グラフィカル・ユーザー・インターフェースを有する製茶工程の統轄制御システム

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要約

製茶工程全体を1ヶ所でGUI(グラフィカル・ユーザー・インターフェース)を使って操作でき、原葉の性状等を入力するだけで自動製茶可能なフィードバック制御システムを開発した。

  • キーワード:GUI、自動製茶、フィードバック制御 1
  • 担当:野菜・茶業試験場 茶利用加工部 製茶システム研究室
  • 連絡先:0547-45-4101
  • 部会名:野菜・茶業、総合農業(作業技術)
  • 専門:機械・作業
  • 対象:茶
  • 分類:普及

背景・ねらい

製茶工程は6工程から成り、それぞれ特徴のある機械が用いられるが、その調整操作は複雑かつ微妙で、熟練者並みの自動化は困難であった。本システムは、 独自開発のセンシングシステムから得られた茶葉の状態を基に、コンピュータによりフィードバック制御を行うもので、自動制御の究極の目的である無人製茶へ の足がかりとするものである。

成果の内容・特徴

    本システムは、図1のような機器で構成され、次の特徴を有する。
  • 工程中の茶葉の状態をリアルタイムで検出して、フィードバック制御できる(表1)。
  • 計測・制御部分を階層化し(図1)、データ処理層でハードウェアの違いを吸収できる。
  • 表示と操作を統轄制御コンピュータのCRT上にまとめ(図2)、各機械毎の制御盤を簡素化して、計装コストを削減した。
  • オブジェクト指向のグラフィカル・ユーザー・インターフェースを採用しているため(図3、図4)、操作が直感的に分かりやすい。
  • ロット受け入れ時に入力された原葉の性状等の情報に基づき(図3)、ロットの処理に同期して各機械の設定が自動的に行われるため、ロット毎の製茶が容易である。
  • 蒸熱、乾燥など一部の工程については、フィードフォワード制御を併用することで、より適切な制御を行える。
  • 製茶記録を自動作成でき、市販のソフトで読み取ることができる。 このシステムは、製茶工程全体を1ヶ所で監視・操作でき、原葉の性状等を予め入力するだけで、他の設定操作等を全く必要としない。すなわち、CRT画面 上で受け入れた生葉(原葉)のロットを示すアイコンをマウスでドラッグし、蒸機の投入口へドロップするだけでよく、オペレータには、製茶に関する知識がほ とんど不要である。

成果の活用面・留意点

本システムの中核部分は、機種依存性がないため、市販の製茶機械にも広く応用できるが、センサ取り付け等のハードウェアの整備や機種依存のI/O処理層の作成等に製茶機械メーカーの協力が必要である。

具体的データ

表1 統轄制御システムにおける計測と制御の流れ

図1 製茶工程統轄制御システム

図2 統轄制御システムの操作

図3 GUIの例

図4 GUIの例

その他

  • 研究課題名:製茶工程のファジィ統轄制御システムの開発
  • 予算区分 :経常
  • 研究期間 :平成8年度(平成7～9年)
  • 研究担当者:吉冨 均・角川 修・深山大介
  • 発表論文等:1)製茶工程統轄制御システムの開発.茶研報,79(別),100～101,1994.
    2)製茶工程の自動制御システムの開発(1).農機学会講要,55,419～420,1996.