CN1343328A - 纱线处理系统和操作纱线处理系统的方法 - Google Patents

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Abstract

一种纱线处理系统,由一个纱线纺织机器和至少一个导纱装置组成,其中各个导纱装置均具有电动装置和电子控制和/或监控装置,所述纱线处理系统包括有数据传输通道,来用于在所述控制和/或监控装置之间进行交互式传输,所述控制和/或监控装置均包含有一个通讯微处理器,用于以一种通讯协议形式对代表信息类型的数据进行串行或者串行数字传输,所述信息类型在级别上有所不同,其中至少最高级别的信息类型具有实时传输的优先级别;其中在各个控制和/或监控装置中,所述通讯微处理器与一个固定式无线电发射器/接收器连接在一起,用于在一个工业应用中可以利用的频带内实现所述的数据传输,并且在所述通讯微处理器和所述无线电发射器/接收器之间,设置有一个无线电媒介接入控制接口装置。

Description

纱线处理系统和操作纱线处理系统的方法
本发明的技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的纱线处理系统，和一种根据权利要求18的前序部分所述的对纱线处理系统进行操作的方法。
相关现有技术的描述
已知的计算机控制型纱线处理系统，比如织机，均带有与其相关联的导纱和辅助组件，这些纱线处理系统均装配有复式线路，用于在相互连接的工作构件之间传输信号，并且被连接在控制和/或监控设备上。所述线路延伸在该纱线处理系统中组件组内的所有组件之间。
EP-A-0458874公开了一种借助于双线式场总线(a two-line fieldbus)来对纱线处理系统进行控制和/或监控的方法及结构装置，所述双线式场总线用于以一种快速通讯协议对信息进行传输，在该快速通讯协议中利用了各自的优先级别有所不同的信息类型，以便与较低优先级别的信息类型利用相同的场总线来至少对最高优先级别的信息进行实时传输。因此，通过利用双线式场总线和在与该场总线的接口处利用了专用通讯微处理器的通讯协议，所述线路可以得以简化。但是，在安装空间和通道受到严格限制的情况下，为了将所有的传输参与件连接到所述的场总线上，场总线必须结合到该纱线处理系统周围拥挤的环境中去。这样，场总线就易于受到损坏。另外，整个系统还必须具有一个复杂的布局构造。对所述场总线的损坏易于导致通讯微处理器发生故障。
本发明的概述
本发明的任务在于提供一种工作更可靠并且适应性更强的计算机控制的纱线处理系统，和一种用于以一种更可靠和更灵活的方式对所述纱线处理系统进行操作和控制的方法。
所述任务通过利用权利要求1中所包含的技术特征并根据权利要求18中所包含技术特征的方法而得以实现。
通过在工业应用中可利用的频带内并且经由无线传输途径来进行无线电传输，就可避免设计一种复杂的场总线布局构造的必要性。传输参与件均通过无线电传输而相互连通。这就使得可以自由地对所述传输参与件的预制标准组件进行更换。当传输失败或者发生故障时，对其它传输参与件造成损坏的危险性也得以降低。各个组件或者组件组可以相互独立地由不同制造商进行预制。在标准化组件的基础上，可以很容易地获得所需要的兼容性，并且能够允许对不同纱线处理系统中的预制标准件进行优化组合。在同一个纱线处理系统中，可以设置一个利用共用频率的无线电传输系统，也可以设置多个利用不同频率的无线电传输系统。由于在无线电传输系统中所有的参与件均能够接收和输出信息，但却不会像现有技术中那样受到场总线结构的限制，所以需要对即将传输和接收的相应信息倍加呵护。这种无线电传输的特殊任务通过利用无线电媒介接入控制接口装置(radio media access control interface means )而得以实现，该无线电媒介接入控制接口装置用于将所述信息编制和转换成无线电信号，并且对输入的无线电信号进行评估。用于工业应用领域中的现代无线电发射器/接收器、及所述无线电媒介接入控制接口装置均为纱线处理系统带来了一个合理的价格和可靠的工作性能，并且易于结合到现有的电子控制和/或监控装置中。尽管所述无线电媒介接入接口装置构成了所述系统中额外的管理开销设备(administrative overheadequipment)，但是最主要的优点在于在仍旧允许利用一个快速且可靠的通讯协议的优越性的同时，避免了使用结构性的场总线。
在另外一个实施例中，为了进行控制和/或监控，在所述无线电传输系统中结合有更有效的纱线处理辅助组件。所述辅助组件的一个先决条件是具有一个电子控制和/或监控装置、一个电源、一个通讯微处理器，及用于其中的无线电发射器/接收器的无线电媒介接入控制接口装置。
在一个实施例中，最好是利用约为2.4G赫兹的目前可利用的ISN频带，来可靠且抗干扰地进行无线电传输。
可选择地，约为400M赫兹的频带也可以在所述处理系统中被替代性使用。
最好是根据TDMA标准，即由GSM移动电话系统所利用的一种无线电传输方式，来利用无线电发射器/接收器。
可选择地，无线电发射器/接收器可以根据CDMA标准进行使用，所述CDMA标准是一种更为完善的无线电传输方式，其可靠性增强并具有较高的抗干扰性。
所利用的无线电发射器/接收器均应该具有5至25米远的有效距离，最好是约为10米，这个距离对于那种通讯参与件的距离小于10米的纱线处理系统来说通常是足够的。
为了便于制造和装配，无线电媒介接入控制接口装置可以为至少一个结合在相应控制和/或监控装置中的硬件组件。可选择地，所述无线电媒介接入控制接口装置也可以仅由所述通讯微处理器或者相关联微处理器中的软件构成。
所述通讯微处理器可以定制，并且往往将所述不同的信息类型配置成均带有一个帧，该帧带有包含有数据的帧字段。所述帧的配置对于快速和无差错的串行或者串行数字传输来说是一种理想的量度。
通过将所述帧配置成带有至少一个包含有通常按优先级别进行排序的数据和/或各个独立的寻址数据的数据帧字段，当需要对纱线处理系统进行实时控制和/或监控时，可以实现对重要信息进行实时传输，或者仅在传输系统中特定参与件之间传输或接收信息。
通过利用一个手持控制器，可以对纱线处理系统中高可靠性和高稳定性的无线电传输水平进行进一步扩展，以便以一种无线通讯方式将所传输和/或接收到的信息传输到传输系统中特定或者非特定的参与件中，或者从该特定或非特定的参与件中传输和/或接收信息。合适地，所述手持控制器被用于对工作参数进行设定或者对存储信息进行读取。因此，易于对其进行装配以便使得其与同类型或者不同类型的若干个纱线处理系统相匹配。
所述传输系统中的参与件不仅是指导纱装置和纺织机械本身，而且最好还包括有纱线传感构件、驱动装置、驱动操作装置、张力仪、纱线制动器、引纱设备、参数设定及存储构件等等，它们均用于输出或者响应由相应无线电发射器/接收器传输的数据。
另外，在纱线处理系统内的所述辅助组件中，传感器、纱线制动器、纱线夹持器、张力仪，纱线切割器、纱线分选器、纱线传送器等等，均能够接收和输出通过无线电传输的数据。
在所述纱线处理系统中，所有参与件或者它们的传输系统均具有相同的级别。可选择地，最好将这些参与件中的一个配置成为其他参与件的主导装置。
使得所述系统快速动作所必需的启动信号、停机信号、纱线断裂信号及同步信号属于最高优先级别的实时信息类型，因为这些信息对于纱线处理系统的实时控制和/或监控或者其组件之间的协同工作来说是必需的。
最好，工作参数、连续工作信号、准备加速或减速的指令，以及类似信息属于较低优先级别的信息类型，无论何时，只要较高级别的信息需要被传输，这些较低级别的信息就必须在传输装置中等待。
对附图的简述
下面借助于附图对本发明进行解释。在附图中：
附图1是一个纱线处理系统的示意性简图，而
附图2是一个用于附图1所示纱线处理系统内的控制和/或监控装置中基本部分的示意图。
对优选实施方式的描述
纱线处理系统S包括有：一个纱线纺织机器T，比如一个织机(如所示出的那样)或者一个针织机(未示出)；至少一个导纱装置F；如果需要，还包括有若干个纱线处理辅助组件A，由它们共同形成一个用G指代的组件组，该组件组G被构造成能够进行交互式通讯，来在组件组G中的组件工作的过程中对它们的协作状况进行控制和/或监控。所述通讯操作通过以无线电通讯为基础进行无线电传输，最好是双方向地，并且通过利用一个快速通讯协议而得以实现，其中在所述快速通讯协议中利用了相对优先级别有所不同的信息类型。这就意味着所传输的信息具有不同的优先级别，最高级别用于那些打算进行实时传输的信息，而当存在有任何需要同时进行传输的较高级别信息时，较低级别的信息类型必须等待。最高优先级别的信息是所述组件组G中组件进行正确协作所必需的启动信号、停机信号、纱线断裂信号、同步信号。工作参数、连续工作信号、准备加速或减速指令均属于较低优先级别的信息类型。
尽管在附图中仅示出了一个导纱装置F，但是在所述纱线处理系统S中可以包含有多个具有相同或者不同结构的这种导纱装置F，各个导纱装置F均用于对送入纱线纺织机器T中的纱线Y进行加工处理。
导纱装置F具有一个驱动装置2，该驱动装置2位于承载有一个储纱筒2’的壳体1中，并且该导纱装置F中包括有纱线处理或监控组件，比如位于所述导纱装置F出口处的纱线传感器3或者纱线制动器4。同样，在导纱装置F的入口侧(左侧)可以设置有一些未示出的纱线处理辅助组件。所述辅助组件3、4被连接在导纱装置的电源上，或者被连接在一个专用电源上，并且还被连接在所述导纱装置F中的一个控制和/或监控装置C上。所述控制和/或监控装置C(一个具有微处理器的电子控制电路，用于对驱动马达2进行控制，比如以由组件3、4所产生的信号为基础，并且该控制电路独立于纱线的消耗但依照从纺织机器T所接收到信息)包含有一个通讯微处理器B和至少一个无线电发射器/接收器R(具有一个未示出的天线装置)。
所述通讯微处理器B被设计成利用一种快速通讯协议并且对级别相互不同的信息类型进行串行或者串行数字传输，以便具有最高优先级别的信息类型可以被进行实时传输，并且具有高于其他具有较低优先级别的信息类型的优先级别。所述通讯微处理器B往往以存在于控制和/或监控装置C中的信号或数据为基础将所述信息供送给所述无线电发射器/接收器R，但是同时往往用于将从经由相关的无线电发射器/接收器R所接收到的任何信息中派生出来的的数据或信号供送到连接在所述控制和/或监控装置C上的组件中。
作为一个辅助组件A的下游导纱装置F，比如一个纱线张力器、纱线制动器、或者张力仪5被设置成比如具有一个专用的电源6，并且具有一个专用的控制和/或监控装置C，在该监控和/或监控装置C中也装配有一个通讯微处理器B和一个无线电发射器/接收器R。
在靠近所述纺织机器T的梭口10的入口处设置有另外一个辅助组件A，称作一个纱线切割装置、一个纱线分选器或者一个辅助性插入传送装置7，其具有一个专用的电源或者被连接到所述纺织机器的电源上，并且具有一个专用的控制和/或监控装置C，在该控制和/或监控装置C中也包含有一个通讯微处理器B和一个无线电发射器/接收器R。
在纺织机器T的梭口10的入口区域中设置有另外一个组件8，比如一个插入装置，该组件8最好连接在所述纺织机器T的控制和/或监控装置C的电源上，其中在所述控制和/或监控装置C中装配有通讯微处理器B和无线电发射器/接收器R。在梭口10的后端部处，还设置有另外一个辅助组件12，比如一个到位传感器，其具有一个专用的电源6和一个控制和/或监控装置C，并且在该控制和/或监控装置C中也装配有一个通讯微处理器B和一个无线电发射器/接收器R。用于处理器B或者无线电发射器/接收器R的电源可以是一块电池。
最后，在纺织机器T中还具有一个主控制和/或监控装置C，比如在靠近所述纺织机器T的控制和/或监控面板P的位置处，在该控制和/或监控面板P上，比如连接有一个在所述纺织机器T中唯一示出的驱动装置9。另外，纺织机器T中的主控制和/或监控装置C还装配有至少一个通讯微处理器B和一个相关的静态无线电发射器/接收器R。
另外，一个手持控制器H可以被用作所述纱线处理系统S中的一部分。具有一个指示和输入部分13的控制器H，以电子技术为基础进行设计，并且包含有一个通讯微处理器B、一个无线电发射器/接收器R和一个专用的电源，最好是干电池。
在所述纱线处理系统S中，所有的无线电发射器/接收器R均被设计成在工业应用中可以利用的频带内进行交互式无线传输。最好，它们被设计成ISM标准，并具有大约2.4G赫兹的频带；当然也可以设计成利用大约400M赫兹的频带。所利用的无线电发射器/接收器R可以像GSM移动电话系统那样根据TDMA标准进行工作、或者根据CDMA标准进行工作，其中所述CDMA标准是一种多少更为完善的无线电传输形式。
在附图2中，示出了各个所述控制和/或监控装置C中的基本部分。在所述控制和/或监控装置C中，一个微处理器MP被连接到一个通讯微处理器B上，而该通讯微处理器B又相应地连接在无线电发射器/接收器R上。在通讯微处理器B和无线电发射器/接收器R之间，设置有一个无线电媒介接入控制接口装置M，该控制接口装置M既可以是硬件组件形式，也可以是由通讯微处理器B本身或者一个未示出的相关微处理器构成的软件形式。在无线电发射器/接收器R中装配有一个内嵌式天线装置14。所有前述的组件均可以被安装在一个共用的线路板上。
如果利用无线电发射器/接收器R对从微处理器MP中接收到的数字信号进行传输，这些数字信号被通讯微处理器B进行编制，以便形成一种计算机信息，该计算机信息是前述通讯协议中不同信息类型中的一种。由于所述信息类型无法由所述无线电发射器/接收器R进行传输，因此，比如利用示意性示出的接口15和16，它们首先被编制和处理由用于无线电发射器/接收器R的通讯微处理器B建立起来的信息，并且经由第二接口16将所述经过编制和转换的信息编译成无线电信号，该无线电信号随后利用无线电发射器/接收器R进行传输，比如通过调频(FM)。所述无线电媒介接入控制接口装置M是一个IC(集成电路)，其不仅对用于无线电发射器R的各信息进行编制和处理，而且还对任何所发射/接收到的无线电信息进行编制和处理，将其反馈回通讯微处理器B中，并随后由该通讯微处理器B将结果信号或数据输入到微处理器MP中。无线电媒介接入控制接口装置M是各个控制和/或监控装置C中一个管理开销设备，并且由于所述无线电传输系统中的所有参与件均同时经由传输通道D进行发射和/或接收，所以该管理开销设备是必需的，并且因而在所述传输系统中需要一个管理性编制装置，即在各个通讯控制和/或监控装置C中被称作所述的无线电媒介接入控制接口装置M。

Claims (18)

1.纱线处理系统(S)，由一个在功能上相互关联的组件组构成，该组件组包括有至少一个纱线纺织机器(L)，尤其是一个织机或者一个针织机，和至少一个导纱装置(F)，各个导纱装置(F)中均具有电动装置(2、9)和电子控制和/或监控装置(C)，所述纱线处理系统还包括有数据传输通道(D)，该数据传输通道(D)用于在所述组件组(G)中组件的所述控制和/或监控装置之间进行交互式数据传输，各个所述控制和/或监控装置均具有至少一个通讯微处理器(B)，用于以一种通讯协议形式提供信息类型，所述信息类型在级别上有所不同，其中实时传输优先级别至少用于高于较低级别的信息类型的最高级别信息类型，其特征在于：在各个控制和/或监控装置(C)中，所述通讯微处理器(B)与一个固定式无线电发射器/接收器(R)连接在一起，所述无线电发射器/接收器(R)用于经由无线传输通道(D)在工业应用中可以利用的频带内实现所述的数据传输，并且在所述通讯微处理器(B)和所述无线电发射器/接收器(R)之间设置有一个无线电媒介接入控制接口装置(M)。
2.如权利要求1中所述的纱线处理系统，其特征在于：所述组件组(G)还包括有至少一个有效的纱线处理辅助装置(A)，该辅助装置(A)具有一个电子控制和/或监控装置(C)，在该电子控制和/或监控装置(C)中包括有一个通讯微处理器(B)、一个无线电媒介接入控制接口装置(M)和一个无线电发射器/接收器(R)。
3.如权利要求1中所述的纱线处理系统，其特征在于：所述无线电发射器/接收器(R)利用了约为2.4G赫兹的ISM频带。
4.如权利要求1中所述的纱线处理系统，其特征在于：所述无线电发射器/接收器(R)利用约为400M赫兹的频带。
5.如权利要求1中所述的纱线处理系统，其特征在于：所述无线电发射器/接收器(R)根据TDMA标准进行工作。
6.如权利要求1中所述的纱线处理系统，其特征在于：所述无线电发射器/接收器(R)根据CDMA标准进行工作。
7.如权利要求1中所述的纱线处理系统，其特征在于：所述无线电发射器/接收器(R)有效距离的范围为五至二十五米，最好约为十米。
8.如权利要求1中所述的纱线处理系统，其特征在于：所述无线电媒介接入控制接口装置(M)为至少一个硬件组件的形式。
9.如权利要求1中所述的纱线处理系统，其特征在于：所述无线电媒介接入控制接口装置(M)由所述通讯微处理器(B)或者另一个相关微处理器中的软件构成。
10.如权利要求1中所述的纱线处理系统，其特征在于：各个信息类型均由用于由各个所述无线电发射器/接收器(R)进行无线传输和无线接收的数据组成，所述数据均由所述通讯微处理器(B)配置成带有一个具有数据的帧，其中所述数据中包含有帧字段。
11.如权利要求10中所述的纱线处理系统，其特征在于：至少一个帧字段包括有用于所述控制和/或监控装置(C)中至少一个的通用优先级别数据和/或各个独立的寻址数据。
12.如权利要求1或2中所述的纱线处理系统，其特征在于：至少一个手持控制器(A)形成所述纱线处理系统(S)中的一部分或者纱线处理系统(F)中的一个组件组，并且该手持控制器(A)包括有通讯微处理器(B)、一个无线电媒介接入控制接口装置(M)和无线电发射器/接收器(R)，该无线电发射器/接收器(R)用于与所述固定式无线电发射器/接收器(R)中至少之一进行无线电连通。
13.如权利要求1中所述的纱线处理系统，其特征在于：在各个导纱装置(F)中，单板式数据响应和/或数据产生构件-比如纱线传感器(3、4)、构件驱动装置(2)、纱线张力器、纱线制动器(4)、引纱设备、工作参数设定和存储构件，等等，均连接在所述导纱装置(F)中的控制和/或监控装置(C)上。
14.如权利要求1中所述的纱线处理系统，其特征在于：在所述辅助组件(A)中，数据响应和/或数据产生构件-比如传感器(5)、纱线制动器、纱线夹持器、纱线张力仪、纱线切割器、纱线分选器、纱线传输器等等，被连接到所述辅助组件(A)、所述导纱装置(F)或者所述纺织机器(L)中的控制和/或监控装置(C)上。
15.如权利要求1中所述的纱线处理系统，其特征在于：所述纱线处理系统(S)中的各个控制和/或监控装置(C)被构造成所有相关控制和/或监控装置(C)的主导装置。
16.如权利要求1中所述的纱线处理系统，其特征在于：启动信号、停机信号、纱线断裂信号及同步信号属于需要进行实时传输的最高优先级别信息类型。
17.如权利要求1中所述纱线处理系统，其特征在于：工作参数、连接工作信息、准备加速或减速的指令等等，属于较低优先级别的信息类型。
18.用于操作纱线处理系统的方法，其中该纱线处理系统由一个包括织机或者针织机的纱线纺织机器(L)和一个在功能上相关联的组件组(G)构成，所述组件组(G)中包括有至少一个导纱装置(F)，各个导纱装置(F)均具有电动装置(2、9)和电子控制和/或监控装置(C)，所述方法包括，利用优先级别不同的信息并且以一种通讯协议的形式对控制和/或监控数据进行串行或者串行数字传输，其中所述通讯协议由各个所述控制和/或监控装置(C)中的通讯微处理器(B)提供，其特征在于：由所述通讯微处理器(B)提供的信息类型之一中的各个信息均被一个无线电媒介接入控制接口装置(M)转换成一个无线电信息，该无线电信息由一个无线电发射器/接收器(R)在一个工业应用中可以利用的频带内以无线电传输的方式、传输到至少一个其他的相间隔无线电发射器/接收器(R)中，并且随后经由另外一个无线电媒介接入控制接口装置(M)将其重新转换成所述信息类型中的通讯协议信息，以用于与所述执行接收功能的无线电发射器/接收器(R)相关联的通讯微处理器中。
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