DE102006012133A1

DE102006012133A1 - Datenübertragung in einem System aus textiltechnischen Baueinheiten

Info

Publication number: DE102006012133A1
Application number: DE200610012133
Authority: DE
Inventors: Volker BÄURER
Original assignee: Memminger IRO GmbH
Current assignee: Memminger IRO GmbH
Priority date: 2006-03-16
Filing date: 2006-03-16
Publication date: 2007-09-20
Also published as: WO2007104417A2; WO2007104417A3

Abstract

Zur Datenübertragung in einem System, bestehend aus textiltechnischen Baueinheiten, werden vorzugsweise Infrarotschnittstellen oder sonstige, einen hochfrequenten Träger nutzende Schnittstellen vorgesehen, die einen unidirektionalen Informationsfluss festlegen. Dies wird erreicht, indem das sendende und das empfangende Bauelement zur Infrarotschnittstelle in unterschiedliche Raumrichtungen weist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem sendenden Element und dem empfangenden Element ein Prozessor vorgesehen, der durch einen Durchleitungskanal umgangen werden kann, um eine schnelle Informationsdurchleitung und somit einen quasi Parallelbetrieb der an den so gebildeten Bus angeschlossenen Baueinheiten zu ermöglichen. Der Durchleitungskanal kann auf einen Befehl des Prozessors hin geöffnet werden, um nach dem Eimerkettenprinzip zu arbeiten. Der Prozessor kann dazu durch einen Befehl von einer Zentraleinheit oder durch ein an der Baueinheit auftretenden Ereignis veranlasst werden. Als Infrarotschnittstelle eignet sich die IrDA-Schnittstelle. Eine bevorzugte Ausführungsform kommt ohne Lichtleitkabel aus, wobei es jedoch optional vorgesehen werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung sowie ein Verfahren zur Datenübertragung in einem System, das aus zumindest zwei textiltechnischen Baueinheiten besteht.

Textiltechnische Baueinheiten sind auf dem Gebiet der Textiltechnik verwendete Einrichtungen oder Baugruppen. Diese Einrichtungen können unterschiedliche Funktionen erfüllen, wie beispielsweise Überwachungsfunktionen, Kontrollfunktionen, wie z.B. die Prüfung der Anwesenheit oder des Fehlens eines Fadens, die Messung oder Prüfung einer Fadenspannung und/oder einer Fadengeschwindigkeit, eines Fadentyps oder dergleichen. Die Einrichtung kann auch auf die Erfüllung von Aktionen eingerichtet sein, wie bei spielsweise das Bereitstellen eines Fadens, wie es von Speicherfournisseuren bekannt ist, das Liefern eines Fadens mit vorgegebener Fadengeschwindigkeit oder Menge (Positivfournisseur) oder mit vorgegebener Fadenspannung (Negativfournisseur). Des weiteren können Aktionen, wie das Ein- oder Auslegen von Fäden, das Abschneiden von Fäden, das Festklemmen von Fäden, das Bremsen von Fäden o.ä. ausgeführt werden. Die textiltechnischen Baueinheiten, die eine oder mehrere der vorgenannten Funktionen erfüllen oder Aktionen erbringen, müssen häufig mit einer Zentraleinheit verbunden werden, um von dieser Informationen zu empfangen oder Informationen an die Zentraleinheit zu liefern. Dazu ist es beispielsweise aus der WO 90/09624 bekannt, entsprechende Baueinheiten über einen Datenbus mit einem Computer zu verbinden. Auf diese Weise können Informationen in Form von Daten zwischen dem Computer und den einzelnen Baueinheiten ausgetauscht werden.

Diese Lösung setzt die Installation eines Datenbus an einer Textilmaschine voraus.

Auch die EP 00 785 550 befasst sich mit der elektronischen Steuerung verschiedener textiltechnischer Baueinheiten in Form von Fournisseuren. Diese sind an einer Strickmaschine in einer größeren Gruppe, beispielsweise auf einem sog. Maschinenring montiert. Zur Datenkommunikation dient ein Mehrleiterbus, an den die Geräte angeschlossen sind. Wenigstens bezüglich einer der in dem Mehrleiterbus vorhanden Leitungen sind die Fournisseure in Reihe geschaltet. Mit der Reihenschaltung in der einen Leitung des Leitungsbündels lässt sich das Zuteilen der Adressen in den einzelnen Fournisseuren nach Art einer Stafettenschaltung bewirken. Dies vereinfacht die Inbetriebnahme des Systems.

Dennoch muss ein Mehrleiterbus vorgesehen werden, was Aufwand hinsichtlich der elektrischen Kontaktierung bedeutet. Insbesondere kann es dabei schwierig sein, eine Leitung des Leiterbündels gezielt an jedem Montageort zu unterbrechen und korrekt anzuschließen.

Desweiteren können Störimpulse, beispielsweise durch das Ein- oder Ausschalten größerer in der Nähe angeordneter elektrischer Verbraucher, Störimpulse verursachen, die die Datenübertragung auf dem Bus stören.

Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine einfache und zuverlässige Einrichtung zur Datenübertragung in einem System bestehend aus textiltechnischen Baueinheiten zu schaffen.

Diese Aufgabe wird mit der Einrichtung nach Anspruch 1, 3, 4 oder 5 sowie mit einem Verfahren nach Anspruch 19 oder 21 bis 23 gelöst:
Die verschiedenen Patentansprüche sind auf unterschiedliche Aspekte ein und derselben Erfindung gerichtet, die sich auf die Baueinheiten und die Datenübertragung richtet. Allen Aspekten ist gemeinsam, dass zur Übertragung von Information zwischen den Baueinheiten ein Träger verwendet wird. Der Träger ist dabei vorzugsweise Licht im sichtbaren oder unsichtbaren Bereich, beispielsweise fernes Infrarot-, nahes Infrarot-, sichtbares Licht oder ultraviolettes Licht. Anstelle von Licht können auch Millimeterwellen, Zentimeterwellen, Mikrowellen oder Ultrakurzwellen genutzt werden. Der Träger kann dauernd oder nur von Zeit zu Zeit eingeschaltet sein. Die Information kann durch Amplitudenmodulation, beispielsweise durch Ein/Aus-Tastung oder auch in einer anderen Modulationsart auf den Träger aufgeprägt sein. Unter Information wird hier Information in jeglichem Sinne, insbesondere aber in Form von in digitaler Form vorliegenden Daten verstanden. Die Daten können binär oder anderweitig codiert sein.

Allen Ausführungsformen der Erfindung ist gemeinsam, dass die Baueinheiten Sendeeinrichtungen und Empfangseinrichtungen aufweisen. Dabei arbeiten die Sendeeinrichtung und die Empfangseinrichtung einer Baueinheit jeweils mit einer Sendeeinrichtung und einer Empfangseinrichtung unterschiedlicher Baueinheiten zusammen. Vorzugsweise arbeitet die betrachtete Baueinheit jeweils mit unmittelbar benachbarten Baueinheiten unter Zugrundelegung einer festen Informationsübertragungsrichtung. Werden die in einer Kette angeordneten Baueinheiten durchnummeriert, kann die Information beispielsweise von Baueinheit zu Baueinheit nur in festgelegter Richtung, beispielsweise einer aufsteigenden Nummerierung der Baueinheiten folgend übertragen werden. Die durch die Informationsübertragung festgelegte Kette der Baueinheiten ist vorzugsweise unverzweigt und mit ihren beiden Enden an eine Zentraleinheit angeschlossen, so dass hinsichtlich der Informationsübertragung ein Ring gebildet ist.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung erfolgt die Datenübertragung gemäß Anspruch 1 oder 19 durch den freien Luftraum zwischen den Baueinheiten nach Art einer Eimerkette (Daisy Chain Bus). Die Zentraleinheit sendet den Träger zu der ihr nächstliegenden Baueinheit. Diese Baueinheit sendet Information zu der nachfolgenden, ihr am nächsten liegenden zweiten Baueinheit usw. Die in der Kette letzte Baueinheit sendet ihre Information zu der Zentraleinheit.

Die Informationsübertragung erfolgt ohne Zuhilfenahme von Kabeln vorzugsweise optisch (z. B. mittels Infrarotlichts). Eine gesonderte Verkabelung ist nicht notwendig. Die Störung durch das Ein- und Ausschalten leistungsstarker elektrischer Verbraucher ist weitgehend ausgeschlossen. Fremdlicht oder Störlicht kann die optische Informationsübertragung in der Regel auch dann nicht stören, wenn es in dem Wellenlängenbereich des Trägers erhebliche Leistungsanteile aufweist. Dies kann erreicht werden, indem die Empfangseinrichtung nur auf Wechsellicht, nicht aber auf Gleichlichtanteile reagiert. Beispielsweise kann dem als Träger dienenden Licht ein weiterer Träger auf moduliert sein, der beispielsweise im Mega- oder Gigahertzbereich liegt, der seinerseits zur Informationsübertragung moduliert ist. Dies minimiert die Störbarkeit der Informationsübertragung weiter.

Vorzugsweise ist die Leistung der Sendeeinrichtungen und die Empfindlichkeit der Empfangseinrichtungen so bemessen, dass sich ein maximaler Baueinheitenabstand (Reichweite) ergibt, der je nach Anwendungsfall zwischen einigen Zentimetern und wenigen Metern liegt. Eine Reichweite von ungefähr einem Meter oder weniger stellt einerseits sicher, dass an einer Strickmaschine positionierte Baueinheiten, von denen eine die andere sieht, hinsichtlich der Informationsübertragung in Verbindung treten können, während gleichzeitig die Störung durch andere Baueinheiten benachbarter Maschinen weitgehend ausgeschlossen ist.

Ein weiterer den Ansprüchen 3 und 21 zugrundeliegender Aspekt der Erfindung liegt in den Baueinheiten, die in einer ersten Betriebsart die an der Sendeeinrichtung empfangene Information unverarbeitet an die Sendeeinrichtung wei tergibt. Zwischen Sendeeinrichtung und Empfangseinrichtung ist allenfalls ein Verstärker, ein Signalkonditionierer oder eine sonstige elektronische Schaltung angeordnet, die keine Decodierung oder Entschlüsselung der Information vornimmt. Auf diese Weise wird ein Informationsdurchleitungskanal zwischen Empfangseinrichtung und Sendeeinrichtung gebildet, der in einer ausgewählten Betriebsart aktiviert werden kann. Dann wird die mit der Empfangseinrichtung empfangene Information über diesen Kanal nahezu unverzögert an die Sendeeinrichtung weitergegeben und von dieser abgestrahlt.

In dieser als Parallelbetriebsart bezeichneten Betriebsart können die Baueinheiten von der Zentraleinheit nahezu gleichzeitig angesprochen werden. Aus Sicht der Zentraleinheit verhält sich der Eimerkettenbus in dieser Betriebsart wie ein Parallelbus. In dieser Betriebsart können die Baueinheiten, die nahezu gleichzeitig empfangene Information jeweils für sich decodieren und entsprechende Handlungen ausführen, beispielsweise irgendeine Aktion wie beispielsweise eine Messung, eine Prüfroutine oder dergleichen beginnen oder beenden. Die Aktion kann auch der Umschaltung in eine andere Betriebsart dienen, die Seriellbetriebsart genannt wird und in der Durchleitungskanal aufgetrennt wird. Die von der Empfangseinrichtung empfangene Information wird dann an die Prozessoreinrichtung weitergegeben. Diese verarbeitet die Information und gibt diese oder eine andere Information an die Sendeeinrichtung aus. In dieser Betriebsart kann die betreffende Baueinheit individuell Information aussenden, um sie beispielsweise an die Zentraleinheit oder auch an andere Baueinheiten zu übermitteln.

Die Baueinheiten des Systems können einzeln, gruppenweise oder alle jeweils in der Parallelbetriebsart oder in der Seriellbetriebsart betrieben werden. Beispielsweise kann die Zentraleinheit, wenn alle Baueinheiten in Parallelbetriebsart stehen, die Adresse einer einzelnen Baueinheit aussenden, die sie sogleich empfängt, sich angesprochen fühlt und den Durchleitungskanal öffnet, um die geforderte Aktion auszuführen und die sich daraus ergebende Information an die Zentrale zurückzusenden. Weil in diesem Fall alle anderen Baueinheiten in Parallelbetriebsart bleiben, erfolgt sowohl das Ansprechen der einzelnen Baueinheit, also auch deren Antwort, sehr schnell. Dieses Konzept ermöglicht deshalb den Aufbau sehr großer Systeme mit mehreren hundert Baueinheiten und gleichzeitig großen Datenraten an jedem einzelnen Gerät.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung sind Maßnahmen vorgesehen, durch die erkennbar ist, ob die textiltechnischen Baueinheiten ordnungsgemäß in das System eingebunden sind. Entsprechende Maßnahmen sind den Ansprüchen 4, 22 und 23 zu entnehmen. Demnach ist eine Signalisierungseinrichtung vorgesehen, die anzeigt, ob die Baueinheit eine gültige Adresse angenommen hat. Zusätzlich oder alternativ kann mit der Signalisierungseinrichtung angezeigt werden, ob die Baueinheit ordnungsgemäßen Kontakt zu ihren beiden Nachbarbaueinheiten, d. h. der in der Signalübertragungskette vorausgehenden und der in der Signalübertragungskette nachgeordneten Baueinheit hat. Ist dies der Fall, gilt die Baueinheit als ordnungsgemäß angeschlossen (connected). Die somit gegebene Konnektivität kann durch die Signalisierungseinrichtung angezeigt werden. Die Adressierungsanzeige und/oder die Konnektivitätsanzeige erfolgt vorzugsweise negativ, d. h. an der betreffenden Baueinheit ist als Sig nalisierungseinrichtung beispielsweise eine Lampe vorgesehen. Diese Lampe leuchtet vorzugsweise nur dann, wenn ein Fehler vorliegt. Ein solcher ist gegeben, wenn keine ordnungsgemäße Adressierung vorhanden ist oder wenn keine Konnektivität vorhanden ist. Damit signalisieren die Baueinheiten, wenn sie den Kontakt zu dem System verloren haben.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung liegt in dem Gegenstand des Anspruchs 5. Danach ist wenigstens eine Sendeeinrichtung wenigstens einer der Baueinheiten und wenigstens eine Empfangseinrichtung wenigstens einer der Baueinheiten so ausgebildet, dass sie alternativ den Träger aus dem freien Luftraum oder über ein Kabel senden und/oder empfangen können. Geeignete Mittel liegen beispielsweise darin, alternativ das Ende eines Lichtleitkabels vor dem Lichtein- oder Austrittsfenster einer Sende- oder Empfangsdiode zu platzieren und dort zu fixieren oder den Platz zur freien Abstrahlung bzw. zum freien Empfang freizugeben. Damit kann an Stellen, an denen die normale Reichweite der Verbindung über die freie Luftstrecke nicht ausreicht, eine sichere Verbindung zwischen zwei Baueinheiten oder zwischen der Zentraleinheit und einer der Baueinheiten hergestellt werden. Auch ist es möglich, Baueinheiten in den Eimerkettenbus einzubeziehen, die abseits der sonstigen Baueinheiten liegen und keine direkte Sichtverbindung zu diesem haben. Andererseits kann bei einer Vielzahl der in der Eimerkette vorhandenen Verbindung auf Kabel verzichtet werden, was die Möglichkeit der einfachen Installation und Inbetriebnahme schafft und unnötigen Aufwand beispielsweise zur Bereitstellung der Verbindungskabel (beispielsweise Lichtleitkabel) vermeidet.

Vorzugsweise bilden die Baueinheiten mit einer Zen traleinheit einen Ring, der von den Informationen nur in einer einzigen Richtung zu durchlaufen ist. Die Baueinheiten können Sensoren, Geräte oder Aktoren sein. Es ist möglich den Baueinheiten Befehle zu erteilen oder von diesen Informationen zu empfangen.

Vorzugsweise arbeiten alle Sende- und Empfangseinrichtungen des Systems mit der gleichen Wellenlänge. Beispielsweise werden als Sendeeinrichtungen jeweils Bauelemente gleichen Typs, zum Beispiel gleiche Infrarotdioden oder gleiche Leuchtdioden oder dergleichen verwendet. Die Sendeeinrichtung und die Empfangseinrichtung sind dabei vorzugsweise an unterschiedlichen, vorzugsweise einander entgegengesetzten Seiten der Baueinheit angeordnet. Dadurch schauen sich jeweils Sendeeinrichtung und Empfangseinrichtung benachbarter Baueinheiten bei einer physischen Ringanordnung gegenseitig an. Zugleich schattet eine Baueinheit alle hinter ihr liegenden Baueinheiten ab, so dass die Sendung ihres Vorläufers nur von ihr, nicht aber von ihrem Nachfolger empfangen wird.

Die Baueinheiten sind vorzugsweise selbstadressierend ausgebildet. Die Adressierung kann im Eimerkettenverfahren erfolgen, indem eine von der Zentraleinheit gesendete Adresse von der nächstliegenden Baueinheit aufgenommen und sich angeeignet wird. Die Adresse wird dann inkrementiert oder auf sonstige geeignete Weise verändert und an die in der Eimerkette nächstfolgende Baueinheit gesendet, die sich wiederum diese Adresse zu eigen macht, inkrementiert und weitersendet.

Das Adressierungsverfahren kann verfeinert werden, um Fehladressierungen zu vermeiden. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn die Baueinheiten räumlich so verteilt angeordnet sind, dass die physische Anordnung keine eindeutige Ringstruktur vorgibt. Beispielsweise können mehrere Baueinheiten im Sichtfeld der sendenden Zentraleinheit oder einer sendenden Baueinheit liegen. Sendet die Zentraleinheit bei der Selbstadressierung dann eine erste Adresse, kann es sein, dass zwei oder mehrere Baueinheiten versuchen, sich diese Adresse zu eigen zu machen. Dazu kann vorgesehen werden, dass jede Baueinheit, wenn sie eine tatsächlich oder vermeintlich für sie bestimmte Adresse empfangen hat, ein Quittierungssignal sendet, mit dem sie anzeigt, dass sie sich diese Adresse zu eigen gemacht hat. Im einfachsten Fall ist das Quittierungssignal die Aussendung der inkrementierten Adresse. An dem Quittierungssignal können nachgelagerte Baueinheiten, die sich womöglich die gleiche Adresse zu eigen machen wollten erkennen, dass die Adresse bereits vergeben ist. Sie können die als Quittierungssignal verwendete inkrementierte Adresse für sich annehmen. Falls ein allgemeines Quittierungssignal verwendet worden ist, können sie darauf warten, dass die vorgelagerte Baueinheit eine inkrementierte und dann für sie gültige Adresse sendet.

Sofern die Baueinheiten ihre korrekte Adressierung und/oder ihre Konnektivität von Zeit zu Zeit beispielsweise turnusmäßig überprüfen, wird vorzugsweise vorgesehen, den Prüfturnus kürzer zu fassen, als eine Zeit, die zwischen einem schädlichen Ereignis und einer daraus resultierenden zu vermeidenden Folge vergeht. Das schädliche Ereignis kann beispielsweise ein Fadenriss oder -bruch sein. Die zu vermeidende schädliche Folge kann sein, dass das abgerissene Fadenende in die Strickmaschine einläuft. Es würde dort sonst zum sog. Sackabwurf, d. h. zur Trennung des fertigen Gestricks von den Nadeln führen. Jedoch kann es sich auch um andere schädliche Ereignisse und deren Folgen handeln. Beispiele sind jegliche Fehlfunktionen der die Baueinheiten bildenden Sensoren, Aktoren oder Geräte und die sich aus diesen Fehlfunktionen ergebenden unerwünschten Folgen für das herzustellende Produkt.

Wenigstens einige der Baueinheiten (möglicherweise auch alle Baueinheiten) sind vorzugsweise mit einem elektrischen Versorgungsnetz verbunden, das der Energieversorgung dient. Dies kann durch ein ein- oder zweiadriges Kabel geschehen, das beispielsweise im Bereich einer Befestigungsklemme der Baueinheit angestochen wird, um den elektrischen Kontakt herzustellen. Dies kann beispielsweise auf gleiche Weise geschehen, wie es zur Befestigung von Fadenliefergeräten auf einem Maschinenring und zum Anschluss derselben an einer Abstellleitung üblich ist. Um anderweitige Geräte elektrisch versorgen zu können, können die Geräte alternativ durch gesonderte Kabel verbunden werden, die von Gerät zu Gerät weitergeschleift werden. Die Datenverbindung erfolgt dabei jedoch über den Träger, wie erläutert, durch freie Sichtverbindung oder alternativ über Lichtleitkabel.

Die o. g. Aspekte und Details können einzeln oder in beliebiger Kombination an einer Baueinheit bzw. in einem durch die Baueinheiten gebildeten System verwirklicht sein, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Es werden beliebige Kombinationen der Patentansprüche in Betracht gezogen.

Die Zeichnungen geben veranschaulichende Ausführungsbeispiele wieder. Es zeigen:
1 ein System bestehend aus textiltechnischen Baueinheiten und einer Zentraleinheit, die eine Ringstruktur bilden,
2 eine Baueinheit des Systems nach 1 in einer schematischen Übersichtsdarstellung,
2a und 2b die Baueinheit nach 2 in Funktionsdarstellung in unterschiedlichen Betriebszuständen,
3 eine Baueinheit des Systems nach 1 in einer Ausführungsform als Sensoreinheit,
4 eine Baueinheit des Systems nach 1 in einer Ausbildung als Aktoreinheit,
5 eine Baueinheit des System nach 1 in einer Ausführungsform als Gerät,
6 eine Baueinheit des Systems nach 1 mit einer Signalisierungseinrichtung,
7 eine Sendeeinrichtung in einer Betriebsart zur freien Abstrahlung,
8 die Sendeeinrichtung nach 7 mit angeschlossenem Lichtleitkabel,
9 eine Baueinheit mit Sendeeinrichtung und Halter zum wahlweisen Anschluss eines Lichtleitkabels,
10 eine Baueinheit mit einer Befestigungsklemme in ausschnittsweiser Seitenansicht und
11 einen Maschinenring mit mehreren Baueinheiten in ausschnittsweiser schematisierter Draufsicht.
In 1 ist ein System 1 veranschaulicht, das mehrere Baueinheiten 2, die einzeln mit 2a bis 2k bezeichnet sind, dazwischenliegende Übertragungsstrecken 3, die im Einzelnen mit 3a bis 3j bezeichnet sind, eine Zentraleinheit 4 und Übertragungsstrecken 3k, 31 umfasst, über die die Zentraleinheit 4 mit den Baueinheiten 2 kommuniziert. Die Informationsübermittlung von Baueinheit zu Baueinheit erfolgt durch die Übertragungsstrecken 3a bis 3j. Die Übertragungsstrecken 3 nutzen jeweils den freien, zwischen den Baueinheiten 2 bzw. den Baueinheiten 2 und der Zentraleinheit 4 vorhandenen Luftraum zur Informationsübertragung mittels eines geeigneten Trägers. Als solcher können elektromagnetische Wellen, beispielsweise in Form von Infrarotlicht dienen. Dazu weist jede Baueinheit 2a bis 2k an einer Seite eine Empfangseinrichtung 5 (5a bis 5k) und an einer anderen, beispielsweise gegenüberliegenden Seite, eine Sendeeinrichtung 6 (6a bis 6k) auf. Die Empfangseinrichtungen 5a bis 5k weisen zum Empfang des verwendeten Trägers geeignete Element auf, im Falle von Infrarotlicht als Träger beispielsweise Fotodioden. Die Sendeeinrichtungen 6a bis 6k enthalten zur Aussendung des verwendeten Trägers geeignete Elemente, wie im Falle von Infrarotlicht als Träger, beispielsweise IR-Sendedioden. Die Empfangseinrichtungen 5 und die Sendeeinrichtungen 6 ein und derselben Baueinheit 2 sind vorzugsweise jeweils so angeordnet, dass sie einander nicht sehen. Die Empfangseinrichtungen 5 und Sendeeinrichtungen 6 weisen jeweils einen vorzugsweise ungefähr kegelförmigen Empfangsbereich bzw. Sendebereich auf, wobei sich der Empfangskegel und der Sendekegel der selben Baueinheit vorzugsweise nicht überschneiden. Die Sichtkegel der Empfangseinrichtungen 5 und der Sendeeinrichtungen 6 sind vorzugsweise relativ weit, z.B. 90°. Sie können, falls gewünscht bis zu 180° oder auch mehr betragen, um ein pro blemloses Platzieren der Baueinheiten 2 an einer Textilmaschine zu ermöglichen. In 1 sind die dort relativ engen Sende- und Empfangskegel am Beispiel der Baueinheit 2a durch gestrichelte Linien veranschaulicht.
Entsprechend sind an der Zentraleinheit 4 eine Sendeeinrichtung 61 und eine Empfangseinrichtung 51 angeordnet. Diese können, wie dargestellt, an einander entgegengesetzten Seiten in entgegengesetzte Richtungen oder nebeneinander in unterschiedliche oder gleiche Richtungen blickend angeordnet sein.
Alle Sendeeinrichtungen 6 und alle Empfangseinrichtungen 5 sind beispielsweise auf den gleichen Wellenlängenbereich, beispielsweise auf Infrarotlicht mit gleichem Wellenlängenbereich eingerichtet. Außerdem verwenden vorzugsweise alle Baueinheiten 2 sowie die Zentraleinheit 4 die gleiche Modulationsart zur Codierung und Aufprägung von Information auf den Träger. Beispielsweise kann das Infrarotlicht mit einer Hochfrequenz (HF) moduliert sein, die für alle Baueinheiten 2 im Wesentlichen übereinstimmt. Die Informationscodierung kann dann durch Phasenmodulation, Frequenzmodulation, Amplitudenmodulation oder sonstige Modulation codiert werden, die beispielsweise auf das HF-Signal aufgeprägt ist. Es ist auch möglich, die Information auf den Träger nach anderen bekannten Prinzipien aufzuprägen, beispielsweise nach dem IrDA-Standard (Infra Red Data Association) auf den hiermit verwiesen wird. Damit können die Daten dem Infrarotlicht im Sinne eines Ein/Aus-Tastverfahrens in codierter Form auch direkt aufgeprägt werden.
Die Zentraleinheit 4 und die Baueinheiten 2 sind wie in 1 schematisch veranschaulicht so angeordnet, dass im Wesentlichen nur benachbarte Einheiten einander sehen. Beispielsweise sieht die Empfangseinrichtung 5a der Baueinheit 2a die Sendeeinrichtung 61 der Zentraleinheit 4. Die Empfangseinrichtung 5b der Baueinheit 2b sieht die Sendeeinrichtung 6a der Baueinheit 2a. Die Reihe wird in gleicher Weise fortgesetzt, so dass, aufsteigende Indizierung vorausgesetzt, jede Baueinheit mit ihrer Empfangseinrichtung 5 die Sendeeinrichtung der vorausgehenden Baueinheit sieht und mit ihrer Sendeeinrichtung 6 zu der Empfangseinrichtung der nachfolgenden Baueinheit sendet. Auf diese Weise wird eine Kette aus Baueinheiten 2a bis 2k gebildet, deren Anfang die Empfangseinrichtung 5a und deren Ende die Sendeeinrichtung 6k bildet. Die Zentraleinheit 4 schließt die Kette, indem sie an deren Anfang und an deren Ende angeschlossen ist. In den so gebildeten geschlossenen Ring können Informationen nur in einer einzigen vorgegebenen Richtung übertragen werden, die in 1 durch Pfeile angedeutet ist (in 1 in Uhrzeigerrichtung). Der hinsichtlichen der Datenübertragung ringförmigen Struktur des Systems 1 kann eine physisch ringförmige Anordnung der Baueinheiten oder auch eine davon abweichende physische Anordnung entsprechen.
Die Baueinheiten 2 des Systems 1 bilden einen Eimerkettenbus (Daisy Chain Bus) der im bevorzugten Falle allein auf Sichtverbindung zwischen den Baueinheiten 2 untereinander und zwischen wenigstens zwei der Baueinheiten (2a und 2k) unter Zentraleinheit 4 beruht. Die Baueinheiten kommunizieren jeweils mit der unmittelbar vorausgehenden und der unmittelbar nachfolgenden Baueinheit, wobei sie die hinter diesen beiden benachbarten Baueinheiten liegenden weiteren Baueinheiten nicht „sehen". Dies wird durch den größeren Abstand und die damit einhergehende verminderte Feldstärke des Trägers und durch die natürliche Abschattung oder auch eine Begrenzung des Abstrahlwinkels mittels Blende bewirkt. Beispielsweise kann die Baueinheit 2d zwar die Baueinheit 2c, nicht aber die Baueinheiten 2a oder 2b sehen.
Die Baueinheiten 2 weisen vorzugsweise eine Grundstruktur gemäß 2 auf. An ihrer Empfangseinrichtung 5 ist ein Prozessor 7 angeschlossen, der der Entschlüsselung der empfangenen Information sowie deren Verarbeitung dient. Der Prozessor 7 kann mit einer weiteren Einrichtung 8 kommunizieren, die beispielsweise dazu vorgesehen ist, physikalische Zustände oder Vorgänge zu erfassen oder zu bewirken. Es kann sich um einen Sensor, eine Sensoranordnung, einen Aktor, eine Aktoranordnung oder eine Kombination aus diesen handeln. Zwischen der Empfangseinrichtung 5 und dem Prozessor 7 kann bedarfsweise eine Decodierschaltung angeordnet sein, die hier nicht weiter veranschaulicht ist. Diese hat die Aufgabe, den durch die Empfangseinrichtung 5 in elektrische Signale umgewandelten Träger zu decodieren, in Daten zu übersetzen und diese an den Prozessor 7 zu liefern. Alternativ kann diese Funktion auch von dem Prozessor 7 selbst übernommen werden.
An die Empfangseinrichtung 5 ist außerdem eine elektronische Schaltung 9 angeschlossen, deren Ausgang mit der Sendeeinrichtung 6 verbunden ist. Die elektronische Schaltung 9 ist außerdem an den Prozessor 7 angeschlossen. Sie enthält zumindest eine Umschalteinrichtung 10, über die ihr Ausgang und somit die Sendeeinrichtung 6 wahlweise mit dem Prozessor 7 oder mit der Empfangseinrichtung 5 zu verbinden ist. Die Umschalteinrichtung 10 ist von dem Prozessor 7 gesteuert. Zwischen der Umschalteinrichtung 10 und der Empfangseinrichtung 5 kann eine zu der Schaltung 9 gehörige Verstärkereinrichtung 11 vorgesehen sein, die von der Empfangseinrichtung 5 empfangene Signale verstärkt oder sonstwie auffrischt (beispielsweise durch Impulsformung oder Filterung).
Die 2a und 2b veranschaulichen den Informationsfluss in der Baueinheit 2 in zwei verschiedenen Betriebsarten. In der ersten in 2a veranschaulichten Betriebsart bilden die optional vorhandene Verstärkereinrichtung 11, sofern vorhanden, und die Verstärkereinrichtung 11 (beide nicht veranschaulicht) einen Durchleitungskanal 12, der die Empfangseinrichtung 5 unmittelbar mit der Sendeeinrichtung 6 verbindet. An diesem Durchleitungskanal 12 ist der Prozessor 7 angeschlossen. Die Durchleitung der empfangenen Daten erfolgt somit unmittelbar ohne Decodierung und Auswertung, so dass die Daten längst weitergegeben sind, wenn der Prozessor 7 mit deren Entschlüsselung bzw. Abarbeitung noch beschäftigt ist. Die entsprechende Betriebsart wird deshalb Parallelbetriebsart der beteiligten Baueinheiten, beispielsweise aller Baueinheiten 2a bis 2k genannt, weil sie bis auf die geringe, in dem Durchleitungskanal 12 anzutreffende Verzögerung, die gesendete Information gleichzeitig erhält.
Ist die Umschalteinrichtung 10 in die in 2 veranschaulichte Position umgeschaltet, ergibt sich die Struktur nach 2b. Die über die Empfangseinrichtung 5 empfangene Information wird in codierter Form von dem Prozessor 7 verarbeitet. An seinem Ausgang gibt er an die Sendeeinrichtung 6 Information, beispielsweise in Form von Daten ab, die mit der empfangenen Information übereinstimmen oder von dieser abweichen kann. Beispielsweise sendet der Prozessor über die Sendeeinrichtung 6 Daten, die einen mit der Einrichtung 8 erfassten Prozess kennzeichnen. Solche Daten können beispielsweise Daten über eine Fadenspannung oder eine Fadengeschwindigkeit sein.
3 veranschaulicht eine Ausführungsform einer Baueinheit 2 als Fadenspannungssensor unter Zugrundelegung der Beschreibung gemäß 1 und 2. Die Einrichtung 8 ist beispielsweise ein Kraftsensor, der über einen Arm 13 die von einem Faden 14 ausgeübte Kraft misst, wenn der Faden 14 durch den Arm 13 benachbarte Ösen 15, 16 geführt wird und der Faden 14 beispielsweise über eine Öse oder ein Ende des Arms 13 läuft. Die von der Einrichtung 8 erfassten Daten können von dem Prozessor 7 in festgelegten Zeitabständen oder auch auf Abruf oder jeweils in geeigneten Zeitperioden, beispielsweise wenn der Daisy-Chain-Bus nicht anderweitig beschäftigt ist, gesendet werden. Es kann vorgesehen werden, dass normalerweise alle Baueinheiten in Parallelbetriebsart stehen und nur die jeweils sendende Baueinheit nur für die Zeit ihrer Sendung in Seriellbetriebsart übergeht, während die anderen Baueinheiten in Parallelbetriebsart verbleiben. Dies ermöglicht einen Quasiparallelbetrieb des Daisy-Chain-Bus.
4 veranschaulicht eine Ausführungsform der Baueinheit 2 als Aktor. Die Einrichtung 8 enthält hier beispielsweise einen Zugmagneten oder einen Motor, mit dem ein Hebel 17 zwischen zwei verschiedenen Positionen hin und her verstellt werden kann. Der Hebel 17 kann dazu verwendet werden, mit einer endseitig angebrachten Öse den Faden 14 zu führen. Während die Einrichtung 8 bei der Ausführungsform nach 3 eine Einrichtung war, die die Fadenspannung erfasst und somit Information liefert (Sensor) ist die Einrichtung 8 gemäß 4 eine sich vorgegebenen Befehlen (Information) folgend verhaltende Einrichtung (Aktor).
5 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform der Baueinheit 2 in Form eines Geräts, beispielsweise eines Fadenliefergeräts. Dieses kann sowohl Information entgegennehmende Bestandteile (Aktoren) wie auch Information liefernde Bestandteile (Sensoren) beinhalten. Die Einrichtung 8 enthält in diesem Fall als Aktor beispielsweise einen Motor 18 und als Sensor beispielsweise zur Erfassung, ob der Faden 14 vorhanden ist oder nicht, einen Schalter 19, der über einen Fadenfühlhebel 20 den Faden 14 abtastet. Der Motor 18 kann nun entsprechend mit der Empfangseinrichtung 5 empfangener Befehle laufen und zugleich Zählimpulse abgeben, die die Fadengeschwindigkeit kennzeichnen. Diese und eventuelle Schaltimpulse des Schalters 19 können über die Sendeeinrichtung 6 in Form von Daten wieder ausgesandt werden.
6 veranschaulicht eine Modifikation der Baueinheit 2, die bei jeder der bislang beschriebenen Baueinheiten anwendbar ist. Die Baueinheit 2 ist mit einer Signalisierungseinrichtung 21 verbunden, die unmittelbar an der Baueinheit 2 oder alternativ auch in einiger Distanz zu ihr angeordnet sein kann. Die Signalisierungseinrichtung wird beispielsweise durch eine Signallampe gebildet, die ein visuell wahrnehmbares Signal erzeugt, wenn sie angesteuert wird. Sie ist direkt oder indirekt mit dem Prozessor 7 verbunden und kann dazu genutzt werden, Funktion oder Fehlfunktion anzuzeigen. Eine Fehlfunktion liegt beispielsweise vor, wenn der Prozessor 7 über die Empfangseinrichtung 5 keine Signale empfängt. In diesem Fall ist die in 1 veranschaulichte Informationsübertragungskette unterbrochen. Die betreffende Baueinheit 2 hat keine Konnektivität.
Der Prozessor 7 kann daraufhin die Signallampe ansteuern, um die Aufmerksamkeit einer Bedienperson zu erregen.
Ebenso kann die Signalisierungseinrichtung 21 dazu genutzt werden, anzuzeigen, wenn der Prozessor 7 in der in 1 veranschaulichten Kette keine gültige Adresse zugewiesen bekommen hat. Diese Funktion kann zur visuellen Beobachtung der Selbstadressierung der Baueinheiten 2a bis 2k genutzt werden. In jungfräulichem Zustand haben diese noch keine Adressen. Werden die entsprechenden Baueinheiten montiert, leuchten zunächst alle Signallampen. Mit fortschreitender Adressvergabe und somit Einbindung der Baueinheiten in den Informationsübertragungsring, d. h. in die Kette der Baueinheiten 2a bis 2k, verlöschen die Signallampen der erfolgreich adressierten und somit eingebundenen Baueinheiten.
7 veranschaulicht den Aufbau einer Sendeeinrichtung 6, der jedoch ebenso gut bei einer Empfangseinrichtung Anwendung finden kann. Ein als Sender (oder Empfänger) dienendes elektronisches Bauelement 22 ist beispielsweise eine IR-Sendediode (IR-Empfangsdiode). Vor dem Bauelement 22 ist ein Halter 23 für ein aus 8 ersichtliches Lichtleitkabel 24 angeordnet. Der Halter 23 kann aus einem Infrarotlicht leitenden oder durchlässigen Material ausgebildet sein. Er kann außerdem in unmittelbarer axialer Verlängerung des Bauelements 22 einen Aufnahmekanal 25, beispielsweise in Form einer Zylinderbohrung aufweisen, deren Durchmesser geringfügig größer ist als der Manteldurchmesser des Lichtleitkabels 24. Außerdem kann eine Klemmeinrichtung zur Festlegung des Lichtleitkabels 24 in dem Aufnahmekanal 25 vorgesehen sein, die beispielsweise in Form federnder Zungen, in Form eines O-Rings oder dergleichen ausgebildet ist. Vor dem Halter 23 kann ein Deckel 26 beispielsweise in Form eines Schiebers vorgesehen sein, mit dem der Aufnahmekanal 25 wahlweise zu verschließen ist. Vorzugsweise ist der Deckel 26 für Infrarotlicht durchlässig. Auf diese Weise kann mit der Sendeeinrichtung 6, wie in 7 dargestellt, in den freien Luftraum gesendet werden. Der Deckel 26 schützt dabei den Aufnahmekanal 25 vor dem Zutritt von Schmutz oder Staub. Der Sichtwinkel (Abstrahlwinkel bzw. Empfangswinkel) kann je nach Anwendungsfall zweckentsprechend festgelegt werden. Er kann eng sein (z.B. 25°) oder auch weit (z.B. 180°).
Alternativ kann, wie 8 veranschaulicht, der Deckel 26 soweit beiseite geschoben werden, dass der Aufnahmekanal 25 freigegeben und das Lichtleitkabel 24 in diesen eingeschoben werden kann. Es steht somit mit seiner Stirnseite unmittelbar vor dem Lichtaustritt des Bauelements 22 und leitet das ausgesandte Licht fort.
Auf gleiche Weise kann eine Empfangseinrichtung 5 ausgebildet sein, die somit in der Position gemäß 7 ankommendes Infrarotlicht aus dem umgebenden Luftraum aufnimmt und in elektrische Signale umsetzt. Ebenso gut kann es durch ein Lichtleitkabel 24 herangeführte optische Signale in der Position gemäß 8 in elektrische Signale umsetzen.
Eine alternative Ausführungsform der Sende- oder Empfangseinrichtung ist in 9 anhand einer Empfangseinrichtung 5 veranschaulicht. Diese wird durch ein Lichteintrittsfenster gebildet, das an einer ausgewählten Fläche 27 eines Gehäuses der Baueinheit 2 angeordnet ist. In Nachbarschaft zu dem Lichtaustrittsfenster ist ein Halter 28 vor gesehen, der beispielsweise als Schwenkarm ausgebildet ist und eine Aufnahmeöffnung 29 zur Aufnahme eines Endes des Lichtleitkabels 24 aufweist. Der Halter 28 kann in eine erste Position, die in 9 dargestellt ist, geschwenkt werden, in der er das Lichteintrittsfenster der Empfangseinrichtung 5 freigibt. Er kann in eine zweite Position geschwenkt werden, in der seine Aufnahmeöffnung 29 vor dem Lichteintrittsfenster der Empfangseinrichtung steht. Ein Rastmittel, beispielsweise in Form eines an der Fläche 27 vorgesehenen Rastnoppens 30, kann den Halter 28 in dieser Position sichern.
Ist Empfang über freien Luftraum zu bewirken, bleibt der Halter 28 in der dargestellten Position. Sollen jedoch über das Lichtleitkabel 24 herangeführte Signale empfangen werden, wird der Halter 28 vor das Lichteintrittsfenster der Empfangseinrichtung 5 geschwenkt und das Lichtleitkabel 24 in der Aufnahmeöffnung 29 festgeklemmt.
10 veranschaulicht ein Ende des Gehäuses der Baueinheit 2, das zur Befestigung an einem Maschinenring 31 vorgesehen ist, wie es ausschnittsweise aus 11 hervorgeht. Der Maschinenring ist ein oben an einer Strickmaschine angeordneter Ring, an dem beispielsweise Fadenliefergeräte, Fadensensoren oder sonstige Baueinheiten zu befestigen sind. Dazu weisen die Baueinheiten an ihrem hinteren Ende einen Halter 32 mit einer Klemmeinrichtung 33, beispielsweise in Form einer Schraube auf. Gegenüberliegend sind ein oder mehrere, z. B. zwei Kontaktstifte 34 vorgesehen, die dazu eingerichtet sind, in ein z. B. zweiadriges Kabel 35 (11) einzustechen und die dort vorhandenen Adern zu kontaktieren. Die Adern können der Stromversorgung der Baueinheit 2 dienen, wozu ein zweiadriges Kabel dient.
Es ist auch möglich, ein mehradriges Kabel zu verwenden, das z. B. lediglich eine Ader zur Spannungsversorgung der Baueinheit 2 aufweist. Den Gegenpol bildet dann beispielsweise der Maschinenring 31 selbst. Vorhandene weitere Adern können unbenutzt bleiben oder herkömmliche Funktionen, beispielsweise Abstellerfunktion für die Strickmaschine übernehmen. Die Sendeeinrichtung 6 und Empfangseinrichtungen 5 sind, wie 11 veranschaulicht, vorzugsweise an voneinander weg weisenden Seiten der Baueinheiten 2 angeordnet. Die optischen Achsen der Sendeeinrichtungen 5 und Empfangseinrichtungen 6 sind vorzugsweise im wesentlichen tangential zu dem Maschinenring 31 orientiert. Auf diese Weise sehen benachbarte Baueinheiten 2a, 2b einander.
Das insoweit beschriebene System 1 arbeitet wie folgt:
1. Zusammenbau des Systems:
Die entsprechenden Baueinheiten 2a bis 2k sind zunächst nicht adressiert, d.h. im System sind keine Adressen vergeben. Die Baueinheiten 2 werden an der Strickmaschine montiert, wobei sie aufeinander vorzugsweise so ausgerichtet werden, dass sich benachbarte Baueinheiten einander sehen. Dies ist wg. des vorzugsweise großen Öffnungswinkels (z. B. >70°) der einzelnen Empfangseinrichtungen 5 und Sendeeinrichtungen 6 in der Regel vollkommen unkritisch. Bei Nahdistanz reicht unter Umständen auch in der Übertragungsstrecke 3 auftretendes Streulicht, wenn eine direkte Sichtbeziehung zwischen der beteiligten Empfangseinrichtung 5 und der beteiligten Sendeeinrichtung 6 nicht vorhanden ist. Es muss bei der Montage desweiteren darauf geachtet werden, dass die Baueinheiten 2 über das Kabel 35 ihre Betriebsspannung erhalten.
2. Inbetriebnahme/Adressierung:
Die Baueinheiten 2 sind zunächst nicht adressiert. Sie stehen dabei vorzugsweise in dem Zustand gemäß 2b, der als Seriellzustand bezeichnet wird. Falls nicht, d. h. falls sie in der Position gemäß 2a stehen, sendet die Zentraleinheit 4 einen Befehl, der nahezu zeitgleich alle Baueinheiten 2a bis 2k erreicht und sie ausnahmslos in den Zustand gemäß 2b, d. h. in den seriellen Betriebszustand überführt. Nunmehr sendet die Zentraleinheit 4 eine erste Adresse, die zunächst von der Baueinheit 2a empfangen wird. Die Baueinheit 2a speichert diese Adresse als ihre Adresse ab, inkrementiert sie und sendet die inkrementierte Adresse über die Sendeeinrichtung 6a an die Baueinheit 2b. Diese empfängt die inkrementierte Adresse, speichert sie als ihre Adresse ab, inkrementiert sie und sendet die neue Adresse weiter an die Baueinheit 2c. So setzt sich dieser Prozess fort, bis alle Baueinheiten 2a bis 2k durchadressiert sind und dabei jeweils unterschiedliche Adressen erhalten haben. Als Bestätigung empfängt die Zentraleinheit 4 die letzte Adresse, anhand derer sie auch erkennt, wie viele Baueinheiten im System 1 vorhanden sind. Die Anzahl der Baueinheiten stimmt mit der Anzahl der Inkremente überein.
Im Minimalfall ist das System somit betriebsbereit. Es können jedoch weitere Konfigurationszyklen laufen. Beispielsweise können die einzelnen Baueinheiten, verbunden mit ihrer Adresse noch Information senden, die ihren Typ kennzeichnet, so dass die Zentraleinheit 4 in dem System 1 in einem Ring unterschiedliche Baueinheiten ansteuern oder bedienen kann.
3. Maßnahmen gegen Fehladressierung im Ring:
Es können aktive Maßnahmen gegen Fehladressierungen innerhalb eines Rings vorgesehen werden. Z.B. kann es vorkommen, dass eine Baueinheit mehrere sendende Baueinheiten sieht, die bei der Adressierung als Quittungssignal jeweils eine inkrementierte Adresse aussenden. Die empfangende Baueinheit nimmt davon die höchste Adresse als die ihr zugeordnete Adresse an und setzt sich somit an das Ende der bislang aufgebauten Kette. So wird sichergestellt, das die Baueinheiten 2a bis 2k einen unverzweigten Ring bilden, und zwar auch dann, wenn sie physisch nicht in einem glatten Ring, sondern z.B. stellenweise im Zick-Zack o.ä. angeordnet sind.
4. Maßnahmen gegen Verkettung benachbarter Ringe:
Durch die relativ kurzen Reichweiten der jeweiligen Übertragungsstrecken von z.B. nur einem Meter, den gegebenenfalls beschränkten Abstrahlwinkel und/oder Empfangswinkel und/oder die Ausrichtung der Baueinheiten zueinander ist weitgehend sichergestellt, dass nur die Baueinheiten 2 eines Systems d.h. einer einzigen Textilmaschine miteinander kommunizieren, die auch zusammengehören. Es kann aber sinnvoll sein, größere Reichweiten und/oder größere Abstrahl/Empfangswinkel zu nutzen, z.B. um hinsichtlich der Ausrichtung der Baueinheiten 2 zueinander weniger Beschränkungen fordern zu müssen. Sieht z.B. eine Baueinheit eines Rings sowohl seinen sendenden Vorgänger im eigenen Ring als auch eine sendende Baueinheit in einem benachbarten System mit zufällig gleicher Adresse, könnte sie versucht sein, einen im benachbarten System (Ring) auszuführenden Befehl selbst auszuführen. Solche Fehlfunktionen stellen eine feh lerhafte Verbindung von benachbarten Ringen dar. Sie können vermieden werden, indem die Zentraleinheiten unterschiedlicher Ringe eine eindeutige, sie unterscheidende Adresse (= Kennung oder Identifier) aufweisen und diese Adresse bei der Adressierung der an sie angeschlossenen Baueinheiten mit senden. Die vollständige Adresse jeder Baueinheit setzt sich dann aus dem Identifier der Zentraleinheit und der Zähladresse zusammen, die wie oben beschrieben ringunspezifisch generiert wird. Der Identifier kann von einer Bedienperson und/oder von einem übergeordneten Datenverarbeitungssystem, an das alle Zentraleinheiten angeschlossen sind, oder bei der Produktion der Zentraleinheiten vorgegeben werden. Eine Fehlverkettung der Systeme (Ringe) wird außerdem vermieden, indem Adressierungszyklen zur Festlegung der Adressen in benachbarten Ringen nicht gleichzeitig durchgeführt werden.
5. Betriebsarten:
Es kann vorgesehen werden, dass die Baueinheiten 2a bis 2k nach erfolgter Adressierung und ggf. Anmeldung bei der Zentraleinheit 4 unter Angabe ihres Typs in die Parallelbetriebsart (Durchleitbetriebsart) gemäß 2a übergehen. Es ist auch möglich, dass dies lediglich einige der beteiligten Baueinheiten tun, während andere in der Position gemäß 2b (Seriellbetriebsart) bleiben, um fortwährend Daten senden zu können. Dies kann bei Sensoren angezeigt sein. Es ist auch möglich, dass die Zentraleinheit 4 alle Baueinheiten 2a bis 2k auffordert, in die eine oder die andere Betriebsart zu wechseln. Sie kann außerdem einzelne Baueinheiten über deren Adresse gesondert ansprechen und dazu auffordern in die Betriebsart gemäß 2b überzugehen.
Dies eröffnet die Möglichkeit, den Information übertragenden Ring gemäß 1 vorwiegend und vorzugsweise in der Parallelbetriebsart mit Baueinheiten 2a bis 2k in der Betriebsart gemäß 2a zu halten, aus der heraus einzelne Baueinheiten 2 entweder auf Aufforderung durch die Zentraleinheit 4 oder zeitgesteuert oder ereignisgesteuert in die Betriebsart gemäß 2b übergehen und Information senden, die dann, weil die anderen Baueinheiten in Parallelbetriebsart verharren, unverzüglich an die Zentraleinheit 4 weitergegeben wird. Auf diese Weise kann beispielsweise ein erfasster Fadenbruch schnell an die Zentraleinheit 4 gesendet werden.
Baueinheiten 2, die beispielsweise gemäß 3 als Fadenspannungssensoren ausgebildet sind, können die von ihnen erfasste Fadenspannung als Datenpakete senden, die die Adresse der betreffenden Baueinheit als Absenderadresse enthalten. Diese Informationen können über die nachgeschalteten Baueinheiten in Seriell- oder Parallelbetriebsart an die Zentraleinheit 4 weitergegeben werden.
Baueinheiten gemäß 4 können von der Zentraleinheit 4 Befehle erhalten, um eine gewünschte Aktion auszuführen. Sie können dazu in der Parallelbetriebsart gemäß 2a verharren. Ihr Prozessor wertet die empfangene Information als Befehl, sobald die betreffende Information die der Adresse der betreffenden Baueinheit entsprechende Adresse aufweist.
Die Baueinheit gemäß 5 kann ebenfalls weitgehend in Parallelbetriebsart betrieben werden. Insoweit erhält der Motor 18 von der Zentraleinheit 4 lediglich Befehle. Sind Informationen rückzumelden, beispielsweise über die Motordrehzahl, Anzahl der Motorumdrehungen oder Bruchteile davon, oder ist ein Fadenbruch zu melden, kann die Baueinheit in Seriellbetriebsart übergehen.
6. Fehleranzeige:
Bei der Inbetriebnahme wird davon ausgegangen, dass die einzelnen Baueinheiten zunächst keine eigene Adresse haben. Nach Montage auf dem Maschinenring 31 leuchten deshalb die Signalisierungseinrichtungen 21. Mit der oben beschriebenen fortschreitenden Adressierung der einzelnen Baueinheiten verlöschen die Signalisierungseinrichtungen 21. Verliert eine Baueinheit, aus welchem Grund auch immer, ihre Adresse, kann der Prozessor der Baueinheit dies über die Signalisierungseinrichtung 21 anzeigen. Ebenso ist es möglich, turnusmäßig eine Konnektivitätsprüfung durchzuführen. Dies erfolgt beispielsweise, indem der Prozessor innerhalb vorgegebener oder eingestellter Zeitintervalle ein Anwesenheitssignal der Zentraleinheit 4 erwartet. Bleibt dieses aus, geht der Prozessor davon aus, dass seine Baueinheit die Sichtverbindung zu der vorausliegenden Baueinheit und somit letztendlich zu der Zentraleinheit verloren hat. Er gibt in diesem Fall über die Signalisierungseinrichtung 21 ein Warnsignal ab. Alternativ oder ergänzend kann er versuchen, ein Maschinenstoppsignal abzusetzen, in der Hoffnung, dass die Konnektivität wenigstens für den auf die betroffene Baueinheit folgenden Teil des Rings gemäß 1 noch gegeben ist. Auf diese Weise gibt, an welcher Stelle des Rings auch immer eine Unterbrechung vorhanden ist, zumindest die Baueinheit 2k ein Maschinenstoppsignal an die Zentraleinheit 4. Die Bedienperson kann ohne weiteres erkennen, an welcher Stelle der Informationsübertragungsring des Systems 1 unterbrochen worden ist, denn alle auf die Unterbrechungsstelle folgenden Baueinheiten haben leuchtende Signallampen. Die Zentraleinheit 4 kann die fehlende Konnektivität daran erkennen, dass das ausgesandte Rundrufsignal nicht zurückkommt.
Enthält der Ring gemäß 1 kritische Übertragungsstrecken, beispielsweise weil die Zentraleinheit 4 etwas abseits angeordnet ist und die Übertragungsstrecken 31 und/oder 3k zu lang oder sonstwge kritisch sind oder bestehen zwischen den einzelnen Baueinheiten kritische Strecken, die keine dauernde Konnektivität zulassen, können diese eine oder wenigen Strecken mit Lichtleitkabeln überbrückt werden, wenn die betreffenden Empfangseinrichtungen 5 und Sendeeinrichtungen 6 den Anschluss eines Lichtleitkabels zulassen. Sie können dazu beispielsweise gemäß 7 und 8 oder 9 ausgebildet sein. Jedoch wird nicht erwartet, dass die auf dem Maschinenring 31 platzierten Baueinheiten untereinander eine Kabelverbindung benötigen. Auf diese weise können in das System 1 sehr viele Baueinheiten eingebunden werden, ohne dass dazu Kabelverbindungen zur Informationsübertragung nötig wären.
Zur Datenübertragung in einem System, bestehend aus textiltechnischen Baueinheiten, werden vorzugsweise Infrarotschnittstellen oder sonstige, einen hochfrequenten Träger nutzende Schnittstellen vorgesehen, die einen unidirektionalen Informationsfluss festlegen. Dies wird erreicht, indem das sendende und das empfangende Bauelement der Infrarotschnittstelle in unterschiedliche Raumrichtungen weist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem sendenden Element und dem empfangenden Element ein Prozessor vorgesehen, der durch einen Durchleitungskanal umgangen werden kann, um eine schnelle Informationsdurchlei tung und somit einen quasi Parallelbetrieb der an den so gebildeten Bus angeschlossenen Baueinheiten zu ermöglichen. Der Durchleitungskanal kann auf einen Befehl des Prozessors hin geöffnet werden, um nach dem Eimerkettenprinzip zu arbeiten. Der Prozessor kann dazu durch einen Befehl von einer Zentraleinheit oder durch ein an der Baueinheit auftretendes Ereignis veranlasst werden. Als Infrarotschnittstelle eignet sich die IrDA-Schnittstelle. Eine bevorzugte Ausführungsform kommt ohne Lichtleitkabel aus, wobei es jedoch optional vorgesehen werden kann.

1: System
2: Baueinheiten
3: Übertragungsstrecken
4: Zentraleinheit
5: Empfangseinrichtung
6: Sendeeinrichtung
7: Prozessor
8: Einrichtung
9: Schaltung
10: Umschalteinrichtung
11: Verstärkereinrichtung
12: Durchleitungskanal
13: Arm
14: Faden
15, 16: Ösen
17: Hebel
18: Motor
19: Schalter
20: Fadenfühlhebel
21: Signalisierungseinrichtung
22: Bauelement
23: Halter
24: Lichtleitkabel
25: Aufnahmekanal
26: Deckel
27: Fläche
28: Halter
29: Aufnahmeöffnung
30: Noppen
31: Maschinenring
32: Halter
33: Klemmeinrichtung
34: Kontaktstifte
35: Kabel

Claims

Einrichtung zur Datenübertragung in einem System (1) bestehend aus textiltechnischen Baueinheiten (2), mit Sendeeinrichtungen (5), die an den Baueinheiten (2) vorgesehen und zur freien Abstrahlung von mit Information modulierbaren Trägern eingerichtet sind, mit Empfangseinrichtungen (6), die an den Baueinheiten (2) vorgesehen und zum nicht leitungsgebundenen Empfang der mit Information modulierten Träger eingerichtet sind, mit Prozessoreinrichtungen (7), die zur Verarbeitung der empfangenen Information und zur Weitergabe dieser oder anderer Information sowohl an die Sendeeinrichtungen (6) als auch an die Empfangseinrichtungen (5) angeschlossen sind, um an den Empfangseinrichtungen (5) empfangene Information an die Sendeeinrichtungen (6) weiterzugeben und die Baueinheiten (2) des Systems in Form eines Eimerkettenbus miteinander zu verknüpfen.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinrichtung (5) und die Empfangseinrichtung (6) einer Baueinheit (2) in unterschiedliche, vorzugsweise einander entgegen gesetzte Raumrichtungen schauend angeordnet sind.
Einrichtung zur Datenübertragung in einem System (1) bestehend aus textiltechnischen Baueinheiten (2), mit Sendeeinrichtungen (6), die an den Baueinheiten (2) vorgesehen und zur freien Abstrahlung von mit Information modulierbaren Trägern eingerichtet sind, mit Empfangseinrichtungen (5), die an den Baueinheiten (2) vorgesehen und zum nicht leitungsgebundenen Empfang der mit Information modulierten Träger eingerichtet sind, mit Prozessoreinrichtungen (7), die zur Verarbeitung der empfangenen Information und zur Weitergabe dieser oder anderer Information sowohl an die Sendeeinrichtungen (6) als auch an die Empfangseinrichtungen (5) angeschlossen sind, und mit wenigstens einem Durchleitungskanal (12), der zwi schen der Prozessoreinrichtung (7), der Empfangseinrichtung (5) und der Sendeeinrichtung (6) angeordnet ist, um die Empfangseinrichtung (5) zeitweilig direkt mit der Sendeeinrichtung (6) zu verbinden.
Einrichtung zur Datenübertragung in einem System (1) bestehend aus textiltechnischen Baueinheiten (2), mit Sendeeinrichtungen (5), die an den Baueinheiten (2) vorgesehen und zur Aussendung von mit Information modulierbaren Trägern eingerichtet sind, mit Empfangseinrichtungen (6), die an den Baueinheiten (2) vorgesehen und zum Empfang der mit Information modulierten Träger eingerichtet sind, mit einer Prozessoreinrichtung (7), die sowohl an die Sendeeinrichtung (6) als auch an die Empfangseinrichtung (5) angeschlossen ist und eine Selbstadressierungsroutine abarbeitet, mit einer Signalisierungseinrichtung (21) zur Anzeige, ob eine gültige Adressierung erfolgt ist.
Einrichtung zur Datenübertragung in einem System (1) bestehend aus textiltechnischen Baueinheiten (2), mit Sendeeinrichtungen (6), die an den Baueinheiten (2) vorgesehen und zur Aussendung von mit Information modulierbaren Trägern eingerichtet sind und die Sendefenster zur freien Abstrahlung des Trägers sowie Vorrichtungen (23, 28) zur Lagerung von Leitungen (24) zur wahlweisen Fortleitung des Trägers über die Leitung (24) aufweisen, und mit Empfangseinrichtungen (5), die an den Baueinheiten (2) vorgesehen und zum Empfang der mit Information modulierten Träger eingerichtet sind und die Empfangsfenster zum Empfang des Trägers aus dem freien Luftraum sowie Vorrichtungen (23, 28) zur Lagerung von Leitungen (24) zum wahlweisen Empfang des Trägers über die Leitung (24) aufweisen.
Einrichtung nach Anspruch 1, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheiten (2) mit einer Zentraleinheit (4) hinsichtlich der Informationsübertragung einen Ring bilden, der von Information nur in einer einzigen Richtung zu durchlaufen ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheiten (2) eine Kette bilden, die mit einem Ende an eine Sendeeinrichtung (61) einer Zentraleinheit (4) und mit ihrem anderen Ende an eine Empfangseinrichtung (51) der Zentraleinheit (4) angeschlossen sind.
Einrichtung nach Anspruch 1, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheiten (2) Sensoren, Geräte oder Aktoren sind.
Einrichtung nach Anspruch 1, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinrichtung (6) und die Empfangseinrichtung (5) auf einen optischen Träger eingerichtet sind.
Einrichtung nach Anspruch 1, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass alle Sendeeinrichtungen (6) und alle Empfangseinrichtungen (5) des Systems (1) mit der gleichen Frequenz arbeiten.
Einrichtung nach Anspruch 1, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheiten (2) selbstadressierend ausgebildet sind.
Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass jede Baueinheit (2), wenn sie eine Adresse angenommen hat, diese Adresse an die nachfolgende Baueinheit sendet.
Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die nachfolgende Baueinheit nach Empfang der Adresse der vorgelagerten Baueinheit (2) eine Prüfungsroutine abarbeitet, in der sie prüft, ob ihre Adresse von der Adresse der vorgelagerten Baueinheit verschieden ist, und falls dies nicht der Fall ist, eine andere Adresse annimmt.
Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalisierungseinrichtung (21) eine an der Baueinheit vorgesehene Lampe ist.
Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessoreinrichtung (7) die korrekte Adressierung und/oder die Konnektivität zu den anderen Baueinheiten (2) und/oder einer Zentrale turnusmäßig überprüft.
Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfturnus kürzer ist als eine Zeit, die zwischen einem schädlichen Ereignis und einer daraus resultierenden zu vermeidenden Folge vergeht.
Einrichtung nach Anspruch 1, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheiten (2) Befestigungsmittel (32) aufweisen, mit denen sie mit einer Textilmaschine zu verbinden sind.
Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass an den Befestigungsmitteln (32) elektrische Anschlussmittel (34) zur Spannungsversorgung der Baueinheit (2) vorgesehen sind.
Verfahren zur Datenübertragung in einem System (1) bestehend aus textiltechnischen Baueinheiten (2), bei dem: ein Träger zur Informationsübertragung mittels Sendeeinrichtungen (6), die an den Baueinheiten (2) vorgesehen sind, in den freien Luftraum abgestrahlt wird, der Träger mit Empfangseinrichtungen (5), die an den Baueinheiten (2) vorgesehen sind, aus dem freien Luftraum empfangen wird, die an der Empfangseinrichtung (5) empfangene Information zur Weitersendung an die Sendeeinrichtung (6) weitergegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger in eine Richtung abgestrahlt wird, die sich von der Richtung unterscheidet, aus der er empfangen worden ist.
Verfahren sowie Einrichtung zur Datenübertragung in einem System (1) bestehend aus textiltechnischen Baueinheiten (2), mit einer ersten Betriebsart, in der ein von einer Empfangseinrichtung (5) empfangener Träger unter Umgehung eines Prozessors (7) zur Weitersendung an eine Sendeeinrichtung (6) ausgegeben wird, und mit einer zweiten Betriebsart, in der der von der Empfangseinrichtung (5) empfangene Träger nicht unmittelbar an die Sendeeinrichtung (6) ausgegeben sondern stattdessen dem Prozessor (7) zur Verarbeitung zugeleitet wird, der die auf dem Träger enthaltene Information verarbeitet und diese oder andere Information zur Weitersendung an die Sendeeinrichtung (6) weitergibt.
Verfahren sowie Einrichtung zur Datenübertragung in einem System (1) bestehend aus textiltechnischen Baueinheiten (2), die mittels Sendeeinrichtungen (6) und Empfangseinrichtungen (5) Information senden und empfangen, wobei eine Prozessoreinrichtung (7), die sowohl an die Sendeeinrichtung (6) als auch an die Empfangseinrichtung (5) angeschlossen ist und eine Selbstadressierungsroutine abarbeitet, mit einer Signalisierungseinrichtung (21) anzeigt, ob eine gültige Adressierung erfolgt ist.
Verfahren sowie Einrichtung zur Datenübertragung in einem System (1) bestehend aus textiltechnischen Baueinheiten (2), die mittels Sendeeinrichtungen (6) und Empfangseinrichtungen (5) Information senden und empfangen, wobei eine Prozessoreinrichtung (7), die sowohl an die Sendeeinrichtung (6) als auch an die Empfangseinrichtung (5) angeschlossen ist und wiederholt eine Konnektivitätsprüfroutine abarbeitet, mit einer Signalisierungseinrichtung (21) anzeigt, ob die Konnektivität gegeben ist.