DE2528475A1

DE2528475A1 - Verfahren und vorrichtung zur gemeinsamen laufenden ueberwachung der arbeitsstellen einer oder mehrerer textilmaschinen

Info

Publication number: DE2528475A1
Application number: DE19752528475
Authority: DE
Inventors: Rolf Dr Ing Guse; Johann-Christian Dipl Promoli; Guenther Dipl Ing Schuon
Original assignee: W Schlafhorst AG and Co
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 1975-06-26
Filing date: 1975-06-26
Publication date: 1977-01-20
Also published as: CH603841A5

Description

Verfahren und Vorrichtung zur gemeinsamen laufenden Überwachung der Arbeitsstellen einer oder mehrerer Textilmas chinen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur gemeinsamen laufendenÜberwachung der Arbeitsstellen einer oder mehrerer Textilmaschinen, bei denen jeder Arbeitsstelle mindestens eine Meßstelle zugeordnet ist, die über betriebsbezogene Vorgänge oder Zustände mindestens eine ja/nein-Information ausgibt. Insbesondere ist dabei an die Überwachung der einzelnen Spinnstellen einer Spinnmaschine oder ganzer Gruppen von Spinnmaschinen gedacht.
Die Produktionsgeschwindigkeit einer Ringspinnmaschine wird bekanntlich im wesentlichen von der Anzahl der auftretenden Fadenbrüche begrenzt. Die Anzahl der Fader rtlche steigt überproportional zur Spindeldrehzahl an. Abhängig vom Material und von der Drehzahl werden etwa 15 bis 100 Fadenbrüche, verteilt auf 1000 Spindelstunden, manuell behoben. Das Bedienungspersonal erhält soviele Spinnstellen zugewiesen, daß jede SpinnsteUe etwa alle 20 bis 40 Minuten einmal kontrolliert werden kann.
Daraus folgt, daß im Mittel 10 bis 20 Minuten vergehen, bevor ein Fadenbruch behoben ist. Inzwischen wird an der Spinnstelle nicht produziert. Je höher die mittlere Anzahl der Fadenbrüche ist, desto weniger Spinnstellen können von einer Bedienungsperson in der Zeiteinheit überwacht werden.
Fadenbrüche erhöhen also die Personalkosten und senken die Produktion. Durch Steigerung der Drehzahl ist eine Produktionserhöhung nur bedingt möglich, da die Fadenbruchzahl zunächst nur langsam mit der Drehzahl ansteigt. Erst von einer bestimmten Drehzahl an nehmen die Fadenbrüche schnell zu. Es gibt daher eine bezüglich der Kosten optimale Produktionsgeschwindigkeit. Eine Statistik der Fadenbrüche und ihrer Behebung wird heute in der Spinnerei nur etwa alle 2 bis 3 Monate durchgeführt.
Eine Optimierung der Produktion ist somit nur unzureichend und mit großer zeitlicher Verzögerung möglich, Aufgabe der Erfindung ist es, in Abhängigkeit von der Anzahl der Fehlermeldungen Unterlagen für die Einste der optimalen Produktions geschwindigkeit einer Textilmaschine zu schaffen, bei der sich eine hinsichtlich der Kosten als optimal erkannte Anzahl der Fehler bzw, unvermeidbaren Produktionsunterbrechungen einstellt. Dabei soll die Produktionsgeschwindigkeit mit möglichst geringer Zeitverzögerung dem jeweiligen Kostenminimum entsprechend einstellbar sein.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Meßstellen einer Gruppe von Arbeitsstellen als Glieder einer ringförmigen Zählschaltung geschaltet und an eine ringförmige Datenleitung angeschlossen werden, daß Anfang und Ende jeder Datenleitung mit einer besonderen Meßwerterfassungszentrale verbunden sind, in der alle für das Adressieren, Abfragen und Speichern der Meßwerte nptwendigen Arbeits -schritte ausgeführt werden, und daß die Meßwerterfassungszentrale mehrerer Gruppen über Leitungen mit einem zentralen Rechner verbunden werden, in dem die von den Meßwerterfassungszentralen übermittelten Daten ausgewertet werden.
Wenn es sich bei den Arbeitsstellen um die Spinnstellen einer Spinnmaschine handelt, werden vorteilhaft alle Arbeitsstellen einer Spinnmaschine oder Maschinenhälfte zu einer Gruppe zuaammengefaßt. In diesem Fall ist jeder Textilmaschine bzw.
Maschinenhälfte eine Meßwerterfassungs Zentrale zugeordnet.
Eine derartige Anordnung ist besonders vorteilhaft, weil die Spinnmaschine eine Produktionseinheit bildet. Alle Spinnstellen einer Maschine arbeiten stets am gleichen Produkt, während an benachbarten Spinnmaschinen gleichzeitig andere Partien bearbeitet werden können. Jede Maschine hat nur einen Antrieb und ist deshalb nur als Einheit regelbar.
Vorteilhaft werden die Meßstellen einer Gruppe durch die Meßwerterfassungszentrale in rascher Folge zeitlich nacheinander abgefragt, während gleichzeitig ein Positionszähler mitläuft, mit dessen Hilfe beim Eintreffen eines Signals die betreffende Meßstelle identifiziert wird. Im Anschluß an den Abfragezyklus findet ein Datenaustausch mit dem Rechner statt und danach wird ein neuer Abfragezyklus gestartet.
Es ist nicht notwendig, während des Abfragezyklus von jeder Maßstelle ein Signal aufzunehmen. Zwecks Einsparung von Speicherplatzen ist es vielmehr vorteilhaft, daß nur dann, wenn während des Abfragezyklus eine Meßstelle erreicht wird, die ein Fehlersignal ausgibt, wobei das Fehlersignal durch das Fehlen eines Laufsignals dargestellt sein kann, über die Datenleitung ein Signal zur Meßwerterfassungszentrale geht, wo der Positionszähler die Meßstelle identifiziert, und ihre Adresse in einem Adressenapeicher der MeßwertertassunggtoSítrzle ges speichert wird.
Wegen der Vielzahl der Meßstellen steht die Forderung nach minimalen Anlage- und Betriebskosten über der Sicherheit der Datenerfaßsung. Dennoch ist es möglich, mit geringen Kosten die Datenerfassung relativ gut abzusichern und bei Systemstörungen die Produktion sicher weiterzuführen. Eine ständige automatische Überwachung der Meßwerterfassung ist dabei sehr vorteilhaft. Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, daß mittels einer in der Meßwerterfassungszentrale angeordneten PrBflo -gik bei jedem Abfragezyklus die Funlction der an der Datenerfassung beteiligten Bauteile und ihr Zusammenwirken überwacht und/oder geprüft wird. Die Prüfung und/oder Überwachung kann mittels vor und/oder hinter den Meßstellen als Glieder der gleichen ringförmigen Zählschaltung angeordneten, fest programmierten Pseudo-nleßstellen mit meßstellenähnlichem, jedoch vorbestimmtem Verhalten durchgeführt werden.
Vorteilhaft ist es, wenn mittels der Prüflogik insbesondere die Durchschaltung des Taktes von Meßstelle zu Meßstelle geprüft wird, mindestens eine Pseudo-Meßstelle den Zeitpunkt der Ankunft des Taktsignals an dieser Meßstelle feststellt und die Adresse so kennzeichnet, daß dem Rechner e i n e Gültigkeitaprüfung der Daten und/oder der Meßwerterfassungszentrale eine selbständige Wiederholung des Meßvorgangs ermöglicht wird.
Außerdem wird vorgeschlagen, daß zumindest eine Pseudo -Meß -stelle ihren vorgegebenen Schaltzustand über die Ringleitung durchschaltet, wobei bei Erkenntnis der richtigen Adreßkombination in der Meßwerterfassungszentrale der Rechner aufgrund einer Gültigkeitsprüfung die Ringleitung als ungestört betrachtet.
Anderenfalls werden die Daten als ungültig betrachtet oder es wird automatisch ein neuer Meßvorgang eingeleitet.
Zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens sind vorteilhaft die Meßstellen einer Gruppe von Arbeitsstellen als Glieder einer ringförmigen Zählschaltung angeordnet und an eine ringförmige Datenleitung angeschlossen, deren Anfang und Ende mit einer besonderen, für das Adressieren, Abfragen und Speichern der Meßwerte eingerichteten Meßwe rterfas sungsz entrale verbun -den werden. Die Meßwerterfassungszentralen mehrerer Gruppen sind mit einem zentralen Rechner zur Datenauswertung verbunden.
Der Meßwerterfassungszentrale ist vorteilhaft die bereits erwähnte Prüflogik zur Überwachung und/oder Prüfung der an der Datenerfassung beteiligten Bauteile und ihres Zusammenwirkens zugeordnet. Die Prüflogik besitzt die bereits erwähnten, vor und/ oder hinter den Meßstellen als Glieder der gleichen ringförmigen Zähls chaltung angeordneten, fest programfliierten Ps udo -Msß stellen mit meßsteLlenähnlichem, jedoch vorbestimmtem Verhalten.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung besitzt jede Meßstelle mindestens einen trägheits armen Umschalter, vorzugsweise in Flip -Flop -Schaltung, mindestens einen Meßwertaufnehmer und mindestens ein digitales Verkntpfungsglied, dessen Ausgang an die ringförmige Datenleitung angeschlossen ist. Auch jede Pseudo-Meßstelle besitzt vorteilhaft mindestens einen trägheitsarmen Umschalter, vorzugsweise in Flip-Flop -Schaltung. Jede Meßwerterfassungszentrale besitzt unter anderem ein Steuerwerk, einen Adressenspeicher, einen Positionszähler und einen Taktgenerator.
Die Anwendung der Erfindung bietet eine ganze Reihe von Vorteilen. Durch die Anordnung der Meßwerterfassungszentralen wird die Meßwerterfassung unabhängig vom Rechner, so daß kurzzeitige Rechnerausfälle ohne Datenverlust überbrückt werden können.
Ausfälle der Datenerfassungszentralen beeinträchtigen die ProduRtion ohnehin kaum, wenn man davon ausgeht, daß die Textilmaschine dann bei "sicherer" Drehzahl weiterläuft und eine Beeinflussung des Rechners durch den Ausfall schaltungstechnisch verhindert ist. Durch die Datenkonzentration an jeder Gruppe bzw.
Maschine ist eine optimale Lösung für die fi=rfassung der geringen Zahl featzustellender Ereignisse bei einer enorm hohen Zahl von Arbeits- und Meßstellen gefunden worden. In einer Spinnerei befinden sich zum Beispiel unter normalen Umständen maximal 5 % aller Spinnstellen außer Funktion. Die Fehlererkennung erfolgt in denkbar einfacher Weise. Die Datenerfassungszentralen haben eine gewisse Autonomie mit internem Takt und besitzen einen eigenen Speicher. Die Meßstellenabfrage erfolgt unabhängig vom Rechner. Der Rechner kann gleichzeitig anderweitig verwendet werden. Der Rechner braucht nur zur Übertragung der Adressen derjenigen Arbeitsstellen zugeschaltet zu werden, die einen Fehler melden.
Durch die Schaltung der Meßstellen als Glieder einer ringförmigen Zählschaltung und durch ihren Anschluß an eine ringförmige Datenleitung werden ganz erhebliche Längen von Signal- und Datenleitungen eingespart.
Wenn ein für einen gesamten Spinnsaal zuständiger Rechner zum Beispiel in einminütigem Zyklus die Adressenspeicher sämtlicher Meßwerterfassungszentralen abfragt, erhält man in jeder Minute ein vollständiges Bild über den Betriebszustand jeder einzelnen Arbeitsstelle. Mit Hilfe des Rechners lassen sich Stellgröße und Regelzeitpunkt mittels statistischer Methoden so berechnen, daß die Maschine mit größtmöglicher Produktivität arbeitet.
Wie bereits erwähnt, steht wegen der Vielzahl der Meßstellen die Forderung nach minimalen Anlage- und Betriebskosten über der Sicherheit der Datenerfassung, dennoch ist die Datenerfassung mit geringen Kosten relativ gut abgesichert. Die Daten können anhand von Plausibilitätskriterien bezüglich der Dauer und Häufigkeit von Fadenbrüchen überprüft werden. Wird beispielsweise an einer Spinnmaschine bei einem Abfragezyklus von einer bestimmten Spinnstelle Fadenbruch signalisiert und ist dieses Fadenbruchsignal bei dem eine Minute später erfolgenden Zyklus wieder verschwunden, so läßt sich mit hoher Wahrscheinlichkeit schließen, daß an der betreffenden Spinnstelle gar kein Fadenbruch vorgelegen hat, da nur ein geringer Prozentsatz der entstehenden Fadenbrüche innerhalb einer Minute zu beheben ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen darge -stellt und werden im folgenden Text näher beschrieben.
Figur 1 zeigt das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Anordnung, in Figur 2 sind weitere Einzelheiten dieser Anordnung in Form eines ausführlicheren Blockschaltbildes fiir Fehlersignalausgabe dargestellt.
Figur 3 zeigt ein ausführliches Blockschaltbild für Laufsignalausgabe wobei das Fehlersignal als fehlendes Laufsignal erscheint.
Gemäß Figur 1 sind die Meßstellen MS(n), MS(n-1), MS(n-2) und MS(n-3) mit einer Meßwerterfassungszentrale Z einer nicht näher dargestellten Textilmaschine, zum Beispiel einer Spinnmaschine verbunden. Jeder nicht näher dargestellten Arbeitsstelle dieser Maschine ist eine Meßstelle zugeordnet. Obwohl die Textilmaschine eine weit größere Anzahl von Arbeitsstellen besitzt, sind der Einfachheit halber nur 4 Meßstellen dargestellt.
Eine Ringleitung 11, 12, 13, 14 und 15 führt von der Meßwerterfassungszentrale Z zur Meßstelle MS(n-3), von dort über die Meßstellen MS(n-2), MS(n-1) und MS(n) zurück zur Meßwerterfassungszentrale Z. Eine ringförmige Datenleitung 16 führt von der Meßwertfassungszentrale Z an sämtlichen Meßstellen vorbei zurück zur Meßwerterfassungszentrale. Leitungen 17, 18, 19 und 20 verbinden die Meßstellen mit der Datenleitung. Eine Leitung 21 verbindet die Meßwerterfassungszentrale Z mit einem außerhalb der Textilmaschine angeordneten zentralen Rechner R. Die Leitungen 22 bis 28 verbinden den Rechner R mit weiteren, nicht dargestellten Meßwerterfas sungs zentralen anderer Textilmas chinen.
Nähere Einzelheiten dieser Anordnung sind in Figur 2 dargextellt, wo die Meßwerterfassungszentrale Z als Geräteumrahmung dargestellt ist. Man erkennt aus Figur 2, daß jede Meßstelle gleichartige Bauelemente besitzt, und zwar einen trägheitsarmen Umschalter F in Flip-Flop-Schaltung, einen Meßwertaufnehmer A und ein digitales Verknüpfungsglied G.
In der Meßwerterfassungszentrale Z erkennt man ein Steuerwerk S, einen Taktgenerator T, einen Positionszähler P und einen Adressenspeicher Sp. Innerhalb der Meßwerterfassungszentrale Z erkennt man als weitere Baugruppen eine Prüflogik L und eine Pseudo-Meßstelle MS(O). Die Pseudo-Meßstelle MS(O) besitzt zwei trägheitsarme Umschalter 29 und 30 in Flip-Flop-Schaltung und drei UND-Gatter 31, 32, 33.
Innerhalb der durch eine Gehäuseumrahmung dargestellten Prüflogik L erkennt man die Pseudo-Meßstellen MS<n+l), MS(n+2), MS(ns3), MS(n+4) und MS(n+5). Sämtliche Pseudo-Meßstellen MS(il+l) bis MS(n+5) besitzen trägheitsarme Umschalter in Flip-Flop-Schaltung. Zur Prüflogik gehören auch die Gatter 34 und 35.
An den Leitungsausgängen zu den Meßstellen sind Umsetzer 36 bis 41 angeordnet. Weitere Gatter sind mit 42, 43 und 44 bezeichnet, Alle Meßstellen besitzen ein Flip-Flop, das im eingeschalteten Zustand die Information seines Meßwertaufnehmers auf die Datenleitung 16 legt. Alle Flip-Flops werden gemeinsam getaktet und sind untereinander ringförmig so geschaltet, daß jeweils nur ein Flip-Flop eingeschaltet ist und dieser Zustand mit dem nächsten Taktimpuls an das folgende Flip-Flop weitergegeben wird.
Durch einmaliges Einspeisen eines Toröffnersignals über die Leitung 11' in den Ring und fortlaufendes Taktcn der Flip-Flop-Kette über die Leitung 11" können der Reihe nach alle Meßstellen an die Datenleitung 16 angeschaltet werden. Die eingegebenen Taktimpulse werden im Positionszähler P gezählt, dessen Stand der Adresse der gerade angeschalteten Meßstelle entspricht.
Von den Meßstellen wird jeweils eine Ein -Bit -Information (Lauf ^ Stillstand = 1) abgegeben, welche mittels der Adresse übertragen werden kann, das heißt, wenn die Adresse einer Arbeitsstelle vorhanden ist, bedeutet das den Stillstand dieser Arbeitsstelle.
Der Taktgenerator T erzeugt zwei zeitlich verschobene Takte zum Abfragen der Meßstellen und zur Datenübernahme in den Speicher Sp.
über die Leitung 45 wird der Taktgenerator T über dab Steuerwsrk 5 in Betrieb genommen, Nach Ablauf des Abfrtlgozykluz wird der Taktgenerator über die Leitung 93 wieder stillgesetzt.
Das Steuerwerk S startet zusammen mit dem Taktgenerator T.
Dabei geht über die Leitung 46, den Verzweigungspunkt 47 und die Leitung 48 ein Taktsignal zum Umschalter 29, der von der Leitung 49 auf die Leitung 50 umschaltet. Über den Verzweigungspunkt 51, die Leitung 52, den Verzweigungspunkt 53 und die Leitung 54 sowie vom Verzweigungspunkt 47 über die Leitung 55 gehen l-Signale an das UND-Gatter 31. Da der Umschalter 30 noch auf die Leitung 56 geschaltet ist, erhalten über die Verzweigungspunkte 57 und 58 auch die UND-Gatter 32 und 33 über beide Eingänge l-Signale. Über die Leitungen 59 und 60 geht daher je ein l-Signal an die Umsetzer 36 und 37. Da sämtliche Umsetzer nur zum Zweck der Anpassung vorhanden sind, braucht an dieser Stelle auf ihre Innenschaltung und auf ihre Einstellmöglichkeit nicht näher eingegangen zu werden.
Da über die Leitung 11' ein Toröffnersignal und über die Leitung 11" und den Eingang 60 ein Taktsignal an den Umschalter F3 der Meßstelle MS(n-3) geht, schaltet der Umschalter F3 dieser Meßstelle von der Grundstellung auf die Leitung 12' um. Hat der Meßwertaufnehmer A3 zu diesem Zeitpunkt keinen Fehler registriert, geht kein Signal an die Datenleitung 16 weiter. Hat der Meßwertaufnehmer A3 jedoch einen Fehler registriert, erhält das UND-Gatter G3 auf beiden Eingängen ein l-Signal und gibt dieses Signal an die Datenleitung 16 weiter. Über den Umsetzer 39 und die Leitung 61 geht das Signal zum ODER-Gatter 43. Somit erhält auch das UND-Gatter 42 über den Eingang 65 vom ODER-Gatter 43 und über den Eingang 66 vom Taktgenerator T ein gegenüber dem Toröffnersignal verzögertes l-Signal. Dadurch wird über die Leitung 67 die Adresse der Meßstelle MS(n-3) in den Speicher Sp gegeben. Zuvor ist beim Auftreten des Toröffnersignals vom UND-Gatter 33 über die Leitung 64, das ODER-Gatter 43 und das UND-Gatter 42 ein Signal an den Speicher Sp gegangen und als Beginn des Datensatzes gespeichert worden.
Beim nächstfolgenden Taktsignal des Taktgenerators T wird über die Leitung 46, den Verzweigungspunkt 47 und die Leitung 69 der Umschalter 30 auf den freien Ausgang 70 geschaltet.
Ein Zuriickschalten in die Grundstellung ist nicht mehr möglich, weil auch der Umschalter 29 endgültig auf die Leitung 50 geschaltet bleibt. Die UND-Gatter 32 und 33 können daher während des ganzen Abfragezyklus keine l-Slgnale mehr ausgeben. Bei jedem Taktimpuls des Taktgenerators T gibt jedoch das UND-Gatter 31 über die Leitung 59 und den Umsetzer 36 ein Signal auf die Leitung 11". Beim zweiten Taktsignal wird der Umschalter F3 über den Eingang 60 in die Grundstellung zurückgestellt und zugleich der Umschalter F2 über den Eingang 71 auf die Leitung 13' umgeschaltet. Die Leitung 12' führt inzwischen O-Signal. Jetzt ist das UND-Gatter G2 schaltbereit für ein eventuell vom Meßwertaufnehmer A2 kommendes Signal.
Bei jedem Taktimpuls wird auf diese Weise immer die nächstfolgende Meßstelle in Betrieb genommen und die vorhergehende außer Betrieb gesetzt.
Zugleich mit dem Taktgenerator T startet auch über die Leitung 72 der Positionszähler P, der vom Taktgenerator T über die Leitung 73 getaktet wird. Sofern eine Meßstelle einen Fehler signalisiert, wird über die Leitung 74 der Positionszählerstand in den Adressenspeicher Sp übernommen. Der Speicher Sp wird außerdem über die Leitung 75 vom Steuerwerk S gesteuert.
Sobald nach Durchlaufen der Meßstellen der Ringleitungsabschnitt 15' und damit auch der Umsetzer 40 und die Leitung 76 l-Signal führt, bringt das nächstfolgende Taktsignal über die Leitung 11", den Um-Umsetzer 41 und die Leitung 77 das Flip-Flop der Pseudo-Meßstelle MS(n+l) zum Umschalten aus der Grundstellung auf die Leitung 79, Da zuvor sowohl das P8llp-Flop der P8eudo-Meßtelle MS(n+l), als auch das Flip-Flop der Pseudo-Meßstelle MS(n+4) in der Grundstellung standen, führten die Leitungen 80 und 81 und somit auch die Eingänge 82 und 83 des Gatters 44 ein Signal, Somit führte auch die Leitung 84 ein Signal. Nach dem Umschalten des Flip-Flops der Pseudo-Meßstelle MS(n+l) führt die Leitung 84 jedoch ein Signal, wodurch die Speicherung des augenblicklichen Pos itions zählerstandes und eines Flag-Bits zur Kennzeichnung des Datenfeldendes veranlaßt wird. Enthält das Wort mit dem ersten auftretenden Flag nicht (n+l), dann ist die ringförmige Zählschaltung der Meßstellen und der Positionszähler nicht synchron gelaufen, so daß die Daten nicht verwendet werden können. Auch dann, wenn ein zweites Toröffnersignal durch eine Störung entstanden ist und vor dem eigentlichen Statussignal herläuft, würde dieser Fehler bereits an der Pseudo-Meßstelle MS(n+l) erkannt werden. Auch in einem solchen Fall wären die Daten wegen der Parallelabfrage jeweils zweier Meßstellen ungültig.
Beim nächsten Taktimpuls wird das Flip-Flop der Pseudo-Meßstelle MS(n+2) auf die Leitung 85 umgeschaltet. Dadurch wird über die Leitung 87 und den Umsetzer 38 ein 1-Signal auf den Anfang der Datenleitung 16 gegeben. Diese Meßstelle erscheint daher nur dann nicht im Speicher, wenn die Datenleitung 16 unterbrochen ist oder Kurzschluß gegen Masse het.
Beim nächstfolgenden Taktsignal schaltet das Flip-Flop der Pseudo-Meßstelle MS(n+3) aus der Grundstellung auf den freien Ausgang 94' um'der nicht mit dem ODER-Gatter 43 verbunden ist, so daß diese Adresse nur dann im Speicher erscheinen kann, wenn ein Fehler in Ringleitung oder Meßstellen die Datenleitung 16 auf l-Signal bringt.
Die Pseudo-Meßstellen MS(n+l) bis MS(nF3) werden vom Ende der Taktleitung 11" her getaktet. Durch diese Pseudo-Meßstellen wird daher zugleich die Taktleilung kontrolliert.
Um nun auch im Fall eines Fehlers eine ordnungsgemäße Beendigung des Abfragezyklus sicherzustellen, wird die Pseudo-Meßstelle MS(n+4) über die Leitungen 59 und 88 direkt vom UND-Gatter 31 her getaktet, wobei die Ansteuerung ordnungsgemäß von der Pseudo-Meßstelle MS(n-s3) über die Leitung 94 oder durch einen bestimmten Posftionszählerstand erfolgen kann. Es besteht daher vom Positionszähler P über die Leitung 89 und die beiden Gatter 35 und 34 eine Verbindung zum Eingang 90 des Flip-Flops der Pseudo-Meßstelle MS(n+4).
Die Pseudo-Meßstelle MS(n;4) löst über die Leitung 81, das Gatter 44 und die Leitung 84 im Speicher Sp die Speicherung des Positionszählerstandes sowie eines Flag-Bits als Kontrollfeldende aus. Enthält das Wort mit dem zweiten auftretenden Flag nicht (r1+4), kann aur einen Defekt in der Taktleitung oder in der ringförm igen Zählschaltung geschlossen werden.
Da das Flip-Flop der Pseudo-Meßstelle MS(n+4) inzwischen auf die Leitung 91 umgeschaltet ist, wird beim nächsten Taktimpuls das Flip-Flop der Pseudo-Meßstelle MS(n+5) auf den freien Ausgang 92 umgeschaltet. Dadurch enthält die Leitung 93 ein O-Signal, wodurch der Taktgenerator T stillgesetzt wird. Anschließend erfolgt über die Leitungen 21', 21" und 21"' ein Datenaustausch mit dem Rechner II. Außerdem kann über den Steuerausgang 97 als Ergebnis der Datenauswertung die Produktions geschwindigkeit der T extilmas chine eingestellt, gesteu -ert oder geregelt werden. Ein erneuter Start kann nur durch ein vom Rechner oder manuell ausgelöstes Startsignal erfolgen.
Schritthaltend mit der Weitergabe der Statusinformation in der Flip-Flop-Kette der Meßstellen wird der Positionszähler P hochgezählt, so daß er ständig die Adresse der gerade angeschalteten Meßstelle enthält. Als Speicher kann zum Beispiel ein first in / first out Schieberregister (FIX0) mit 64 Worten zu 12 Bit verwendet werden. Da nur die Adressen ausgefallener Arbeitsstellen registriert werden, benötigt man zum Beispiel für die Spinnerei, ausgehend von einer Fadenbruchrate von 75 auf 1000 Spindelstunden und einer mittleren Fadenbruchdauer bis zur Behebung von 20 Minuten für eine 4()0-spindlige Maschine 10 Speicherplätze. Es sind also genug Reserven für "Katastrophenfälle" vorhanden. FIFO-Speicher ermöglichen eine völlige Entkoppelung zwischen Ein- und Ausgängen, so daß gleichzeitig mit verschiedenen Geschwindigkeiten Daten gespei -chert und abgerufen werden können. Der Speicher hat selbst ein eigenes kleines Steuerwerk, das Speicherung und Auslesen bewirkt und das Einlesen bei vollem und das Auslesen bei leerem Speicher verhindert.
Das Blockschaltbild für Laufsignalausgabe n.ich Fig. 3 ist mit Ausnahme folgender Abweichungen mit dem Blockschaltbild für Fehlersignalausgabe nach Figur 2 identisch.
Statt des ODER-Gatters Teil 43 ist ein UND-Gatter Teil 43' mit Negation des Ausgangs angeordnet. Die Gatter Teil 33 und 44 erhalten negierte Ausgänge und besitzen in Fig. 3 daher die Teilnummern 33' und 44'. Die Leitungen 80, 81, 87 und 91 erhalten eine etwas andere Leitungsführung und tragen daher die Positionsnummern 801, 81', 87' und 91'.
Auch in dieser Schaltung besitzen alle Meßstellen ein Flip-Flop, das im eingeschalteten Zustand die Information seines Meßwertaufnehmers auf die Datenleitung 16 legt. Alle Flip-Flops werden gemeinsam getaktet und sind untereinander ringfdrmig so geschaltet, daß jeweils nur ein Flip-Flop eingeschaltet ist und dieser Zustand mit dem nächsten Taktimpuls an das folgende Flip-Flop weitergegeben wird.
Durch einmaliges Einspeisen eines Toröffnersignals über die Leitung 11' in den Ring und fortlaufendes Takten der Flip-Flop-Kette über die Leitung 11" können der Reihe nach alle Meßstellen an die Datenleitung 16 angeschaltet werden. Die eingegebenen Taktimpulse werden im Positionszähler P gezählt, dessen Stand der Adresse der gerade angeschalteten Meßstelle entspricht.
Von den Meßstellen wird bei Laufsignalausgabe jeweils eine Ein-Bit-Information (Lauf = L, Stillstand = 0) abgegeben.
Der Taktgenerator T erzeugt zwei zeitlich verschobene Takte zum Abfragen der Meßstellen und zur Datenübernahme in den Speicher Sp.
Über die Leitung 45 wird der Taktgenerator T über das Steuerwerk S in Betrieb genommen Nach Ablauf des Abfragezyklus wird der Taktgenerator über die Leitung 93 wieder stillgesetzt.
Das Steuerwerk S startet zusammen mit dem Taktgenerator T.
Dabei geht über die Leitung 46, den Verzweigungspunkt 47 und die Leitung 48 ein Taktsignal zum Umschalter 29, der von der Leitung 49 auf die Leitung 50 umschaltet. Über den Verzweigungspunkt 51, die Leitung 52, den Vetzweigungßpunkt 53 und die Leitung 54 sowie vom Verzweigungspunkt 47 über die Leitung 55 gehen l-Signale an das UND-Gatter 31. Da der Umschalter 30 noch auf die Leitung 56 geschaltet ist, erhalten über die Verzweigungspunkte 57 und 58 auch die UND-Gatter 32 und 33t über bei.
de Eingänge l-Signale. Über die Leitungen 59 und 60 geht daher je ein Signal an die Umsetzer 36 und 37.
Da über die Leitung 11' ein Toröffnersignal und über die Leitung 11>' und den Eingang 60 ein Taktsignal an den Umschalter F3 der Meßstelle AfS(n-3) geht, schaltet der Umschalter F3 dieser Meßstelle von der Grundstellung auf die Leitung 12' um.
Hat der Meßwertaufnehmer A3 zu diesem Zeitpunkt keinen Fehler registriert, geht ein Laufsignal an die Datenleitung 16 weiter. Hat der Meßwertaufnswhmer jedoch einen Fehler registriert, gibt das UND-Gatter G3 ein Signal an die Datenleitung 16 weiter. Über den Umsetzer 39 und die Leitung 61 geht das Signal zum UND-Gatter 43', an dessen weiteren Eingängen 62, 63, 64 l-Signale anstehen. Über den negierten Ausgang des Gatters 43' erhält auch das UND-Gatter 42 über den Eingang 65 vom UND-Gatter 43' und über den Eingang 66 vom Taktgenerator T ein gegenüber dem Toröffnersignal verzögertes l-Signal. Dadurch wird über die Leitung 67 die Adresse der Meßstelle MS(n-3) in den Speicher Sp gegeben, Zuvor ist beim Auftreten des Toröttnersignals vom negierten Ausgang des UND-Ciatters 33' über die Leitung 64, das Gatter 43' und das UND-Gatter 42 ein Signal an den Speicher Sp gegangen und als Beginn des Datensatzes gespeichert worden.
Beim nächstfolgenden Taktsignal des Taktgenerators T wird über die Leitung 46, den Verzweigungspunkt 47 und die Leitung 69 der Umschalter 30 auf den freien Ausgang 70 geschaltet.
Ein Zurückschalten in die Grundstellung ist nicht mehr möglich, weil auch der Umschalter 29 endgültig auf die Leitung 50 geschaltet bleibt. Das UND-Gatter 32 kann daher während des ganzen Abfragezyklus kein l-Signal mehr ausgeben. Bei jedem Taktimpuls des Taktgenerators T gibt jedoch das UND-Gatter 31 über die Leitung 59 und den Umsetzer 36 ein l-Signal auf die Leitung 11". Beim zweiten Taktsignal wird der Umschalter F3 über den Eingang 60 in die Grundstellung zurückgestellt und zugleich der Umschalter F2 über den Eingang 71 auf die Leitung 13' umgeschaltet. Die Leitung 12' führt inzwischen O-Signal. Jetzt ist das UND-Gatter G2 schaltbereit für ein eventuell vom Meßwertaufnehmer A2 kommendes Laufsignal.
Bei jedem Taktimpuls wird auf diese Weile immer die nächstfolgende Meßstelle in B Betrieb genommen und die vorhergehende außer Betrieb gesetzt.
Zugleich mit dem Taktgenerator T startet auch über die Leitung 72 der Positionszähler P, der vom Taktgenerator T über die Leitung 73 getaktet wird. Sofern eine Meßstelle einen Fehler signalisiert, wird über die Leitung 74 der Positionszählerstand in den Adressenspeicher SP übernommen. Der Speicher SP wird außerdem über die Leitung 75 vom Steuerwerk S gesteuert.
Sobald nach Durchlaufen der Meßstellen der Ringleitungsabschnitt 15' und damit auch der Umsetzer 40 und die Leitung 76 l-Signal führt, bringt das nächstfolgende Taktsignal über die Leitung 11' r ß den Umsetzer 41 und die Leitung 77 das Flip-Flop der Pseudo-Meßstelle MS(n+1) zum Umschalten aus der Grundstellung auf der Leitung 79.
Da zuvor sowohl das Flip-Flop der Pseudo-Meßstelle MS(n+1), als auch das Flip-Flop der Pseudo-Meßstelle MS(n+4) in der Grundstellung standes führten die Leitungen 80' und 81' und somit auch die Eingänge 82 und 83 des Gatters 44' ein 1-Signal.
Wegen der Negation des Ausgangs dieses Gatters führte die Leitung 84 ein O-Signal. Nach dem Umschalten des Flip-Flops der Pseudo-Meßstelle MS(n+1) führt die Leitung 84 jedoch ein l-Signal, wodurch die Speicherung des augenblicklichen Positionszählerstandes und eines Flag-Bits zur Kennzeichnung des Datenfeldendes veranlaßt wird. Enthält das Wort mit de ersten nuftretenden Flag nicht (n+1), dann ist die ringförmige Zählschaltung der Meßstellen und der Positionszähler nich synchron gelaufen, so daß die Daten nicht verwendet werden können.
Beim nächsten Takt impuls wird das Flip-Flop der Pseudo-Meßstelle MS(n+2) auf die Leitung 85 umgeschaltet. Da keine Verbindung zur Datenleitung besteht, muß diese Pseudo-Meßstelle als fehlerhaft gespeichert werden, es sei denn, der Datenleitung würde durch einen Fehler in Ringleitung oder Meßstellen ein l-Signal aufgeprägt. Auch dann, wenn ein zweites Toröffnersignal durch eine Störung entstanden ist und vor dem eigentlichen Statussignal herläuft, würde dieser Fehler bereits an der Pseudo-Meßstelle MS(n+2) erkannt werden. Auch in einem solchen Fall wären die Daten wegen der Parallelabfrage jeweils zweier Meßstellen ungültig.
Beim nächstfolgenden Tatsignal schaltet das Flip-Flop der Pseudo-Meßstelle MS(n+3) aus der Grundstellung auf die Leitung 87' um.
Dadurch wird über den Umsetzer 38 ein l-Signal auf den Anfang der Datenleitung 16 gegeben. Diese Meßstelle erscheint daher nur dann im Speicher, wenn die Datenleitung 16 unterbrochen ist oder Kurzschluß gegen Masse hat.
Die Pseudo-Meßstellen MS(n+1) bis MS(n+3) werden vom Ende der Taktleitung 11" her getaktet. Durch diese Pseudo-Meßstellen wird daher zugleich die Taktleitung kontrolliert.
Um nun auch im Fall einet Fehlers eine ordnungßgemEße Beendigung des Abfragezyklus sicherzustellen, wird die Pseudo-Meßstelle MS(n+4) über die Leitungen 59 und 88 direkt vom UND-Gatter 31 her getaktet, wobei die Ansteuerung ordnungsgemäß von der Pseudo-Meßstelle MStn+3) über die Leitung 94 oder durch einen dem eigentlichen Statussignal herläuft, würde dieser Fehler bereits an der Pseudo-Meßstelle MS(n+1) erkannt werden. Auch in einem solchen Fall wären die Daten wegen der Parallelabfrage jeweils zweier Meßstellen ungültig.
Beim nächsten Taktimpuls wird das Flip-Flop der Pseudo-Meßstelle MS(n+2) auf die Leitung 85 umgeschaltet.
Beim nächstfolgenden Taktsignal schaltet das Flip-Flop der Pseudo-Meßstelle MS(n+3) aus der Grundstellung auf die Leitung 87' um.
Dadurch wird über den Umsetzer 38 ein l-Signal auf den Anfang der Datenleitung 16 gegeben. Diese Meßstelle erscheint daher nur dann nicht im Speicher, wenn die Datenleitung 16 unterbrochen ist oder Kurzschluß gegen Masse hat.
Die Pseudo-Meßstellen MS(n-tl) bis MS(n+3) werden vom Ende der Taktleitung 11" her getaktet. Durch diese Pseudo-Meßstellen wird daher zugleich die Taktleitung kontrolliert, Um nun auch im Fall eines Fehlers eine ordnungsgemäße Beendigung des Abfragezyklus sicherzustellen, wird die Pseudo-Meßstelle MS(n*4) über die Leitungen 59 und 88 direkt vom UND-Gatter 31 her getaktet, wobei die Ansteuerung ordnungsgemäß von der Pseudo-Meßstelle MS(n;3) über die Leitung 94 oder durch einen bestimmten Positionszählerstand erfolgen kann. Es besteht daher vom Positionszähler P über die Leitung 89 und die beiden Gatter 35 und 34 eine Verbindung zum Eingang 90 des Flip-Flops der Pseudo-Meßstelle MS(n+4).
Die Pseudo-Meßstelle MS(n+4) löst über die Leitung 81', das Gatter 44' und die Leitung 84 im Speicher Sp die Speicherung des Positionszählerstandes sowie eines Flag -Bits als Kontrollfeldende aus. Enthält das Wort mit dem zweiten auftretenden Flag nicht (n+4), kann auf einen Defekt in der Taktleitung oder in der ringförmigen Zählschaltung geschloseen werden.
Da das Flip-Flop der Pseudo-Meßstelle MS(n+4) inzwischen auf die Leitung 91' umgeschaltet ist, wird beim nächsten Taktimpuls das Flip-Flop der Pseudo-Meßstelle MS(n+5) auf den freien Ausgang 92 umgeschaltet. Dadurch erhält die Leitung 93 ein O-Signal, wodurch der Taktgenerator T stillgesetzt wird, Anschließend erfolgt uber die Leitungen 21', 21" und 21"' ein Datenaustausch mit dem Rechner R. Außerdem kann über den Steuerausgang 97 als Ergebnis der Datenauswertung die ProduktionsgeschwindigkeAt der Textilmaschine eingestellt, gesteuert oder geregelt werden.
Ein erneuter Start kann nur durch ein vom Rechner oder manuell ausgelöstes Startsignal erfolgen.
Schritthaltend mit der Weitergabe der Status information in der Flip-Flop-Kette der Meßstellen wird auch bei dieser Anordnung der Positionszähler P hochgezählt, so daß er ständig die Adresse der gerade angeschalteten Meßstelle enthält. Als Speicher kann auch hier zum Beispiel ein first in / first out Schieberregister (FIFO) mit 64 Worten zu 12 Bit verwendet werden.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die beschriebenen und dargestellten Beispiele beschränkt. Jeder Arbeitsstelle der Textilmaschine können zum Beispiel zwei oder mehr Meßstellen zugeordnet sein. Diese Meßstellen können unterschiedliche betriebsbezogene Vorgänge oder Zustände überwachen. Die Anordnung und Schaltung der Bauteile ist ebenfalls nur beispielhaft wiedergegeben.

Claims

Patentansprüche:

Verfahren zur gemeinsamen laufenden Überwachung der Arbeitsstellen mehrerer Textilmaschinen, bei denen jeder Arbeitsstelle mindestens eine Meßstelle zugeordnet ist, die über betriebsbezogene Vorgänge oder Zustände mindestens eine ja/nein-Information ausgibt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Meßstellen EMS(n-3), MS(n-2), MS(n-1), MS(n)3 einer kruppe von Arbeitsstellen als Glieder einer ringförmigen Zählschaltung geschaltet und an eine ringförmige Datenleitung (16) angeschlossen werden, daß Anfang und Ende jeder Datenleitung (16) mit einer besonderen Meßwerterfassungszentrale (Z) verbunden sind, in der alle für das Adressieren, Abfragen und Speichern der Meßwerte notwendigen Arbeitsschritte ausgeführt werden, und daß die Meßwerterfassungszentralen (Z) mehrerer Gruppen über Leitungen (21 bis 28, 94, 95, 96) mit einem zentralen Rechner (R) verbunden werden, in dem die von den Meßwerterfassungszentralen übermittelten Daten ausgewertet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstellen [MS(n-3), MS(n-2), MS(n-l), MS(n)3 einer Gruppe durch die Meßwerterfassungszentrale (Z) in rascher Folge zeitlich nacheinander abgefragt werden, während glxich7eitlg ein Pogltinnzähler (P) mitläuft, mit dessen Hilfe beim Eintreffen eines Signals die betreffende Meßstelle identifiziert wird, im Anschluß an den Abfragezyklus ein Datenaustausch mit dem Rechner (R) durchgeführt und danach ein neuer Abfragezyklus gestartet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß nur dann, wenn während des Abfragezyklus eine Meßstelle LMS(n-3), MS(n-2), MS(n-1), MS(n)g erreicht wird, die ein Fehlersignal ausgibt, über die Datenleitung (16) ein Signal zur Meßwerterfassungszentrale (z) geht, wo der Positionszähler (P) die Meßstelle identifiziert, und ihre Adresse in einem Adressenspeicher (Sp) der Meßwerterfassungszentrale (Z) gespeichert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer in der Meßwerterfassungszentrale (Z) angeordneten Prüflogik (L) bei jedem Abfrag.zyklus die Funktion der an der Datenerfassung beteiligten Bauteile und ihr Zusammenwirken überwacht und/oder geprüft wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfung und/oder Überwachung mittels vor und/oder hinter den Meßstellen [MS(n-3), MS(n-2), MS(n-l), MS(n)3 als Glieder der gleichen ringförmigen Zählschaltung angeordneten, fest programmierten Ps eudo -Meßstellen [MS(0), MS(n+ 1) MS(n+2), MS(ns3), MS(n+4), MS(n+5)0 mit meßstellenähnlichem, jedoch vorbestimmtem Verhalten durchgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Prüflogik (L) insbesondere die Durchschaltung des Taktes von Meßstelle zu Meßstelle geprüft wird, mindestens eine Pseudo-Meßstelle tMS(n+ 1), den Zeitpunkt der Ankunft des Takt -signals an dieser Meßstelle feststellt und die Adresse so kennzeichnet, daß dem Rechner (R) eine Gültigkeitsprüfung der Daten und/oder der Meßwerterfassungszentrale (Z) eine selbständige Wiederholung des Meßvorganges ermöglicht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine oder einige Pseudo-Meßstellen [MS(n+1), MS(n+2), MS(n+3), MS(n+4) vorgegebene Schaltzustände über die Ringlettung(ll', 12', 13', 14', 15', 76, 78, 79, 85, 94) durchschalten, wobei bei Erkenntnis der richtigen Adreßkombination in der MetW-werterfassungszentrale (Z) der Rechner (R) aufgrund einer Ghlltigkeitsprüfung die Ringleitung als ungestört betrachtet, anderenfalls die Daten als ungültig betrachtet werden oder automatisch ein neuer Meßvorgang eingeleitet wird.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstellen LMS(n-3), MS(n-2), MS(n-1), MS(n5 einer Gruppe von Arbeitsstellen als Glieder einer ringförmigen Zählschaltung angeordnet und an eine ringförmige Datenleitung (16) angeschlossen sind, deren Anfang und Ende mit einer besonderen, für das Adressieren, Abfragen und Speichern der Meßwerte eingerichteten Meßwerterfassungszentrale (Z) verbunden ist und die Meßwerterfas -sungszentrale mehrerer Gruppen durch Leitungen (21 bis 28, 94, 95, 96) mit einem zentralen Rechner (R) zur Datenauswertung verbunden sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwerterfassungszentrale (Z) eine Prüflogik (L) zur oberwachung und/oder Prüfung der an der Datenerfassung beteiligten Bauteile und ihres Zusammenwirkens, insbesondere zur Prüfung der erreichten Adresse sowie zur Meldung von Fehladresssn und gegebenenfalls zur Aus lösung eines Sondermeßvorgangs zugeordnet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüflogik (L) vor und/oder hinter den Meßstellen EMS(n-3), MS(n-2), MS(n-1), MS(n)g als Glieder der gleichen ringförmigen Zählschaltung angeordnete, fest programmierte Pseudo-Meßstellen [MS(O), MS(n+l), MS(n+2), MS(n+3), MS(n+4), MS(n+5)¼ mit meßstellenähnlichem, jedoch vorbestimmtem Verhalten besitzt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jede Meßstelle }MS(n-3), MS(n-2), MS(n-1), MS(n)j einen trägheitsarmen Umschalter(F,F1,F2, F3), vorzugsweise in Flip-Flop-Schaltung, mindestens einen Meßwertaufnehmer(A,A1,A2, A3) und mindestens ein digitales Verknüpfungsglied (G,G1,G2,G3) besitzt, dessen Ausgang an die ringförmige Datenleitung (16) angeschlossen ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede Pseudo -Meßstelle [MS(O), MS(n+ 1), MS(n+2), MS(n+3), MS(n+4), MS(n+5)j mindestens einen trägheitsarmen Umschalter, vorzugsweise in Flip-Flop-Schaltung, besitzt.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwerterfassungszentrale (Z) ein Steuerwerk (S), ein Adressenspeicher (Sp), ein Positionszähler (P) und ein Taktgenerator (T) zugeordnet ist.