DE69022035T3

DE69022035T3 - Anordnung für die steuerung und/oder überwachung, an erster stelle von fadenzufuhrvorrichtungen/fadenzufuhrfunktionen in oder auf einer textilmaschine.

Info

Publication number: DE69022035T3
Application number: DE69022035T
Authority: DE
Inventors: Lars-Berno Fredriksson
Original assignee: Iro AB
Current assignee: Iro AB
Priority date: 1989-02-16
Filing date: 1990-02-15
Publication date: 1999-10-07
Anticipated expiration: 2010-02-16
Also published as: JPH04503380A; DE69023490D1; CZ285439B6; SE8900534D0; EP0458874B1; JP2995270B2; DE69022035T2; JP3000389B2; JPH04503980A; US5285821A; KR0152061B1; EP0458856B1; DE69022036D1; EP0458856A1; DE69022036T2; KR920701879A; DE69023490T2; EP0458875A1; EP0458874A1; WO1990009475A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die EP-A2-0 302 364 bezieht sich auf ein computerisiertes Steuerungs- und Überwachungssystem für eine Textilmaschine wie eine Webmaschine. Ein Hauptcomputer kommuniziert mit einem von mehreren parallelen PCs, die mit Kontrollern der Textilmaschine verbunden sind. Datenblöcke für Komponenten der Textilmaschine werden vom Hauptcomputer über die PCs in die Kontroller geladen. Diese Komponenten und eine Vielzahl von Sensoren, die in der Textilmaschine angeordnet sind, kommunizieren über Daten- Sammel-Terminal-Einheiten mit den PCs. Die Anordnung gestattet der Textilmaschine einen vom Hauptcomputer und dem Netzwerk unabhängigen Betrieb. Der Betriebsstatus der Textilmaschine wird durch die überwachenden PCs gesammelt. Spezifische Daten, die für den Betrieb und die Steuerung der Textilmaschine verwendet werden, können über die Kontroller eingegeben werden.
Die EP-A-0 278 802 erläutert ein kommandierendes und schützendes computerisiertes System für ein industrieelles Verfahren. Eine überwachende Einheit kommuniziert mit einer programmierbaren Einheit, die das Verfahren über eine kommandierende und schützende Einheit und mittels eines ersten Kommunikationspfades für einfachere Nachrichten steuert. Gleichzeitig kommuniziert die überwachende Einheit mit den kommandierenden und schützenden Einheiten auf einem zweiten Übertragungspfad für etwas komplexere Nachrichten. Über die Transmissionspfade wird auf einer bidirektionalen Basis kommuniziert.
In einer Textilmaschine wie einer Webmaschine werden standardisierte Verbindungsarten gebraucht. Das jeweilige computerisierte überwachende und steuernde System soll in der Lage sein, rasch und funktionell zuverlässig mit kurzen Reaktionszeiten und auf einer Echtzeit-Basis zu arbeiten.
Es ist eine Aufgabe in der Erfindung, in einem solchen computerisierten System eine Nachrichtentransmission zu erreichen, die genau und mit einer solchen Geschwindigkeit stattfindet, daß in dem System auftretende Vorfälle ausreichend rasch an den Stellen festgestellt werden, an denen auf die aufgetretenen Vorfälle zu reagieren ist.
In einer Vorrichtung gemäß der Erfindung ist jede Einheit mit einer Anschluß-Verbindung verbunden, die Teil des Netzwerks ist und in der die Nachrichtenübertragung innerhalb des Systems seriell und digital stattfindet. Die Nachrichtenübertragung besteht aus Nachrichtentypen, die mit unterschiedlichen Prioritäten geordnet sind. Die Einheiten und die Verbindungen sind so ausgebildet und angeordnet, daß sie bei der Nachrichtenübertragung diskriminieren und eine Übertragungszeit von maximal 2,0 ms für wenigstens drei unterschiedliche Nachrichten für eine schließlich zwischen den betroffenen Einheiten oder einer betroffenen Einheit und anderen Kommunikationsteilen innerhalb des Systems übertragene Nachricht garantieren. Diese Nachrichten repräsentieren Auslösesignale, die ausgewählten Funktionen oder Textilmaschinenfunktionen beifügbar sind. Zeitkritische Nachrichten werden nicht durch andere, weniger wichtige Nachrichten behindert. Jede Nachricht ist relativ kurz. Eine wichtige Nachricht wird nicht durch eine lange unwichtige Nachricht behindert. Fehler werden mit Hilfe von Paritätsbits und Steuerbits herausgefunden, die Teil der Nachrichten sind. Ein digitales Kommunikationsprotokoll mit standardisierten Charakteristika kann verwendet werden. Dies eröffnet die Möglichkeit, daß jeder Teil der Ausstattung mit jedem anderen Teil verbunden werden kann. Ein gemeinsamer Verbindungstyp wird für alle Typen der hier betroffenen Ausrüstung vorgeschlagen. Ein Input und ein Output werden auf diese Weise erreicht, in denen die Varianten durch unterschiedliches Kodieren und Interpretieren der seriell übertragenen Daten gebildet werden.
Die Priorisierung berücksichtigt die Tatsache, daß zwischen den Einheiten Informationen zu übertragen sind. Diese Übertragung findet via die serielle Verbindung als ein zeitlich asynchroner Prozeß statt. Kollisionen zwischen gleichzeitigen Übertragungen der Einheiten werden vermieden durch die Priorisierung. Zwei logische Levels werden benutzt, von denen eines dominant und das andere nicht dominant ist. Unabhängig davon, wie viele übertragende Einheiten ein nicht dominantes Bit übertragen, wird ein dominantes Bit empfangen, sobald eine Einheit zur gleichen Zeit ein dominantes Bit überträgt. Startet eine Einheit eine Übertragung, dann wird dies innerhalb einer vorbestimmten Teilzeit durch alle angeschlossenen Einheiten festgestellt. Jede Einheit unterbricht sofort ihre Übertragung, wenn sie feststellt, daß die Übertragungsstrecke durch eine Einheit belegt ist, die ein dominantes Bit überträgt, während die feststellende Einheit selbst ein nicht dominantes Bit übertragen möchte.
Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen enthalten.
Ausführungen solcher Vorrichtungen werden nachstehend mit Hilfe der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltschnittbild eines Teils einer Webmaschine mit einem Steuer- und Überwachungssystem,
Fig. 2 einen ersten Typus einer Nachricht,
Fig. 3 einen weiteren Typus einer Nachricht,
Fig. 4 in Form eines Blockdiagramms den Anschluß mehrerer Einheiten an die Verbindungseinrichtung,
Fig. 5 bis 7 in Diagrammform Signalzüge,
Fig. 8 in Form eines Blockdiagramms unterschiedliche Ausbildungen von Einheiten,
Fig. 9 als Blockdiagramm eine Webmaschine,
Fig. 10 ein Blockdiagramm eines Computersystems einer Flachstrickmaschine,
Fig. 11 perspektivisch den Anschluß eines Computersystems an eine KETTEN-Maschine,
Fig. 12 eine mit einem Ausführungselement zusammenarbeitende Einheit,
Fig. 13 eine Mehrzahl von Einheiten und ausführenden Elementen gemäß Fig. 12, die an eine digitale und serielle Verbindung angeschlossen sind,
Fig. 14 prinzipiell eine Dobby-Maschine (Schaftwebmaschine) mit einem Computersystem,
Fig. 15 diagrammartig die Steuerung eines Schaftes, ähnlich wie in Fig. 9, und
Fig. 16 schaubildlich die Verbindung von Einheiten und Ausführungselementen gemäß Fig. 15 mit einer Kommunikationsleitung für die serielle und digitale Übertragung.
Die Erfindung wird zunächst erläutert zum Steuern von Fadenlieferelementen in einer Textilmaschine. Ein System steuert die Fadenlieferelemente einer Textilmaschine, z. B. einer Webmaschine zum Weben eines freien Musters (MultiColor-Weben). Mit einer variablen Geschwindigkeitsteuerung des Fadenaufwickelelementes jedes Lieferelementes wird sichergestellt, daß alle Lieferelemente sich einen Fadenvorrat des von einer Fadenbereitstellungsspule abgezogenen Fadens bilden, der ausreichend groß, um in jedem Moment einen Fadenverbrauch zu erlauben, der durch das Webmuster bestimmt ist, das in einem Steuerelement gespeichert oder programmiert ist.
Das System ist ferner in der Lage, die maximale Geschwindigkeit bzw. Drehzahl der Fadenlieferelemente vorzugeben. Alle Fadenlieferelemente geben Informationen ab, die sich auf ihren eigenen Fadenverbrauch beziehen, und zwar an eine Zentraleinheit an der Webmaschine. Diese Zentraleinheit addiert die berichteten Fadenverbrauchswert und berechnet daraus den maximalen Gesamtfadenverbrauch. Da während eines Muster-Rapports keines der Fadenlieferelemente einen höheren Verbrauch haben kann als der Gesamtverbrauch, kann den Gesamtverbrauch als ein Grenzwert benutzt und an die Elemente zurückübertragen werden.
In Fig. 1 ist eine Textilmaschine 1 als Webmaschine oder Strickmaschine vorgesehen. Mittels eines überwachenden Computersystems 2 sind verschiedene Funktionen der Maschine steuerbar und überwachbar. Die Verbindungen zwischen dem System 2 und der Maschine 1 sind bei 3 und 4 angedeutet. Mit der Maschine 1 sind Fadenlieferelemente 5,6,7,8 verbunden.
Jedes Fadenlieferelement besitzt elektrische Anschlußteile 5a, 6a, 7a, 8a und eine zugeordnete Funktionssteuereinheit 9,10,11 und 12. Die Einheiten können physikalisch nahe bei oder im Fadenlieferelement angeordnet sein. Jede Einheit umfaßt wenigstens einen Mikrocomputer (oder einen leistungsfähigen digitalen Schaltkreis) 13,14 für eine serielle Schnittstellensteuerung und die Verarbeitung eines seriellen Bitflusses. Speicherkreise 15 (RAM, ROM) und ein Zeitgeberschaltkreis 16 sind ebenfalls eingeschlossen. Es können auch Schaltkreise für Zeitlogik, Fehlerverarbeitung und dergleichen vorgesehen sein. Über einen Kommunikationsport 17 können Einlese- und Ausleseelemente über Anschlüsse 18 zum Eingeben und Auffinden von Informationen angeschlossen sein. Jede Einheit umfaßt einen zweiten Mikrocomputer 19 zum Durchführen des Betriebs und/oder zur Überwachung des Lieferelementes. In diesem zweiten Mikrocomputer können für eine optimale Steuerung und die Überwachung jedes Lieferelementes über den Anschluß 20 Berechnungen ausgeführt werden. Der zweite Mikrocomputer 19 weist periphere Komponenten auf, wie die Speicherschaltkreise 21, Kommunikationsschaltkreise 22 und dergleichen. Die jeweilige Anschlußschnittstelle umfaßt A/D und DIA Schaltkreise, Kommunikationsterminale, Puls- Outputs, etc.. Der zweite Mikrocomputer 19 kann in die Einheit 9 integriert sein oder alternativ eine getrennte Einheit konstituieren. Es kann auch eine Verbindung des zweiten Mikrocomputers 23 mit einem getrennten Kommunikationssteuerteil 24 vorgesehen sein, wobei der Teil 24 ohne den zweiten Mikrocomputer 19 ausgebildet ist und mit dem zweiten Mikrocomputer 23 über eine Verbindungsschnittstelle 25 für eine parallele Kommunikation kommuniziert. Die Einheiten 9-12 können mit identischen Anschlußschnittstellen ausgebildet sein, um individuell austauschbar zu sein. Jede der Einheiten kann auf diese Weise den Platz einer anderen Einheit einnehmen, zumindest nach einer geringfügigen Um- oder Einstellung.
Die Einheiten 9-12 und das System 2 sind an eine zweiadrige Anschlußverbindung 26, 27 für serielle Nachrichtenübertragung angeschlossen. Das System 2 kann wenigstens einen Steuercomputer 28 als überwachenden Computer für die Einheiten 9-12 aufweisen, die dann als Sklaven fungieren. Bidirektionale oder unidirektionale Nachrichtenübertragungen zwischen dem Steuercomputer und den Einheiten oder unter den Einheiten sind mit Pfeilen 29-38 symbolisiert. Die unterschiedlichen Computersysteme können parallel oder mit einem überwachenden bzw. untergeordneten System arbeiten. Jede Einheit kann mit mehr als einem Teil 13 ausgestattet sein, wobei jeder Teil 13 mit der Anschluß-Verbindung verbunden ist, um die fragliche Einheit zu beeinflussen. Zwei, beispielsweise über die Hauptverbindung verbundene, Einheiten können auch intern kommunizieren.
Die Einheiten sind mit der digitalen Anschlußverbindung 26, 27 (Datenbus) über Anschlußelemente 39 verbunden werden, die ein Paar Schrauben sein können. Ein Nachrichtenaustausch kann mit Nachrichten verschiedenen Typs stattfinden. Der Bitstrom, der zwischen den Einheiten oder zwischen den Einheiten und dem Steuerelement(en) in dem digitalen Datenbus durchgeführt wird, ist in den genannten Nachrichten angeordnet, von denen ein Nachrichtentyp ein Datenfeld und einen Rahmanteil umfaßt. Der Rahmen kann mit Markierungen oder für die Einheiten vorgesehenen Adressen ausgeführt werden. Jede Einheit empfängt und speichert die ihr im System zugewiesene Adresse. Alternativ kann das System mit einer bestimmten Reihenordnung für die Einheiten operieren. Mit einem überwachenden Computer 28 kann das System mit einer Anlaufphase und einer Arbeits- oder Betriebsphase arbeiten. In der Anlaufphase werden Steuerinformationen zum Auswählen von Funktionen ausgegeben, z. B. in Abhängigkeit von einem programmierten oder ausgewählten Webmuster. In der Arbeits oder Betriebsphase werden Funktionen diagnostiziert, überwacht und für eine optimale Funktionsausführung und dergleichen gesteuert und durchgeführt. Die Fadenmenge kann gemessen werden, die Fadenspannung läßt sich überwachen, und dergleichen. Die Lieferelemente können mit einer Rückführfunktion betrieben werden, z. B. zum Steuern einer Stopelementfunktion für die Fadenbemessung bzw. das Zurückhal ten bzw. Abwickeln von Windungen des Fadens von der Speichertrommel des Lieferelementes.
Wenigstens zwei Nachrichtentypen werden benutzt, von denen ein Nachrichtentypus Priorität über andere Nachrichtentypen in der digitalen seriellen Anschlußverbindung hat. Fig. 2 verdeutlicht einen ersten Typus 40 einer Nachricht mit einem Rahmenteil mit der gleichen Länge L wie die Nachricht selbst. Der Rahmen ist zusammengesetzt aus unterschiedlichen Feldern, z. B. einem Startfeld 40a, einem Prioritätsfeld 40b, einem Steuerbitfeld 40c, einem Totalsteuerfeld 40d und Bestätigungs- und Vervollständigungsfeldern 40e und 40f. Der Inhalt des Prioritätsfeldes bestimmt die Prioritätsordnung der Nachricht. Alle in der Anschlußverbindung auftretenden Nachrichten sind in bezug aufeinander mit Rangstufen geordnet. Augenblickliche Nachrichten 40 (Auslösesignale) haben die höchste Priorität. Normale Kommunikationsnachrichten besitzen Prioritäten entsprechend ihrem zeitlichen Erfordernis. Schußsignale, Fadenbruchsignale, Fadenankunftssignale, Lieferelementwe-chselsignale und dergleichen haben die höchste Priorität. Informationen bezüglich der Langzeitfunktionellen Arbeit der Textilmaschine haben niedrigere Prioritäten.
Ein zweiter Nachrichtentypus 41 (Fig. 3) hat im Prinzip die gleiche Ausbildung wie der Nachrichtentypus 40. Die Nachricht 41 besitzt ein Datenfeld 41a. Der Rahmen der Nachricht 41 besteht aus Feldern 41b und 41c. Das Datenfeld 41a enthält Informationen, die zwischen den Einheiten übertragen werden.
Die Kommunikationsübertragung arbeitet bei der Prioritätsauswahl Bit-synchron. Die Nachrichten haben relativ kurze Längen L und L'. Eine Nachricht niedrigeren Ranges behindert zu keiner Zeit eine Nachricht höheren Ranges im Falle einer Übertragung einer Nachricht niedrigen Ranges, sobald eine Einheit mit einer höher rangierenden Nachricht Zutritt zu der Anschlußverbindung beansprucht. Die Nachrichtenlänge L' kann in einem Bereich einer Größe zwischen 0,05 und 0,1 ms bei einer Bitgeschwindigkeit von 1 Mbit/s gewählt werden. Die Zwischenabstände a, a', b sind jeweils mit großer Genauigkeit festgelegt. Bit- Geschwindigkeiten von 1 Mbit/s oder mehr, z. B. 4 Mbit/s, werden benutzt. Zwei verschiedene logische Levels können verwendet werden. Das erste ist ein dominantes Level und besteht aus "0". Das zweite ist ein nicht dominantes Level und weist "1" auf. Mit diesen beiden Levels werden die Priorisierung und eine Fehlerfeststellung vorgenommen. Wenn zumindest eine Einheit ein dominantes Level überträgt, dann wird dies in der Kommunikation empfangen, unabhängig davon, wie viele Einheiten gerade nichtdominante Levels übertragen. Sollte ein Bitfehler in der Kommunikation auftauchen, werden 100% aller Fehler festgestellt, da die übertragende Einheit das Auftreten von Fehlern registriert, wenn ein Bit in der Kommunikation verschwindet. Bei Fehlern, die nur in der empfangenden Einheit auftreten, gelten die folgenden Konditionen. Wenn mehr als fünf Bits fehlerhaft sind, dann wird eine 100%ige Fehlerdetektion gemacht, und zwar unabhängig davon, wie diese fünf Fehler in der Nachricht verteilt sind. Wenn die Anzahl der fehlerhaften Bits ungerade ist, findet eine Detektion immer statt. Bei anderen Fehlertypen (zwei oder vier fehlerhaften Bits) werden diese mit einer Wahrscheinlichkeit von 1/33000 festgestellt. Die Übertragung eines Bits wird durchgeführt, indem das übertragene Bit in fünf Teile geteilt wird. Der erste Teil ist ein Synchronisierteil, der normalerweise das Bit startet. Der zweite Teil besteht aus einem Zunahmeteil (Zeitzunahmeteil), mit dem das Bit im Falle einer Resynchronisation vergrößert wird. Ein dritter Teil bezieht sich auf einen ersten Verzögerungsteil, der einem Zeitintervall zuzuordnen ist, in dem ein stabiles Level erreicht wird. Am Ende dieses Zeitintervalls wird der Wert des Bits abgelesen. Der vierte Teil besteht aus einem zweiten Verzögerungsteil, der ein Zeitintervall formt, damit der Schaltkreis intern feststellen kann, ob es eine bestimmte oder die gegenwärtige Einheit ist, die das nächstkommende Bit übertragen wird, und welches Bit in einem Fall zu übertragen ist. Der fünfte Teil ist einem Reduktionsteil zuzuordnen, der im Falle einer Resynchronisation entfernt werden kann. Der Kommunikationskreis kann mit einem Mikroprozessor ergänzt werden.
Bei einer Ausführungsform starten alle Einheiten, die Zutritt zur Anschlußverbindung haben wollen, die Übertragung ihrer Nachricht, sobald es in der Anschlußverbindung freien Raum gibt. Die unterschiedlichen Nachrichten haben unterschiedliche Prioritäten, d. h., daß alle Nachrichten mit niedriger Priorität unterbrochen werden, und nur die Nachricht mit der höchsten Priorität vervollständigt wird. Alle angeschlossenen Einheiten können die übertragene Nachricht ablesen. Die Einheiten sind so eingestellt, daß sie eine ihnen zugeteilte Nachricht aufnehmen und, abhängig von der Nachricht, die jeweilige Funktion ausführen oder nur ein aktuelles Stück der Information aufnehmen. Eine empfangende Einheit kann zum Beispiel ein Bestätigungsbit übertragen, sobald sie feststellt, daß sie eine richtige Nachricht erhalten hat. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß die empfangende Einheit mittels der Übertragung einer Rücknachricht antwortet, die von einer empfangen Nachricht abhängt.
Die Übertragung ist ein asynchroner Prozeß, der seriell in Echtzeit durchgeführt wird. Das System verhindert Kollisionen zwischen unterschiedlichen Nachrichten. In einer Ausführungsform findet die Priorisierung innerhalb der übertragenen Nachricht statt, so daß jede Einheit an jede andere Einheit ohne Probleme übertragen kann. Zusätzlich zu dem System, das mit zwei logischen Levels arbeitet, sind alle angeschlossenen Einheiten so ausgebildet, daß sie innerhalb einer festgelegten Zeit feststellen, daß eine Einheit zu übertragen beginnt, so daß die digitalen Levels in der Kommunikation bereits stabil sind, sobald die Einheiten das Bit ablesen. Jede Einheit unterbricht ihre Übertragung eines nicht dominanten Bits bei Feststellung einer Nachricht mit einem dominanten Bit. Übertragende Einheiten starten ihre Übertragungen in zufälliger Reihe. Es ist extrem unwahrscheinlich, daß zwei Einheiten gleichzeitig ihre Übertragung beginnen, das heißt, sie müßten die Übertragung innerhalb derselben 100 bis 300 ns bei einer Bitfrequenz
von 1 M Hz starten. Sollten dennoch Übertragungen gleichzeitig starten, dann wird eine Auswahl mittels der Priorisierung getroffen. Dieses Problem taucht auf, wenn eine übertragende Einheit nicht übertragen kann, da die Anschlußverbindung belegt ist. Wenn dann die Anschlußverbindung frei wird, werden einige Nachrichten auf ihre aufeinanderfolgenden Übertragungen warten. Sobald die laufende Nachricht beendet ist, müssen alle Einheiten ihre Übertragungen in einem Zeitintervall starten, das annähernd 10% der Bitperiode beträgt, d. h. 100 bis 300 ns, bei einer Bitfrequenz von 1 M Hz. Eine Art, Priorität zuzuteilen, besteht dann darin, daß nach einer vervollständigten Nachricht die Einheiten unterschiedliche Verzögerungen erhalten, ehe sie ihre Übertragung starten. Die Einheit mit der höchsten Priorität bekommt die kürzeste Wartezeit.
Die Wartezeit bei einer maximalen Übertragungsgeschwindigkeit kann 148 us sein (2 · 111 Bits) zuzüglich der Zeit für den Prozessor zum Verarbeiten der Information. Das Minimum der Übertragungszeit beträgt die Hälfte des Maximums der Übertragungszeit. Indem in besonders sensitiven Momenten nur die Übertragung von Nachrichten von Daten gestattet wird, läßt sich diese Zeit auf 62 us reduzieren. Diese Berechnungen sind gemacht für eine Bitfrequenz von 1,5 Mbit/s und mit der Annahme, daß die übertragene Nachricht die höchste Priorität hat. Der Schaltkreis hat die Möglichkeit, eine Übertragung durch Übertragen eines fehlerhaften Rahmens zu unterbrechen, sobald in der Kommunikation Fehler entdeckt worden sind. Alle Einheiten unterbrechen dann das Einlesen und verwerfen eingelesene Informationen. Eine wichtige Nachricht kann jedoch direkt danach übertragen werden. Das sollte die Ansprechzeit auf ein Maximum von 44 und ein Minimum us reduzieren.
Bei Nachrichten, die eine vorbestimmte Anzahl von Bits mit aufeinanderfolgend demselben Level umfassen, arbeitet die Übertragung mit einem Bit, das invertiert oder umgekehrt ist, und auf die vorbestimmte Anzahl, z. B. 5 folgt. Das umgekehrte Bit kann ausgewählt werden, um einen Teil der Nachricht zu bilden. Eine die Anschlußverbindung blockierende Interferenz wird auf diese Weise vermieden. Im Fall von Fehlern übertragen alle Einheiten, z. B. sechs dominante, Bits in einer Folge als Zeichen, daß sie den Fehler festgestellt haben. Dann übertragen alle Einheiten, z. B. sechs, nicht dominante Bits. Auf diese Weise wird die Kommunikation wiederhergestellt. Jede Einheit ist dann bereit, mit einer Übertragung zu beginnen. Jede Einheit, die die fehlerhafte Nachricht erhalten hat, verwirft diese, während die Einheit, die diese fehlerhaft Nachricht absandte, erneut sendet. Auf diese Weise läßt sich eine Beschleunigung von Alarmnachrichten erreichen.
Fig. 4 zeigt drei Einheiten 42, 43, 44, die an die Anschlußverbindung 26' angeschlossen sind. Die nachfolgende Tabelle verdeutlicht, wie die Prioritätsauswahl bei einem ersten Beispiel durchgeführt wird. Die Nachricht der Einheit 44 hat am meisten dominante Levels und hat demzufolge die höchste Priorität.
Prioriätsfeld Einheit
übertragen: 1000 0000B 42
0010 0000B 43
0000 1111B 44
Resultat: 0000 1111B 44
Die Einheit 43 hat "1" übertragen, jedoch "0" erhalten und ihre Übertragung beendet.
Die Einheit 42 hat "1" übertragen, jedoch "0" erhalten und deshalb die Übertragung gestoppt.
Bei einem anderen Fall wird gemäß der oben gezeigten Tabelle die Priorisierung in einem Teil der Nachricht vorgenommen. Eine "1" zeigt ein nicht dominantes Level an, während eine "0" ein niedriges Level repräsentiert. Unterschiedliche Bitabstände sind vorgesehen. Sobald eine Einheit das übertragene Bit in einem Bitzwischenraum vergleicht mit dem in der Kommunikation erhaltenen Status, dann stellt die Einheit fest, ob das nicht dominante Level durch ein dominantes überschrieben worden ist. Die Einheit unterbricht dann ihre Übertragung. In einem anderen Bitzwischenraum macht eine andere Einheit die gleiche Feststellung des Unterschiedes zwischen dem übertragenen Bitwert und dem Wert, den die Einheit in der Kommunikation erkennt. Aus diesem Grund wird die Übertragung unterbrochen. Bei einem weiteren Bitzwischenraum stellt eine weitere Einheit fest, daß sie die höchste Priorität hatte, da sie ihre Übertragung niemals zu unterbrechen brauchte. Konsequenterweise vervollständigt sie deshalb die Nachricht. Die Nachricht kann natürlich sowohl aus "1" und "0" bestehen.
Fig. 5 zeigt eine bekannte Kollisionsfeststellung. Die Einheiten 42', 43', 44' haben unterschiedliche Wartezeiten Ot und Ot' und Ot" nach einer Kollision. Die Einheit 42' erhält Priorität an der Anschlußverbindung. Im Fall eines gleichzeitigen Starts gibt es ein schwaches Risiko, daß eine Einheit nicht feststellen kann, ob eine andere Einheit gleichzeitig überträgt. Nach einem kurzen Zeitintervall zeigt die übertragende Einheit dann an, daß Übertragungen kollidieren, und geht in einen Fehlerfeststellungs-Status, um ihre Nachricht zu vervollständigen und anderen Einheiten anzuzeigen, daß die Übertragung kollidierte. Die Vervollständigung wird so durchgeführt, daß alle involvierten Einheiten eine Sequenz dominanter Bits übertragen, die einander überlappen, so daß auf diese Weise eine klare und markierte Anzeige der Kollision durch alle Einheiten feststellbar ist. Von einer Zeit KA an warten dann alle Einheiten eine vorbestimmte Zeit. Die Einheit mit der höchsten Priorität wartet die kürzeste Zeit, ehe sie startet.
Fig. 6 illustriert eine mechanisch geführte Kollisionsdetektierung in der Kommunikation, bei der dominante Levels zuerst übertragen werden, um anzuzeigen, daß Einheiten zu übertragen wünschen. Den Einheiten 42", 43", 44" sind unterschiedliche Wartezeiten vt1, vt2 und vt3 zugeteilt, die abgewartet werden, nachdem alle Einheiten die Übertragung dominanter Bits beendet haben. Die Einheit 42" mit der kürzesten Wartezeit vt1 erhält Priorität zur Anschlußverbindung. Die Anstiege bzw. Kanten in den Pulszügen müssen mit hoher Genauigkeit, z. B. 100 ns für die Zeit t1 eingehalten werden. In Fig. 6 starten die Einheiten nicht mit der Übertragung einer Nachricht, ohne mit der Übertragung der Sequenz zu beginnen, die im Fall von Fig. 5 eine Kollision anzeigte. Es wird auf diese Weise eine Kollision signalisiert, unabhängig davon, ob eine andere Einheit überträgt oder nicht. Die Priorisierung findet darüber hinaus auf dieselbe Weise wie in Fig. 5 statt. In Fig. 6 ist die Verzögerung konstant und die Kollisionsindizierung muß nicht ausgeführt werden. Ein Nachteil in Relation zu Fig. 5 ist, daß die Priorisierung eine bestimmte Zeit braucht, auch wenn nur eine Einheit zu übertragen wünscht.
Fig. 7 verdeutlicht ein anderes Beispiel einer Prioritätsauswahl für die Einheiten 42''', 43''', 44'''. Der Ausgangspunkt ist die Anzahl der Bits BA, BA' und BA" oder unterschiedliche Zeiten T1, T2 und T3 jeweils in der Nachricht. Die Nachricht der Einheit 44''' mit der größten Anzahl BA''' erhält den Übertragungsstatus. Die Startsequenz wird benutzt zum Priorisieren. Die Länge der Startsequenz variiert. Die Einheit mit der längsten Startsequenz ist die letzte, die ihre Startsequenz beendet und hat höchste Priorität. Nach Priorisierung wird eine bestimmte Zeit TU benutzt, um klarzustellen, daß die Einheit übertragen kann.
Fig. 8 verdeutlicht Einheiten 45 und 46 unterschiedlicher Typen. Die Einheit 45 ist hoch intelligent. Die Einheit 46 ist von einer einfacheren Art. Die Einheit 45 hat einen Mikrocomputer 47 mit Speicherbereichen 48, 49, z. B. in Form von RAM oder ROM-Speichern. Der Mi krocomputer 47 hat eine Anschlußschnittstelle 50 mit D/A und A/D-Konvertern. Ferner sind Zähler, Puls-Outputs und Puls-Inputs vorgesehen. Die Anschlußschnittstelle 50 kann auch mit einem Kommunikationsterminal 51 versehen sein. Die Anschlußschnittstelle arbeitet für einen elektromechanischen Teil, der zu einem Element der Textilmaschine gehört. Der Mikrocomputer 57 bedient auch einen Kommunikationsteil 53, der wenigstens einen Mikrocomputer oder einen Schaltkreis aufweist. Ein Schaltkreis 54 zum Konfigurieren der Einheit 45 kann vorgesehen sein. Dieser Schaltkreis 54 ist mit Inputs und Outputs 55 ausgestattet. Die Einheit 45 ist über einen Output 56 mit der digitalen Anschlußverbindung 26" verbunden. Die Einheit 46 besteht aus einem Kommunikationsteil 57, der mit einem Übertragungselement 58, einem Anzeigeelement 59 und/oder einem Ausführungselement 59' verbunden ist. Die Einheit 46 weist einen Ausgang 60 auf, der an die Anschlußverbindung 26" angeschlossen ist.
In Fig. 9 ist eine Luftdüsenwebmaschine A1 mit einem Fadenankunftsdetektor A2 und einem Referenztransmitter A3 für den Maschinendrehwinkel gezeigt. Beispielsweise gehören vier Lieferelemente A4 zu der Maschine. Jedes Lieferelement ist mit Zulauf- und Abzugs- Fadenübermrachern A5 und A6, einer Faden-Bemessungsvorrichtung A7, einem Motorsteuerelement A8 und einem Fadenvorrat A9 auf der Speichertrommel versehen. Jedem Lieferelement ist eine Hauptdüse A10 mit Stafettendüsen A10', All innerhalb des Faches der Webmaschine zugeordnet. Der Schußfaden ist mit A12 angedeutet. Schneidelemente A13 und ein Antrieb A14 für die Webmaschine A1 sind vorgesehen. Die Webmaschine A1 wird gesteuert und überwacht mit zwei computerisierten Systemen mit seriellen digitalen Anschlußverbindungen A15, A16 in dem System. Das computerisierte Steuersystem der Webmaschine ist mit A17 angedeutet.
Die vorgesehenen Einheiten haben dieselben Bezugsziffern wie ihre zugeordneten Lieferelemente, jedoch vervollständigt mit jeweils einem '.
Ähnliche Elemente, z. B. die Hauptdüsen für die Lieferelemente, sind mit einer eigenen Einheit ausgestattet. Elemente können sich jedoch auch eine Einheit teilen bzw. paarweise an dieselbe Einheit angeschlossen sein. Andere Einheiten, z. B. für die Motorsteuerelemen te A8, können mit zwei Einheiten A8', A8" verbunden sein. Die Steuereinheit A17 ist mit der Einheit A17'. Der Ankunftssensor A2 ist mit beiden Systemen über die Einheiten A2' und A2" verbunden.
Die Vorrichtung gemäß den Fig. 1 und 9 arbeitet mit einer Anlaufphase und einer Betriebs- oder Operationsphase. Für die Anlaufphase erhält jedes Lieferelement eine Identifikationsnummer, z. B. mit einem Code, der am Anschlußkontakt empfangen wird. Für die Anlaufphase liest jedes Lieferelement seinen Identifikationscode aus der von einer überwachenden Einheit bewirkten Kommunikationsübertragung. Die Textilmaschine informiert das System über ihre Arbeitsbreite und Arbeitsdrehzahl oder -geschwindigkeit und informiert ferner jedes Lieferelement über die nächstkommende Schuß-Sequenz-Anzahl, z. B. 16, für Maschinendrehzahlen, die möglichst eng mit dieser Anzahl korrespondieren. Die Webmaschine informiert ferner alle Lieferelemente, welche Zeit nach einem Referenzsignal verstreichen wird, ehe das jeweilige Lieferelement den Faden freizugeben hat. Jedes angesprochene Lieferelement bereitet sich selbst vor, indem es eine optimale Größe des Fadenvorrats auf der Speichertrommel einstellt und sich auch auf die optimale Maximalgeschwindigkeit einrichtet.
Die Betriebs- oder Operationsphase wird von der Webmaschine mit einem Startsignal an das System gestartet. Bei jedem Zyklus erzeugt der Referenztransmitter A3 ein Referenzsignal. Ein mit der Fadenfreigabe betrautes Lieferelement mißt die Zeit bis zum Freigabezeitpunkt und gibt dann den Faden frei. Der Fadenankunftsüberwacher A2 gibt ein Signal ab, sobald der Schußfaden durchgeht. Danach wird diese Sequenz wiederholt, jeweils beginnend mit dem Referenzsignal des Referenztransmitters, und zwar zum Beispiel weitere sieben Mal. Danach gibt die Webmaschine eine Schußsequenz einer bestimmten Anzahl von Schüssen durch, z. B. wiederum acht Schüsse, die nach den noch verbleibenden Schüssen folgen werden, in diesem Fall acht Schüssen, die bereits angezeigt worden sind. Die Sequenz wird dann erneut von dem Stadium an wiederholt, an dem beim Vorbeigang am Referenztransmitter A3 ein Referenzsignal erhalten worden ist. In der Betriebsphase werden unterschiedliche Typen von Nachrichten gemäß den Fig. 2 und 3 benötigt. Das Startsignal der Webmaschine ist eine typische augenblickliche Auslösenachricht, wie auch die Signale des Referenztransmitters, die Betätigungssignale der Stopelemente der Fadenbemessungsvorrichtungen in den Lieferelementen und die Signale des Ankunftsüberwachers. Diese Signale haben Priorität. Solche Nachrichten, wie Geschwindigkeits- oder Drehzahlinformationen, haben niedrigere Prioritäten und können gespeichert werden, nach dem Prinzip "erster eingehender ist erster ausgehender".
Die Webmaschine gemäß Fig. 9 ist mit einer Düsensteuerung für die Hauptdüse und die Stafettendüsen AI0, AI0' und AII ausgestattet. Die Düsensteuerung ist an dieselbe serielle Kommunikation angeschlossen wie die Webmaschine und die Lieferelemente. Die Anlaufphase hierfür wird wie erwähnt durchgeführt.
Das jeweilige Lieferelement informiert dann das System über die Zeitdauer zwischen dem Empfang des Freigabesignals und der Fadenfreigabe. Diese Information wird gespeichert, um einen optimalen Zeitpunkt zum Übertragen des Freigabesignals zu berechnen. Die Webmaschine instruiert das jeweilige Lieferelement, anzuzeigen, wann immer eine bestimmte Länge, z. B. 7 cm, des Fadens abgewickelt wurde. Diese Information, die z. B. über die Fadenüberwacher A6 ermittelbar ist, wird gleichzeitig durch die Düsensteuerung abgelesen und verarbeitet.
Die Operations- oder Betriebsphase wird von der Webmaschine mit der Abgabe eines Startsignals eingeleitet. Das jeweils betroffene Lieferelement berechnet die optimale Beschleunigung und Drehzahl für sein Fadenaufwickelelement. Das Referenzsignal wird abgegeben, sobald der Referenztransmitter A3 passiert wird. Die Webmaschine berechnet einen optimalen Zeitpunkt für ein Freigabesignal und einen optimalen Zeitpunkt für eine Nachricht an die Düsensteuerung, um die Hauptdüse zu aktivieren. Zum berechneten Zeitpunkt überträgt die Webmaschine eine Nachricht zum Öffnen der Hauptdüse und das Freigabesignal. Die Hauptdüse wird geöffnet und unmittelbar danach läßt das Lieferelement den Faden frei. Das Lieferelement bemißt die abgezogene Fadenlänge und überträgt ein Situationssignal nach Abzug von jeweils 7 cm des Fadens. Mit dieser Information wird die Düsensteuerung geleitet, damit sie optimale Zeiten für das Öffnen und Absperren der Stafettendüsen und das Absperren der Hauptdüse berechnen kann und die Düsen entspre chend steuert. Das Lieferelement berechnet hingegen dem Zeitpunkt zum Betätigen seines Stopelementes und betätigt das Stopelement entsprechend. Der Ankunftsüberwacher A2 liefert eine Nachricht, sobald er vom Faden passiert wird. Jedes Lieferelement kann dann herausfinden, ob ein stattgefundener Schuß erfolgreich war oder nicht. Wird der Schuß als fehlerhaft beurteilt, wird eine entsprechende Nachricht übertragen. Die Webmaschine entscheidet dann, ob abgebrochen werden muß oder nicht. Die vorher erwähnte Sequenz, beginnend damit, daß das jeweilige Lieferelement eine optimale Beschleunigung und Umdrehungssequenz berechnet und durchführt, wird weitere sieben Mal wiederholt. Die Webmaschine gibt dann die Schußsequenz von acht Schüssen, die nach den verbleibenden acht Schüssen folgen, zu denen die Schußsequenz bereits angegeben worden ist. Eine Wiederholung der gesamten Sequenz findet statt ab der Phase, in der das jeweilige Lieferelement optimale Beschleunigungs- und Drehzahlsequenzen kalkuliert und ausführt.
Im Falle eines Fadenbruches stromauf eines Lieferelementes übertragt das betroffene Lieferelement eine Nachricht "Fadenbruch stromauf' und vervollständigt den Schuß. Die Webmaschine unternimmt eine für das System passende Aktion. Das Lieferelement informiert das System, ob der Schuß vervollständigt wurde oder nicht. Im Fall eines Fadenbruches stromab des Lieferelementes A6 überträgt das betroffene Lieferelement eine Nachricht "Fadenbruch stromab". Auch dann veranlaßt die Webmaschine die für das System passende Aktion.
Fig. 10 verdeutlicht eine Flachstrickmaschine C1 mit einem zugeordneten Computersystem. Die Maschine besitzt einen Antrieb C2, enthält ein bereits fertiggestelltes Strickwarenstück C3, einen Träger C4, ein Nadelbett C5 und einen Fadenführer C6. Zwei Gruppen von Lieferelementen sind mit C6 und C8 und ihren jeweiligen Fadenvorräten C9 angedeutet. Jedes Lieferelement ist mit einer "positiven" Fadenmeßvorrichtung C10 und mit Zulauf- und Abzugs-Fadenüberwachern C11 und C12 und schließlich einem Motorsteuerelement C13 und einem Fadenmeßelement C14 ausgestattet. Die serielle digitale Anschlußverbindung C15 kann offen oder geschlossen (durch die unterbrochene Linie C15) sein. Eine Steuereinheit C16 gehört zu der Maschine. Die vorgeschriebenen Elemente sind an die Anschlußverbindung C15 über Einheiten angeschlossen, die dieselben Bezugsziffern tragen, wie die Elemente, jedoch vervollständigt mit '.
In der Flachstrickmaschine kann die Hublänge bei jedem Maschinenzyklus verändert werden. Erheblich mehr Faden wird verbraucht, wenn sich der Fadenführer C6 von dem Lieferelement wegbewegt als bei einer Bewegung des Fadenführers C6 zum Lieferelement hin. Für eine Strickbreite von 1,0 m werden so z. B. entweder 5,5 m oder 4,5 Faden verbraucht. Auch das System der Flachstrickmaschine arbeitet mit einer Anlaufphase und einer Operations- oder Betriebsphase. In der Anlaufphase liest jedes Lieferelement seine Identifikationsnummer aus dem Kommunikationssystem und die Strickmaschine zeigt die Geschwindigkeit des Fadenführers C6 an und ob der Fadenführer in seiner Endposition nächst dem Lieferelement ist oder nicht. Ferner informiert die Strickmaschine über die nächstfolgenden Hübe, z. B. die nächsten 16 Hübe, über die Faden zugeführt werden muß und welche Länge oder welcher Hub dann gegeben sein wird. Das jeweils betroffene Lieferelement berechnet und speichert die Geschwindigkeitssteuerung für die kommende Reihenzahl, z. B. für die nächsten 16 Reihen.
Die Operations- oder Betriebsphase wird mit einem Startsignal eingeleitet. Ein Referenzsignal wird empfangen, sobald der Träger bzw. der Schlitten umkehrt. Jedes Lieferelement steuert die Fadenabgabe in Übereinstimmung mit ihrer für die laufende Reihe kalkulierte Sequenz, und wenn notwendig, unter Korrektur auf der Basis einer Information der kontinuierlich gemessenen Fadenspannung. Sequenz ab Empfang des Referenzsignals bei der Umkehr des Schlittens wird in einer vorbestimmten Anzahl, z. B. sieben, wiederholt. Die Strickmaschine gibt dann die Daten heraus, die erforderlich sind, für eine Sequenz einer Anzahl von Reihen, z. B. acht Reihen, die herausgegeben wurde nach der verbleibenden Anzahl von Reihen, z. B. acht Reihen, die bereits gegeben wurde. Jedes Lieferelement berechnet während seiner Leerlaufzeit eine passende Steuersequenz für die zukünftigen Reihen. Diese Ablauf wird dann wiederholt, wenn das Referenzsignal empfangen ist. Im Falle eines Fadenbruchs stromab des Lieferelementes wird vom Zulauffadenüberwacher C11 eine Anzeige empfangen. Das Lieferelement überträgt eine Nachricht "Fadenbruch stromauf" und vervollständigt seinen Liefervorgang. Das Lieferelement zeigt an, ob der Liefervorgang vervollständigt werden konnte oder nicht. Die Flachstrickmaschine veranlaßt dann die für das System passende Aktion. Im Falle eines Fadenbruches stromab eines Lieferelementes gibt der Abzugsfadenüberwacher C12 eine Warnung ab. Das Lieferelement überträgt die Nachricht "Fadenbruch stromab". Die Flachstrickmaschine veranlaßt die für das System passende Aktion.
Fig. 11 zeigt eine Kettfadenstrickmaschine oder Schlauch- bzw. Strumpfmaschine, z. B. in Form einer KETTEN-Maschine D1, mit Lieferelementen D2, einem computerisierten Steuersystem D3, einer seriellen und digitalen Anschlußverbindung D4, entsprechenden Fadenvorräten D5 in jedem Lieferelement und Zulauf- und Abzugsfadenüberwachern D6 und D7. Ferner sind Motorsteuerelemente D8 und Fadenmeßelemente D9 vorgesehen. Diese Elemente sind an die Anschlußverbindung D4 über Einheiten angeschlossen, die dieselben Bezugszeichen tragen, wie die Elemente selbst, jedoch mit einem '.
Eine solche Maschine besitzt Fadenführer für ausgewählte Nadeln. Die Fadenführer sind verbunden mit Rückführungsstangen. Üblicherweise gibt es zumindest zwei Fadensysteme auf einer solchen Maschine. Die Bewegungen sind konventionell durch eine Mustertrommel gesteuert. Eine Fadenlagensequenz zum Auslegen eines Durchlaufes kann in 1/20 s ausgeführt werden, in extremen Fällen in 1/49 s. Erfindungsgemäß ist jede Rückführstange DI0, DI0' in Fig. 12 in Dichtung eines Doppelpfeils D11 zwischen zwei unterschiedlichen funktionellen Positionen bewegbar. In Fig. 12 sind eine Einheit D12 und die serielle und digitale Kommunikation D13 gezeigt. Die Einheit weist einen Kommunikationsteil D14, ein Steuerelement D15 für eine Einstellvorrichtung, ein Servoventil D16, das vom Steuerelement D15 gesteuert wird, und einen Steuerzylinder D17 als Teil des Servoventils auf. Ein Kolben D18 wird durch einen Positionsanzeiger D19 abgetastet, der über eine Rückführschleife D20 mit dem Steuerelement D15 verbunden ist (kontinuierliche oder stufenweise Rückführung). Das Steuerelement ist mit einem Speicher D15' in Verbindung, der die Daten für das Bewegungsmuster der Grundstrickstruktur speichert, wie z. B. Fransen oder Fransenmaterial, Trikot, Leinen, Satin und Samt oder dergleichen.
Jede Rückführstange ist gemäß Fig. 13 ihrer Einheit zugeteilt. Die Steuereinheit D20 der Maschine D1 entspricht den Einheiten D21, D23, D22 und dergleichen, die an die digitale zweiadrige Anschlußverbindung 24 angeschlossen sind. Die Druck- und Rücklaufleitungen des Servoventils sind bei D25 und D26 angedeutet. Die Maschine D1 arbeitet mit einer Anlaufphase und einer Betriebsphase. Die Steuereinheit D20 überträgt beispielsweise Daten an jede Einheit D21, D23, D22 zum Herstellen der Grundgewebestruktur. Die Steuereinheit D20 gibt ferner Informationen aus, welche Grundwebstruktur jede Einheit während des nächsten Hubes auszuführen hat. Die Operationsphase wird eingeleitet mit einen Startsignal für den nächsten Hub zu einem Zeitpunkt, der so gewählt ist, daß die Rückführstangen zusammen mit anderen Maschinenteilen in Gleichlauf kommen. Die Schlauchwaren- Maschine gibt ferner Informationen bezüglich der Basiswebstruktur für jede Einstellvorrichtung aus, die diese während des Durchlaufes auszuführen hat, der dem nächstkommenden Durchlauf folgen wird. Sofern irgendeine Einstelleinheit in ihrer Sequenz ausfallen sollte, gibt diese Einstellvorrichtung eine Fehlernachricht heraus; die vorher erwähnte Operationssequenz wird dann wiederholt.
Schlauchwaren- bzw. Strumpfwaren-Maschinen arbeiten mit Lieferelementen zum Fadeneinlegen zusammen. Die Fäden werden mit einer Fadenführungseinrichtung eingelegt, an der sich ein ungleichförmiger Fadenverbrauch während eines Durchlaufes ergibt. Es sollte das Lieferelement deshalb das Muster des Fadenverbrauches über jeden Durchlauf und die Variation der Durchlauffrequenz für die nächstkommenden Durchläufe kennen. Diese Informationen werden durch die Steuereinheit D20 bereitgestellt.
Eine Anlaufphase wie die oben erwähnte Funktion wird gestartet durch Übertragen der Daten, die jedes Lieferelement benötigt, um den Fadenverbrauch während jedes Hubes zu bestimmen. Die Strumpfwaren-Maschine gibt daraufhin Daten bezüglich der Hubfrequenz für die nächsten Hübe aus, z. B. für die nächsten acht Hübe. Das Lieferelement stellt sich auf eine optimale Startposition bezüglich der Größe des Fadenvorrats und der Motorsteuerparameter ein.
In der darauffolgenden Operationsphase gibt die Maschine D1 ein Startsignal und startet damit auch andere Maschinenelemente. Ferner wird ein Signal abgegeben, sobald ein Fadenführer die jeweilige Umkehrposition erreicht. Jedes Lieferelement stellt sich ihren Fadenvorrat und die erforderliche Geschwindigkeit ein. Dies wird wiederholt, bis der vierte Hub begonnen hat. Die Strumpfwarenmaschine überträgt dann die für die nächsten vier Hübe notwendigen Informationen, welche Hübe auf die nächsten vier Hübe folgen, worauf die gesamte Operationssequenz erneut wiederholt wird.
Im Falle eines Fadenbruches stromauf eines Lieferelementes wird die Nachricht "Fadenbruch stromauf" übertragen. Die Maschine unternimmt eine für das System zweckmäßige Aktion. Bei einem Fadenbruch stromab wird die Nachricht "Fadenbruch stromab" übertragen, aufgrund derer die Strumpfwarenmaschine anhält und für das System zweckmäßige Aktionen einleitet.
Mittels des seriellen Kommunikationssystems ergeben sich Möglichkeiten zur Verwendung eines hydraulischen Systems, eines elektrischen Systems oder dergleichen für Steuerungszwecke. Muster können rascher und einfacher gewechselt werden. Dies gilt im Besonderen für Multi-Color-Düsenwebmaschinen, bei denen es wichtig ist, daß eine gegenseitige
Zusammenarbeit stattfindet zwischen einer großen Anzahl von Einheiten, wie Liefergeräten, Düsen und Schäften.
In Fig. 14 ist bei einer Dobby-Maschine (Schaftwebmaschine) E1 ein Schaft E2 angedeutet. Die Maschine E1 ist mit einer computerisierten Steuereinheit E3 ausgestattet. Den Schaftrahmen ist eine computerisierte Steuereinheit E4 zugewiesen. Die Einheiten E3 und E4 kommunizieren über eine zweiadrige serielle Kommunikations-Anschlußverbindung E5. Die Einheiten steuern via ersten und zweiten serielle und digitale Anschlußverbindungen E6 und E7 weitere Einheiten EB, EB', E8", E9, E9', E9". Jeder Schaftrahmen wird gesteuert mittels zweier Einheiten EB, E9 usw. Mittels der Einheiten werden die Schäfte E10, E11 mit Hilfe einer Servofunktion gesteuert. Positionsanzeiger E12 und E13 sind jeweils an den Schäften angebracht. Die Verbindungen der Steuereinheiten E3 und E4 mit der Anschlußverbindung E5 sind mit E3' und E4' versinnbildlicht und formen Kommunikationsteile.
Gemäß Fig. 15 wird bei der Einheit E8 der Schaft E10 in unterschiedliche funktionelle Positionen gesteuert. Die Einheit umfaßt eine Kommunikationseinheit E13 und ein Steuerelement E14. Das Steuerelement steuert ein Servoventil E15 eines Ausführungselementes E16 (Hydraulikzylinder mit einem Kolben E17). Der Schaft ist in der Richtung der Pfeile E18 bewegbar. Eine serielle Kommunikationsschleife E16 ist mit der Kommunikationseinheit E13 verbunden. Die Einheit ist mit einem Speicherelement E13' ausgestattet. Das Servoventil ist mit hydraulischen Versorgungsleitungen E19 und E20 verbunden. In Fig. 16 ist gezeigt, wie die Einheiten EB, EB', E8" und Ausführungselemente in bezug auf die serielle digitale Anschlußverbindung angeordnet sind.
Eine solche Webmaschine kann bis sechzehn Schäften haben, jedoch können auch bis zu sechsunddreißig Schäfte benötigt werden. Ein extremer Fall ist eine Jacquard-Maschine, bei der jeder Schaft bzw. jedes Heddle individuell steuerbar ist. Mittels des seriellen Kommunikationssystems gibt es Möglichkeiten zum Verwenden eines hydraulischen oder elektrischen Systems zur Steuerung, was bedeutet, daß sich die Maschinen erheblich einfacher ausbilden lassen. Weiterhin können Muster rascher und einfacher gewechselt werden. Dies betrifft im besonderen Multi-Color-Düsenmaschinen.
Eine große Anzahl von Bewegungsmustern kann in den Speichern der Einstellvorrichtung E13 programmiert werden. Jedes Bewegungsmuster bekommt einen unverwechselbaren Identifikationscode. Die Bewegung wird dann gestartet, wenn in der seriellen Kommunikation E5 oder E6 jeweils ein Auslösesignal gegeben wird.
Das System arbeitet mit einer Anlaufphase und einer Operations- oder Betriebsphase. Der Anlauf des Systems wird gestartet durch jede Einstellvorrichtung, indem diese ihren Identifikationscode abliest. Die Maschine überträgt den erforderlichen Identifikationscode zu jeder Schaft-Einstellvorrichtung. Dann überträgt die Maschine ein Auslösesignal und nimmt die gewünschte Startposition ein. Dann überträgt schließlich die Maschine Identifikationscodes für die nächste Sequenz. Die Operationsphase wird gestartet durch ein Auslösesignal bei der richtigen Winkelposition der Maschinenwelle. Die Maschine überträgt dann Identifikationscodes für die nächste Sequenz, woraufhin eine Wiederholung stattfindet, sobald das Auslösesignal bei der richtigen Winkelposition der Maschinenwelle abgegeben wird. Der Positionsanzeiger E12 ist über eine Rückführschleife mit der Einheit E14 verbunden. Eine Rückführung kann kontinuierlich oder schrittweise stattfinden, zweckmäßigerweise mit auffallend häufigen Intervallen.

Claims

Vorrichtung zum Steuern, mit Hilfe eines computerisierten Systems (2, D3), einer Vielzahl von Elementen, die Teil einer Textilmaschine (1, A1, C1, D1, E1) sind und die eine Vielzahl von Fadenlieferelementen (5, 2A, A4 ,C7, C8, D2) umfassen, wobei das computerisierte System eine Vielzahl von Einheiten (9, 10, 11, 12, 42, 43, 44, 42', 43', 44', 42", 43", 44", 42''', 43''', 44''', 45, 46) aufweist, von denen jede jeweils ein Element bedient, und die miteinander ein Netzwerk formen,

dadurch gekennzeichnet, daß

das Netzwerk Anschluß-Verbindungseinrichtungen (26, 27, 26', 27', 39) aufweist, mit denen jede Einheit verbunden ist zum Bewerkstelligen einer seriellen und digitalen Nachrichtenübertragung zwischen den Einheiten des Systems in Form unterschiedlicher Nachrichten-Typen (40,41), das System Priorisierungseinrichtungen zum Einordnen der Nachrichten-Typen unter unterschiedliche Prioritäten enthält, um zwischen den Nachrichten in der bewerkstelligten Nachrichtenübertragung zu diskriminieren und eine Übertragungszeit für zumindest drei Nachrichten (40) mit der höchsten Priorität mit einem Maximum von 2,0 ms zu garantieren,

wobei jede dieser Nachrichten (40) eine vorbestimmte, kurze Maximallänge (L) hat, mit der sicherstellbar ist, daß die Übertragung innerhalb der maximalen Zeit stattfindet,

und die Nachrichten (40) jeweils unmittelbare Signale repräsentieren, die mit jeweils vorbestimmten Funktionen der Elemente der Textilmaschine korrespondierende Auslösesignale sind, oder Nachrichten umfassen, die Stopsignale für die Textilmaschine und Fadenbrüche repräsentieren, daß die Priorisierungseinrichtun gen (26, 26') einem ersten Nachrichtentypus (40) Priorität über einen zweiten Nachrichtentypus (41) geben, der eine andauernde Operation der Vorrichtung repräsentiert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Einheit (8, 9, 10, 11, 12) einen Kommunikationssteuerteil (17) aufweist, der erste hochwertige digitale Schaltkreiseinrichtungen (13, 14) und zweite hochwertige digitale Schaltkreiseinrichtungen (19) zum Steuern einer Funktion des zugehörigen Elements aufweist und Einrichtungen (39) enthält, mit denen die Kommunikationssteuerteile (17) zu einer gemeinsamen Funktion bringbar sind unter Ansprechen auf mittels der digitalen Verbindungseinrichtungen (26, 27) gesendete Nachrichten.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheiten (9, 10, 11, 12) einen Kommunikationssteuerteil (24) mit einer Verbindungsschnittstelle (37) zu den digitalen Anschluß-Verbindungseinrichtungen (26, 27) und einer Verbindungsschnittstelle (25) zu einem hochwertigen digitalen Schaltkreis (23) aufweisen, der mit Einrichtungen versehen ist zum Steuern einer Funktion des zugeordneten Elementes (7).
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Nachrichten- Typus (40,41) einen Rahmen mit Feldern (40a-40f, 41a-41c) für Transmissions-Bits und Empfangsfunktionen aufweist, daß wenigstens ein Nachrichten-Typus (40,41) ein Datenfeld (41a) aufweist, und daß die Rahmenlänge (L, L') eine Größe im Bereich von 0,05 bis 0,1 ms bei einer Übertragungsgeschwindigkeit in einen Bereich von 1 Mbit/s bis 4 Mbit/s hat.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Priorisierungseinrichtungen Einrichtungen zum Erleichtern der Übertragung einer Nachricht enthalten, die dem ersten Nachrichtentypus angehört und von einer der Einheiten (9- 12,42-44,42'- 44',42"-44",42'''-44''',45,46) während der Übertragung einer Nachricht des zweiten Typus (41) erzeugt wird, und zwar unmittelbar nach Beendigung der Übertragung des Nachricht des zweiten Typus.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Priorisierungseinrichtungen Einrichtungen aufweisen, die auf einen Versuch zweier der Einheiten (42',43',44') ansprechen, gleichzeitig Nachrichten zu übertragen, und zwar unter Verwendung einer Kollisionsfeststellung, um einer der Einheiten Priorität über die andere zu geben.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Priorisierungseinrichtungen Einrichtungen aufweisen, die auf einen Versuch zweier der Einheiten (42"-44",42'''-44''') einer gleichzeitigen Nachrichtenübertragung ansprechen und Abtasteinrichtungen veranlassen, unter Verwendung entsprechender Zeitperioden einer der beiden Einheiten Priorität zu gewähren.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Einheiten (9-12) an einer physikalisch nahe bei oder in dem zugehörigen Element (5-8) liegenden Stelle angeordnet ist, und daß die Einheiten (9-12) untereinander austauschbar sind und Einrichtungen besitzen, zum Anzeigen einer Funktion jedes der Elemente (5-8), das durch die zugehörige Einheit steuerbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheiten (9-12) auf vorbestimmte Abschnitte der Nachrichten (40,41) ansprechende Einrichtungen umfassen, wobei jeder der Abschnitte eine der Einheiten (9-12) identifiziert, um diese Einheit mit dem jeweiligen Abschnitt so identifiziert zu haben, daß die Einheit die Nachricht empfängt und speichert, die einen vorbestimmten Abschnitt enthält.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Elemente (A4) mit einer Übertragungseinrichtung (A3) verbunden ist zum Herausgeben von Daten, die einen Parameter repräsentieren, der von einer Funktion desjenigen Elementes abhängt, das durch die zugeordnete Einheit steuerbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Elemente (A4) einen Motor (AS) und daß die zugeordnete Einheit (A8', A8") auf eine über die Verbindungseinrichtungen (A16, A15) übertragene Nachricht ansprechende Mittel enthält, wobei diese Nachricht ein in dem System programmiertes Webmuster repräsentierende Steuerinformationen enthält, mit denen eine vorbestimmte Steuerung des Motors des Elementes durchführbar ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Elemente (A4) einen Motor (A8) und die zugeordnete Einheit (A8', A8") auf eine über die Verbindungseinrichtungen (A15, A16) gesendete Nachricht ansprechende Einrichtungen enthält, wobei die Nachricht eine Steuerinformation enthält, die mit in an andere Einheiten (A8', A8") gesendeten Nachrichten enthaltenen Steuerinformationen in einer Interrelation steht, um bei dem Motor (A8) des Elementes (A4) eine vorbestimmte Steuerung zu bewirken, die zu den anderen Elementen (A4) in einer Beziehung steht.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Elemente einen Motor (A8) und die zugeordnete Einheit (AS', AS") Einrichtungen aufweist, die auf eine über die Verbindungseinrichtungen (A15, A16) gesendete Nachricht ansprechende Mittel aufweist, wobei die Nachricht eine Steuerinformation zum Bewirken einer vorbestimmten Steuerung des Motors (A8) des Elementes (A4) enthält, und wobei diese Steuerung konstituiert wird durch eine vorbereitende Beschleunigung und/oder Verzögerung, so daß der Motor eine erforderliche Drehzahl bereits erreicht, ehe es bei einer Operation zu einer Durchführung einer tatsächlichen Funktion des Elementes (A4) kommt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheiten und Verbindungseinrichtungen unter Benutzung zweier logischer Levels kommunizieren, von denen das erste dominant und das zweite nicht dominant ist, und daß die Priorisierungseinrichtungen Einrichtungen enthalten, zum Veranlassen zweier der Einheiten zum gleichzeitig beginnenden Übertragen mit je einem Prioritätsabschnitt anfangender Nachrichten auf einem gemeinsamen Leiter, und zum Veranlassen der beiden Einheiten, die von ihnen selbst übertragenen Bits mit von den Verbindungseinrichtungen übertragenen Bits zu vergleichen und einer ersten Einheit, die mehr einleitende dominante Bits in dem Prioritätsabschnitt ihrer Nachricht hat, als die zweite Einheit, die Priorität über die zweite Einheit zu erhalten, indem die zweite Einheit veranlaßt wird, ihre Übertragung nach Feststellen eines dominanten Bits aus den Verbindungseinrichtungen beendet, sobald die zweite Einheit versucht, ein nicht dominantes Bit zu übertragen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Einheiten Einrichtungen zum Detektieren eines Startes einer Übertragung einer anderen Einheit innerhalb einer vorherbestimmten Zeit nach dem Beginn der Übertragung aufweist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtungen (39, 56, 60) eine optische Kupplung aufweisen.
17. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Priorisierungseinrichtungen ansprechen auf erste, zweite und dritte Nachrichten, die jeweils unterschiedliche augenblickliche Signale repräsentieren, und zwar zum Verleihen einer Priorität für die erste Nachricht über die zweite Nachricht und einer Priorität für die zweite Nachricht über die dritte Nachricht.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Nachricht durch Abtasteinrichtungen (A5, A6) in der Textilmaschine (A1) angezeigte Fadenbrüche repräsentiert, daß die zweite Nachricht ein Ausgangssignal eines Faden- Ankunfts-Überwachers (A2) in der Textilmaschine (A1) repräsentiert, und daß die dritte Nachricht ein Schußsignal der Textilmaschine (A1) repräsentiert.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Priorisierungseinrichtungen auf das Auftreten der ersten Nachricht ansprechende Einrichtungen umfassen, mit denen danach bis zum Eintreten einer vorbestimmten Kondition die zweiten und dritten Nachrichtentypen inhibierbar bzw. unterdrückbar sind.
20. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das System Einrichtungen zum aufeinanderfolgenden Ausführen einer Anlaufphase und einer Betriebsphase aufweist, und daß das System Einrichtungen enthält, mit denen während der Anlaufphase über die zugeordnete Einheit (9-12) an jedes Element (5-8) eine Identifikationsnummer zustellbar ist, und daß die Textilmaschine mit Einrichtungen zum Aussenden funktioneller Voraussetzungen über die Einheiten an die diesen zugeordneten Elemente ausgestattet ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Übertragen ausgewählter augenblicklicher Signale durch die Verbindungseinrichtungen und während der Betriebsphase, wobei diese Signale erzeugt werden können durch ein Startsignal der Textilmaschine, durch einen Referenztransmitter (A3) der Textilmaschine, der deren Drehzahl abtastet, durch einen Betätigungsteil eines der Elemente, und durch einen Fadenankunftsüberwacher (A2).