、何杯目かを指定して［予約転送］４４を選択すると、設定値をそこから変更することが出来る。
例えば、２杯目後に茶の品種が変わるため、設定を変える必要がある場合は、この予約転送の機能を使うと便利である（転送する製茶機の選択の仕方は前述の通り）。
【００１１】
作業者が設定値を一部修正する場合は、変更する設定項目３９（例えば、［風量］、［熱風温度］、［主軸回転］、［目標取出水分］、［茶葉温度］、［時間］、［計量設定］、［取出しとり］、［分銅位置］、［設定プログラム］、［生葉流量］、［蒸気流量］、［攪拌回転］、［胴回転］、［傾斜角度］、［１回分計量］、［ベルトスピード］など）を選択して、矢印４０で設定値を変更してから、［転送］３７をチェックして、［制御盤へ転送］３８を選択し、制御盤１１〜１８へ転送する。その他詳細な転送方法は前述の通りである。
【００１２】
作業者が設定値を一部修正し、転送したあとに、次回設定値を算出するとき、［学習する］３２を選択すれば、前回の修正度合いを学習データとし、学習データを加味して設定値を算出する（図４参照）。作業者が設定値を修正していない場合は、学習データがないため、［学習しない］３３をチェックした場合と同じになる。［学習しない］３３を選択すれば、作業者が設定値を修正したか、しないかにかかわらず、修正度合いを学習データとはせずに、１回目と同じ製茶プラントに適した一般的な設定値を算出する。従って、作業者が設定値を一部修正した場合に［学習する］３２を選択すれば、それ以外のときと異なり、修正した設定値に近い設定値を算出する。この場合のフローチャートを図５に示す。
【００１３】
次に、他の学習データの実施例を説明する（図６のフローチャートを参照）。
まず、最初に製茶ＦＡシステムを起動するときは、前記実施例と同様に計算条件を入力して、設定値を算出し、［転送］３７をチェックして、［制御盤へ転送］３８を選択し、制御盤１１〜１８へ転送する。製茶途中で、制御盤１１〜１８またはコンピュータ２２で作業者が設定値を調整し、製茶状態が安定してきた時の設定値をコンピュータ２２に記録する。このとき、コンピュータ２２では、そのときの条件で算出した設定値と記録した設定値を比較して、その差異を学習データとして記録する。次に各製茶機の設定値を算出するときに、［学習する］３２をチェックして、［計算する］３４を選択すると、学習データを加味した設定値を得ることができる。
【００１４】
本実施例の最初の設定値を作業者が手動で入力し、製茶を行ない、製茶状態が安定して学習データを得る時に、計算条件を入力して、設定値を算出しても良い。
【００１５】
【発明の効果】
本発明の第１の手段によって、計算条件を入れるだけで製茶プラントに適した設定値を算出することが出来るので、誰でも設定値を設定することが出来る。
【００１６】
第２の手段のように、設定値を修正した場合に、計算時に修正度合いを学習データとして加味することによって、製茶プラントに適した一般的な設定値に、作業者の技術や経験を考慮した修正がされ、製茶中に気候や茶葉の素性が変化したときでも、即座に対応することが出来、安定した良い製品を製造することが出来る。また、学習データが熟練の作業者によるものであれば、計算条件を入力して設定値を算出させるのが誰であれ、熟練者並みの設定が出来る。
【００１７】
第３の手段のように、製茶状態が安定してきた時の設定値を記録し、算出した設定値と記録した設定値の差異を学習データとして加味することによって、最良な製茶状態を再現しやすくなり、安定した良い製品を製造することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の製茶ＦＡシステムの概念図。
【図２】本実施例の製茶工場の平面図（製茶機は正面図）。
【図３】学習しない場合の算出した設定値の表示を示した図。
【図４】学習する場合の算出した設定値の表示を示した図。
【図５】実施例のフローチャートを示した図。
【図６】他の実施例のフローチャートを示した図。
【符号の説明】
１Ａ  蒸機
１Ｂ  蒸機
２    連続葉打機
３Ａ  第一粗揉機
３Ｂ  第二粗揉機
４Ａ  第三粗揉機
４Ｂ  第四粗揉機
５    揉捻機
６    背面中揉機
７Ａ  第一中揉機
７Ｂ  第二中揉機
８    搬送装置
１０    計量器
１１    蒸機制御盤
１２    連続葉打機制御盤
１３Ａ  第一粗揉機制御盤
１３Ｂ  第二粗揉機制御盤
１４Ａ  第三粗揉機制御盤
１４Ｂ  第四粗揉機制御盤
１５    揉捻機制御盤
１６    背面中揉機制御盤
１７Ａ  第一中揉機制御盤
１７Ｂ  第二中揉機制御盤
１８    搬送装置制御盤
２１    通信線
２２    コンピュータ
２３    ディスプレイ
２５    搬送装置
２６    製茶工場
２７    ボイラ
２８    生葉給葉機
２９    蒸葉処理機
３１    計算条件
３２    ［学習する］
３３    ［学習しない］
３４    ［計算する］
３５    ［指定］
３６    ［過去の計算条件］
３７    ［転送］
３８    ［制御盤へ転送］
３９    設定項目
４０    矢印
４１    ［一括転送］
４２    ［下揉み工程］
４３    ［蒸工程のみ設定］
４４    ［予約転送］
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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