马弗炉的自动上料系统的设计

1 马弗炉自动上料系统的工作原理

该马弗炉自动上料系统由三台三相交流异步电动机、限位开关、交流接触器、时间继电器等装置组成。(其中一台电动机M2具有正反转,且带有能耗制动功能，时间继电器是控制延时时间)

当炉体的温度达到（830℃）时，马弗工作，控制系统此时上电,电动机M1转动通过带动链条分料盘，将分料盘中的料送入传送架下端的小车内,该小车通过链条沿传送架升降运动来运送料。当马弗工作需要料时,在马弗的料进口两端装有两块对应的闯板,通过转动与限位开关SQ1接触,并给电动机M2一信号,M2电动机正转带动送料小车上升,当到达上限位时,限位开关SQ2动作,给电动机M2一信号，M2电动机此时处于延时制动状态。延时一段时间后,电动机M2开始反转,于此同时SQ2复位,当电动机M2带动送料小车下降,达到下限位时，限位开关SQ3动作,此时，电动机M2又处于延时制动状态,于此同时电动机M1也开始到动分料盘工作，将料送入槽中，分料盘旋转一周，限位开关SQ4动作，M1电动机停止。当限位开关SQ1再次动作时,电动机M2开始正转,带动小车向上运动系统就这样开始往复工作。

系统具体的的操作步骤如下：按下SB2，KM1线圈得电自保，KM1的辅助常开触点闭合，引入三相电源，变频器得电工作，马弗电动机由变频器变频调速带动马弗旋转，此时，马弗炉开始加热，当炉体温度达到830℃以上时，限位开关才开始起作用，当时限位开关SQ1动作，KM3线圈得电并自保，上料电动机M2得电正转，通过链条带动上料小车上升，当到达上限位时，限位开关SQ2动作，KM3线圈失电，切除三相电源，同时KM5线圈得电并自保，时间继电器KT也得电，此时上料电动机M2处于延时制动状态，经过一段延时时间后，KM5线圈、时间继电器KT同时失电，KT辅助常开触头闭合，辅助常闭触头断开，上料电动机M2制动延时状态结束，但同时，KM4线圈得电自保，上料电动机M2得电开始反转，上料小车下降，当到达下限位时，限位开关SQ3动作，KM5线圈得电并自保，时间继电器KT1也得电，此时上料电动机M2处于延时制动状态，同时KM4线圈得电，分料电动机M1通过链条带动分料盘旋转，分料盘通过倒槽将其中的料倒入上料小车内，分料盘旋转一周，限位开关SQ4动作KM2线圈失电，分料电动机M1被切除三相电源，停止旋。经过一段延时后，KM5线圈、时间继电器KT1同时失电，KT1辅助常开触头闭合，辅助常闭触头断开，上料电动机M3制动延时状态结束，当限位开关SQ1再次动作，上料电动机M2又得电正转，重复以上工作。

2 系统的原器件选择

在当前社会生产中，工业、农业、交通、国防及人们生活等一切用电部门中，大多数采用低压供电。低压供电的输送、分配和保护是依靠刀开关、自动开关及熔断器等低压电器来实现的，电器元件的质量及性能将直接影响到低压供电系统运行的可靠性、安全性。本系统中元器件如下所示。

2.1 继电器选择

时间继电器是在电了中起着按时间龙制作用的继电器，当它的感测部分接受输入信号以后，需要经过一定的时间（通电或断电）延时，它的执行机构才会动作，并输出信号以操纵控制回路。

2.2 线圈电压的选择

根据控制线路电压来选择时间继电器吸引线圈的电压。在电源电压波动大的场合，采用空气阻尼式或电动式时间继电器比采用晶体管式好，而在电源频率波动大的场合，不宜采用电动式时间继电器，在温度变化较大处，则不宜采用空气阻尼式时间继电器。

经上所述：该设计的系统对其要求不是很高，所以我们选择3S7-3A型号。

热继电器一般作为交流电动机的过载保护作用，热继电器有两相结构、三相结构和三相带断相保护装置等三种类型。

2.3 其他原器件的替换

2.3.1 晶闸管时间继电器

我们在选择时间继电器KT，同样也可以用晶体管时间继电器来代替。交流电源经整流、滤波、稳压后成为直流电压，作为单结晶体管脉冲发生器的电源。

接通电源后，电容C2被充电，经过一段时间（即延时时间），C2上电压达到足够大时，单结晶体管VU导通，R3上的脉冲电压使晶闸管V触发导通，继电器KA线圈得电，其触头动作，使所控制的电路通断。

2.3.2 接近开关

在设计的自动上料系统中的限位开关我们可以用接近开关来代替，由于电子技术的日益发展，已出现一些电子电器，具有控制精度高、工作稳定可靠、便于实现自动控制、使用寿命长、动作灵敏等优点，广泛的应用在生产机械上。接近开关就是这种类似产品。

接近开关的工作原理与介绍。

接近开关又称无触点行程开关，它不仅能代替有触点形成开关来完成行程控制和限位保护，还可以用于高频计数、测速、检测零件尺寸、加工程序的自动衔接。

接近开关按工作原理来分：高频振荡型，感应电桥型，永久磁铁型等。

3 系统的设想与总结

科技以人为本。电气控制技术的发展始终是伴随着社会生产规模的扩大、生产水平的提高而不断前进的。电气控制技术的进步又促进了社会生产力的提高；当前科技突飞猛进，21世纪的今天，电气控制技术又与微电子技术、电力电子技术、检测传感技术、机械制造技术等紧密联系在一起，社会生产的自动化水平必将达到更高水平。不久的将来，中华民族必将傲立世界民族之林。

本论文主要就马弗炉自动上料系统用到继电器控制电路进行设计，为提高在工作中的工作效率。我们也可以用到可编程序控制器（PLC）来设计，继电器控制的优点有：控制精度高，稳定性高，操作检点，大大的降低了劳动力；缺点有：在稳定性不如PLC高，控制精度不如PLC的高，使用寿命不如PLC的长。随着自动控制技术的不断发展，它具有了更广泛、更全面的功能，可以应用在许多不同的领域中，并受到广大用户的欢迎，成为许多技术不可缺少的必须设备。使用电机与电气控制，自动上料系统不仅具有工艺流程简单，自动化程度高的特点，而且本技术中的所使用的设备也不复杂，现场实践使用表明工艺性能可靠，工作效率有显著提高。

参考文献

[1] 谭维谕.《电机与电气控制》湖南工业职业技术学院[M].机械工业出版社.

[2] 刘光源.简明电气安装工手册[M].机械工业出版社.