CN210575339U - 一种多通道电磁铁驱动板卡 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多通道电磁铁驱动板卡，包括CPLD控制器、电磁铁动作采集电路、电磁铁驱动电路、通讯电路及电源电路，CPLD控制器，通过CPLD控制器和电磁铁驱动电路控制电磁铁，其中CPLD控制器负责电磁铁的高低压输出控制，响应速度快，能同时并行驱动多路电磁铁。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业控制板卡领域，特别涉及一种多通道电磁铁驱动板卡。
背景技术
现有技术中，没有专门实现多通道电磁铁驱动的控制板卡，现有的一些电磁铁驱动板卡多为单通道控制板卡，单通道控制板卡不能实现多通道电磁铁并行驱动或无延时的动作连接，且不能实现电磁铁快速吸合，电磁铁吸合速度慢，功耗大，缩短电磁铁的使用寿命。
实用新型内容
本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种多通道电磁铁驱动板卡，能够驱动多路电磁铁。
本实用新型提供了一种多通道电磁铁驱动板卡，包括：
CPLD控制器，用于接收上位机的控制参数，并控制电磁铁驱动电路工作；
电磁铁动作采集电路，与所述CPLD控制器连接，用于采集电磁铁的动作信息并传输至所述CPLD控制器；
电磁铁驱动电路，与所述CPLD控制器连接，用于驱动电磁铁工作，所述电磁铁驱动电路至少有两路；
通讯电路，用于连接所述CPLD控制器和上位机，实现所述CPLD 控制器和上位机的数据交互；
电源电路，用于为多通道电磁铁驱动板卡提供运行电能。
本实用新型有益效果为：通过CPLD控制器和电磁铁驱动电路控制电磁铁，其中CPLD控制器负责电磁铁的高低压输出控制，响应速度快，可同时并行驱动多路电磁铁，也可根据电磁铁动作采集电路的电磁铁的动作信息，在电磁铁动作的同时决定是否进行下一步动作，达到无延时的动作连接。
根据本实用新型提供的一种多通道电磁铁驱动板卡，所述电磁铁驱动电路包括光电耦合器E1、光电耦合器E2、三极管Q1、三极管 Q2、第一连接端子H1和第二连接端子H2，所述光电耦合器E1的第二引脚和光电耦合器E2的第二引脚分别和所述CPLD控制器的输出引脚连接，所述光电耦合器E1的第一引脚和光电耦合器E2的第一引脚分别和电源连接，所述光电耦合器E1的第四引脚与三极管Q1 的基极连接，所述光电耦合器E2的第四引脚与三极管Q2的基极连接，所述光电耦合器E1的第三引脚分别和所述第一连接端子H1的第一引脚、所述第二连接端子H2的第二引脚和所述光电耦合器E2 的第三引脚连接，三极管Q1的集电极分别和第一连接端子H1的第二引脚与第二连接端子H2的第一引脚连接，三极管Q1的发射集接地，三极管Q2的集电极和所述第二连接端子H2的第三引脚连接，三极管Q2的发射集接地。
根据本实用新型提供的一种多通道电磁铁驱动板卡，还包括光耦隔离输入电路，所述光耦隔离输入电路的输入端与电磁铁动作采集电路连接，所述光耦隔离输入电路的输出端与所述CPLD控制器的输入引脚连接，光耦隔离输入电路将强弱电进行隔离，保证***运行的稳定性。
根据本实用新型提供的一种多通道电磁铁驱动板卡，所述电磁铁动作采集电路的输入端连接有接近传感器，所述接近传感器安装在电磁铁上，用于检测电磁铁的动作信息并通过电磁铁动作采集电路传输至CPLD控制器，CPLD控制器可根据电磁铁的动作信息执行下一步动作。
根据本实用新型提供的一种多通道电磁铁驱动板卡，所述通讯电路为CAN总线接口电路，CPLD控制器通过CAN总线接口电路接收电磁铁工作时间、电流的相关参数配置，实现在线修改及上电自动读取参数功能，方便客户使用。
根据本实用新型提供的一种多通道电磁铁驱动板卡，所述上位机为工业计算机，操作简单，通用性强。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；
图1为本实用新型实施例中多通道电磁铁驱动板卡的模块框图；
图2为本实用新型实施例中电磁铁驱动电路的原理图；
图3为本实用新型实施例中电磁铁驱动电路的工作电路图；
图4为本实用新型实施例中CPLD控制器的部分引脚连接图；
图5为本实用新型实施例中CPLD控制器的另一部分引脚连接图。
具体实施方式
本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
参照图1，一种多通道电磁铁驱动板卡，包括CPLD控制器1、电磁铁动作采集电路2、电磁铁驱动电路3、通讯电路4及电源电路 5，CPLD控制器1，用于接收上位机7的控制参数，并控制电磁铁驱动电路3工作；电磁铁动作采集电路2，与CPLD控制器1连接，用于采集电磁铁的动作信息并传输至CPLD控制器1；电磁铁驱动电路 3，与CPLD控制器1连接，用于驱动电磁铁工作，电磁铁驱动电路 3至少有两路；通讯电路4，用于连接CPLD控制器1和上位机7；电源电路5，用于为多通道电磁铁驱动板卡提供运行电能，具体的，电源电路5将外接的24V电源通过隔离电源转换为5V，然后经过降压电路转换为3.3V供其他电路使用。通过CPLD控制器1和电磁铁驱动电路3控制电磁铁，其中CPLD控制器1负责电磁铁的高低压输出控制，以达到所需速度要求，可同时并行驱动多路电磁铁，也可根据电磁铁动作采集电路2的电磁铁的动作信息，在电磁铁动作的同时决定是否进行下一步动作，达到无延时的动作连接，CPLD控制器1 可选用LCMXO2系列芯片，优选的，CPLD控制器1选用 LCMXO2-2K/4K/7K-BG256芯片，CPLD控制器1的引脚连接图参见图4和图5，本实施例中CPLD控制器1共控制6个电磁铁驱动电路 3，对应的控制端为OUT0-OUT11。在其他实施例中，电磁铁驱动电路3的数量为大于或等于2的整数。
进一步，参见图2，电磁铁驱动电路3包括光电耦合器E1、光电耦合器E2、三极管Q1、三极管Q2、第一连接端子H1和第二连接端子H2，光电耦合器E1的第二引脚和光电耦合器E2的第二引脚分别和CPLD控制器1的输出引脚连接，光电耦合器E1的第一引脚和光电耦合器E2的第一引脚分别和电源连接，光电耦合器E1的第四引脚与三极管Q1的基极连接，光电耦合器E2的第四引脚与三极管Q2 的基极连接，光电耦合器E1的第三引脚分别和第一连接端子H1的第一引脚、第二连接端子H2的第二引脚和光电耦合器E2的第三引脚连接，三极管Q1的集电极分别和第一连接端子H1的第二引脚与第二连接端子H2的第一引脚连接，三极管Q1的发射集接地，三极管Q2的集电极和第二连接端子H2的第三引脚连接，三极管Q2的发射集接地。图3为电磁铁驱动电路3工作时的电气连接图，此时通过第一连接端子H1和第二连接端子H2连接电磁铁工作回路及外部电源，外部电源为电磁铁提供电能，电磁铁线圈的一端与第一连接端子 H1的第一引脚连接，电磁铁线圈的另一端串联限流电阻R100，限流电阻R100与第一连接端子H1的第一引脚连接，外部电源与第二连接端子H2的第二引脚连接，第二连接端子H2的第一引脚和第二引脚之间接入限流电阻R200，OUT0端和OUT1端分别与CPLD控制器1的输出引脚连接。电磁铁驱动分三部分，第一部分是高压快速启动，第二部分是低压保持。第三部分是关闭电磁铁，下面为具体分析：
第一部分：当OUT0为低电平，OUT1为高电平时，三极管Q1 导通，三极管Q2不导通，此时外部电源通过电磁铁线圈和限流电阻 R100串联后通过Q1到EXGND端，此时电磁铁通电动作，因为限流电阻R100的阻值较小，所以此时通过电磁铁线圈的电流较大。从而达到快速响应的目的；
第二部分：当OUT1为低电平，OUT0为高电平时，三极管Q2 导通，三极管Q1不导通，此时外部电源通过电磁铁线圈、限流电阻 R100和限流电阻R200到EXGND，此时电磁铁线圈通电动作，因为限流电阻R200的阻值较大，所以通过电磁铁线圈的电流较小，此时电磁铁功率较低，不易发热及损坏，从而达到低压保持的目的；
第三部分：当OUT0为高电平，OUT1为高电平时，此时电磁铁线圈不通电，处于不动作的状态。
通过高低压动作配合实现电磁铁快速吸合和吸合后的低压保持，减少电磁铁的功耗，延长其寿命；光电耦合器E1和光电耦合器E2 将强弱电进行隔离，保证***运行的稳定性。
进一步，还包括光耦隔离输入电路6，光耦隔离输入电路6的输入端与电磁铁动作采集电路2连接，光耦隔离输入电路6的输出端与 CPLD控制器1的输入引脚连接，光耦隔离输入电路6将强弱电进行隔离，保证***运行的稳定性。
进一步，电磁铁动作采集电路2的输入端连接有接近传感器，接近传感器安装在电磁铁上，用于检测电磁铁的动作信息并通过电磁铁动作采集电路2传输至CPLD控制器1，CPLD控制器1可根据电磁铁的动作信息执行下一步动作，如根据电磁铁动作采集电路2的电磁铁的动作信息，在电磁铁动作的同时决定是否进行下一步动作，达到无延时的动作连接。
进一步，通讯电路4为CAN总线接口电路，CPLD控制器1通过CAN总线接口电路接收电磁铁工作时间、电流的相关参数配置，实现在线修改及上电自动读取参数功能，方便客户使用。
进一步，上位机7为工业计算机，操作简单，通用性强。
上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (6)
1.一种多通道电磁铁驱动板卡，其特征在于，包括：
CPLD控制器(1)，用于接收上位机(7)的控制参数，并控制电磁铁驱动电路(3)工作；
电磁铁动作采集电路(2)，与所述CPLD控制器(1)连接，用于采集电磁铁的动作信息并传输至所述CPLD控制器(1)；
电磁铁驱动电路(3)，与所述CPLD控制器(1)连接，用于驱动电磁铁工作，所述电磁铁驱动电路(3)至少有两路；
通讯电路(4)，分别连接所述CPLD控制器(1)和上位机(7)，实现所述CPLD控制器(1)和上位机(7)的数据交互；
电源电路(5)，用于为多通道电磁铁驱动板卡提供运行电能。
2.根据权利要求1所述的一种多通道电磁铁驱动板卡，其特征在于：所述电磁铁驱动电路(3)包括光电耦合器E1、光电耦合器E2、三极管Q1、三极管Q2、第一连接端子H1和第二连接端子H2，所述光电耦合器E1的第二引脚和光电耦合器E2的第二引脚分别和所述CPLD控制器(1)的输出引脚连接，所述光电耦合器E1的第一引脚和光电耦合器E2的第一引脚分别和电源连接，所述光电耦合器E1的第四引脚与三极管Q1的基极连接，所述光电耦合器E2的第四引脚与三极管Q2的基极连接，所述光电耦合器E1的第三引脚分别和所述第一连接端子H1的第一引脚、所述第二连接端子H2的第二引脚和所述光电耦合器E2的第三引脚连接，三极管Q1的集电极分别和第一连接端子H1的第二引脚与第二连接端子H2的第一引脚连接，三极管Q1的发射集接地，三极管Q2的集电极和所述第二连接端子H2的第三引脚连接，三极管Q2的发射集接地。
3.根据权利要求1所述的一种多通道电磁铁驱动板卡，其特征在于：还包括光耦隔离输入电路(6)，所述光耦隔离输入电路(6) 的输入端与电磁铁动作采集电路(2)连接，所述光耦隔离输入电路(6)的输出端与所述CPLD控制器(1)的输入引脚连接。
4.根据权利要求1所述的一种多通道电磁铁驱动板卡，其特征在于：所述电磁铁动作采集电路(2)的输入端连接有接近传感器，所述接近传感器用于检测电磁铁的动作信息。
5.根据权利要求1所述的一种多通道电磁铁驱动板卡，其特征在于：所述通讯电路(4)为CAN总线接口电路。
6.根据权利要求1所述的一种多通道电磁铁驱动板卡，其特征在于：所述上位机(7)为工业计算机。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921346341.9U CN210575339U (zh) | 2019-08-16 | 2019-08-16 | 一种多通道电磁铁驱动板卡 |
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| CN (1) | CN210575339U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113775677A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-12-10 | 杭州电子科技大学 | 一种新型的磁感式电磁制动机构及其使用方法 |
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2019
- 2019-08-16 CN CN201921346341.9U patent/CN210575339U/zh active Active
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