CN1029496C - 通信系统 - Google Patents

Abstract

机器(100)包括两行(106L、106R)紧邻的材料加工站以及用来监测与控制工作站的一个EDV系统(BP、SP1，…SPn，CZ)。为了对工作站进行操作，机器还装备了一个转换装置，该装置有一发送/接收单元SEA，并且每个站有相应的单元SEB，这样，在EDV系统和该装置之间的信息可通过工作站传递。

Description

本发明涉及一种机器或一种装置的自动化过程，这种机器或装置有几个材料加工站以及至少一台在装置与工作站之间产生相对运动的操作装置和控制手段。通常操作装置是可动的，而工作站则装在事先确定的安装地点。但是也有作完全相反安排的（例如，工作站装在输运设备上，在静止的操作装置前运动），它同样也属于本发明的应用范围。

本发明非常适用于工作站紧紧相邻的安排，例如，至少安排在一排上。作为示例，下面给出的实施例，仅与纺织机械，例如精纺机，络纱机，捻线机，假捻机，成形机以及类似机械的自动控制有关（以及由这样一些机械构成的设备）。但是，本发明绝非仅限于这些应用范围。

直至五十年代末和六十年代初，大型计算机在工业中才用于数据处理和过程控制（见US-PS    3045210和3582621）;同时致力于对纺织机械或纺织设备的可移动操作装置由控制中心进行控制（见US-PS    3070320，3067962和3300959），而没有使用在当时来说价格昂贵的计算机技术。

到六十年代末或七十年代初在工具制造机械和纺织机械中提出了许多应用EDV-（电子数字处理）和过程控制工艺的建议（见US-PS3638191，3430426，3648026，3648027和3798624）。这些建议包括操作车的控制（见US-PS    3824558，3680297，3680298和3680299，其中最后的那些建议与后来公开的专利US- PS    4425754多少有些关系）。这些建议实现了纺纱厂的集中控制，-US-PS    3922642。

尽管集中控制有着这些可能性，但是实际上可移动的操作装置是这样设计的，即各个工作站只对比较简单的信号发送器（信号灯）作出反应，见GB-PS    1103267和US-PS    3810352）。有人建议，在对单个机械的运转必须进行传统控制的同时，计算机应当对整个设备的操作装置的工作进行控制，（DOS    2460375）。大约在同一时期，又有人建议，由各个纺纱器到可移动自动装置的信息采用无接触传输。

从七十年代初开始，在专利文献中出现了可移动装置本身具有数据处理装置的建议（见US-PS    3789595，3908347和4005392以及JP    50-20042），到七十年代末提出了在每个工作站上的采集数据;之后再传输到操作装置上的建议（见US-PS    4136511和4137699）。从八十年代初开始，采用微处理机在机器内部进行数据流管理（见US-PS    4294065和DE-PS    3005746）。

以后又相继提出了各种各样的建议，都是利用经过处理的数据对各种不同的流程进行最优化处理，其中EP-PS    47723和90911就是两个新方案。

为了实现这些建议，在系统的各单元之间的通信连接具有决定性的意义。然而，这些观点在专利文献中没有引起足够的重视。信息的无接触传输在专利文献中曾多次提及（见US-PS    4137699-从纺纱器到可移动自动装置的传输以及DE-OS    3135333-从控制中心到自动装置的传输），但是这种传输一般是用导线实现的（见DE-OS    3303733，3332899和3510521以及US-PS    4340187和US- PS    4475331，因为导线传输较无接触传输更具优点。

第二个观点更未引起足够重视，该观点主张将所有信息传输单元集中在一个总系统中。虽然，这样的集中是可能的，却使系统的最优化受到实际的限制。

本发明的任务是利用现已提供的可能性，使工作站和操作装置组合在同一个管理信息系统中。

为此目的，本发明要求机器或装置具有几个材料加工站，其中每个站都具有自主的、至少是局部的功能控制（例如微处理机）。这些设置就是目前的技术状况。

至少应当有一台操作装置，用来在每个工作站实现预定的控制操作并实现在操作装置和工作站之间可控制相对运动的方法。

所有自身控制均可通过适当的信息传输方法相连接（数据传输）。这也是现今的技术状况，这种连接通常是经过控制中心（中心计算机-以后简称“中心”）来实现的。这种中心可直属于一台机器或者几台机器共用。

如果操作装置和工作站是按照一预定的关系相邻设置的话，那么本发明规定了在操作装置和每一个所述具有自主功能的工作站控制过程之间的信息（数据）直接（最好是无接触的）交换的控制方法。

如果操作装置处于相应的传输范围内，那么对于每一个所述控制过程均可确定一个数据传输范围，这样在操作装置和一个确定的控制过程之间就可以进行信息的交换。

操作装置和工作站之间的信息交换主要通过无接触的光学方法，例如用光栅来进行，因为操作装置设有发送/接收单元，每个工作站也都设有自己的发送/接收单元。

如果操作装置处于一个工作站的数据传输范围内，那么可以这样安排，每次在这个工作站发出信息，并向工作站检索其现状。如果操作装置通过工作站而不停止下来，仍可马上进行信息交换。

工作站控制本身可以这样安排，使它将与操作装置有关的数据提供给包括所有其他控制过程的总系统。

图1说明了本发明的新原理，该原理在气流纺纱机方面如今已有商业应用。这种机器包括一个数据处理系统，其特征在欧洲专利说明NO.156153中已经作了说明。在此仅将该系统的主要方面做一综述。

装置100由两个端部102，104以及在装置的纵向上的第一列纺纱器106L和在其另一纵向上的第二列纺纱器106R组成。端部包括用于纺纱器整体的传动马达，传动装置，通风机，控制元件和显示元件等。在端部102中有一控制中心CZ，它间接地（如后面所述）与每个纺纱器连接并且根据事先给定的程序进行控制。

为了在中心CZ和纺纱器之间进行信号传输，纺纱器构成一个所谓“区段”，每个区段有一个“分站”（所谓区段印刷电路板）。在图1中紧接着端部102有区段印刷电路板SP1，远离端部102有区段印刷电路板SPn，其中（n-2）个未画出的区段处于它们之间。每个区段印刷电路板SP管理着一定数量的纺纱器，其中一半是在106L这一行，而另一半是在106R这一行中。通常一个区段包括有20个纺纱器，并且区段的数量（n）在10到12这一范围。在图1中每个区段只有8个纺纱器。

区段印刷电路板SP1至SPn通过数据通道DK与控制中心的信号输出端SA和信号输入端SE相连接。在中心CZ和区段印刷电路板SP之间的数据（状态信息，指令等）是依据中心确定的扫描脉冲来进行 交换的。

每个纺纱器（在这里106L和第一区段中的纺纱器108只是用作示例）都有一个自身的控制部分（叫做“箱型”印刷电路板）BP。这个箱型印刷电路板与纺纱器的所有重要功能元件（未标出）相连接以进行信号交换，并且经常不断地给出各元件的状态信息以及干预这个纺纱器的运转过程。箱型印刷电路板BP也包括存储部件，这样就可以提供功能元件的瞬态数据。箱型印刷电路板目前通常都是用一台微处理机来实现的。

为了进行信号交换，每一个区段印刷电路板SP与其纺纱器的箱型印刷电路板BP进行连接。区段印刷电路板作为箱型印刷电路板和中心计算机CZ的传送器，依据给定的同步脉冲从其相应的箱型印刷电路板中取得数据并且送到中心计算机中去，或者由中心计算机接收数据，并且送到所属的箱型印刷电路板处。区段印刷电路板也可以自身对其每个箱型印刷电路板发出指令，例如可以在区段印刷电路板中置入某种求值功能，这样根据区段印刷电路板的求值程序发给箱型印刷电路板一个指令，给中心计算机一个相应的状态信息。箱型印刷电路板也可独立工作（每个根据自身的程序），将分级设置的指令发送给它们。

一台现代化的机器需要装备一台可移动的操作装置（自动装置）110。自动装置依据适宜的方式（未标出），至少可以沿着机器的纵向运动。如果机器只有一台自动装置110，那么操作装置至少要围绕一个端部并可沿着另一侧运动。这种自动装置是目前纺织机械工业的技术状况，在此不再详细论述。在欧洲专利申请NO    126352，126373，127017和190421中做过论述。与本发明有关的主要论点是，每个自动装置110其本身有独立的功能控制P（一种专门的微处 理机），根据事先确定的程序对自动装置的运转过程进行控制。

大体上，所述的机器与通用的机器没有什么区别。

与通用的机器的区别是在图1中给出的机器具有附加的数据传输功能。为此目的每一台纺纱器都具有一个自身的发送/接收单元SEB（只有纺纱器108标出），并且自动装置110具有一个相应的发送/接收单元SEA。为了进行双向信号传输，单元SEB直接与其箱型印刷电路板BP连接，而单元SEA相应地与自动装置控制部分P连接。

每个发送/接收单元SEB均适于与单元SEA进行双向无接触信号交换。每个发送/接收单元（SEB和SEA）的构成使得其确定一个相应的“工作范围”（信号锥），各种信号锥在其纵向沿垂直于机器的纵向延伸。SEA单元的信号锥在图1中用虚线表示的SKA来标记，而相邻纺纱器112的信号锥用虚线表示的SKB来标记。在自动装置110和一确定的纺纱器之间的信息交换（数据或信号交换），只有当自动装置的信号锥SKA和相应的纺纱器的信号锥SKB之间可以实现重叠时才能进行。发送/接收单元SEB装在纺纱器中，而发送/接收单元SEA则装在自动装置中，这样信号锥SKA与纺纱器的信号锥就可以在自动装置110经这个纺纱器旁边路过的而产生重叠。

实际系统进一步的细节将在下面予以说明，首先对根据图1所示的原理的作用做一阐述：

1）该系统可以这样安排，如果自动装置110是这样要求的话，那么纺纱器只是通过其发送和接受单元SEB发送信号。（被动的纺纱器一主动的自动装置）

2）自动控制装置P的数据在传送到某一纺纱器以后通过箱型印刷电路板和所属的区段印刷电路板而继续输送到中心计算机CZ中。

3）（相反）来自中心计算机CZ的指令可经过任一纺纱器而传送到自动控制装置P中。

4）该系统是这样安排的，从每个纺纱器旁经过的自动装置110可以在这个纺纱器旁发出信号（如果在这个纺纱器处不需要进行操作的话也是一样），并且箱型印刷电路板可以继续通过区段印刷电路板将这些状态信息送到中央计算机，后者有能力至少对自动装置110的运动状态进行检查并且在这种情况下进行最优化处理。

5）箱型印刷电路板也可以这样考虑，它执行由自动装置110发出的预定指令而不要求区段印刷电路板以及中央计算机的确认。

从这些作用的简短说明中已清楚地看出，只要相对简单地更改机器的结构，在整个信息系统中自动装置110就可以相当集中（发送/接受单元SEA和SEB的安装以及这些单元与其有关的控制装置P和BP的连接）。

根据图2，可以考虑对现有工艺实施例提出一定的要求。该图给出了三个与自动装置110的前面部分在一起的（即沿着运动方向运动的部分）、彼此相邻的纺纱器114，116，118，自动装置110沿着箭头所示的方向在纺纱器前运动。

正如在图1所给关系中已经说明过的，每个纺纱器都有一个具有相应的信号锥SKB的发送/接收单元SEB。这个单元是被动的，也就是说它不主动发送，而只是在自动装置的发送接收单元SEA有询问信号时才发送。

每个信号发送器SKB在横向也就是垂直于机器的纵向和自动装置110的运动方向上有一个最大有效距离。这个最大有效距离与接收器的灵敏度、发送器的发射强度和射束的角度α有关。对于纺纱器114 的发生器SKB用d来表示。如果单元SEA与单元SEB直接相对，而单元SEA穿过信号发生器SKB的轴线的话，那么距离d必须大于单元SEA和SEB之间的最大距离a。距离a是通过自动装置110的导轨而保持在给定的公差范围内的，并且距离d当然对于所有的单元SEB应当尽可能相等。如果“信号锥”一词在后面的说明中还要用的话，则实际的信号锥之轴向长度为d。由纺纱器发送器发送的信号经过相应的信号锥发送出来，但是在这个信号锥以外是没有意义的，因为它太弱而不能被自动装置的接收器识别。

每个信号锥SKB都应当尽可能有相同的角度α并且邻接的信号锥在自动装置110的运动方向上彼此离开一个最小距离l。这样自动控制装置P就可以把彼此相邻的纺纱器分隔清楚，条件是自动装置发送器/接收器单元SEA的信号锥SKA的角度β不得与邻接的信号锥SKB重叠。

只要有关的纺纱器的信号锥SKA和SKB之间出现重叠并能继续下去，即并只要这种重叠存在着，自动装置110和纺纱器之间就可以进行信息交换。在自动装置和纺纱器之间产生一次“接触”的情况下，其最大的传输时间与自动装置110的运动速度和信号锥SKB的最大尺寸有关。后者是通过所谓纺纱器的隔距，也就是说两个相邻发送/接收单元SEB之间的距离的上限而受到限制。纺纱器隔距是由一般的机器结构来确定，通常不考虑信息系统的影响。自动装置的运动速度应当选得尽可能的高，以达到高效率。对信息传输方式提出很高的要求，并且建议在第一次接触时（到达期间）限制传输的信息量。

在任何情况下，在第一次接触时，在自动装置和纺纱器之间至少应当进行下述信号的交换：

1）自动装置发出的询问信号

2）以状态信号形式给出的、由纺纱器发出的响应信号。

3）自动装置作出的回答。

这样全部主要的基本信息都可以进行交换，但是这种方案不能最佳地利用系统的可能性。在第一次接触时（自动装置还在全速运动期间）把信息（例如中央计算机CZ发出的指令）继续送到自动控制装置P中是有好处的。这样在第一次接触时就有5个信号进行交换，即上面提到的三个信号与下述附加信号：

4）由纺纱器发出的送到自动装置的信息。

5）纺纱器自动装置的通信结束信号。

这基本上可以确定二种不同的方式，即一种方式是对于自动装置应当继续运动的情况，而另一种操作是纺纱器需要操作的情况。相应的信号流程可用下述图表说明：

操作1（继续运动）    操作2（停止）

信号    自动装置    纺纱器    自动装置    纺纱器

1    询问→    询问→

2    ←状态    ←状态“SOS”

3    应答信号→    应答→

4    ←信息    ←应答信号

5    通信结束→    通信结束→

其中箭头表示信号传输方向。

在第一个操作中的状态信号Nr.2可以取二个完全不同的形式。如果纺纱器正常进行纺纱，那么给出一个信号“OK”（正常）。如果纺 纱器被阻断，通过一个由自动装置进行的操作得不到结果，就给出一个“故障”信号。这种阻断可以由中央计算机或者由区段依据质量测定来实现。

用“SOS”标示的第2个状态信号在第二个操作中表示纺纱器需要自动装置的操作指令。这个信号可以视所要求的操作指令而取不同的形式。相应的“应答”可以是指令，它直接调整纺纱器控制状态，并且相应于输出的操作指令使纺纱器处于准备状态。然后，自动装置自动刹车，在有关的纺纱器对面定位并且发出操作指令。

在操作指令的同时，在纺纱器和自动装置之间进行随后的信号交换，这样，纺纱器在操作指令期间就执行自动装置“辅助工作”的直接指令，和/或从自动装置发送信息给中央计算机。这样，自动装置就可以向中央计算机报告其“事先发现”的纺纱器状态和/或由其实施的操作。发送/接收单元SEA在自动装置处于静止状态时不进行信息传输，因为第一次接触期间，在Nr5信号传输以后信号锥SKA再不与有关纺纱器的信号锥SKB重叠了。自动装置110必须至少有一附加的发送/接收单元（在图1和2中未给出）。如果自动装置为实施操作指令在这个纺纱器处已定位，则第二个单元就应当直接对着纺纱器的SEB单元。

正如后面详述的，如果自动装置得到中央计算机的指令，实现一个较高优先级的操作，那么事先要考虑到自动装置在某些情况下可以否决纺纱器的辅助调用。这样，在第二个操作中的应答信号（Nr，3）可以导致在纺纱器中没有操作，仍然由纺纱器应答。

自动装置与纺纱器之间的接触，在任一种情况下（操作1或2）被存贮在有关的纺纱器的箱型印刷电路板BP（图1）的存储器中，并 且在被中央计算机确定询问周期的过程中经过区段印刷电路板SP而给中央计算机CZ发出信号。中央计算机这样得到有关自动装置运动和所有操作活动的信息。

在图1和图2所述实例的说明中，给出了自动装置和纺纱器间无接触信息传输的重要性。这样，可以避免通过下垂电缆或滑动接触用行驶道轨传输中的机械问题。正确的纺纱器的动作问题也比较容易地得到解决。在其正常巡检期间（全速行驶），根据事先确定的脉冲，自动装置发送询问信号，使这样的信号在一个纺纱器的信号锥SKA和SKB之间产生重叠之后被发送出来。于是这个纺纱器通过其接收的询问信号而自动起动并且进行信息传输。

本发明并不排除在自动装置和纺纱器之间通过导线直接进行连接。通过专利US-PS    4475331可以了解到采用这种连接的方法，据此，每一个纺纱器列都可以通过开关的机械动作在自动装置行驶期间接到总线上。这种系统根据本发明也适应于应用，因为用总线把数据传输到装在纺纱器中的存储器中是合适的。此外，建议设法使带有总线的纺纱器存储器不是通过机械的而是通过开关的无接触动作起作用。

自动装置与纺纱器间信息的无接触传输被优先考虑，并且通过光学发送/接收单元来实现。这种装置的波特率可以达到9′600波特。这样的波特率对于前述信号操作是足够了。在前述的操作过程中自动装置的行驶速度约为30米/分，距离a（图2）可以到200毫米，并且纺纱器的隔距为215毫米。从25毫米到30毫米的传输期间，当自动装置达到最大行程时可以使传输持续时间在10到40毫秒之间。

为了指明本发明所提供某些方面的可能性，下面简要说明自动装置和纺纱器间信息交换的各种信号类型。这些信号最好是通过脉冲的 串行传输（字节）来构成，这样预先考虑的自动装置和纺纱器之间的无接触连接就可以作为一种所谓的串行接口来进行工作。

某些信号仅在自动装置和纺纱器之间交换，也就是说，这些信号从纺纱器不向其他机器单元继续传递。除了应答信号以外，该信号组主要包括从自动装置直接到纺纱器的指令。在这里，这些可能性与整体机械结构有关，特别是与可通过箱型印刷电路板控制的机械功能有关。例如，这些功能是纺纱元件处纤维材料的进料、纺纱元件的净化、纱线张力调节器的运动，线轴环的运动等。

第二个信号组包括描述纺纱器状态的一些信号。这些信号是通过相应的箱型印刷电路板产生的，在那儿他们也可以经有关的区段印刷电路板给中央计算机发出信号。这些信号作为最重要的信号说明断线，这种断线可“意外地”发生或得到控制，例如，通过纱线质量监视来实现这种控制。

还有一个信号组包括来自中央计算机的这样一些信号。这一信号组包括落纱信号（线圈长度通过中央长度测量进行监视）和预防性的检修信号，这样，纺纱器的不间断运行由中央计算机进行监视，根据事先确定的周期，中央计算机发出一预定的操作指令（例如清除），在最后一种情况下该系统可由中央计算机确定某一间隔（运行时间），在这个时间内预防性的检修指令必须产生。在这间隔开始的时候由中央计算机把这个检修指令发给有关的箱型印刷电路板，并且接着在下一时机继续传送到自动装置处。只要没有意外断线，在这一间隔期间纺纱器就继续正常运转。

预防性的检修只能得到一个相对小的优先权，万一得到了实施更高一级的优先操作的指令，自动装置就可以否决这个自动装置的辅助 调用。如果预防性检修直到所确定的间隔运行前还未进行，那么中央计算机可以给箱型印刷电路板发出一个指令，有断线产生，这样，这个纺纱器的操作就得到一个更高的优先权。

因为质量监护可确定有关的纺纱器产生的低质量纱线，接下去的这类信号就是评估所谓的“质量状态”，该质量状态表示由中央计算机（或区段印刷电路板）产生的断线情况。这样，可以命令自动装置在纺纱器重新运转前把预先确定长度的纱线由线轴上绕下来并且去掉。这种方法在专利文献US-PS    4137699中已做了说明。

评价由中央计算机送到自动装置的指令是这类信号中的重要信号。例如，可以命令自动装置，在某一纺纱器或任一纺纱器前停住，或者在自动装置和中央计算机之间进行信息交换（通过有关的箱型印刷电路板和区段印刷电路板），或者不进行交换，因为中央计算机已决定在此刻不要求自动装置操作。如果要执行进一步的操作，那么，自动装置又从中央计算机处以正确的方向投入运转。

最后一个信号组包括自动装置发出的、继续送到中央计算机中去的这样一些信号。这一信号组包括，例如有关纺纱器的状态信息，譬如“未发现给纱料”、“未发现纱线”或者根据程序由自动装置发出的有关状态变化，例如，处于操作状态的纺纱器被自动装置作为有故障。

为了更清楚的表明新系统产生的良好效果，对某些信号作为示例分述如下：

复位信号：如果自动装置把一新纱管装入指定的纺纱器中，它可以把“复位信号”经过这个纺纱器送到中央计算机中，这样，对于这个纺纱器来说线圈长度测量就被置零。

操作结果：中央计算机可以分别给出纺纱器或自动装置或两者的就预定操作指令的操作结果或操作失误情况，例如，“第X次的接长”、“由于接长器故障而截断”等。这样，中央计算机不仅可以监视纺纱器，而且还可监视自动装置的效率。万一在不同的纺纱器上有规律地出现同样的失误情况，那么可以得知自动装置出现了故障。

质量检查：在某一纺纱器上的纺纱过程可以通过质量监视而中断，相应的纺纱器得到命令而将纱线故障类型通知给自动装置（通过相应的信号形式）。自动装置可对此作出响应，这样可以把与错误类型有关的纱线长度从这个线轴上退绕下来并且去掉。这个线圈的长度测量可以适当地得到校正。

预防性检修：正如已经谈过的，纺纱器通常可以继续运转，直到自动装置通知纺纱器它准备进行检修为止。然后，纺纱器就可以自动处理断线，并且所谓的“纤维绒头准备”（见US-PS    NO，4022011）也因粗纱已经准备好供马上接长而消除。

纺纱器鉴定：中央计算机给箱型印刷电路板发出指令，用鉴定信号（ID信号或探向信号）代替正常的状态信号作为对自动装置发出的询问信号的回答。这样，自动装置可以从中央计算机向这个纺纱器发送，这时这个纺纱器只给自动装置显示有关的方向，发出指令、查询探向信号。探向信号对于每个纺纱器是不一样的，例如，每个纺纱器都有自己的可以作为探向信号进行发送的鉴定号码。

最后提到的信号类型清楚地表明了该新系统的另一优点。自动装置在事先确定的地点在其行驶轨道上可以转向，而不必有自己的轨道图。该地点可以由自动装置作为“正确位置”而加以识别来决定。同样，自动装置可以把在某一纺纱器处寻找到的状态告诉中央计算机， 而不需要自己对纺纱器进行鉴别。因为有关纺纱器的信息得到了传输，中央计算机就不用再识别纺纱器了。

当然，有一例外，那就是存在一种带有缺陷的纺纱器，信息不能通过这种纺纱器传输。自动装置可以这样进行程序设计，即在一邻近地点定位并且将有关故障地点的信息输送到中央计算机中。

在信息传输系统中把探向信号综合起来是有好处的，但它不是本发明的主要部分。例如，它可以用另外一种（定向）系统来考虑，它用来“标记”既定的纺纱器，例如，用能为自动装置所识别的发光常规信号灯。对信息传输进行综合是很有效的。

自动装置由中央计算机开始，通过相应的指令来“检验湿度”，这样在第一种状态中自动装置巡检，而在第二种状态中寻找由中央计算机确定的纺纱器。在检索方式中询问纺纱器的鉴别时，自动装置可以发送相应的询问信号，并在巡检时询问纺纱器的运行状态。

自动装置也可以这样来实施，它可以完成一定的监视控制功能而与传输给它的信息无关。为此它可以装有相应的传感器，直接对已选定的纺纱器元件的运行状态作出反应（例如，线轴直径和线轴架状态，见EU-PS    NO.126373），并且在驶过纺纱器时与纺纱器对此是否有要求无关。万一这种监视识别出一个“差错”（不允许的运行状况组合），那么自动装置就在有关的纺纱器前定位（如果纺纱器要求它继续行驶，也是如此），并且将所寻找到的状态通过纺纱器本身送到中央计算机中。自动装置本身至少可以作为装入机器中的可移动监视器而起作用。

虽然在很大程度上操作可以自动进行，然而迄今某些操作还是要由操作人员来完成，例如，引入新的粗纱头的换条筒操作。可以规定， 操作人员进行操作时必须知道纺纱器的信号状况或者能自动改变它。纺纱器新的信号状况应当在下一次驶过时显示给自动装置，以便纺纱器准备再投入运行。状态变化也可以输送给中央计算机，这样，如果必要的话，自动装置直接被送达这个纺纱器处。

根据图3和图4，对最佳实施例做一简短说明。在图3中另外还有三个的纺纱器120，122，124（每个都有发送/接收单元SEB）。自动装置110对着中间的纺纱器122定位，以实施操作。该自动装置装有三个发送/接收单元，其中中间单元SEAC与被操作的纺纱器122的单元SEB直接相对。只要自动装置110保持静止，SEAC和SEB122之间就可连续进行信息交换。

两个单元SEAR和SEAL用于询问以及构成第一次接触，其中在自动装置110向右（根据图3）行驶期间，单元SEAR运行，而在自动装置向左行驶期间，单元SEAL运行。两个“外侧单元”SEAL和SEAR间的距离（未标出）约为两倍之纺纱器隔距。在整个用实线标出的方案中，如果自动装置110在中间纺线器122前定位，那么单元SEAR与纺纱器124的单元SEB直接对立，单元SEAL与纺纱器120的单元SEB直接对立。这样，当自动装置在纺纱器122处运转结束后、重新行驶之前两个纺纱器120、124中的每一个都被询问到。外侧单元SEAL，SEAR可以很容易地向内移位（用虚线标示），这样，在自动装置重新得到询问信号的回答之前，自动装置110必须以既定的方向运动。

图4给出了自动装置110的一个发送/接收单元SEA（任一个）以及与其一起设置的开关元件的其他细节。该单元包括一个外壳130（用透视图标出），它装在自动装置110中，平面132对着纺纱器。 在这个平面132中有一光束发送器（发光二极管）LED和一个光敏元件FD（光电二极管），这样它们对着单元SEB的相应元件。单元SEA包括对着元件FD安装的求值电子部件AE和对着元件LED的驱动电子部件TE。求值电子元件AE的输出端与第一移位寄存器SR1连接，这样，串行发送的字节可以送到这个寄存器中。如果寄存器存满了，那么其中存贮的字节并行地送到接收寄存器ER中，而后移位寄存器SR1开始准备接收其他信息。在寄存器ER中存储的字节可以根据其本身的工作同步脉冲，被控制单元P（图一）经数据总线DB取出并且被求值。

由控制单元P列成公式的回答再经数据总线DB送到发送寄存器SR中，并且再从寄存器SR送到第二个移位寄存器SR2中。从第二个移位寄存器SR2可以把数据字节串行地送到驱动电子部件TE中，用来控制发送元件LED。

发送/接收单元SEB可以被相应地实施，并且与一个类似的开关组件一起工作。因为自动装置110只有三个单元SEA，而机器本身却有200多个单元SEB，所以应当把单元SEB设计得相对简单一些，而单元SEA应当相对昂贵一些。单元SEA的发送和接收元件均可具有透镜组，而在纺纱器中的相应元件是不用透镜工作的。信号锥SKA比起信号锥SKB来相应的要窄得多，并且在距离a上（图2）基本上相当于一圆柱体。

本发明并不排除中央计算机与自动装置之间的直接连接。如果在自动装置与纺纱器间经过导线传输信息的话，那么就没有其他可能使中央计算机与同一导线耦合。如果在自动装置和纺纱器间无接触地传输信息，那么，可经过导线（例如，下垂电缆或操作滑板）实现连接，这对于在中央计算机和自动装置间传输信息当然提供了额外的可靠性。

作为示例所述的实例包括一台中心计算机CZ。这并非是本发明的主要部分。信息和“系统的智能”可以分成几个中心（节点位置）。重要的是，在构成总的信息系统中，每个纺纱器均被集中到一个整体中，这样，自动装置与一台纺纱器间已交换的信息可由纺纱器馈给总系统。

为了把纺纱器分隔清楚，在相邻的纺纱器之间存在一“空白地段”，这样自动装置的信息传输只能不连续地通过纺纱器。纺纱器本身装得很紧凑，因而这个空白地段很窄。如果自动装置必须在有纺纱器的范围以外行驶的话，例如绕过机器头部从一个纵侧到另一纵侧，那么空白地段就要长一些。那么自动装置和中心之间的直接连接，在这里可采取补救措施。也可以在较长的地段上分布一些数据传输点（没有纺纱器的地方）。在任何情况下，自动装置从空白地段末端的最后一个纺纱器出发以及自动装置到达空白地段另一端的第一个纺纱器，都可以由中央计算机监控。

在运行范围以外（即有纺纱器的区域）可给自动装置确定停车地点，这个停车点在总系统中同样可设有用于数据传输的发送/接收单元。

本发明并不限于在一单独的机器中设置总系统。几台机器的工作地点可以通过适当的数据传输方法，例如采用置于其上的中央计算机进行连接。这样，一个或几个自动装置可以从这个计算机开始得到控制，以控制集中在系统中的所有工作地点。

如果总系统是装在一单个的机器中，那么，就可控制几个自动装置，不仅可以控制一种单一类型的自动装置，而且可以控制不同类型的自动装置。不同的操作（例如纱线混配、线轴更换，纺纱器清洗等） 可由不同的自动装置实现。在可能的情况下，所有的自动装置应当通过一个单一的程序段从装在纺纱器中的发送/接收单元得到其信息，但是在原则上对于每个自动装置类型来说均有一个此类单元合适的程序段。

本发明并非限于利用光学方法作可发送/接收单元来进行无接触数据传输。例如，也可使用磁元件或超声元件。在一般情况下，为了实现尽可能没有扰动的传输，距离（图2中的距离a）应当尽可能地短。

最后，本发明也并不限于纺织机械领域中之应用。不同的工作点可用于其他材料的处理。本发明对于以成组形式紧邻的工作点是特别有用的。

Claims (1)

1、一种纺纱机器，包括

一个中央计算机；

多个纺纱器，其中每个纺纱器都配置有至少部分自主操作的控制装置；

在所述自主操作装置间用来传输信息的装置；

至少一台用于沿一条预定的路径对各个纺纱器进行事先确定的操作的可行驶的操作装置；

在操作装置和纺纱器间产生可控的相对运动的装置；

当操作装置和纺纱器彼此处于一个事先确定的关系时，用来在所述操作装置和每个所述纺纱器间进行信息交换的装置；

其特征在于：所述操作装置包括一个发送/接收单元，每个纺纱器包含一个发送/接收单元；给每个所述控制装置划定一个相应数据传输区域，使得当操作装置位于相应的区域时，可在该操作装置和一个特定控制装置之间进行无接触的信息交换。

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