CN1031771A - 改进的监控方法及其设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种方法和一种设备，它们是用于监 视：许多相互接着发出的信号是大体上相同外形的，因 而是基本上一样的，并且是用于在万一丢失信号和/ 或在被监视信号的外形中出现一个或多个未知的和 不能被接受的偏差的情况下触发报警和/或停车功 能，以及用于防止在相互接着发生的各信号的外形中 出现一个或多个已知的和可以接受的偏差的情况下 触发报警和/或停车功能，被监视信号是数字化的， 被馈送给一个间歇和比较器电路，用于产生一个指示 各未知偏差的信号，用于触发所述报警和/或停车功 能。

Description

本发明涉及一种方法，它用于监视：许多相互接着发生的信号有着大体上相同的外形，因而是基本上一样的，并且是用于在信号丢失和/或在被监视信号中出现一个或多个未知的和不能被接受的偏差的情况下触发报警和/或停车功能，以及用于防止在被监视信号的外形中出现一个或多个已知的和可以被接受的偏差的情况下触发报警和/或停车功能。本发明还涉及一种用于实行本方法的设备。

在许多情况下，监视对应于例如各种类型机器，譬如一些织机中的线的运动的各种电信号，往往隐藏着一些严重的问题，因为在一些连续信号中可能出现某些是可以被接受、并且打算予以忽略的空隙。最普通的监视方法是，监视所述各信号的连续不发生中断。而且，要正确定出一个或多个信号空隙在别样的连续信号中出现的位置是极为困难的，因为这个或这些空隙并不总是出现在所述信号中的同一位置上，而是这个或这些信号空隙的出现证明了要依从于诸如机器型式、线的类别、线的质量等因素。这导致了极其复杂的调整和精细调节的问题，以及大范围的安装后的调整。

构成本发明的基础的任务是，实现一种方法和一种设备，用于排除上述各种问题和缺点，或至少要把它们减轻到可以被接受的水平。

此项任务是根据本发明而被解决的，其中通过介绍所公开的方法和设备被赋予的各种特性要素已在本发明权利要求书中予以规定了。

作为根据本发明的所述方法和所述设备的结果，将实现一种极其简单的专门方法和一种极其简单的设备，用于一个连续信号的可靠的和可信赖的监视，这中间可能会出现一些打算予以忽略的自然变化，而无需为任何相当大的范围的精细调节或调整引来令人嘱目的困难。这是因为，按照本发明的所述设备可以被看作是一个自修的或自学习的监视电路，它在许多机器循环期间学习打算要被监视的所述信号的外形，因为有极大的可能性可以假设，所述信号将连续拥有如同它在所谓学习期间所曾有过的同样外形。

按照本发明的这种方法和这种设备在用于针织各种产品，例如针织短袜的机器中表现了特殊的优点。在这种情况下，来自每一台机器或每一个图形段的线或纱的运动传感器的信号，从该产品或该图形一开始直到它结束都被存储起来，随后，所检测并被监视的信号就被同该已存储的信号进行比较。用这种方法将能做到极其显著和有效的产品质量控制，从而将保证不仅是这根线，可能是这些线在每个循环中都完好不断，而且该产品的图形以及线或纱的配料也是正确的。

本发明将参照所附各图在下面作非常详细的说明。图1表示按照本发明制作的一台设备的方框图。图2是按照图1中所示本发明制作的该设备的简略图。图3展示取自所述方框图和所述简略图中指明的各测量点的脉冲序列的脉冲图。图4是本发明的一种实际应用的流程图。图5是用以实行按照图4的实际应用的一个实施例的方框图。

现在要参照图1中的方框图、图2中的简略图以及图3中的脉冲图，对按照本发明的一种方法和一种设备的一个实施例作特别详细的说明。用于响应，例如响应一台织机中一根线的运动产生一个电信号的某适当型式的信号发送器，它被连接到一个用以放大该信号并使之数字化的电路A上。该信号发送器可以是压电式的，但也可设想使用其他型式的信号发送器，这都是恰当的。该放大和数字化电路被连接到一个间歇电路B上，并同时连接到一个“与”门30上。该间歇电路B的输出被耦合到“与”门31上，后者的输出则被耦合到一个报警和/或停车功能触发器电路C上，电路C可以是一个双稳态多谐振荡器，或者是某种恰当型式的冲击电路（shot    circuit），并且它可以在，例如一台织机中，在出现来自“与”门31的输出信号的情况下，导致发送一个停车信号给该织机。

正如前面已经提到过的，在来自放大和数字化电路A的信号中可能会出现正常的、已知的并且是可以接受的信号空隙。不过，这些空隙并不总是出现在所述信号中恰好是同一个位置上，因而有必要用种种方法通知所述监视电路，要它忽略此种已知的、正常的并且是可以接受的各信号空隙。按照所说明的本发明的实施例，一个同步脉冲（下文称作为SYNC脉冲）发送器被连接到一个可以认为是用于控制同步脉冲存在的滤波器的电路D上，这些同步脉冲显示所述机器正在运转，被连接到一个“与”门32，连接到一个计数器电路H和连接到所述触发器电路C。从所述滤波器D输出的信号被耦合到一个计数器电路E的复位输入端R，其Q输出端被连接到所述“与”门32、一个“与”门33和一个电子开关F。该“与”门32的输出端被连接到所述计数器E的时钟脉冲输入端CL，计数器E是可调整的，在它从输出端Q发送一个输出信号之前，一直运行的、计数着从起动开始的某一定数量的同步脉冲。所述开关F是一个所谓逻辑开关，其一个输入端被连接到来自“与”门30的输出端，其另一个输入端则连接到来自一个移位寄存器G的输出端，而所述开关F的输出端又被连接到该移位寄存器G的输入端D上。该移位寄存器G的输出端进一步被连接到各“与”门30和33的一个输入端上。此外，所述计数器电路E的Q输出端被连接到一个“与”电路34的一个输入端上。所述移位寄存器G的时钟脉冲输入端被连接到来自计数器H的QL输出端，计数器H的各复位输入端连接到所述同步脉冲发送器上，而它的时钟脉冲输入端CL则被连接到一个时钟脉冲发生器I上。该时钟脉冲发生器I的输入端被连接到所述计数器H的输出端QH上，以及连接到所述“与”电路34的一个输入端上。来自所述“与”门33的输出端被连接到所述间歇电路B的间歇输入端上。

上述本发明的实施例可以合适地应用于这样一种型式的织机上：在该织机中，所述线借助一个片梭、水射、空气射流或某种其他介质被推过梭口，并在该梭口的另一端被抓住，接着就被缩回一个距离。在这个缩回动作期间，检测该线是否完好不断是我们所希望的。在这种情况下，如上面提到过的，在幅值和位置都变化的这种型式的所述信号发送器中将出现一个或多个信号空隙。正如从按照图2的简略图就会明显地看到的那样，信号评定电路包括一个位于测量点T1和T2之间的RC链路或环路，使用该电容器是为了准许在所述信号中可以有某些变化，然而如果所述变化变得太大了的话，一个信号将出现在所述比较器的输出端上，该信号是倒置的，并被进一步馈送到所述“与”门31和双稳态多谐振荡器C去，用以使所述机器停车。为了防止在所述信号中出现已知的和可以接受的一些空隙的情况下使所述机器停车，一个信号经由所述“与”门33被馈送给所述间歇电路B，后者则将填满所述输送给RC链路的信号中的那些已知的、正常的、并且是可以接受的空隙，以致所述其中的电容器将没有时间放电和产生一个输出给“与”门31的信号。所述来自“与”门33的信号是通过移位寄存器G的帮助而获得的。正如在图3中的脉冲图中可以特别明显地看到的那样，在最初的八个机器循环或同步脉冲期间，在所述信号中出现一个信号空隙的地方，所述移位寄存器在学习，并且导致产生一个对应于该信号空隙的信号，用以经由“与”门33馈送给所述间歇电路B。

在所述计数器电路E中，机器循环数是被设定的，为了所述移位寄存器G在所述信号T1中出现一个信号空隙或多个信号空隙的地方进行学习，这被认为是必要的。计数器H确定移位寄存器G的移位间隔。在各同步脉冲1-8期间，计数器电路E保持所述开关F在图1中所示位置，其中来自电路A的信号和来自移位寄存器G的信号都影响从“与”门30输出的信号，于是，所述移位寄存器把所有在前面1-8同步脉冲期间出现的各T1信号都考虑在内。在第九个同步脉冲的时候，计数器电路E将把开关F掷到与图1中所示相反的位置上。此后，移位寄存器G就被认为是已经学会了所要监视的信号的排列和外形。再后，一直要到所述机器中出现停车指令，该移位寄存器的内容才会受到影响，于是一个新的学习阶段可以开始了。即使所述T1信号在按照图3的脉冲图上显示为连续的，自然仍无法阻止在超过图示的不连续或中断的各同步脉冲之间，在其中出现一些已知的、并且是有用的附加中断。有一种这样的附加中断可以是所述信号的终结，并且在某些应用中，监视所述信号在每个机器循环中在同一位置结束也许是所希望的。

所述被监视信号的排列以及因此而有的外形，可以由于不同的线的质量以及由于不同的机器而改变，而且不同颜色的线可以给出不同的信号外形，因为这个原因，在多种颜色的织造机器中常常装设一台上面所述的用于每一品种的线和每一种颜色的线的那种型式的设备。

除此之外，如图4和5中所示，本发明的一个实施例可以应用于一台针织不同型式产品，例如长统袜和短袜的机器。所包括的每一根线都配置有一个发送器，后者一直工作着以发送有关线的运动的电信号。因此，所述机器装设一个发送器，它总在工作以产生一个电信号或标志脉冲（图4和5中特指的“FLAG”），并且它规定在一个机器循环期间内的线运动检测周期，后者也可以是特指的一个图形段或针织循环。术语机器循环也可以用来指机器运转一圈。所要针织的产品包括许多圈针织动作或图形段，它们共同形成该产品及其图形。所述机器还包括一个不断工作用以产生有关每一件产品开工，并因而是有关一个新的图形开始的电信号或同步脉冲（图4和5中的“SYNC”）。

图5所示之电子连接图，原则上对于本专业的技术人员是不言而喻的，而且对于本说明书的熟练读者来说，使得把用于在一台针织机上监控长统袜或短袜制造的设备付诸实施成为可能。所以，图5展示硬件部分，而图4则说明软件部分或用于该软件部分的流程图，这对于本专业的技术人员来说，按照通常接受的方法也是容易付诸实施的。

按照图5的硬件部分包括许多集成电路1-11，它们都是目前市场上可以买得到的。集成电路IC3是一个微计算机，它依靠存储在集成电路IC9中的一个程序进行控制，该集成电路IC9是一个只读存储器，其中包含有所述电路功能所必需的程序。集成电路IC8是一个寄存或存储电路。集成电路IC10是一个模/数转换器，而集成电路IC2则是一个输入输出电路。集成电路IC7是为寄存电路IC8设置的电池后备电路，而集成电路子单元IC4、IC5和IC6则构成译码器单元。另外，所述连接图中的各符号都是一般所接受的类型的。开关S1连接到输入和输出电路IC2，用于接入所述设备，并且是从学习模式或学习状态接入的。此外，有一个复位按钮“RESET”连接到IC2电路上，启动以后，该按钮总是使各电子电路和所述程序恢复到起始位置。此外还接入了一个传感器电路“SENS”，它接收确定时间周期的标志脉冲，在该周期内，线的运动要在每个图形段或机器循环内都被检测到。此外，一个电路单元“SYNC”被连接到输入和输出电路IC2上，用于输入每件产品开工的同步脉冲。还有许多发光二极管LD1-LD4被连接到所述输入和输出电路IC2上，分别用于指示标志脉冲、同步脉冲、检查总数CHK以及学习模式的存在。再有两个继电器RE1和RE2也连接到输入和输出电路IC2上。在出现触发报警和/或停车功能的信号的情况下，所述继电器RE1导致指示灯或其他型式的信号发送器发光，而继电器RE2则使所述机器停车。

所有包含在所述机器内的线的运动信号发送器都被连接到模/数转换器IC10上，正如会明显地看到的那样，所有发送器都是电流发送器类型的，从而在每一次检测的时候在运动的线越多，进入所述模/数转换器的电流将越大，而从该模/数转换器出来的数字信号则将越小，没有输入发送器信号时该数字信号将是输出信号255。利用集成电路IC11和电位器P1，各信号发送器的灵敏度可以被调节。

把图4中的流程图作为出发点，我们来说明上述电路的操作模式。且不说从“START”（起动）到“STOP”（停止）的这个主流程，或是下一个图形段，还有一个“INTERRUPT”（中断）流程，该流程被规定要按照学习阶段这一故意的愿望来运行，后者是根据所述电流开关或图5中的开关S1的每第二次压下而开始的。所述学习阶段怎样进行在所述主流程中是显而易见的。当电流被接通了，并且许多初始连接检查被执行了，该设备就在等待一个同步脉冲，它就是起动脉冲本身。

一旦同步脉冲出现，引入了图形段O就被确定。在检查总数是正确的情况下，不管将要实行的是一个学习阶段还是一个正常的检测阶段，都要进行询问。在一件完全是新的产品，例如一只短袜开工之前，自然总是必须实行一个学习阶段，在该阶段中，发光二极管LD4是照亮的。不论所述设备是在它的学习模式还是检测模式之中（在后者期间发光二极管LD4是熄灭的），所述设备均等待一个造成了图形段1开始和CLR清零的标志脉冲，所述寄存电路或存储电路IC8（计算机电路）被补零。只要有一个标志脉冲，来自模/数转换器IC10的信号就在很短的时间间隔，例如100微秒内被读出，而这些读数则被存储或寄存在存储电路IC8中。当所述标志脉冲消失以及该图形段和机器循环已被完成时，在该标志脉冲期间执行读出的平均量值被计算出来，并且，如果所述设备是处在学习模式（LEARN）中，该结果平均值就被寄存起来。另一方面，如果所述设备是处在检测模式中，那么这样的结果平均值就要同先前在考虑中的该图形段中的所述信号的一个学习阶段期间所存储的值进行比较。如果在检测操作期间获得的平均值之间的差异与所述已存储的值的偏差不大于某预定的单位数，所述设备即转到下一图形段。但是如果该差异比较大，就会产生一个触发报警或停车功能的信号，由此使继电器RE1和RE2激励。在完成经检验通过的一整件产品或一整只短袜之后，在寄存或存储电路IC8中将有一个用于每个图形段的信号值，后者在处于检测模式（SENSE）中时要同在正常运行操作情况下所计算得的被检测信号的平均值进行比较。

虽然图4表示的是，如果所述检查总数不正确就自动转换到学习模式，但在大多数情况下实行一个自动的学习模式运行却是困难的。如果所述检查总数不正确，这应该导致一个触发报警和/或停车功能的信号。原则上，所有学习模式的运行都必须被监视，而且随后完成的产品也必须在转换到检测模式被执行之前进行检验。

在运行了一个学习阶段或学习模式，并检验通过了这样生产的产品之后，用于每一图形段的各信号就被存储在寄存或存储电路IC8中，而所述机器就可以为制造同样的产品投入运行若干天、若干星期或者若干个月，不需要补充一个新的学习阶段。

这样，在每个图形段内就可以包含任何给定数量的线或纱，并且是各种类型的线或纱，因为所述设备检测每个图形段，并且查明在制造操作期间所检测到的线的运动是否在现图形段给出一个信号，后者已经预先同所谓标准短袜或第一次制成的短袜或在学习阶段期间生产的短袜一起得到了。因为，在每个机器循环或每个图形段中，都有极大数量的检测操作被实行，并且因为它是用以同预先存储的信号进行比较的所有检测的平均值，所以在该信号中的某些偏差是允许的，不会因此引起机器停车。

当阅读与本发明的上述实际应用有关的、本发明权利要求书的时候，所用术语许多相互接着发生的信号将被理解为，是来自完全相同的图形段的相互连续的各产品中的信号，然而当所述各图形段是一样的，并且被寄存的各相应图形段的信号大体上是一样的，或者它们相互的差别并不大于在被寄存信号和被检测信号之间允许的所述预定的单位数，亦即计算得到的许多次检测完全相同的信号的平均值，那么它们因此可以是指在所述同一个产品中、来自数个相互接着发生的图形段的各信号。

Claims (8)

1、一种方法，用于监视：许多相互接着发生的信号有着大体上相同的外形，因而是基本上一样的，并且是用于在信号丢失和/或在被监视信号中出现一个或多个未知的和不能被接受的偏差的情况下触发报警和/或停车功能，以及用于防止在被监视信号的外形中出现一个或多个已知的和可以接受的偏差的情况下触发报警和/或停车功能，该方法的特征在于，所述被监视信号是数学化的，其后，一方面被馈送给一个间歇和比较器电路，用以产生一个指示各未知偏差的输出信号，以便触发所述报警和/或停车功能，另一方面，被馈送给一个寄存电路，用于寄存所述信号的外形，后者在数字化以后是由许多二进制位(比特)构成的，并且把一个相应的信号馈送给所述间歇和比较器电路，以便使该数字化信号中的各已知偏差可以被接受，从而所述间歇和比较器电路发送一个触发报警和/或停车功能的输出信号，仅仅是响应所述被监视信号中的各未知偏差。

2、如权利要求1中所要求的方法，其特征在于，在一个预定的时间周期期间内，所述被监视信号的数字值被寄存许多次;在所述预定的时间周期期满之后，所述被监视信号的平均值被用于同最初被寄存的、并且是期望的所述被监视信号的值进行比较;以及，如果所述平均值和最初被寄存的值之间的差异超过一个预定的单位数，那么一个间歇和比较器电路就产生一个信号来触发报警和/或停车功能。

3、如权利要求1和2中所要求的方法，其特征在于，所述预定的时间周期对应于至少是一台针织机器中一个机器循环的一部分，所述机器循环对应于一种针织产品或用于该针织产品的所述图形中的一个图形段当中的一个针织循环;对应于纱或线的运动而出现在所有机器循环中、并且要被监视的那些信号，在一个所谓标准产品开工的情况下，或是在该标准产品的第一个图形段上起始，并在完成该标准产品或是它的最后的图形段以后终结的一个学习阶段期间，每一个都被寄存在所述寄存电路中他们的存储段中。

4、如权利要求3中所要求的方法，其特征在于，在相应于所述间歇和比较器电路中一个图形段的每个机器循环之后，使所述寄存电路从在相应于被监视信号的所述机器循环期间被存储的二进制位数的平均值中减去相应于被存储的和所述各图形段的二进制位数;以及，如果所述减法运算的结果超过一个预定的单位数，那么所述间歇和比较器电路就产生一个输出信号用于触发报警和/或停车功能。

5、为实行如前述各项权利要求中任何一项的方法的一种设备，其特征在于，许多信号发送器被连接到一个进行数字化的电路A上，后者又通过间歇和比较器电路B依次被连接到一个信号评估电路和一个触发报警和/或停车功能的电路C、以及一个也是被连接到所述间歇和比较器电路B上的寄存电路G上，以便在一个信号学习阶段之后在所述间隙和比较器电路B上施加一个用于同所述被监视信号T1比较、并且补偿各已知的和可以被接受的偏差的信号，从而使所述间歇电路B防止或阻挡了触发器电路C发送一个报警和/或停车信号。

6、如权利要求5中所提出的、用于在针织一种产品，例如一只短袜的过程中监视所述线或纱的运动的设备，其中包含在所述产品中的线或纱都配备有它们的发送器，后者一直运行着以产生响应线的运动和/或线张力的信号，其特征在于，一个用于产生对应于所述产品的第一个图形段的电信号或同步脉冲的发送器;一个用于在每个图形段，因而在每个机器循环内产生一个电信号或标志脉冲，并且对应于每个图形段和机器循环内的一个检测周期的发送器;以及一个包括所述寄存或存储电路和所述间歇和比较器电路在内的中央单元。

7、如权利要求6中所提出的设备，其特征在于，设置一个开关用于在学习阶段和检测阶段之间进行转换，并且将该开关连接到所述间歇和比较器电路去，用于在所述学习阶段期间阻止报警和/或停车功能，在该期间内在每个图形段内来自所述各信号发送器的信号的数字量被寄存在所述存储电路内，以便在所述检测阶段之后用来同被监视信号的平均值进行比较，如果差异超过一个预定的单位数，那么就用于产生一个触发报警和/或停车功能的信号。

8、如权利要求7中所提出的设备，其特征在于，一个复位开关被连接到所述中央单元和所述间歇和比较器电路上，用于面临一个产品在触发了报警和/或停车功能之后将所述各电子电路转换到初始位置上去。

Images