一种电子多臂机电磁铁控制电路
技术领域
本实用新型涉及控制技术领域，尤其是涉及一种电子多臂机的控制电子多臂的电磁铁的控制电路。
背景技术
电子多臂机是一种现代纺织机械，具有高效、高速的特性，被广泛推广使用。电子多臂机根据存储中的花纹数据定时、定向、按序输出控制字，通过电子多臂的开口变化，实现对织物的花纹控制。电子多臂的开口变化是由综框按设定起落实现的，综框由多臂拉刀来带动，拉刀由电子多臂机内部电磁铁控制。现在电磁铁的控制方法多为固定电压输出。中国专利授权公告号CN206033979U，授权公告日2017年3月22日，名称为“一种通过U盘传输织造花样的电子多臂控制系统”的实用新型专利，公开了其中的一种控制系统。包括主控模块、多臂电磁铁控制模块、液晶显示和按键模块、接近传感器检测模块、存储模块、USB接口模块、织机信号输入模块、多臂禁区输出模块以及电源模块，主控模块分别与多臂电磁铁控制模块、液晶显示和按键模块、接近传感器检测模块、存储模块、USB接口模块、织机信号输入模块以及多臂禁区输出模块连接，电源模块分别为主控模块、多臂电磁铁控制模块、液晶显示和按键模块、接近传感器检测模块、存储模块、USB接口模块、织机信号输入模块以及多臂禁区输出模块提供电源。电磁铁本质是一个线圈，这种固定的电压控制方法存在以下问题：第一在通电的瞬间电流上升缓慢，电磁铁线圈电流不会立刻达到最大，产生磁力不能迅速增大。第二，长时间固定电压通电，电磁铁线圈发热，线圈电阻升高导致电流减小，磁力降低，在电子多臂机高速运转情况下，可能导致综框多起或者少起，造成花纹错乱出现次品。
实用新型内容
为了解决现有技术中控制电子多臂的电磁铁线圈磁力变化慢，长时间输出固定电压电磁铁发烫磁力下降造成花纹错乱的技术问题，本实用新型提供一种电子多臂机电磁铁控制电路，迅速增大电磁铁磁力，快速完成动作，以低电压保持电磁铁磁性，保持电子多臂动作，防止花纹错乱。
本实用新型的技术方案是：一种电子多臂机电磁铁控制电路，包括四路2输入与非门U1、电磁铁线圈，四路2输入与非门U1的1A、3A、3B输入端分别连接有RC滤波电路、触发器U3、定时器U6，触发器U3连接有RC脉宽调制电路，定时器U6连接有无稳态电路，四路2输入与非门U1的3Y输出端连接有四路2输入与非门U2，四路2输入与非门U2的3Y输出端连接有场效应管Q1，四路2输入与非门U1的4Y输出端连接有场效应管Q2，场效应管Q1、Q2与电磁铁线圈连接。先输出高压，使电磁铁线圈电流快速增大，电磁铁产生磁力达到最大状态速度快；再输出低压，保持电磁铁线圈电流，电磁铁的磁力保持持久。
作为优选，RC滤波电路包括电阻R23、电阻R24、电容C10和二极管D9，电阻R23与电阻R24串联，电容C10与电阻R23并联，二极管D9正极和电容C10与电阻R23并联端连接、负极接电源。
作为优选，RC脉宽调制电路包括电阻R21、电阻R22、电容C6、电容C7，电阻R21与电容C6串联，电阻R22与电容C7串联，电容C6、C7两端分别与触发器U3连接。
作为优选，场效应管Q1的栅极连接有电阻R15、R17、二极管D4，电阻R15另一端连接有驱动光耦U4，驱动光耦U4的输入端与四路2输入与非门U2的3Y输出端连接，场效应管Q1的源极与电阻R17另一端、电磁铁线圈连接，二极管D4的负极与驱动光耦U4的电源输入端连接，场效应管Q1的源极连接有二极管D5，二极管D5的正极与电磁铁输出电源地GDC连接。
作为优选，驱动光耦U4的电源输入端连接有二极管D3，二极管D3的正极连接有二极管Z1、电阻R9，电阻R9另一端连接有二极管D2，二极管D2的正极连接有直流电源，二极管Z1的正极与电磁铁输出电源地GDC连接。
作为优选，场效应管Q2的栅极连接有电阻R19、R20、二极管D7，电阻R19另一端连接有驱动光耦U7，驱动光耦U7的输入端与四路2输入与非门U1的4Y输出端连接，场效应管Q2的源极与电阻R20另一端连接，二极管D7的负极与驱动光耦U7的电源输入端连接，场效应管Q2的漏极连接有二极管D6，二极管D6的负极与连接有电源，场效应管Q2的漏极与电磁铁线圈连接。
作为优选，驱动光耦U4的电源输入端并联有电容C3和电容CV3，驱动光耦U7的电源输入端并联有电容C5和电容CV4 。
作为优选，无稳态电路包括依次串联的电阻R11、R16、电容C4，电阻R16两端分别与定时器U6的放电端、触发端连接，电阻R11另一端与定时器U6的电源端连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：电磁铁电流上升速度快，电磁铁产生磁力达到最大状态时间短。电磁铁保持电压低，电磁铁不会发烫，磁铁磁性不会减弱，保证综框不会多起或者少起，确保花纹不错乱，提高成品率。
附图说明
附图1为本实用新型框图；
附图2为电磁铁高压输出控制电路图；
附图3为电磁铁低压输出控制电路图；
附图4为电磁铁高、低压输出电路图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：
如图1-4所示，一种电子多臂机电磁铁控制电路，包括四路2输入与非门U1、四路2输入与非门U2、触发器U3、驱动光耦U4、定时器U6、驱动光耦U7、接插件J5、场效应管Q1、 场效应管Q2、电磁铁线圈。
四路2输入与非门U1、四路2输入与非门U2型号为SN74HC00D。触发器U3为双精度单稳态触发器，型号为cd4538M。定时器U6型号为SA555。驱动光耦U4、驱动光耦U7为门驱动光电耦合器，型号为HCPL3120。电磁铁线圈的两端分别与接插件J5的1、2脚连接。电磁铁线圈的通断电控制电子多臂（图中未示），电子多臂控制综框（图中未示）升降。电子多臂机通常有多片综框，对应有多个电磁铁线圈，本实施例以控制一个电磁铁线圈举例说明。
四路2输入与非门U1的1A输入端连接有RC滤波电路。RC滤波电路包括电阻R23、电阻R24、电容C10和二极管D9。电阻R23与电阻R24串联。电容C10与电阻R23并联。二极管D9正极与电容C10与电阻R23并联端连接、负极接电源。二极管D9正极与四路2输入与非门U1的1脚连接。四路2输入与非门U1的9脚与触发器U3的9脚连接。四路2输入与非门U1的10脚与定时器U6的3脚连接。触发器U3连接有RC脉宽调制电路。RC脉宽调制电路包括电阻R21、电阻R22、电容C6、电容C7。电阻R21与电容C6串联。电阻R22与电容C7串联。电容C6两端与触发器U3的14、15脚连接。电容C7两端与触发器U3的1、2脚连接。定时器U6连接有无稳态电路。无稳态电路包括电阻R11、R16、电容C4。电阻R11、R16和电容C4依次串联。电阻R16的两端分别与定时器U6的6、7脚连接。定时器U6的6、2脚短接。定时器U6的8脚与电阻R11另一端连接。电容C4另一端接地。四路2输入与非门U1的8脚与四路2输入与非门U2的2脚连接。场效应管Q1的栅极连接有电阻R15、R17、二极管D4。电阻R15另一端连接驱动光耦U4。驱动光耦U4的3脚与四路2输入与非门U2的8脚连接。场效应管Q1的源极与电阻R17另一端连接。场效应管Q1的源极同时与接插件J5的1脚连接。二极管D4的负极与驱动光耦U4的8脚连接。场效应管Q1的源极连接有二极管D5。二极管D5的负极与场效应管Q1的源极连接、正极与电磁铁输出电源地GDC连接。二极管D4的负极与驱动光耦U4的8脚连接。
驱动光耦U4的8脚连接有二极管D3。二极管D3的正极连接有二极管Z1、电阻R9。电阻R9另一端连接有二极管D2。二极管D2的正极连接有直流电源，直流电源为24V。二极管Z1的正极与电磁铁输出电源地GDC连接。场效应管Q2的栅极连接有电阻R19、R20、二极管D7。电阻R19另一端连接驱动光耦U7。驱动光耦U7的3脚与四路2输入与非门U1的11脚连接。场效应管Q2的源极与电阻R20另一端连接。二极管D7的负极与驱动光耦U7的8脚连接。场效应管Q2的漏极连接有二极管D6。二极管D6的负极与连接有电源。场效应管Q2的漏极与接插件J5的2脚连接。驱动光耦U4的电源输入端并联有电容C3和电容CV3，驱动光耦U7的电源输入端并联有电容C5和电容CV4。电容C3和电容CV3与驱动光耦U4的5、8脚并联。电容C5和电容CV4与驱动光耦U7的5、8脚并联。
如图2所示，多臂控制信号DO1经过RC滤波电路输入四路2输入与非门U1。四路2输入与非门U1的3脚产生一个下降沿变为低电平，四路2输入与非门U1的6脚输出RESET信号，四路2输入与非门U1的11脚为A_L信号输出低电平。四路2输入与非门U1的3脚产生的下降沿触发时，触发器U3的6脚产生一个上升沿脉冲，7脚产生一个下降沿脉冲后恢复高电平，脉冲宽度由R22和C7确定。触发器U3的13脚接四路2输入与非门U1的6脚此时为高电平，触发器U3的9脚会产生一个下降沿脉冲，脉冲宽度由C6和R21确定。触发器U3的9脚输出p9_2信号，通过四路2输入与非门U1的9脚输入四路2输入与非门U1，OUT（由定时器U6输出）连接四路2输入与非门U1的10脚，四路2输入与非门U1的8脚输出到四路2输入与非门U2的2脚，四路2输入与非门U2的1脚连接触发器的7脚。触发器U3的7脚变为高电平后，四路2输入与非门U2的3脚变成低电平，四路2输入与非门U2的6脚也跟着变为高电平。四路2输入与非门U2的10脚输入RESET信号，四路2输入与非门U2的8脚输出A_H信号为低电平。当p9_2的脉冲结束后，p9_2变为高电平，A_H的电平由OUT（由定时器U6输出）信号确定。
如图3所示，定时器U6的4脚接收RESET信号，定时器U6的3脚输出OUT信号，OUT信号输出脉宽一定的方波，脉宽由R11、R16和C4确定。高压输出过之后，p9_2为高电平，当OUT为高电平时，A_H为低电平，当OUT为低电平时，A_H为高电平。
如图4所示，VDC接电源正，GDC接电源地，VDC采用外部电源模块供电，电压为48V。A_H为低电平时，驱动光耦U4的6脚和7脚输出高电平，场效应管Q1导通，DO1+和VDC导通。A_L为低电平时，驱动光耦U7的6脚和7脚输出高电平，Q2导通，DO1-和GDC导通。此时，电磁铁通电。DO1有输入时，A_L一直为低电平，A_H开始会持续低电平，此时DO1+和DO1-之间一直通电，此时电磁铁通高带电压，J5输出48V电压。当高压输出结束之后A_H信号会根据OUT信号脉冲在高电平和低电平之间切换，A_H信号为高电平时，场效应管Q1关断，DO1和VDC之间断开，电磁铁线圈掉电。由于电磁铁线圈电流不会突变，当A_H信号再次切换到低电平时，DO1和VDC之间导通，电磁铁线圈通电，保持线圈电流，同时降低平均电压，此时J5输出24V电压。多臂输出结束，DO1低电平，输出关断，J5无输出。
