CN101372772B - 用于致动自由端转子纺纱机的转子驱动器的系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于致动自由端转子纺纱机(30)的转子驱动器(31)的系统，具有：有多个工位(33)的自由端转子纺纱机(30)，所述多个工位分别具有带控制单元(4)的转子驱动器(31)，所述控制单元包括至少一个用于连接到工位控制单元(35)的通信接口(18，19)；和外部设备，所述外部设备用于替代地致动各转子驱动器(31)并出于调节及检查的目的借助控制单元(4)的至少一个通信接口(18，19)，从转子驱动器(31)的各控制单元(4)读取代表转子驱动器的操作状态数据的信号。

Description

用于致动自由端转子纺纱机的转子驱动器的系统

技术领域

本发明涉及一种用于致动自由端转子纺纱机的转子驱动器的系统。

背景技术

由文件EP 1 054 086 B4获知一种转子纺纱机，其具有多个纺纱位。这种类型的转子纺纱机的各纺纱位包括具有控制单元的转子驱动器，所述控制单元具有通信接口，用于通过线路系统或总线系统连接到纺纱位控制单元，该纺纱位控制单元自动控制纺纱位处的工作次序。为此所需要的数据通过转子纺纱机的中央主控制单元传送，其使用通信协议借助总线系统发送相应的控制数据到纺纱位控制单元。

这种类型的转子纺纱机的缺点是：各转子驱动器在安装状态下和在操作期间不能为了维护而对它们的状态进行检查。这种类型的检查需要从转子纺纱机上拆除各转子驱动器。

发明内容

本发明因此基于这样的目标，即，使得出于维护目的而对自由端转子纺纱机的转子驱动器的检查更加便利。

根据本发明的用于致动转子纺纱机的转子驱动器的系统包括，具有多个工位的自由端转子纺纱机，所述多个工位分别具有带有控制单元的转子驱动器。在这种情况中转子驱动器的各控制单元包括至少一个用于连接到工位控制单元的通信接口。根据本发明，该系统包括外部设备，所述外部设备用于替代地致动各转子驱动器，并用于出于调节及检查目的，借助于控制单元的至少一个通信接口，从各转子驱动器的控制单元读取代表转子驱动器的操作状态数据的信号。

根据本发明的外部设备与控制单元的至少一个通信接口一起，允许为了维护而检查转子驱动器，而不需要将其从转子纺纱机上拆除。各转子驱动器的维护工作因此十分便利。

在本发明的优选实施方式中，外部设备包括具有通信接口的计算机单元，该通信接口用于连接到控制单元的一个通信接口。这里计算机单元一方面用于与转子驱动器通信，另一方面用于对所测定信息和信号进行评估和显示。为了保证此功能，发明的有利结构中，计算机单元可以由下列单元之一构成：笔记本电脑，工作站，微型控制器，数字信号处理器(DSP)或现场可编程门阵列(FPGA)。然而，使用微型计算机，例如PDA(个人数字助理)也是有利的，其可以由装配工随时携带并连接到根据本发明的转子纺纱机的转子驱动器的控制单元。然而，为了维护各工位而特别定制的移动计算机单元也是可以的。这种类型的计算机单元所基于的优点来自于其可移动性和随之带来的灵活性。

在本发明的进一步优选实施方式中，计算机单元包括应用程序，所述应用程序作为用于替代地致动单独的转子驱动器的手段，以及作为独立于自由端纺纱机借助控制单元的各通信接口和计算机单元的通信接口而从各转子驱动器的控制单元读出信号的手段。控制单元的各通信接口，其通常连接到转子纺纱机的主控制单元，这里优选设计为标准串行接口。

举例来说，可使用通信协议，通过应用程序借助控制单元的各通信接口和计算机单元的通信接口输入单独的转速或规定的转速曲线以使各转子驱动器运转，以检查其状态。将与转子驱动器相关的单元的规定惯性质量矩加速到预定的转速所需的测量时间可以用来作为评估各转子驱动器的状态的标准。应用程序包括相应的驱动器模块，其允许利用通信协议从各控制单元读出信号。因此，各控制单元的标准串行通信接口不仅仅被用作致动接口，还被用作为能够进行诊断的接口，通过该接口，与各控制单元进行通信的所有组件的信号可以为检查而被读出，例如转子纺纱机的箱锁定信号。之后这些信号可以显示在计算机单元的显示装置上以用于评估各组件的状态。在一个简化的结构中，只有组件的输出信号被监控，检测到的输出信号通过模拟/数字转换器转换成数字信号，之后可以通过各控制单元的接口将其读出。

这里计算机单元的通信接口可以通过电缆简单而经济地连接到控制单元的一个通信接口。这种类型的电缆具有高的数据传输速率，因此总是能够保证计算机单元与控制单元的完整而迅速的通信。大量并行地运行的应用程序也可以与控制单元并行地通信，而在数据传输中不会产生瓶颈。对此可选地，这些通信接口也可以基本上配置成能彼此无线通信的接口，例如为红外接口或无线电接口。无线连接具有在任何时候都可以使计算机单元与转子驱动器的控制单元通信而不需要再接插电缆的优点。因此在检查纺纱机时，技术人员可以在各个转子驱动器间移动，借助他的PDA分别与转子驱动器的控制单元通信。特别地，这种类型的接口构造具有不受环境(例如可以影响通信接口并因此影响控制单元与计算机单元的通信的污垢和灰尘)影响的优点。

各控制单元的通信接口优选地配置成同步或异步接口，例如UART(通用异步收发器)接口，其允许选择不同的通信协议。

为了将运行中的笔记本电脑或PDA转换成根据本发明的外部计算机单元，在更有利的结构中，通信接口也可以布置在插入卡上。这种类型的插入卡可以回溯性地安装到计算机单元中并允许与控制单元通信。可以想到的插入卡应该被设置为PCMCIA(个人计算机内存卡国际联合会)卡或PCI(外围元件扩展接口)卡。所谓的USB转换器，例如USB到RS485，也可以用于连接外部计算机单元。所述标准使得根据本发明的通信接口能够轻松而毫无疑问地结合到现有的计算机硬件中。

特别地，转子驱动器的控制单元可以具有第一通信接口以及第二通信接口，它们以如下方式彼此耦合，即当外部计算机单元连接到第二通信接口时，第一通信单元能够被无效。第二通信接口允许外部计算机单元的连接而不必中断控制单元与转子驱动器之间的通信流。因此，在借助第二通信接口读出瞬间操作状态数据或使转子驱动器的控制单元以调试模式运转的同时，能够通过控制单元继续致动转子驱动器。然而，作为可选方式，连接控制单元的第一通信接口可以被无效，所以通过连接到第二通信接口的外部计算机单元致动转子驱动器。为了失效，可以设置为第一通信接口能够在外部计算机单元直接连接到第二通信接口时已经失效。类似地，失效可以通过存在于外部计算机单元上的应用程序来实现，这样可以在调试模式与工位的操作模拟之间进行转换。

附图说明

下面将参考两幅附图详细介绍本发明的实施方式，其中：

图1示出了具有多个纺纱位的转子纺纱机的示意图，所述多个纺纱位分别具有转子驱动器，并且

图2示出了根据本发明的系统的示意图，所述系统用于出于调节和检查的目的而替代地致动一个图1中示出的转子驱动器。

附图标记列表

1 主控制单元

2 电机

4 控制单元

5 主印刷线路板

6 磁力轴承

8 电压电源

10 电系统

12 微型控制器

14 模拟/数字转换器

16 控制程序

18 转子驱动器的第一通信接口

19 转子驱动器的第二通信接口

20 计算机单元

22 连接电缆

24 计算机单元的通信接口

30 转子纺纱机

31 转子驱动器

32 总线系统

33 纺纱位

34 串行线

35 纺纱位控制单元

具体实施方式

图1中示意性示出的转子纺纱机30包括多个纺纱位33，所述多个纺纱位分别具有如图2所示的带有控制单元4的转子驱动器31，并包括中央主控制单元1，所述中央主控制单元借助总线系统32(例如CAN总线)连接到各个纺纱位33的纺纱位控制单元35。纺纱位控制单元35借助线路系统34连接到各个转子驱动器31的控制单元4。主控制单元1利用通信协议将具有相应的控制数据的控制信息输送到纺纱位33的各个纺纱位控制单元35。

图2所示的根据本发明用于致动图1中所示转子纺纱机30的转子驱动器31的系统包括作为外部计算机单元20的笔记本电脑，出于调节和检查目的，其可以作为替代品连接到转子驱动器31的一个控制单元4上。转子驱动器31包括电动机2，所述电动机驱动优选地借助磁力轴承6非接触式安装的转子，并包括具有用于连接到纺纱位控制单元35的优选标准串行通信接口18的控制单元4。除转子驱动器31之外，有关纺纱位33的各种其它组件也与纺纱位控制单元35相通信，例如此处未示出的纱线质量检测单元。

控制单元4包括主印刷线路板5，在所述主印刷电路板上布置有微型控制器12或数字信号处理器(DSP)。同样地都由附图标记10表示的电组件，传感器以及致动器连接到主印刷线路板5。用于致动转子驱动器31的电流规格，转子驱动器31的转速控制，用于连接到控制单元4的其它不同组件的电流和/或电压的规格以及它们的信号检测属于微型控制器12的任务。微型控制器12中含有具有相应控制数据的控制程序16，所述控制程序与电组件10通信。控制单元4的通信接口18也在微型控制器12中实现，优选为UART(通用异步收发信机)接口或RS485接口。电组件10生成的信号借助设置在微型控制器12上的模拟/数字转换器14提供给控制程序16。转子驱动器31的电压电源由附图标记8表示。

外部计算机单元20能够借助接口24、优选借助电缆22连接到控制单元4的标准串行通信接口18，纺纱位控制单元35与控制单元4是分离的。基本上，控制单元4的通信接口18以及外部计算机单元20的接口24也可以被设计成能够彼此无线通信的接口，例如为红外线接口或无线电接口。计算机单元20含有应用程序，通过所述应用程序使用通信协议，转子驱动器31能够作为用于调整或检查目的的替代品、借助通信接口18和接口24独立于转子纺纱机30或纺纱位控制单元35地被致动或操纵，并且信号能够借助通信接口18和接口24从转子驱动器31的控制单元4读出。根据本发明，在这种情况下，应用程序中相应的驱动器模块允许借助标准串行通信接口18从控制单元4读出信号，所以所述标准串行通信接口根据本发明用作能够进行诊断的接口，即作为其集成元件的诊断接口。

可选地，转子驱动器31可以具有第二通信接口19，外部计算机单元20能够连接到所述第二通信接口。第二通信接口19可以与第一通信接口18一样被设计成串行接口，例如为RS485接口。通过将外部计算机单元20连接到第二通信接口19，第一通信接口18能够被无效，以使得处在已安装状态下的纺纱位控制单元35从转子驱动器31断开。这里，第一接口18可以在外部计算机单元20连接到第二接口19上时而自动地失效，或者通过所连接的计算机单元20对转子驱动器31的控制单元4执行有目标的致动而自动地失效。后一方式允许外部计算机单元20用于纯询问和调试目的的连接，而转子驱动器31和控制单元35之间的通信不会被中断，由此可以读出所检测的瞬时值或在故障存储器中的来自转子驱动器31的检测信息。在第一通信接口18失效时，外部计算机单元20代替纺纱位的控制单元35接管对转子驱动器31的致动。

根据本发明，计算机单元20与控制单元4的第一通信接口18或第二通信接口19一起，允许就转子驱动器31的状态对转子驱动器31进行检查，而不必为此将其从转子纺纱机30上拆除。为此，纺纱位控制单元35的功能由计算机单元20执行，换句话说，计算机单元20发送信号用于启动和停止转子驱动器31或用于手动纺纱箱解锁。为此目的的外部计算机单元20上的应用程序模拟各种操作状态。此外，单独的转速或规定的转速曲线能够通过计算机单元20输入到控制单元4中，借助所述转速或转速曲线可以评估转子驱动器31的状态。例如，使转子驱动器31的转子单元的规定质量惯性矩加速到预先设定的转速所需的测量时间可以用作评价转子驱动器31的状态的标准。

本发明的另一方面是对转子驱动器31的轴承调整的检查，这里是对磁力轴承6的调节进行检查，其是借助安装在磁力轴承6中的传感器进行的，该传感器与转子驱动器31的控制单元4通信。由控制单元4检测到的轴向轴承传感器的信号，涉及转子在磁力轴承6中的位置，并且可以出于调节目的、借助计算机单元20通过控制单元4的通信接口18、19以及外部计算机单元20的接口24从控制单元4读出，并可以由计算机单元20显示。外部计算机单元20允许操作者甚至在其第一次投入运转之前调节轴承，而不必让纺纱位33本身已被投入运转。该调节通过使用适当的应用程序而简化，该应用程序转化所检测到的数据并直观地显示它们。

一起使用控制单元4的通信接口18或19之一与根据本发明的系统的外部设备，能够为了转子驱动器的检测而读出转子驱动器31的信号并且能够将其显示，或在此情况下实施调节，这既可以在转子驱动器31的操作期间(无论纺纱位控制单元35工作时或不工作)实施，也可以独立于转子纺纱机30、在转子驱动器31生产之后直接实施。

结果，通过根据本发明的系统，转子纺纱机30的各个纺纱位33上的调节和维护工作因此整体上适当地便利了。

Claims (12)

1.一种用于致动自由端转子纺纱机(30)的转子驱动器(31)的系统，该系统具有：

带有多个工位(33)的自由端转子纺纱机(30)，所述多个工位分别具有带控制单元(4)的转子驱动器(31)，所述控制单元(4)包括至少一个用于连接到工位控制单元(35)的通信接口(18，19)；和外部设备，所述外部设备用于替代地致动各转子驱动器(31)，并且用于出于调节及检查目的，借助于所述控制单元(4)的至少一个通信接口(18，19)，从所述转子驱动器(31)的各控制单元(4)读取代表所述转子驱动器的操作状态数据的信号。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述外部设备具有带通信接口(24)的计算机单元(20)，以便连接到所述控制单元(4)的所述通信接口(18，19)之一。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述计算机单元(20)是下述单元之一：笔记本电脑，工作站，微型控制器，数字信号处理器(DSP)，个人数字助理(PDA)或现场可编程门阵列(FPGA)。

4.如权利要求2或3之一所述的系统，其特征在于，所述计算机单元(20)包括应用程序，所述应用程序作为用于替代地致动所述各转子驱动器(31)的手段，并且作为用于通过所述控制单元(4)的各通信接口(18，19)和所述计算机单元(20)的通信接口(24)而从转子驱动器(31)的各控制单元(4)读出信号的手段。

5.如权利要求1至3任意一项所述的系统，其特征在于，所述转子驱动器(31)的各通信接口(18，19)被配置为具有作为其集成组件的诊断接口的接口。

6.如权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述计算机单元(20)的通信接口(24)能够通过电缆(22)连接到所述控制单元(4)的通信接口(18，19)。

7.如权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述控制单元(4)的通信接口(18，19)以及所述计算机单元(20)的通信接口(24)被设置成能够彼此无线连接的接口。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述控制单元(4)的通信接口(18，19)以及所述计算机单元(20)的通信接口(24)被设置成无线电接口。

9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述控制单元(4)的通信接口(18，19)以及所述计算机单元(20)的通信接口(24)被设置成红外接口。

10.如权利要求1至3任意一项所述的系统，其特征在于，所述控制单元(4)的通信接口(18，19)被设置成同步或异步接口。

11.如权利要求2至3任意一项所述的系统，其特征在于，所述转子驱动器(31)的控制单元(4)具有第一通信接口(18)和第二通信接口(19)，所述第一通信接口(18)和第二通信接口(19)以如下方式彼此耦合，即，当所述计算机单元(20)与所述第二通信接口(19)连接时，所述第一通信接口(18)能够被无效。

12.如权利要求1至3任意一项所述的系统，其特征在于，各个工位控制单元(35)通过总线系统(32)连接到主控制单元(1)。

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