DE19526846A1 - Verfahren und Einrichtung zur Datenübermittlung an einer Textilmaschine - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zur Datenübermittlung an einer Textilmaschine

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übermittlung von Daten an einer Textilmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6.
Textilmaschinen arbeiten heutzutage meist vollautomatisch. Die Voraussetzungen schaffen leistungsstarke Rechner. In der Regel werden die zur Steuerung einer Textilmaschine erforderlichen Daten in den Rechner einer zentralen Steuereinrichtung an der Textilmaschine eingegeben. Dort werden außerdem die Ereignisdaten der einzelnen Arbeitsstellen gesammelt. Weiterhin werden arbeitsstellenunabhängige Daten mit arbeitsstellenspezifischen Daten verknüpft und darauf von der zentralen Steuereinrichtung Steuerbefehle an die Arbeitsstellen übermittelt. Die Arbeitsstellen wiederum können jeweils dezentrale Steuereinrichtungen mit sogenannten Arbeitsstellenrechnern enthalten, die den Arbeitsablauf an den Arbeitsstellen weitgehend selbsttätig steuern. Die dazu erforderlichen Daten können ihnen von der zentralen Steuereinrichtung übermittelt werden, sie können aber auch dezentral an jeder Arbeitsstelle in einen Speicher der Steuereinrichtung der Arbeitsstelle eingelesen werden. Im letzteren Fall sind nur noch die Daten an die Steuereinrichtungen der Arbeitsstellen zu übermitteln, die an einer zentralen Stelle der Textilmaschine ermittelt werden. Bei einer Spinnmaschine sind dies beispielsweise die Drehzahlen der Abzugswalzen und der Wickelwelle.
Beispielsweise wird die Drehzahl der Abzugswelle bei einer Spinnmaschine zentral gemessen und in der zentralen Steuereinrichtung mit den Laufdaten der einzelnen Arbeitsstellen zur Bestimmung der aufgespulten Fadenlänge verknüpft, die dann den jeweiligen Arbeitsstellen zugeordnet wird, um bei Erreichen der Sollänge einen Spulenwechsel einzuleiten.
Aus der DE 39 28 831 A1 ist es bekannt, wie der Datenaustausch zwischen den Steuereinrichtungen der Arbeitsstellen einer Textilmaschine und deren zentraler Steuereinrichtung erfolgen kann und welche Infrastruktur dazu angelegt ist. Bei der bekannten Textilmaschine ist jeder Arbeitsstellenrechner einer Steuereinrichtung einer Arbeitsstelle über einen Datenbus mit dem Rechner der zentralen Steuereinrichtung der Textilmaschine verbunden. Das Bussystem einer solchen Vielstellen-Textilmaschine muß also dazu ausgelegt sein, eine Vielzahl von Daten gleichzeitig ungestört übertragen zu können. Bei einer Offenend-Spinn­ maschine beispielsweise können bis zu 300 Spinnstellen über einen gemeinsamen Bus mit dem Rechner der zentralen Steuereinrichtung verbunden sein.
Damit eine richtige Zuordnung der Daten zu den einzelnen Arbeitsstellen möglich ist, wird jeder Arbeitsstelle eine Adresse zugeordnet, die aus einem Code besteht. Dieser Code muß bei jeder Datenübertragung hinzugefügt werden, damit die Daten an die richtige Arbeitsstelle adressiert beziehungsweise der Arbeitsstelle zugeordnet werden können, welche die Daten gesendet hat. Das Adressieren und Decodieren erfordert Rechnerkapazität und Zeit sowie Programmieraufwand und Programmpflege.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, an einer Textilmaschine mit einer Vielzahl gleichartiger Arbeitsstellen die Übermittlung der Daten zu vereinfachen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Anspruch 1. Die Durchführung des Verfahrens ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Anspruch 7. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen beansprucht.
Die Erfindung bietet den Vorteil, daß die Datenübertragungsleitungen von an einer zentralen Stelle angeordneten Einrichtungen zur Aufnahme von Daten zu den einzelnen Arbeitsstellen entfallen können. Dadurch entfällt eine Vielzahl von Anschlußstellen der Datenleitungen, die aufgrund von Kontaktkorrosion oder Beschädigungen gefährdet sind. Solche Beschädigungen können beim Arbeitsablauf zu erheblich beeinträchtigenden Störungen führen. Da die Versorgung der Datenspeicher der Arbeitsstellen mit Spannung unentbehrlich ist, kann die Spannungsversorgung zusätzlich zur Übertragung von Daten genutzt werden, die zwar an jeder Spulstelle benötigt werden, die aber nur an einer Stelle zentral ermittelt oder bereitgehalten zu werden brauchen.
Als Datenübertragungsmedium bietet sich in einer Ausgestaltung der Erfindung die Spannung an, die zum Betrieb der Steuereinrichtungen der Arbeitsstellen und, zu Niederspannung transformiert, zur Versorgung der Datenspeicher erforderlich ist. Die Leitung zur Spannungsversorgung der Steuereinrichtung der Arbeitsstellen wird damit gleichzeitig zur Datenübermittlung genutzt.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird zur Übertragung der Daten eine Pufferspannung genutzt, die an einem Akkumulator abgegriffen und über eine eigene Leitung den Arbeitsstellen jeweils zugeführt wird. Bei Spannungsausfall oder beim Abschalten der regulären Spannungsversorgung muß an den Speichern der Steuereinrichtungen in den einzelnen Arbeitsstellen, insbesondere an den RAM′S, weiterhin Spannung anliegen. RAM′s bieten eine preiswerte Alternative zu EEPROM′s.
Eine gleichzeitige Nutzung der Versorgungsspannung für die Datenspeicher zur Datenübertragung ist einfach dadurch zu erreichen, daß die eingesetzte Gleichspannung moduliert wird. Die Modulation läßt sich leicht mittels eines Impulsgebers durchführen.
So kann beispielsweise die an zentraler Stelle ermittelte Drehfrequenz der Abzugswalzen zur Ermittlung der Garnlänge über die Spannungsversorgungsleitung an jede einzelne Spinnstelle übermittelt werden. Weiterhin ist es an einer Spinnmaschine oder einer Spulmaschine notwendig, zu wissen, ob ein Förderband zum Abtransport fertiggewickelter Spulen läuft oder nicht, damit an einer Arbeitsstelle eine fertiggewickelte Spule auf das stehende Band abgelegt werden kann. Das Bandlaufsignal kann am Antriebsmotor des Förderbandes abgegriffen und über eine Spannungsversorgungsleitung jeder Arbeitsstelle der Textilmaschine übermittelt werden.
Die datenspezifische Modulation an einem Gleichstrom kann durch Spannungsunterbrechungen definierter Zeitdauer je Signal, Spannungsabsenkungen um einen definierten Betrag in einer definierten Zeitdauer je Signal und durch Polaritätswechsel in einer definierten Höhe in einer definierten Zeitdauer je Signal erfolgen. Durch Kombination dieser einzelnen Modulationsverfahren ist es möglich, mehr als nur ein Signal mit einer Spannung zu übertragen. Insbesondere einem streng periodisch auftretenden Signal lassen sich andere Signale aufprägen. So kann die ständige Übermittlung eines Drehzahlsignals, beispielsweise der Abzugswelle, mit einem weiteren Signal kombiniert werden. Besteht das streng periodisch auftretende Signal beispielsweise aus einer Spannungsunterbrechung von definierter Dauer, so kann ein Polaritätswechsel in dieser Zeit ein weiteres Signal bedeuten, das beispielsweise anzeigt, daß das Spulentransportband läuft. Eine Spannungsabsenkung um einen definierten Betrag über eine definierte Dauer zwischen den Drehzahlimpulsen der Abzugswelle könnte einem weiteren Signal zugeordnet werden.
An den Steuereinrichtungen der Spulstellen ist jeweils eine sogenannte Impulserkennung vorgesehen, die die eintreffenden Impulse in die ihnen entsprechenden Daten rücküberträgt. Diese Daten können dann in dem zugeordneten Speicher der Steuereinrichtung der Spulstelle abgelegt beziehungswiese direkt für die Steuerung der Spulstelle eingesetzt werden.
Eine modulierte Gleichspannung läßt sich nicht zur Versorgung der Speicher oder zum Betrieb der Steuereinrichtung der Arbeitsstellen nutzen. Sie wird deshalb in eine Gleichspannung zurückgewandelt. Dazu kann parallel zur Impulserkennung beispielsweise mittels Sperrdiode und Glättungskondensator die modulierte Spannung wieder geglättet werden.
Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Einrichtungen einer Spinnmaschine und
Fig. 2 die Modulation einer Spannung aufgrund zweier zu übermittelnder Signale an einer Spinnmaschine.
Das Blockschaltbild der Fig. 1 zeigt eine Notstromversorgung einer Spinnmaschine, die der Aufrechterhaltung der Spannung an den Speichern in den Steuereinrichtungen der einzelnen Spinnstellen dient, wenn die Stromversorgung plötzlich ausfällt oder die Maschine abgeschaltet wird. Von der Versorgungsleitung 1 der Spinnmaschine zweigt eine Leitung 2 zu einem Ladegerät 3 ab, bestehend aus einem Transformator 4, wo die Versorgungsspannung auf einen Wert transformiert und in einem Gleichrichter 5 gleichgerichtet wird, so daß sie zur Versorgung der Speicher an den einzelnen Spinnstellen brauchbar ist. Über die Ladestufe 6 wird ein Akkumulator 7 ständig aufgeladen (Pufferbetrieb). Bei Ausfall der Versorgungsspannung in der Leitung 1 werden von ihm aus die Speicher in den Steuereinrichtungen der Spinnstellen über die Leitung V mit Spannung versorgt.
Die Notstromversorgung ist an einer zentralen Stelle Z der Spinnmaschine untergebracht, beispielsweise in einem Kopfteil der Maschine, dem Antriebsteil. Dort können auch die Einrichtungen E angeordnet sein, die Daten ermitteln oder gespeichert bereithalten. Zu diesen Einrichtungen zählen der Signalgeber 8, der die Drehimpulse der Abzugswelle ermittelt, und der Impulsgeber 9 am Abtransportband für die fertiggewickelten Kreuzspulen, der feststellt, ob das Spulentransportband läuft.
Beide Signalgeber 8 und 9 geben ihre Signale an einen Impulsgeber 10 weiter, der in die Notstromversorgungsleitung V nach dem Akkumulator 7 geschaltet ist. Eine angedeutete Leitung 11 soll verdeutlichen, daß auch noch andere, hier nicht dargestellte und beschriebene Einrichtungen der Maschine, Signale an den Impulsgeber übermitteln können. Mit Hilfe des Impulsgebers 10 ist es erfindungsgemäß möglich, Daten der Einrichtungen E mit Hilfe der oben beschriebenen Modulation der Spannung an die Steuereinrichtungen der Spinnstellen zu übertragen.
Von der Leitung V, die sich längs aller Spinnstellen S₁, S₂, . . . Sn der Spinnmaschine hinzieht, zweigen Leitungen 12 ab, über die die Speicher 13 in den Steuereinrichtungen 14 der Spinnstellen mit Spannung versorgt werden.
In einer Steuereinrichtung, hier in S₁ dargestellt, teilt sich die Leitung 12 auf in einen Zweig 12a, der über eine Sperrdiode 15 und einen Glättungskondensator 16 die RAM-Speicher 13 mit Spannung versorgt. Die Leitung 12b endet in einer sogenannten Impulserkennung 17. Dort werden die als Spannungsimpulse ankommenden Daten dechiffriert und als für die Steuereinrichtung 14 erkennbare und den Daten zugeordnete Signale über die Leitung 18 der Steuereinrichtung 14 der Spinnstelle zugeleitet. Aufgrund der übermittelten Daten steuert die Steuereinrichtung 14 die Spinnstelle S₁. Ebenso geschieht es an den übrigen Spinnstellen, die alle gleichzeitig über die Leitung V von dem Impulsgeber 10 mit der modulierten Spannung versorgt werden.
Aufgrund der übermittelten Daten ist es der Steuereinrichtung 14 beispielsweise möglich, eine Längenberechnung des gesponnenen und auf der Kreuzspule aufgewickelten Fadens zu ermitteln und nach Erreichen der vorgegebenen Spulenfülle den Spinnprozeß zu unterbrechen und die Kreuzspule in eine Position zu bringen, von wo sie auf das Spulentransportband abgelegt werden kann. Die Ablage auf das Spulentransportband erfolgt dann, wenn ein ebenfalls über die Leitung V von dem Signalgeber 9 übermitteltes Signal die Steuereinrichtung 14 erkennen läßt, daß das Spulentransportband für die Aufnahme einer Kreuzspule bereit ist.
Mit 19 ist ein Fadenwächter, beispielsweise ein sogenannter Reiniger, bezeichnet, der bei einem Garnfehler den Faden schneidet. Bei einem geschnittenen Faden wird aber kein Garn mehr auf die Kreuzspule aufgewickelt, so daß das vom Impulsgeber 10 übermittelte Signal des Abzugswellensignalgebers 8 für die Zeit der Fadenunterbrechung unterdrückt oder unwirksam gemacht werden muß. Mit der Leitung 20 soll angedeutet werden, daß aufgrund der über die Leitung V übermittelten Signale weitere Steuervorgänge von der Steuereinrichtung 14 vorgenommen werden können. Mit der angedeuteten Leitung 21 soll symbolisiert werden, daß weitere von außen zugeführte Daten, beispielsweise von der Spinnbox, Einfluß auf den Steuervorgang der Steuereinrichtung nehmen können. Die Steuereinrichtung 14 wird von der Versorgungsleitung 1 über eine Leitung 22 mit der für den Steuerbetrieb erforderlichen Spannung versorgt.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Spannung, die zur Übertragung von Daten moduliert wurde. Das Spannungs- Zeit-Diagramm zeigt den Verlauf einer Gleichspannung UV. Entsprechend dem beschriebenen Ausführungsbeispiel in Fig. 1 dient diese Spannung der Versorgung der in den Steuereinrichtungen der Arbeitsstellen angeordneten Speicher. In regelmäßigen Zeitabständen ti wird diese Gleichspannung kurzzeitig für die Dauer t₈ unterbrochen. Am Ende des Impulses t₈, nach Ablauf der Zeit ti und t₈, hat das Abzugswalzenpaar genau eine Umdrehung zurückgelegt. Dadurch ist die abgezogene Fadenlänge exakt feststellbar. Aufgrund der konstanten Abzugsgeschwindigkeit des Fadens über das Abzugswalzenpaar steht eine gleichmäßige Impulsfolge an, in der die Spannung von ihrer der Versorgung dienenden Höhe auf den Wert U₈, im vorliegenden Fall Null Volt, absinkt. Die Datenübertragung erfolgt in diesem Fall durch eine einfache Spannungsunterbrechung.
Erfindungsgemäß kann auch ein weiteres Signal der Spannung UV aufgeprägt werden. Soll beispielsweise an die Spinnstellen einer Offenend-Spinnmaschine von einer zentralen Einrichtung mitgeteilt werden, daß das Spulentransportband läuft, so läßt sich der Spannung UV ein weiteres Signal dadurch aufprägen, daß der Spannung während der Impulse t₈ zur Übermittlung des Drehzahlsignals der Abzugswalzen eine negative Spannung aufgeprägt wird. Wie an dem Spannungs-Zeit-Diagramm in Fig. 2 zu sehen ist, sinkt die Spannung während des Impulses t₈ auf die negative Spannung U₉. In den Steuereinrichtungen der Arbeitsstellen wird diese Impuls folge mit einer negativen Spannung als Signal interpretiert, daß das Spulentransportband läuft.

Claims (11)

1. Verfahren zur Übermittlung von Daten zur Steuerung des Arbeitsablaufs an den Arbeitsstellen einer Textilmaschine mit einer Vielzahl gleichgearteter Arbeitsstellen von die Daten an zentraler Stelle aufnehmenden Einrichtungen zu den jeweiligen Steuereinrichtungen an den Arbeitsstellen, wobei die Speicher der Steuereinrichtungen zentral mit Spannung versorgt werden, dadurch gekennzeichnet, daß diese Versorgungsspannung für die Speicher der Arbeitsstellen als Signalträger der an die Arbeitsstellen zu übermittelnden Daten genutzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Signalträger genutzte Spannung zusätzlich zur Versorgung der Steuereinrichtungen der Arbeitsstellen dient.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als Signalträger genutzte Spannung von einem Akkumulator abgegriffen wird und bei Ausfall oder Abschalten der regulären Spannungsversorgung gleichzeitig als Pufferspannung dient.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung eine Gleichspannung ist, die in Abhängigkeit von den zu übermittelnden Daten datenspezifisch moduliert wird und an den Arbeitsstellen die Modulation entschlüsselt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannung eine Impuls-Amplituden-Modulation erfährt und daß die unterschiedlichen Amplituden des Impulses jeweils bestimmten zu übertragenden Daten zugeordnet sind.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die modulierte Spannung zur Versorgung der Datenspeicher der Arbeitsstellen wieder geglättet wird.
7. Einrichtung zur Übermittlung von Daten zur Steuerung des Arbeitsablaufs an den Arbeitsstellen einer Textilmaschine mit einer Vielzahl gleichgearteter Arbeitsstellen von die Daten an zentraler Stelle aufnehmenden Einrichtungen an die jeweiligen Steuereinrichtungen der Arbeitsstellen, wobei die Speicher der Steuereinrichtungen an einer zentralen Spannungsversorgung angeschlossen sind, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der zentralen Spannungsversorgung (1) und den Speichern (13) der Steuereinrichtungen (S₁, S₂, . . . Sn) der Arbeitsstellen (A₁, A₂, . . . An) ein Impulsgeber (10) geschaltet ist, daß die die Daten aufnehmenden Einrichtungen (8, 9) mit dem Impulsgeber (10) in Verbindung stehen zur datenspezifischen Modulation der Spannung (UV) in Abhängigkeit von den zu übermittelnden Daten und daß an den Arbeitsstellen (A₁, A₂, . . . An) jeweils eine Einrichtung (17) vorgesehen ist zum Entschlüsseln der Modulation.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Impulsgeber modulierte Spannung zusätzlich an den Steuereinrichtungen der Arbeitsstellen anliegt.
9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß neben der regulären Spannungsversorgung der Arbeitsstellen (A₁, A₂, . . . An) aus dem Netz (1) ein Akkumulator (7) zur Überbrückung von Netzausfällen vorgesehen ist, daß an diesem Akkumulator (7) über eine eigene Leitung (V) die Speicher (13) der Steuereinrichtungen (S₁, S₂, . . . Sn) der Arbeitsstellen (A₁, A₂, . . . An) ständig angeschlossen sind und daß der Impulsgeber (10) in der Leitung (V) von dem Akkumulator (7) zu den Arbeitsstellen (A₁, A₂, . . . An) angeordnet ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Akkumulator (7) ständig an einem Ladegerät (3) angeschlossen ist zur Nachladung bei Spannungsabfall und daß das Ladegerät (3) an der Spannungsversorgung (1) der Textilmaschine angeschlossen ist.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an den Steuereinrichtungen (S₁, S₂, . . . Sn) der Arbeitsstellen (A₁, A₂, . . . An) Mittel (15, 16) vorgesehen sind zur Glättung der modulierten Spannung und daß diese Spannung an den Speichern (13) der Steuereinrichtungen (S₁, S₂, . . . Sn) anliegt.
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