DE19505023A1 - Textilmaschine mit einer zentralen Steuereinrichtung und dezentralen Steuereinrichtungen an den Arbeitsstellen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Textilmaschine mit einer Vielzahl gleichartiger Arbeitsstellen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Textilmaschinen arbeiten heutzutage vollautomatisch. Die Voraussetzungen dafür schaffen leistungsstarke Rechner in den Steuereinrichtungen. In der Regel werden die zur Steuerung einer Textilmaschine erforderlichen Daten in eine zentrale Steuereinrichtung an der Textilmaschine eingegeben. Die Arbeitsstellen enthalten jeweils Steuereinrichtungen mit sogenannten Arbeitsstellenrechnern, die den Arbeitsablauf an den Arbeitsstellen weitgehend selbsttätig steuern. Die dazu erforderlichen Daten werden ihnen von der zentralen Steuereinrichtung übermittelt. Insbesondere nach einem Neustart der Maschine, wie er beispielsweise nach einem Partiewechsel erfolgt, können auch komplette Programme zur Steuerung einer Arbeitsstelle sowie ihres Garnqualitätsprüfers, des sogenannten Reinigers, die an der zentralen Steuereinrichtung eingelesen worden sind, an die einzelnen Arbeitsstellen übermittelt werden. Zur Kontrolle der einzelnen Arbeitsstellen können von der zentralen Steuereinrichtung Ereignisdaten, Produktionsdaten und Garnqualitätsdaten abgefragt und zu Protokollen zusammengestellt werden.

Aus der DE 39 28 831 A1 ist es bekannt, wie der Datenaustausch zwischen den Steuereinrichtungen der Arbeitsstellen einer Textilmaschine und deren zentraler Steuereinrichtung erfolgen kann und welche Infrastruktur dazu angelegt ist. Bei der bekannten Textilmaschine ist jeder Arbeitsstellenrechner einer Steuereinrichtung einer Arbeitsstelle über einen Datenbus mit dem Rechner der zentralen Steuereinrichtung der Textilmaschine verbunden. Der Garnqualitätsprüfer ist hierbei an den Arbeitsstellenrechner angeschlossen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Daten der Reiniger über ein eigenes Bussystem einem eigenen Rechner in der zentralen Steuereinrichtung zuzuleiten. Das Bussystem einer Vielstellen-Textilmaschine muß also dazu ausgelegt sein, eine Vielzahl von Daten gleichzeitig ungestört übertragen zu können. Bei einer Offenend- Spinnmaschine beispielsweise können bis zu 300 Spinnstellen über einen gemeinsamen Bus mit dem Rechner der zentralen Steuereinrichtung verbunden sein.

Um eine störungsfreie Datenübertragung zwischen dem zentralen Rechner und den jeweiligen Arbeitsstellenrechnern und gegebenenfalls den Garnqualitätsprüfern in beiden Richtungen sicherzustellen, ist ein sorgfältiger Einbau und Anschluß der Busleitungen und der Koppelbausteine erforderlich, was aufwendig ist. Damit eine richtige Zuordnung der Daten zu den einzelnen Arbeitsstellen möglich ist, wird jeder Arbeitsstelle eine Adresse zugeordnet, die aus eine Code besteht. Dieser Code muß bei jeder Datenübertragung hinzugefügt werden, damit die Daten an die richtige Arbeitsstelle adressiert werden können beziehungsweise der Arbeitsstelle zugeordnet werden können, welche die Daten gesendet hat. Das Adressieren und Decodieren erfordert Rechnerkapazität und Zeit. Durch Codierungsfehler können Daten verlorengehen oder falsch zugeordnet werden. Erfolgt die Codierung mechanisch mittels eines bestimmten Verdrahtungsschemas, ist der Aufwand für die Installation besonders groß. Außerdem ist eine solche Codierung aufgrund der begrenzten Anzahl von Leitungen nur für eine wesentlich kleinere Zahl von Arbeitsstellen brauchbar als beispielsweise bei einer Offenend-Spinnmaschine vorhanden sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, an einer Textilmaschine mit einer Vielzahl gleichartiger Arbeitsstellen den Datenaustausch zwischen der zentralen Steuereinrichtung und den einzelnen Arbeitsstellen zu vereinfachen.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit Hilfe der kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen beansprucht.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß die Installation eines aufwendigen Datenbussystems zwischen der zentralen Steuereinrichtung der Maschine und den dezentralen Steuereinrichtungen und gegebenenfalls den Garnqualitätsprüfern an den einzelnen Arbeitsstellen entfällt. Damit entfällt auch die Adressierung der zu übertragenen Daten mittels eines Codes, der beim Empfänger der Daten jeweils decodiert werden muß, was entsprechende Programme und Speicherkapazität einspart und den Rechenaufwand in der zentralen Steuereinrichtung senkt. Weiterhin werden Material- und Montagekosten gespart. Erfindungsgemäß findet ein Datenaustausch immer dann statt, wenn die Serviceeinrichtung mit der auf ihr angeordneten zentralen Steuereinrichtung vor einer Arbeitsstelle positioniert ist.

Weiterhin entfällt für die Serviceeinrichtung eine gesonderte Steuereinrichtung. Die von dieser Steuereinrichtung zu realisierende Funktion wird zusammen mit der Steuerung der Maschine von einem gemeinsamen Rechner ausgeübt, der Bestandteil der Steuereinrichtung auf der Serviceeinrichtung ist.

Beim Neustart einer Textilmaschine, beispielsweise nach einem Partiewechsel einer Offenend-Spinnmaschine, werden die arbeitsstellenbezogenen, die partiebezogenen oder die garnqualitätsbezogenen Daten in die zentrale Steuereinrichtung auf dem Anspinnwagen eingelesen. Danach fährt dieser von Spinnstelle zu Spinnstelle, an denen jeweils das Einlesen der Daten und das Anspinnen in derselben Position erfolgt.

In einer Ausgestaltung der Erfindung können an den Arbeitsstellen auch vollständige Programme eingelesen werden. Da ein Einlesen eines Programms in der Regel einen größeren Aufwand an Zeit und Übertragungskapazität erfordert als die Übermittlung einiger Ereignisdaten, wäre ein bekanntes Bussystem während des Einlesens eines Programms für den Austausch anderer Daten blockiert. Da die erfindungsgemäße Textilmaschine kein solches Bussystem aufweist, können beim Laden eines Programms an einer Arbeitsstelle andere Arbeitsstellen nicht gestört werden.

Das Erstellen von Protokollen, beispielsweise mit Angaben über die Qualität des Garnes anhand der Dickstellen, Dünnstellen usw. oder über den Wirkungsgrad der Maschine aufgrund von Fadenschnitten, durchgeführten Fadenverbindungen oder Rotlichtschaltungen kann ohne Datenbus erfolgen. Die Ereignisdaten, die Produktionsdaten und die Garnqualitätsdaten werden jeweils in den Rechnern der Steuereinrichtungen der Arbeitsstellen so lange gespeichert, bis daß die Serviceeinrichtung sich aufgrund einer durchzuführenden Servicearbeit, beispielsweise zur Durchführung eines Anspinners, an einer Arbeitsstelle positioniert hat. Immer dann können die Daten aus dem Speicher des Rechners der dezentralen Steuereinrichtung abgefragt und verarbeitet werden. Die Protokolle können an der zentralen Steuereinrichtung an einer Einrichtung zur Ausgabe von Daten ausgegeben werden, beispielsweise in Form von Ausdrucken oder auf einem Bildschirm.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Offenend-Rotorspinnmaschine mit einer entlang der Arbeitsstellen verfahrbar angeordneten Serviceeinrichtung mit auf ihr angeordneter zentraler Steuereinrichtung und

Fig. 2 die Situation während eines Datenaustauschs zwischen einer Spinnstelle und der vor ihr positionierten Serviceeinrichtung.

In Fig. 1 ist schematisch eine Rotorspinnmaschine 1 in der Aufsicht dargestellt. Es sind in den Darstellungen nur die zur Erläuterung der Erfindung wesentlichen Merkmale dargestellt und beschrieben.

An der Rotorspinnmaschine 1 ist zwischen der Antriebseinheit 2, in der sich alle Antriebsaggregate für den Antrieb der Spinnstellen und der Spulapparate befindet, und der Endeinheit 3, welche die Sauganlagen zur Erzeugung des Unterdrucks enthält, eine Vielzahl von Spinnstellen 4 angeordnet. Jede Spinnstelle 4 enthält eine dezentrale Steuereinrichtung 5. Auf einer sich entlang der Spinnstellen 4 hinziehenden Schiene 6 fährt eine Serviceeinrichtung 7. Es kann beispielsweise ein Anspinnwagen sein, dessen Aufbau und Aufgabe aus dem Stand der Technik bekannt ist, beispielsweise aus der DE 38 01 965 A1 oder aus der DE 43 13 523 A1.

Neben den zur Durchführung seiner Servicearbeiten erforderlichen Einrichtungen trägt der Anspinnwagen im vorliegenden Ausführungsbeispiel die zentrale Steuereinrichtung 8 mit einer Eingabeeinrichtung 9 für die partiebezogenen, die garnqualitätsbezogenen und die arbeitsstellenbezogenen Daten sowie eine Einrichtung 10 zur Ausgabe der Ereignisdaten, der Produktionsdaten und der Garnqualitätsdaten, welche auch zu Protokollen zusammengefaßt sein können, beispielsweise über den Verlauf einer Schicht oder einer Partie. Der zentrale Rechner 11 speichert also die eingegebenen Daten zur Übermittlung an die einzelnen Arbeitsstellen. Er verarbeitet die von den einzelnen Arbeitsstellen eingelesenen Daten und erstellt daraus die entsprechenden Protokolle.

Sowohl die Serviceeinrichtung 7 als auch die einzelnen Spinnstellen 4 sind jeweils mit Einrichtungen 12 beziehungsweise 13 zum Datenaustausch ausgestattet. Jedesmal dann, wenn sich die Serviceeinrichtung 7 vor einer der Spinnstellen 4 positioniert hat, ist über diese Einrichtungen 12 und 13 ein Datenaustausch zwischen der zentralen Steuereinrichtung 8 und der dezentralen Steuereinrichtung 5 an der Spinnstelle 4 möglich. Wie diese Einrichtungen zum Datenaustausch aufgebaut sein können und wie sie arbeiten, ist beispielsweise in der DE 38 41 464 A1 dargestellt und beschrieben. Es sind Einrichtungen zum Ruf, zum Empfang des Ruf es und zur Dialogführung mit einer bidirektionalen, drahtlosen Datenübermittlung. Mit diesen Einrichtungen ist eine berührungslose bidirektionale Datenübermittlung zwischen der zentralen Steuereinrichtung 8 auf der Serviceeinrichtung 7 und einer dezentralen Steuereinrichtung 5 an einer Spinnstelle 4 möglich. Neben diesen bekannten Einrichtungen ist auch ein Datenaustausch auf optischem oder akustischem Wege denkbar. Auch eine mechanische Kopplung, beispielsweise über Schleifkontakte im Bereich der jeweiligen Spinnstellen, ist denkbar.

In Fig. 2 ist die Situation während eines Datenaustauschs zwischen der zentralen Steuereinrichtung auf der Serviceeinrichtung und der dezentralen Steuereinrichtung einer Spinnstelle dargestellt. An einer Spinnstelle 4 der Rotorspinnmaschine hat sich die verfahrbare Serviceeinrichtung 7 positioniert. Die Spinnstelle ist nur schematisch mit ihren wichtigsten Merkmalen dargestellt.

Der Maschinenrahmen 14 trägt einen Oberbau 15, auf dessen Fahrschiene 6 die Serviceeinrichtung 7 mit einem hier nicht dargestellten Antrieb verfahrbar gelagert ist. Ein Kragarm 16 stützt sich mit Lauf- und Antriebsrädern, von denen ein Rad 17 hier gezeigt ist, auf der Schiene 6 ab und trägt die Serviceeinrichtung 7. Diese stützt sich mit einem weiteren Rad 18 auf einer Laufschiene 19 ab, die sich entlang der Maschine hinzieht und jeweils auf der sogenannten Spinnbox 20 angeordnet ist.

In der Spinnbox 20 wird in bekannter Weise das Offenend-Garn gesponnen. Dazu wird aus einer unterhalb der Spinnbox 20 stehenden Kanne 21 Faserband 22 über einen sogenannten Verdichter 23 in die Spinnbox eingezogen. Aus dem Abzugsröhrchen 24 wird mittels eines Abzugswalzenpaars 25 der gesponnene Faden 26 abgezogen. Die Garnqualität wird in einem Garnqualitätsprüfer 27, einem sogenannten Reiniger, geprüft. Bei unzulässigen Dick- oder Dünnstellen sowie bei Moire- Effekten wird das Garn mit einer in dem Garnqualitätsprüfer integrierten Schneideinrichtung geschnitten.

Während des Spinnbetriebs wird der Faden 26 mittels eines Fadenführers 28 in Kreuzlagen auf eine Kreuzspule 29 abgelegt. Diese liegt mit ihrer Umfangsfläche auf einer Wickelwalze 30 auf, die sich in Pfeilrichtung 31 dreht und die Kreuzspule 29 in Pfeilrichtung 32 antreibt. Die Kreuzspule 29 wird von einem schwenkbar am Maschinenrahmen 14 angeordneten Spulenrahmen 33 getragen.

Die Fig. 2 zeigt die Serviceeinrichtung 7 in einer Position vor der Spinnstelle 4. In dieser Position kann die Serviceeinrichtung 7, beispielsweise ein Anspinnwagen, der zusätzlich mit Reinigungseinrichtungen für die Spinneinrichtung ausgestattet ist, Servicearbeiten vornehmen. Dazu gehört beispielsweise die präventive Reinigung des Rotors der Offenend- Spinnstelle.

An der Serviceeinrichtung 7 ist die Eingabeeinrichtung 9 angedeutet. Es kann beispielsweise eine Tastatur sein, mit der die arbeitsstellenbezogenen, partiebezogenen sowie die garnqualitätsbezogenen Daten in den Rechner 11 der zentralen Steuereinrichtung 8 eingegeben werden können. Der Rechner speichert diese Daten zunächst in einem Speicher 35. Zum Neustart einer Spinnstelle, beispielsweise nach einem Partiewechsel, müssen die Einrichtungen zum Datenaustausch, die Einrichtung 12 an der Serviceeinrichtung 7 sowie die Einrichtung 13 an der Spinnstelle 4, gegenüberstehen. Die Einrichtungen 12 und 13 sind so eingerichtet, daß sie sowohl als Sender als auch als Empfänger fungieren können. Zum Einlesen der für den Spinnbetrieb erforderlichen Daten in die dezentrale Steuereinrichtung 5 werden diese aus dem Speicher 35 gelesen und mittels der als Sender arbeitenden Einrichtung 12 auf die in diesem Fall als Empfänger arbeitende Einrichtung 13 übertragen, von dort in den Rechner 36 der dezentralen Steuereinrichtung 5 eingelesen und in einem Speicher 37 abgelegt. Die Datenübertragung ist durch die Pfeile 38a auf der Serviceeinrichtung 7 und 38b an der Spinnstelle 4 symbolisiert.

Nach Beendigung der Dateneingabe und dem Anspinnen, dem Ingangsetzen der Spinnstelle für den Spinnbetrieb, setzt die Serviceeinrichtung ihre Fahrt zur nächsten Spinnstelle fort, um auch dort die für den Spinnbetrieb erforderlichen Daten in die dortige dezentrale Steuereinrichtung einzulesen und auch dort den Spinnvorgang zu starten.

Die Durchführung von Servicearbeiten an den Spinnstellen 4 wird von dem zentralen Rechner 11 auf der Serviceeinrichtung 7 gesteuert. Über die Eingabeeinrichtung 9 können Daten eingelesen werden, die für den Betrieb der Serviceeinrichtung 7 relevant sind. Diese Daten können in einem Speicher 40 abgelegt werden. Die Steuereinrichtung 11 der Serviceeinrichtung 7 kann an die dezentrale Steuereinrichtung 5 der Spinnstelle 4 beispielsweise ein Signal übermitteln, damit für einen Anspinnvorgang das Abzugswalzenpaar 25 geöffnet wird. Aufgrund des Signals der Steuereinrichtung 11 auf der Serviceeinrichtung 7 wird die Steuereinrichtung 5 der Spinnstelle 4 über die Signalleitung 25a eine Einrichtung ansteuern, mittels derer das Abzugswalzenpaar 25 geöffnet wird. Durch den Doppelpfeil 42 wird angedeutet, daß die Steuereinrichtung 11 direkten Zugriff auf Einrichtungen der Serviceeinrichtung 7 hat.

Während des Spinnbetriebs, immer dann, wenn die Serviceeinrichtung 7 vor einer Spinnstelle 4 positioniert ist, um eine Servicearbeit auszuführen, ist es möglich, daß die zentrale Steuereinrichtung 8 mit der dezentralen Steuereinrichtung 5 in Verbindung tritt und eine Abfrage der Ereignisdaten, der Produktionsdaten und der Garnqualitätsdaten startet. Diese Abfrage wird durch die Pfeile 38c und 38d symbolisiert. Anhand der Daten kann die zentrale Steuereinrichtung 11 beispielsweise feststellen, ob an einer Spinnstelle 4 Abweichungen von einem vorgegebenen Standard, beispielsweise von beim Neustart eingelesenen Daten, auftreten, die sich in Qualitätsmängeln des Garns niederschlagen. Die zentrale Steuereinrichtung kann dann selbsttätig eingreifen, um aufgetretene Fehler durch Vorgabe neuer Daten zu beseitigen oder um die Spinnstelle stillzusetzen, damit der Fehler durch eine Bedienperson behoben werden kann.

Die Garnqualitätsdaten werden von dem Garnqualitätsprüfer 27, dem sogenannten Reiniger, festgestellt. Meldungen über Abweichungen werden über die Signalleitung 27a der Steuereinrichtung 5 an der Spinnstelle 4 gemeldet. An der Antriebswelle 43 der Wickelwalze 30 ist ein Signalgeber 44 angeordnet. Mittels eines Sensors 45 werden die Signale des Signalgebers 44 pro Zeiteinheit gezählt und so die Anzahl der Umdrehungen in dieser Zeiteinheit ermittelt. Diese Signale werden über die Signalleitung 45a dem Rechner 36 der Steuereinrichtung 5 der Spinnstelle zugeführt. Mit Hilfe dieser Daten kann beispielsweise die bisher gesponnene Garnlänge, die zu den Produktionsdaten gehört, ermittelt werden.

Mit dem Doppelpfeil 46 an der Steuereinrichtung 5 soll angedeutet werden, daß noch weitere Daten der Spinnstelle, beispielsweise von der Spinnbox 20, von der dezentralen Steuereinrichtung 5 abgespeichert werden. In entgegengesetzter Richtung können Befehle, beispielsweise an Einrichtungen der Spinnbox 20, gegeben werden, um für einen Anspinnvorgang die Einzugswalze auszukuppeln und den Rotor vom Antriebsriemen abzuheben und abzubremsen.

Die an einer Spinnstelle gesammelten Daten können beispielsweise in einem Speicher 47 des Spulstellenrechners 36 abgelegt und von der zentralen Steuereinrichtung 8 abgerufen werden, wenn die Serviceeinrichtung 7 vor der Spinnstelle positioniert ist. Die Daten können an der Ausgabeeinrichtung 10 abgefragt werden, um Auskunft zu erhalten über den Zustand der Arbeitsstelle, die Produktion oder die Garnqualität. Um einen Überblick über einen längeren Zeitraum zu erhalten, beispielsweise über eine Schicht, mehrere Tage oder über die Laufzeit einer Partie, kann der Rechner 11 der zentralen Steuereinrichtung 8 dazu einge-richtet sein, Protokolle zu erstellen, die arbeitsstellen-, maschinen-, partie-, garnqualitäts- oder zeitbezogen sein können. Diese Protokolle können in einem Speicher 48 abgespeichert werden, um dann bei Abruf über die Ausgabeeinrichtung 10 ausgegeben zu werden, beispielsweise als Ausdruck 49 auf einem Papierstreifen. Die Anzeige auf einem Bildschirm wäre ebenfalls denkbar.

Claims (6)

1. Textilmaschine mit einer Vielzahl gleichartiger Arbeitsstellen, deren Steuer- und Informationssystem eine zentrale Steuereinrichtung mit einer Eingabeeinrichtung für arbeitsstellen-, partie- oder garnqualitätsbezogene Daten aufweist, wobei an jeder Arbeitsstelle eine dezentrale Steuereinrichtung angeordnet ist, die zum Datenaustausch mit der zentralen Steuereinrichtung in Verbindung bringbar ist, und eine entlang der Arbeitsstellen verfahrbare Serviceeinrichtung zur Bedienung der Arbeitsstellen vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Steuereinrichtung (8) und die Eingabeeinrichtung (9) für die Daten auf der Serviceeinrichtung (7) angeordnet sind, daß an der Serviceeinrichtung (7) und an den Arbeitsstellen (4) Einrichtungen (12, 13) zum Datenaustausch zwischen der zentralen Steuereinrichtung (8) und den Steuereinrichtungen (5) der Arbeitsstellen (4) vorgesehen sind, daß bei einer Zustellung und Positionierung der Serviceeinrichtung (7) an den Arbeitsstellen (4), insbesondere bei einem Neustart der Textilmaschine (1) an allen Arbeitsstellen (4) nacheinander, die Serviceeinrichtung (7) mit der jeweiligen Arbeitsstelle (4) über die Einrichtungen (12, 13) zum Datenaustausch für das Einlesen der arbeitsstellen-, partie- oder garnqualitätsbezogenen Daten aus einem Speicher (35) der zentralen Steuereinrichtung (8) in den Rechner (36) der Steuereinrichtung (5) der Arbeitsstelle (4) in Verbindung bringbar ist.

2. Textilmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Arbeitsstelle (4) ein Garnqualitätsprüfer (27) zugeordnet ist, daß der Garnqualitätsprüfer (27) mit der Steuereinrichtung (5) der jeweiligen Arbeitsstelle (4) zum Datenaustausch in Verbindung (27a) steht und daß die Eingabeeinrichtung (9) der zentralen Steuereinrichtung (8) zum Eingeben von Steuerprogrammen für den Garnqualitätsprüfer (27) eingerichtet ist.

3. Textilmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabeeinrichtung (9) der zentralen Steuereinrichtung (8) zum Eingeben vollständiger Programme zum Steuern der Arbeitsstellen (4) eingerichtet ist.

4. Textilmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Durchführung einer Servicearbeit vor einer Arbeitsstelle (4) positionierte Serviceeinrichtung (7) mit ihrer zentralen Steuereinrichtung (8) über die Einrichtungen (12, 13) zum Datenaustausch mit der Steuereinrichtung (5) der Arbeitsstelle (4) in Verbindung bringbar ist zur Ermittlung der an der Arbeitsstelle (4) angefallenen Ereignisdaten, Produktionsdaten oder Garnqualitätsdaten und gegebenenfalls bei Abweichungen vom vorgebenen Standard zur Vorgabe fehlerbehebender Daten oder zum Stillsetzen der Arbeitsstelle (4).

5. Textilmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der zentralen Steuereinrichtung (8) eine Einrichtung (10) zur Ausgabe von Daten vorgesehen ist, die Auskunft über den Arbeitsstellenzustand, die Produktion oder die Garnqualität geben.

6. Textilmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (11) der zentralen Steuereinrichtung (8) dazu eingerichtet ist, aus den an den Arbeitsstellen (4) gesammelten Daten arbeitsstellen-, maschinen-, partie-, garnqualitäts- oder zeitbezogene Protokolle zu erstellen und daß diese Protokolle (49) an der Einrichtung (10) zur Ausgabe von Daten abrufbar sind.