DE4024202A1 - Verfahren und anordnung zur steuerung der be- und/oder verarbeitung einer textilspule - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Be- und/oder Verarbeitung einer Textilspule nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Verfahren und Anordnung der gattungsgemäßen Art sind bekannt aus der DE-OS 37 32 367. Die Textilspule führt in ihrem Infor­ mationsspeicher alle Informationen mit sich, die zur Be- und Verarbeitung an den verschiedenen Stationen bis hin zum Letztverbraucher benötigt werden. Der Informationsspeicher dient allen Behandlungsstationen nach Art eines "Frachtbriefs" als Betriebsanweisung, die von allen Stationen unmittelbar abgefragt werden kann. Ferner beinhaltet der Informations­ speicher u. U. auch Herstellungsangaben, Informationen über den noch zu verfolgenden Transportweg, Versandart, Garneigenschaf­ ten usw.. Die jeder einzelnen Behandlungsstation in der Regel zugeordnete Informationsverarbeitungseinrichtung (Prozessor) verarbeitet die vom Informationsspeicher aufgenommenen Infor­ mationen und steuert danach die Weiterbehandlung oder den weiteren Förderweg der Textilspule bis zur Übergabe an die nächste Station. Jede Station kann die im Informationsspeicher gespeicherten Daten zumindest teilweise durch Umspeicherung ändern, um die Textilspule für die Weiterbehandlung in nach­ folgenden Stationen vorzubereiten. Bei der bekannten Anordnung erfolgt der Informationsaustausch über eine relativ große Anzahl von an der Spule oder im Spulenkörper angebrachten Metallringen, die mit einer mindestens entsprechenden Anzahl von jeder Station zugeordneten Schleifkontakten zusammen­ wirken.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren und die bekannte Anordnung der gattungsge­ mäßen Art so zu verbessern, daß einerseits die Zuverlässigkeit des Informationsaustauschs an der jeweiligen Station erhöht und andererseits die spulenseitig nur begrenzt verfügbare exponierte Fläche für die Kontakte vermindert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die binären Informationen seriell codiert und zwischen Textilspule und Informationsverarbeitungseinrichtung über zwei galvanische Übergabestellen (Kontakte) übertragen werden. Die erfindungs­ gemäße Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß jede Textilspule und die Informations­ verarbeitungseinrichtung jeweils mit Seriencodierern versehen sind und daß jede Textilspule zwei in Abstand angeordnete, von außen zugängliche und elektrisch getrennte Kontaktelemente aufweist, die über eine Decodierschaltung mit einem program­ mierbaren digitalen Informationsspeicher gekoppelt sind.

Der Erfindung gelingt die Reduzierung der elektrischen Überga­ bestellen an der Textilspule auf nur zwei Kontaktelemente. Dadurch werden die Platzprobleme für die Anbringung exponier­ ter Metallringe auf der Textilspule, z. B. auf einem bewickel­ ten Kops weitgehend ausgeräumt. Die Zuverlässigkeit der Kon­ taktgabe ist umgekehrt proportional zur Zahl der notwendigen Kontaktstellen. Dementsprechend hoch ist die Zuverlässigkeit der Signal- und der Datenübergabe über die beiden erfindungs­ gemäß notwendigen Kontaktelemente; dies gilt vor allem dann, wenn über einen Masseleiter beispielsweise vom Maschinenge­ stell aus der erste Kontakt hergestellt wird, während die eigentliche Signalspannung über einen einzigen exponierten Metallring und einen stationsseitigen Schleifkontakt (oder umgekehrt) übertragen wird.

Die serielle Übertragung ermöglicht auch eine einfache taktge­ steuerte Diskriminierung zwischen einem Adressabschnitt und einem Datenabschnitt. In Weiterbildung der Erfindung ist vor­ gesehen, daß die Informationsübertragung zwischen Informa­ tionsverarbeitungseinrichtung und Textilspule durch ein Im­ pulspaket aktiviert wird, das mit einem Codewort und einer Adresse beginnt.

Um die Kosten der Herstellung der mit gespeicherter Betriebs­ anweisung versehenen Textilspule zu minimieren, ist in bevor­ zugter Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß der jeder Spule zugeordnete Speicher von der Informationsverarbeitungs­ einrichtung getaktet und mit Strom versorgt wird. Beim Be­ schreiben des Informationsspeichers einer Spule bzw. eines Kopses wird die binäre Information vorzugsweise durch Varia­ tionen des Versorgungsspannungspegels codiert. Die unter­ schiedlichen Versorgungsspannungspegel können unter Verwendung bekannter Techniken problemlos in Binärbits umgesetzt werden.

Andererseits werden die beiden Binärwerte der aus dem Spulen­ speicher gelesenen Bits in dem spuleneigenen Seriencodierer auf verschiedene Strompegel gebracht und danach zur Informa­ tionsverarbeitungseinrichtung übertragen.

Weitere vorteilhafte Ausführungen und Einzelheiten der Erfin­ dung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläu­ tert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Teilansicht der mit einem Speicherchip versehenen Hülse einer Textilspu­ le in deren Informationsübertragungsposition an einer Behandlungsstation;

Fig. 2 ein Blockschaltbild mit den wesentlichen In­ formationsverarbeitungskomponenten der Sta­ tion;

Fig. 3 ein Blockschaltbild der spulenseitigen elek­ trischen Komponenten;

Fig. 4 ein Oszillogramm einer Spannungsimpulsfolge und einer Stromimpulsfolge an einer Übergabe­ stelle zwischen Behandlungsstation und Spei­ cherchip bei einem Lesevorgang; und

Fig. 5 ein Oszillogramm einer Spannungsimpulsfolge und einer Stromimpulsfolge an einer Übergabe­ stelle zwischen Behandlungsstation und Speic­ herchip bei einem Schreibvorgang.

Zum grundsätzlichen Aufbau von Behandlungsstationen für Tex­ tilspulen, deren Sortierung und Zuführung zu einer oder meh­ reren weiteren Behandlungsstationen wird auf Fig. 1 der be­ reits oben erwähnten DE-OS 37 32 367 verwiesen. Die Erfindung ist in gleicher Weise anwendbar auf Hülsen von Kreuzspulen oder Kopsen oder sonstige Arten von Spulenträgern.

In Fig. 1 ist der Fuß der Hülse 1 einer Textilspule in einer strichpunktiert angedeuteten Behandlungsstation 2 dargestellt. In der Hülse 1 der Spule ist ein Speicherchip 4 integriert, das über zwei Anschlußleitungen 5 und 6 mit zwei Kontaktringen 7 und 8 elektrisch verbunden ist. Die Kontaktringe 7 und 8 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel am Fußende der Hülse 1 angeordnet, um einerseits die Kontaktanordnung mög­ lichst raumsparend und kompakt zu machen und andererseits die Signalübergabe zu stationsseitigen Schleifkontakten 9 und 10 zu verbessern. Das Bewegungsspiel zwischen einer Hülse 1 und der sie tragenden Spindel (in der Zeichnung nicht dargestellt) ist bekanntlich unmittelbar an der Auf- und Anlagestelle der Hülse am geringsten.

Die Schleifkontakte 9 und 10 bilden die Ein- und Ausgänge eines stationsseitigen Prozessors 11.

Fig. 2 zeigt die elektrischen Hauptkomponenten des Prozessors die bei dem beschriebenen Beispiel jeder Behandlungsstation 2 zugeordnet sind. Der Rechner 20 kann über eine Codier/Deco­ dier-Kombination 21, 22 und ein Eingangs/Ausgangsanschlußpaar 9, 10 einen Datenaustausch vornehmen, und zwar mit dem an der Spule 1 mitgeführten Speicherchip. Die Aktivierung dieses Informationsaustauschs erfolgt durch ein seriell codiertes binäres Datenpaket, dem auch die Taktimpulse eingeprägt sind.

Wenn die Hülse 1 an der Behandlungsstation 2 mit dem Prozessor 11 in elektrischer Verbindung steht (über das Kontaktringpaar 7 und 8 und das Schleifkontaktpaar 9 und 10), wird vom Rechner eine Bitfolge entwickelt, die ein Codewort, danach eine Adres­ se und schließlich einen Datenblock enthält. Die Informations­ übertragung vom Prozessor 11 zum spulenseitigen Chip 4 findet durch eine Spannungsimpulsfolge statt, in der zwei unter­ schiedliche Spannungspegel (16 V und 11 V) die beiden Binär­ werte "0" und "1" und ein dritter Spannungspegel (22 V) die Taktimpulse bezeichnen. Ein Binärpegel ("1") ist bei dem be­ schriebenen Beispiel die Versorgungsspannung. Die Taktimpulse werden direkt oder indirekt über den Prozessor (11) zugeführt. Der Takt wird während der gesamten Übertragung über das An­ schlußpaar 9/10 von der Station vorgegeben, so daß sowohl beim Lesen (Fig. 4) als auch beim Schreiben (Fig. 5) eine Taktver­ riegelung gewährleistet ist.

Wie oben gesagt, sind die elektrischen Hauptkomponenten des mit der Spule bzw. deren Speicherchip 4 kommunizierenden Pro­ zessors 11 in jeder Station die gleichen. Dies gilt auch für ein ggf. von der Behandlungsstation völlig unabhängige Pro­ grammierstation, in der die einzelnen Speicherchips 4 mit den für nachfolgende Behandlungsschritte wesentlichen Informatio­ nen programmiert werden. Die Sollwerteingaben in den Rechner bzw. dessen auf die Behandlung der Spule Einfluß nehmenden Steuerausgänge sind an sich bekannt und daher in Fig. 2 nicht dargestellt.

Fig. 3 zeigt das Blockschaltbild der elektrischen Komponenten auf der Spulenseite, die mit den in Fig. 2 dargestellten elek­ trischen Komponenten zusammenwirken können. Auch hier ist der Eingang gleichzeitig Ausgang, und zwar über die Anschlüsse (Kontaktringe) 7 und 8. Anschluß 7 ist entsprechend dem An­ schluß 9 auf der Stationsseite ein Erdanschluß (Potential Null). Signalanschluß ist der Anschluß 8. Alle in Fig. 3 als Blöcke dargestellten Komponenten 12.....15 sind natürlich mit dem Kontakt 7 als Gegenpol für den Signalanschluß 8 verbunden. Die Stromversorgung 12 wird über den Signalanschluß 8 ge­ speist. Sie ist aktiviert, sobald die in den Fig. 4 und 5 gezeigte Versorgungsspannung a von beispielsweise 11 V zwischen den Anschlüssen 7 und 8 ansteht. Herz des Speicherchips ist ein EEPROM 13, in welchem eine beliebige Anzahl von Informa­ tionsbits entsprechend der Speicherkapazität des EEPROMs ge­ speichert sein kann. Das Adressieren des Speichers 13, dessen Leseansteuerung sowie das Beschreiben der adressierten Spei­ cherzellen erfolgt mit Hilfe des Decodierers 14, der im Falle eines Schreibvorgangs beispielsweise mit der in Fig. 5 darge­ stellten Spannungssignalfolge beaufschlagt ist. Der Decodierer setzt die Schreibbits (im Beispiel 11 V oder 16 V) in Program­ mierbits um, die über die Datenleitung 16 in die adressierte Speicherstelle des EEPROMs eingespeichert werden. Die rechner­ seitig erzeugten Speichertaktsignale werden dem Speicher 13 über eine separate Leitung 17 zugeführt.

Im folgenden wird der Informationsaustausch zwischen dem Pro­ zessor 11 und dem Chip 4 während eines beispielsweise Lese- und Schreibvorgangs anhand der in den Fig. 4 und 5 darge­ stellten Oszillogramme erläutert.

Der Lesevorgang läuft gemäß Fig. 4 in fünf Phasen ab, die in der Zeichnung zwischen den beiden Spannungs- und Stromimpuls­ folgen als Stufen I-V dargestellt sind. Eingeleitet wird der Lesevorgang in der Phase I durch Übertragung eines Chipse­ lect-Signals als Spannungsimpulsfolge 101′. Danach folgt in der Phase II ein Lesecode mit den Bits 1′0′1′0′0′1′1′1′, dem sich die Adresse 65 durch die Bitfolge 0′1′0′0′0′0′0′1′ an­ schließt (die nachgestellten Apostrophe stehen jeweils für einen Trigger- bzw. Taktimpuls). Die nachfolgenden Spannungs­ impulse stellen nur noch den Takt dar. Der Lesetakt läuft, wie oben gesagt, über den Decodierer 14 und die Speichertaktlei­ tung 17 zum EPROM 13. Die aus dem EPROM 13 gelesenen Informa­ tionen - in diesem Falle die Zahl 65 - wird über den Codierer 15 und die Leitung 18 sowie die Kontakte 8 und 10 in den sta­ tionsseitigen Decodierer 22 des Prozessors 11 (galvanisch) übertragen. Vor der Codierung und Übertragung des Inhalts der gelesenen Adresse 65 sendet der Codierer 15 zunächst diejenige Adresse an den Prozessor 11 zurück, aus der die zu lesende Information entnommen wird. Sowohl Adressenrücksendung als auch die Übertragung der Informationsbits geschieht durch Strompegelvariation, die ebenfalls in Zuordnung zu den Phasen I-V in der unteren Impulsfolge der Fig. 4 gezeigt ist. In der Phase IV zeigt die Strompegelvariation die Bitfolge 01000001, d. h. Adresse 65, und in der Phase V dieselbe Bitfolge als Informationsinhalt dieser Speicheradresse (ebenfalls 65).

Im Decodierer 22 (Fig. 2) werden die durch Strompegelvariation codierten Bits des Lesevorgangs in für den Rechner 20 lesbare Form decodiert und über die Leitung 23 zum Rechner 20 übertra­ gen. Letzterer leitet aus den gelesenen Bits die an der Tex­ tilspule durchzuführenden Behandlungsschritte ab und sorgt für deren Abwicklung. Alles nähere ist in der o. g. DE-OS 37 32 367 beschrieben.

Ein Oszillogram des Schreibvorgangs ist in Fig. 5 dargestellt. Der den maßgeblichen Spannungsimpulsen (Fig. 5 oben) zugeord­ nete Stromverlauf über den Anschluß 8 ist für den eigentlichen Schreibvorgang ohne Bedeutung. Der Schreibvorgang beginnt zunächst mit den zuvor anhand des Lesevorgangs der Fig. 4 beschriebenen Impulsfolge, wobei eine beliebige Adresse in Phase III eingegeben werden kann. Diese dem Lesen ent­ sprechende Impulsfolge dient als Code zum Aufheben des ersten Schreibschutzes. Es folgen ein Chip-Select-Signal, ein Pro­ grammieraktivierungssignal (zum Aufheben eines zweiten Schreibschutzes), danach ein erneutes Chip-Select-Signal und sodann für den eigentlichen Schreibvorgang wesentliche Phasen IX, X, XI. In der Phase IX wird der Schreibcode zum Decodierer gesendet, es folgt die Adresse 128 während der Phase X und schließlich die neu zu schreibende Information, das ist im dargestellten Beispiel die Zahl 1.

Als besonders vorteilhaft erweist sich die Stromcodierung bei der Informationsübertragung vom Chip zum Prozessor 11. Durch diese unterschiedliche aber gleichzeitig übertragbare Codie­ rung lassen sich Quittierungsmeldungen, Adreßbestätigungen usw. gleichzeitig mit anderen Datenübertragungen in umgekehr­ ter Richtung über die einzigen Übertragungsstellen 10/8 bzw. 9/7 übertragen. Dadurch kann der Informationsaustausch bei optimalen Kontrollmöglichkeiten verbessert werden.

Die Triggerimpulse werden im Prozessor 11 erzeugt und als Spannungsimpulse über den Anschluß 8 übertragen. Als Kontrolle der ordnungsgemäßen Übertragung aller Triggerimpulse dient ein Antwortimpuls, der vom Codierer 15 über die Leitung 18 zum Anschluß 8 und von dort über den Anschluß 10 zum Decodierer übertragen wird. Wird vom Decodierer nach der Ausgabe eines Triggerimpulses keine den Triggerempfang kennzeichnende Ant­ wort aufgenommen, so erhält der Rechner über die Leitung 23 eine Fehlermeldung.

Der Lesevorgang läßt sich im Prinzip auch durch Umkehr der Signalpolarität der an die Hülsenringe angelegten Spannung auslösen; die Polaritätsumschaltung zur Schreib/Leseerkennung ist jedoch in vielen Fällen zu aufwendig und erschwert vor allem die laufende Quittierung der ordnungsgemäßen Trigger-, Adreß- oder Signalimpulsübergabe.

Die Abnahme der im Speicherchip 4 der einzelnen Spulen bzw. Spulenhülsen 1 gespeicherten Informationen kann über die Schleifkontakte 9, 10 problemlos während des Spulentransports bzw. Spulenvorbeilaufs an der zugehörigen Abnahmestation 2 erfolgen. Dabei können Informationen gelöscht oder hinzugefügt werden. Da nur zwei galvanische Stromübergabestellen zwischen den Kontaktpaaren 8/10 und 7/9 vorhanden sind, ist ein zuver­ lässiger Informationsübergang gewährleistet. Die beiden gal­ vanischen Kontaktpaare sind vorzugsweise an einem Ende der Spulenhülse vorgesehen, so daß eine enge Führung des zugehöri­ gen Spulenendes und dementsprechend fester Kontaktschluß ohne großen mechanischen Aufwand sichergestellt werden können.

Die Anordnung und Ausbildung der hülsenseitigen und stations­ seitigen galvanischen Kontakte unterliegt aber prinzipiell keinen Beschränkungen und läßt sich vielfach variieren. So können die beiden Kontakte auch an entgegensetzten Enden der Hülse beispielsweise unter stirnseitiger Stromübergabe zu Gegenkontakten angeordnet sein.

Auch für die Datenverarbeitung oder Kontrolle der Programmie­ rung oder der vollständigen Wiedergewinnung der gespeicherten Informationen während des Lesevorgangs können herkömmliche Prüfverfahren verwendet werden. So kann beispielsweise im Anschluß an das Beschreiben einer Speicherzelle die dort ge­ speicherte Information zur Kontrolle wieder ausgelesen werden. Die Checksumme aller Speicherinhalte kann auf der höchsten Adresse des EEPROMs abgespeichert werden. Auch kann der Inhalt des Gesamtspeichers zu Kontrollzwecken ausgelesen und nach Bildung der Checksumme mit dem Inhalt der höchsten Speicher­ stelle verglichen werden. Redundante Speicheradressen können mit Kontrollbytes belegt werden. Die Fehlerkontrolle kann also bei der erfindungsgemäßen Anordnung softwaremäßig durchgeführt werden.

Claims (15)

1. Verfahren zur Steuerung der Be- und/oder Verarbeitung einer Textilspule, wobei
der Textilspule ein digitaler Informationsspeicher zuge­ ordnet wird,
in den Informationsspeicher für nachfolgende Behandlungs­ vorgänge, vorgänge relevante digitale Informationen einge­ schrieben werden;
die Textilspule danach in eine Informationsübertragungs­ position gebracht wird, in der eine Kopplung zwischen dem Informationsspeicher und einer zu einer Behandlungsstation gehörigen Informationsverarbeitungseinrichtung hergestellt wird;
Informationen aus dem Informationsspeicher abgefragt werden; und
die Textilspule in Anhängigkeit von diesen Informationen Be- und/oder Verarbeitungsschritten unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die binären Informationen seriell codiert und zwischen Textilspule und Informationsverarbeitungseinrichtung in beiden Richtungen über zwei galvanische Übergabestellen (Kontakte) übertragen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Informationsübertragung zwischen Informationsverarbei­ tungseinrichtung und Textilspule durch ein Impulspaket akti­ viert wird, das mit einem Codewort und einer Adresse beginnt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der der Spule zugeordnete Speicher von der Informations­ verarbeitungseinrichtung getaktet und mit Strom versorgt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Informationsverarbeitungseinrichtung zur Textil­ spule übertragenen binären Informationen durch Variation des Versorgungsspannungspegels codiert werden.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der extern erzeugte Takt durch Spannungsimpulse zur Textilspule übertragen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktspannungsimpulse auf einem deutlich höheren negativen oder positiven Potential sind als die Potentiale der der In­ formationsübertragung dienenden Binärwerte.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die beiden Binärwerte der aus dem Spulen­ speicher gelesenen Bits auf verschiedene Strompegel gebracht und danach zur Informationsverarbeitungseinrichtung übertragen werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Speicherstelle nach ihrem Beschreiben zur Kontrolle wieder ausgelesen wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mit jedem n′ten Taktimpuls spulenseitig ein Antwortsignal ausgelöst und als Quittung an die Informations­ verarbeitungseinrichtung übertragen wird und daß bei Ausblei­ ben einer Taktimpulsquittung ein Fehlersignal ausgelöst wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Summe aller Speicherinhalte auf eine vorgegebene Adresse im Spulenspeicher abgespeichert wird, daß der gesamte Informationsspeicher in der Informationsübertra­ gungsposition der Textilspule in die Informationsverarbei­ tungseinrichtung eingelesen und mit dem Inhalt der vorgege­ benen Speicherstelle verglichen wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die letzten Bits der von der Informations­ verarbeitungseinrichtung zur Textilspule übertragenen Signale beim Lesevorgang als Triggerimpulse verwendet werden.

12. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede Textil­ spule (1) und die Informationsverarbeitungseinrichtung jeweils mit Seriencodierern (15, 21) versehen sind und daß jede Tex­ tilspule (1) zwei von außen zugängliche und elektrisch ge­ trennte Kontaktelemente (7, 8) aufweist, die über eine Deco­ dierschaltung (14) mit einem programmierbaren digitalen In­ formationsspeicher (13) gekoppelt sind.

13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der digitale Informationsspeicher (13) mit einer Stromversor­ gung (12) und einer Codierschaltung (15) gekoppelt ist und daß die Stromversorgung und die Codierschaltung an wenigstens einen (8) der Kontaktelemente (7, 8) angebunden sind.

14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Codierschaltung als Strompegel-Codierschaltung (15) ausge­ bildet ist und die beiden Binärwerte auf unterschiedliche Strompegel codiert.

15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung so getroffen ist, daß die Stromversorgung der Textilspule (1) von der Spannung an den beiden Kontaktringen (7, 8) abgeleitet ist.