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Die
Erfindung betrifft eine Einrichtung sowie ein Verfahren zur Datenübertragung
in einem System, das aus zumindest zwei textiltechnischen Baueinheiten
besteht.
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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.
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Diese
Lösung
setzt die Installation eines Datenbus an einer Textilmaschine voraus.
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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.
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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.
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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.
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Davon
ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine einfache und zuverlässige Einrichtung
zur Datenübertragung
in einem System bestehend aus textiltechnischen Baueinheiten zu
schaffen.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die
Zeichnungen geben veranschaulichende Ausführungsbeispiele wieder. Es
zeigen:
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1 ein
System bestehend aus textiltechnischen Baueinheiten und einer Zentraleinheit,
die eine Ringstruktur bilden,
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2 eine
Baueinheit des Systems nach 1 in einer
schematischen Übersichtsdarstellung,
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2a und 2b die
Baueinheit nach 2 in Funktionsdarstellung in
unterschiedlichen Betriebszuständen,
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3 eine
Baueinheit des Systems nach 1 in einer
Ausführungsform
als Sensoreinheit,
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4 eine
Baueinheit des Systems nach 1 in einer
Ausbildung als Aktoreinheit,
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5 eine
Baueinheit des System nach 1 in einer
Ausführungsform
als Gerät,
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6 eine
Baueinheit des Systems nach 1 mit einer
Signalisierungseinrichtung,
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7 eine
Sendeeinrichtung in einer Betriebsart zur freien Abstrahlung,
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8 die
Sendeeinrichtung nach 7 mit angeschlossenem Lichtleitkabel,
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9 eine
Baueinheit mit Sendeeinrichtung und Halter zum wahlweisen Anschluss
eines Lichtleitkabels,
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10 eine
Baueinheit mit einer Befestigungsklemme in ausschnittsweiser Seitenansicht und
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11 einen
Maschinenring mit mehreren Baueinheiten in ausschnittsweiser schematisierter Draufsicht.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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).
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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.
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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.
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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.
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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).
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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.
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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.
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Der
Prozessor 7 kann daraufhin die Signallampe ansteuern, um
die Aufmerksamkeit einer Bedienperson zu erregen.
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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.
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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°).
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Das
insoweit beschriebene System 1 arbeitet wie folgt:
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1. Zusammenbau des Systems:
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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.
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2. Inbetriebnahme/Adressierung:
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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.
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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.
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3. Maßnahmen gegen Fehladressierung
im Ring:
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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.
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4. Maßnahmen gegen Verkettung benachbarter
Ringe:
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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