DD218490A1 - MICRORECHNER CONTROL UNIT FOR THE ACTUATORS OF KNITTING MACHINES, ESPECIALLY FLAT KNITTING MACHINES - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Mikrorechnersteuereinheit fuer die Stellantriebe von Strickmaschinen, insbesondere Flachstrickmaschinen, mit einem Mikrorechner, dessen Peripherie durch die zu steuernden Stellglieder, den Steuerverstaerker, den Impulsgeber und Impulsformer gebildet wird. Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Mikrorechnersteuerung zu vereinfachen, den Einsatz preisguenstigerer Mikrorechner zur Steuerung von Strickmaschinen, bei gleichzeitiger Senkung des Softwareaufwandes zu ermoeglichen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Steuerung bzw. Regelung bestimmter Stellantriebsfunktionen weitestgehendst unabhaengig von der CPU des Mikrorechners auszufuehren. Erfindungsgemaess sind zwischen dem Mikrorechner und seiner Peripherie ein Mikroprogrammsteuerwerk mit einem Festwertspeicher, der ein Mikrosteuerprogramm fuer die Stellantriebe enthaelt sowie einer Torschaltung so geschaltet, dass das Datenregister des Mikrorechners ueber einen zusaetzlichen Datenbus mit der Torschaltung verbunden ist, an diese Torschaltung weiterhin ein Zweig der Taktleitung des Impulsgebers und ein anderer Zweig dieser Taktleitung an den Adressbus des Mikroprogrammsteuerwerkes geschaltet sind.The invention relates to a microcomputer control unit for the actuators of knitting machines, in particular flat knitting machines, with a microcomputer whose periphery is formed by the controlled actuators, the Steuerverstaerker, the pulse generator and pulse shaper. The aim of the invention is to simplify the microcomputer control, to enable the use of cheaper microcomputer for controlling knitting machines, while reducing the software cost. The object of the invention is to carry out the control or regulation of specific actuator functions as far as possible independent of the CPU of the microcomputer. According to the invention, a microprogram control unit with a read-only memory containing a microcontroller for the actuators and a gate so connected between the microcomputer and its periphery that the data register of the microcomputer is connected via an additional data bus to the gate, to this gate further a branch of the clock line the pulse generator and another branch of this clock line are connected to the address bus of the microprogram control unit.
Description
Mikrorechnersteuereinheit für die Stellantriebe von Strickw maschinen, insbesondere Flachstrickmaschine*!Microcomputer control unit for the actuators of knitting machines, in particular flat knitting machine *!
Die Erfindung betrifft eine Mikrorechnersteuereinheit für die Stellantriebe von Strickmaschinen, insbesondere Flachstrickmaschinen, mit einem Mikrorechner, dessen Peripherie durch die zu steuernden Stellglieder, den Steuerverstärker, den Impulsgeber und Impulsformer gebildet wird·The invention relates to a microcomputer control unit for the actuators of knitting machines, in particular flat knitting machines, having a microcomputer whose periphery is formed by the actuators to be controlled, the control amplifier, the pulse generator and pulse shaper.
Aus der DE-OS 2 301 847 ist eine elektronische Steuerung einer Flachstrickmaschine mit Hilfe eines Mikrorechners bekannt· Bei dieser Maschine erfolgt die Steuerung oder Regelung aller Stellglieder über die CPU, &±e 2u diesem Zweck in bekannter Betriebsweise, das in ihren Speichern enthaltene Steuerprogramm bzw· die Musterdaten verarbeitet, zwischenspeichert und entsprechend den ständig von der CPU verarbeiteten Maschinen- und Markierimpulsen über Multiplexer und Magnetverstärker an die Stellantriebe ausgibt.From DE-OS 2,301,847, an electronic control of a flat knitting machine with the aid of a microcomputer is known · In this machine, the control or regulation ± e 2 is carried out of all the actuators on the CPU, and u for this purpose in a known mode of operation that is included in their memories Control program or the pattern data is processed, cached and outputs according to the constantly processed by the CPU machine and Markierimpulsen via multiplexer and magnetic amplifier to the actuators.
Bei dieser Mikrorechnersteuerung sind die CPU sowie die Speicher des Mikrorechners ständig in die Steuerung bzw» Regelung der Stellantriebe einbezogen. Da bei Strickmaschinen eine Vielzahl von Stellantrieben, dazu noch mit einer hohen Taktfrequenz zu steuern bzw· zu regeln sind, ist diese Steuerung bisher nur mitIn this microcomputer control, the CPU and the memory of the microcomputer are constantly involved in the control or »regulation of the actuators. Since in knitting machines a large number of actuators, in addition to a high clock frequency to control or regulate, this control is so far only with
27. ML 1983*10844127. ML 1983 * 108441
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verhältnismäßig kostenaufwendigen Mikrorechnern und einem hohen Softwareaufwand möglich· ' .relatively expensive microcomputers and a high software cost possible · '.
Das Ziel der Erfindung besteht'darin, die Mikrorechnersteuerung zu vereinfachen, den Einsatz kostengünstiger Mikrorechner zur Steuerung von Strickmaschinen, bei gleichzeitiger Senkung des Softwareaufwandes zu ermöglichen·The aim of the invention is to simplify the microcomputer control, to enable the use of cost-effective microcomputers for controlling knitting machines, while at the same time reducing the cost of software.
- Darlegung des Wesens der Erfindung - Presentation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Steuerung bzw. Regelung bestimmter Stellantriebsfunktionen weitestgehendst unabhängig von der CPU des Mikrorechners auszuführen·The object of the invention is to carry out the control or regulation of certain actuator functions as far as possible independently of the CPU of the microcomputer.
Erfindungsgemäß sind-zwischen dem Mikrorechner und seiner Peripherie ein Mikroprogrammsteuerwerk mit einem Festwertspeicher, der ein Mikrosteuerprogramm für die Stellantriebe enthält sowie einer Torschaltung so geschaltet, daß das Datenregister des-Mikrorechners über einen zusätzlichen Datenbus'-mit der Torschaltung verbunden ist, an die Torschaltung weiterhin ein Zweig der Taktleitung des Impulsgebers und ein anderer Zweig der Taktleitung an den Adreßbus des Mikroprogrammsteuerwerkes geschältet sind*According to the invention are between the microcomputer and its periphery a microprogram control unit with a read-only memory containing a microcontroller for the actuators and a gate connected so that the data register of the microcomputer is connected via an additional data bus' with the gate, continue to the gate one branch of the pulse line of the pulse generator and another branch of the clock line have peeled off to the address bus of the microprogram control unit *
Ausführungsbeispiel . Embodiment .
An Hand eines Ausführungsbeispiöles soll die Erfindung.näher erläutert werden. Die dargestellte Figur zeigt ein Blockschaltbild eines Ausschnittes der Steuerung einer Flachstrickmaschine« Die 'Zentrale Verarbeitungseinheit (ZVE) 1 des ' Mikrorechners 2 ist' über den Mikrorechnerbus 3 mit dem Speicher verbunden« Der Speicher 4 besteht in bekannter Weise aus einem ROM, der als Programmspeicher für den Rechner dient und aus dem RAM, der das Musterprogramm speichert* Der Transport der, Daten-,. Adreß-. und Steuerinformationen erfolgt über den Mikrorechnerbus 3* 'Der Mikrorechnerbus 3 ist weiterhin mit dem Steuerregister 5 und dem Datenregister 6 verbunden* Steuerregister 5 und Datenregister 6 dienen als Schnittstelle zwischen dem Mikrorechner 2 und dem With reference to a Ausführungsbeispiöles the invention will be explained in more detail. The figure shown shows a block diagram of a section of the control of a flat knitting machine. The central processing unit (ZVE) 1 of the microcomputer 2 is connected to the memory via the microcomputer bus 3. The memory 4 consists in known manner of a ROM, which is stored as a program memory serves for the computer and from the RAM, which stores the sample program * The transport of, data,. Address. and control information is provided via the microcomputer bus 3 * 'The microcomputer bus 3 is further connected to the control register 5 and the data register 6 * control register 5 and data register 6 serve as an interface between the microcomputer 2 and the
Mikroprogrammsteuerwerk (Automat) 7. Dieses Mikroprogramm- * Steuerwerk 7 besteht aus dem. Pestwertspeicher (ROM) 8, der das Programm des Mikroprogrammsteuerwerkes 7 enthält sowie ·. aus der Torschaltung 9. In den Adreßbus 10.des Mikroprogrammsteuerwerkes 7 münden die Steuerleitungen 11 aus dem Steuerregister 5 ä.es Mikrorechners 2. Der Adreßbus 10 setzt sich aus dem Rückführungsbus 12, den Taktleitungen 13 und der Steuerleitung 11 zusammen und mündet in den Pestwertspeicher 8« Zur Voreinstellung des Mikroprogrammsteuerwerks 7 mit einem programmgemäßen Soll-Wert für die Ausgabe der Stellinformation an den Stellantrieb ist das Datenregister β über den Datenbus mit der Torschaltung 9 verbunden* An die Torschaltung 9 ist der Datenbus 15 des Mikroprogrammsteuerwerkes 7 sowie die TaktleitungMikroprogrammsteuerwerk (Automat) 7. This microprogram * control unit 7 consists of the. Pest value memory (ROM) 8, which contains the program of the microprogram control unit 7, and ·. from the gate 9. In the address bus 10.des Mikroprogrammsteuerwerkes 7 open the control lines 11 from the control register 5 Ä.es microcomputer 2. The address bus 10 is composed of the return bus 12, the clock lines 13 and the control line 11 and flows into the Pestwertspeicher 8 "For presetting the microprogram control unit 7 with a program-specific desired value for the output of the control information to the actuator, the data register β is connected via the data bus to the gate 9 * to the gate 9, the data bus 15 of the microprogram control unit 7 and the clock line
16 geschaltet» Die Taktleitungen 13,16 sind zusammengefaßt mit der Taktleitung 17» Die Ausgangsleitungen der Torschaltung 9 bilden den Steuerbus 18 des Mikroprogrammsteuerwerkes 7· Das ., Interrupt- und Havariesignal ist über die Leitung 19 an das Steuerregister 5 des Mikrorechners 2 geschaltet· Das Mikroprogrammsteuerwerk 7 wird durch die Ausgangsleitung 20 und die Taktleitung16 »The clock lines 13,16 are combined with the clock line 17» The output lines of the gate 9 form the control bus 18 of the microprogram control unit 7 · The., Interrupt- and emergency signal is connected via the line 19 to the control register 5 of the microcomputer 2 · Das Microprogram controller 7 is connected through the output line 20 and the clock line
17 mit der Peripherie 20 ♦ verbunden. Die Peripherie besteht aus dem Stellantrieb 21, der über die Ausgangsleitung 20, dem Regelverstärker 22 (ein üblicher Leistungsverstärker) und die Ausgangsleitung 23 durch das Mikroprogrammsteuerwerk 7 a&steuer-17 connected to the periphery 20 ♦. The periphery consists of the actuator 21, which via the output line 20, the control amplifier 22 (a conventional power amplifier) and the output line 23 through the microprogram control 7 a & tax-
C bar ist. Zur "Ermittlung des Ist-Taktwertes der Stellantriebsbewegung ist der Stellantrieb 21 über eine an sich bekannte. Kupplungsstrecke 24 mit einem handelsüblichen Impulsgeber 25 verbunden· Dieser bildet aus den Stellantriebsfunktionen die entsprechenden elektrischen Signale, welche auf den Ausgängen des Impulsgebers 25 liegen· Der Stellantrieb 21 kann bei einer Flachstrickmaschine bspw. der mit einer hohen Taktfrequenz betriebene Steuermagnet für die Einzelnadelaüswahl sein. Der Impulsgeber 25 ist über die Impulsgeberausgänge 26 mit dem Impulsformer 27 verbunden. An den.Impulsformer 27 ist die bereits beschriebene Taktleitung 17 geschaltet. C is bar. To "determine the actual tact value of the actuator movement of the actuator 21 is connected via a known coupling section 24 with a commercially available pulse generator 25 · This forms from the actuator functions, the corresponding electrical signals which are on the outputs of the pulse generator 25 · The actuator 21st the driven at a high clock frequency control magnet for the Einzelnadelaüswahl may, for example a flat knitting machine. in. the pulse generator 25 is connected via the pulse encoder outputs 26 to the pulse shaper 27. an den.Impulsformer 27, the clock line 17, already described, is connected.
Bei Betrieb verarbeitet der Mikrorechner 2 das Steuerprogramm aus dem ROM und die Musterdaten aus dem RAM zur Steuerung der Flachstrickmaschine. Dabei erfolgt über das zwischen dem Mikrorechner 2 und der Peripherie 20· geschaltete Mikroprogramm-In operation, the microcomputer 2 processes the control program from the ROM and the pattern data from the RAM for controlling the flat knitting machine. In this case, via the microprogram connected between the microcomputer 2 and the periphery 20.
Steuerwerk (Automat) 7 die Steuerung des Stellantriebes 21· Hierzu werden vom Mikrorechner in bekannter Weise über den Mikrorechnerbus 3 Adreß-, Steuer- und Dateninformationen geschalten, über den Mikrorechnerbus 3 werden der Speicher 4, Steuerregister 5 und Datenregister β adressiert· In das Datenregister 6 werden programmgemäß bei Beginn eines Arbeitszyklus der Flachstrickmaschine die binären Stellinformationen eingegeben, die über den Datenbus 14 der Torschaltung 9 zugeleitet und hier zwischengespeichert werden, um damit das Mikroprogrammsteuerwerk 7 auf einen bestimmten Sollzustand einzustellen* Dieser Sollzustand gewährleistet die mit dem ladeltakt synchrone Ausgabe des Stellsignals an den Stellantrieb· Der Impulsgeber erzeugt in bekannter Weise eine dem Nadeltakt entsprechende konstante Anzahl von Impulsen» Diese Impulse, die:cder Schlittenlauf-. " richtung entsprechend gerichtet sind,, werden im Impulsformer 27 durch Triggerung geformt und über die Taktleitungen 17;16 der Torschaltung 9 bzw* über die Taktleitungen 17;13 dem Pestwertspeicher 8 zugeführt· Der in die Torschaltung 9 gelangende Impuls bewirkt deren Durchschaltung und die Ausgabe der zwischengespeicherten Informationen auf den Steuerbus 18· Dieser Steuervektor im Steuerbus 18 enthält in seinen einzelnen Bitstellen die .Singangsstellinformationen für den Stellantrieb, desweiteren den Zustandsvektor sowie das Interrupt- und Havariesignal, welches über die Leitung 19 in das Steuerregister 5 geführt wird· Der Zustandsvektor wird über den Rückführungsbus 12 zusammen mit dem Taktimpuls in den Adreßbus 10 geleitet· Die Taktinformationen und die vom Steuerregister 5 über die Seaerleitung 11 gegebenen Inffrmationen ergeben den Eingangsvektor· Eingan'gsvektor und Zustandsvektor ergeben die Aüxease des Folgezustandes und die des Ausgangsvektors im Datenbus 15 nach einem dem Festwertspeicher 8 eingegebenen Mikrosteuerprogramm für die Stellantriebe 21· Der Ausgangsvektor und die Folgezustandsadresse liegen auf dem Datenbus 15 und werden durch einen Taktimpuls in der Taktleitung 16 in die Torschaltung 9 übernommen und dort bis zur Übernahme einer Folgeinformation bzw* einer Ueueinstellung durch den Mikrorechner 2 über das,Datenregister 6 und den Datenbus 14 zwischengespeichert· Das Durchschalten des Ausgangsvektors und desControl unit (automaton) 7 Control of the actuator 21 For this purpose the microcomputer switches in a known manner via the microcomputer bus 3 address, control and data information, via the microcomputer bus 3 the memory 4, control register 5 and data register β are addressed · In the data register 6, according to the program, at the beginning of a working cycle of the flat knitting machine the binary control information is input, which is fed via the data bus 14 of the gate 9 and cached here to set the microprogram control unit 7 to a specific target state * This target state ensures synchronous with the charging cycle output of the control signal to the actuator · The pulse generator generates in a known manner a needle clock corresponding to the constant number of pulses »These pulses, the: cder Schlittenlauf-. are directed in the pulse shaper 27 by triggering and via the clock lines 17, 16 of the gate 9 and * via the clock lines 17, 13 fed to the accumulation memory 8. The pulse entering the gate 9 causes their switching through and the output the cached information on the control bus 18 · This control vector in the control bus 18 contains in its individual bit positions the actuator input control information, the state vector, and the interrupt and emergency signal which is fed to the control register 5 via the line 19. The state vector becomes The clock information and the inffrmations given by the control register 5 via the line 11 provide the input vector. The input vector and the state vector give the output state of the next state and that of the output vector in the data bus 15 after a read-only memory 8 microcontroller for the actuators 21 · The output vector and the following state address are on the data bus 15 and are taken by a clock pulse in the clock line 16 in the gate 9 and there to take over a sequence information or * a Ueueinstellung by the microcomputer 2 is buffered via the data register 6 and the data bus 14. The switching through of the output vector and of the
Polgezustandsvektors durch die Torschaltung 9 erfolgt im Takt dar über die Taktleitung 16 eingeleiteten Taktimpulse. Damit wird eine Synchronisierung des Steuervorganges des Stellantriebes 21 mit dem Mikroprogrammablauf gewährleistet· Bestimmte Bits des Steuervektors im Steuerbus 18 bewirken eine positive oder negative Nachregelung des Stellantriebes 21 auf den voreingestellten Soll-Wert. Ein weiteres Bit des Steuervektors dient der Rückmeldung bestimmter Zustände an das Steuerregister 5 des Mikrorechners 2. Polgezustandsvektors by the gate circuit 9 takes place in time via the clock line 16 introduced clock pulses. This ensures a synchronization of the control process of the actuator 21 with the microprogram sequence · Certain bits of the control vector in the control bus 18 cause a positive or negative readjustment of the actuator 21 to the preset target value. Another bit of the control vector is used to return certain states to the control register 5 of the microcomputer 2.
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