绿茶是一种适合大众消费的产品,多以机械加工为主,产量较大。但是目前茶叶的机械化生产仍存在生产过程监控不实时和现场人机交互软件不完善等问题,主要是因为在农业领域智能监控系统的研究和应用还不够深入。本文以安徽省宣城市的某绿茶生产线为研究对象,根据其加工工艺流程和加工设备,密切联系生产线的控制特点和需求,同时参考国内外的工业控制案例,设计了一套基于PLC的数据采集与控制的下位机系统和Lab VIEW编程软件的数据处理上位机人机交互监控软件。通过研究本生产线,首先,明确了各个生产环节的关键参数,制定了针对每个生产环节的上位人机交互界面,其包括参数配置和数据处理;其次,针对复杂的生产线对每个生产工序设计了子控制系统,进行分布式的数据采集,包括杀青子控制系统、揉捻子控制系统、初烘干子控制系统以及炒干和抛光子控制系统,控制软件采用分模块化的编写方式实现对生产线的控制;最后,通过对比不同的通信协议,总结其中的优缺点,最终设计了基于TCP传输控制协议和以太网总线的上、下位机之间的双向数据传输网络、基于Modbus RTU通信协议和485总线进行PLC与传感器等硬件之间的数据通信。上位机监控软件以Lab VIEW软件平台为基础,建立了以传感器、PLC、上位PC机、传感器模块和转换模块等硬件组成的绿茶生产线测试系统。针对各个生产环节设计了单独的监控界面,主要包括数据实时显示曲线,参数设置,数据存储等功能;设计了温度报警功能,对温度进行实时监测和设置温度范围报警,以保证生产工序正常进行;设计了历史数据查询可以将历史的温度数据根据日期进行查询,将它们显示成波形曲线方便观察与分析。