DE19907684B4

DE19907684B4 - Textilmaschine mit Prozessoren an den Arbeitsstellen

Info

Publication number: DE19907684B4
Application number: DE19907684A
Authority: DE
Inventors: Ferdinand-Josef Dr.-Ing. Hermanns; Gerhard Rienas
Original assignee: Saurer GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 1999-02-23
Filing date: 1999-02-23
Publication date: 2007-04-12
Anticipated expiration: 2019-02-24
Also published as: JP2000247543A; CZ300640B6; JP4955847B2; CZ2000557A3; ITMI20000229A0; ITMI20000229A1; FR2790488B1; FR2790488A1; IT1316358B1; DE19907684A1; US6381511B1

Abstract

Textilmaschine mit einer Vielzahl gleichartiger Arbeitsstellen und einem Steuer- und Informationssystem, das zur Steuerung der Arbeitsstellen an jeder Arbeitsstelle einen Prozessor aufweist, wobei die Prozessoren der Arbeitsstellen über ein Bussystem mit einem zentralen Prozessor der Textilmaschine gekoppelt sind und wobei an den Arbeitsstellen jeweils ein Messkopf eines Garnreinigers angeordnet ist, wobei der Prozessor (14, 14') der jeweiligen Arbeitsstelle zusätzlich für die Auswertung der Signale des Messkopfes (10) und die Steuerung der Ausreinigung des Garns (8) eingerichtet ist und dass für die Kommunikation mit dem zentralen Prozessor (21) ein für die Arbeitsstellensteuerung und die Garnreinigung gemeinsamer Datenbus (24) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessor (14, 14') der jeweiligen Arbeitsstelle eine gemeinsame Leiterkarte für die Funktionen Steuerung der Arbeitsstelle, Auswertung der Signale des Messkopfes (10) und Steuerung der Ausreinigung des Garns (8) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Textilmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
In derartigen Textilmaschinen mit einer Vielzahl von baugleichen Arbeitsstellen ist bei der Erfassung, Auswertung und Speicherung von innerhalb kurzer Zeiträume anfallenden sehr großer Mengen von Produktions- und Garnparameterdaten eine störungsfreie Datenübertragung und -verarbeitung sicherzustellen. Dazu ist es üblich, neben dem Maschinensteuerungssystem ein Garnüberwachungssystem mit jeweils eigenem Datenbus an der Maschine zu installieren und zu betreiben.
Gibt in einer herkömmlichen Spinnmaschine das Garnüberwachungssystem einen Qualitätsdefekt an und wird die Spinnstelle daraufhin abgestellt, wird dies über den Reinigerdatenbus der Reinigerzentrale, einem zentralen Rechner des Garnüberwachungssystems, gemeldet und üblicherweise erfolgt dort die Speicherung dieser Information, ohne die Spinnstelle oder die Sektion, der die Spinnstelle zugeordnet ist, zu identifizieren. Die Information, um welche Spinnstelle es sich handelt und welcher Status ("abgestellt" oder "nicht abgestellt") vorliegt, wird innerhalb des Maschinensteuerungssystems über den Maschinendatenbus an einen zentralen Rechner des Maschinensteuerungssystems gemeldet. Erst durch Datentransport beziehungsweise Datenaustausch zwischen Maschinensteuerungssystem und Garnüberwachungssystem und Vergleich der vorliegenden Informationen kann der Produktionsstatus (beispielsweise "abgestellt") und die Ursache, die diesen Status herbeiführte, für die jeweilige Spinnstelle als Gesamtinformation erkannt werden.
In bisher üblichen Systemen werden zum Beispiel die Signale der Meßköpfe von 12 Arbeitsstellen einer gemeinsamen Auswerteeinheit zugeführt und dort verarbeitet. Diese Auswerteeinheit steht über ein separates Reinigerbussystem mit anderen Auswerteeinheiten und der Reinigerzentrale in Verbindung. Wird ein Garnfehler festgestellt und soll die entsprechende Spinnstelle stillgesetzt werden, gibt die Auswerteeinheit des Garnüberwachungssystems über eine Qualitätsstopkarte ein Qualitätsstopsignal genanntes Abstellsignal an den entsprechenden, einen Teil der Maschinensteuerung bildenden Einheitenrechner, der die Spinnstelle steuert. Der Einheitenrechner seinerseits löst das Stillsetzen der Spinnstelle aus und gibt die Information, daß die betreffende Spinnstelle stillgesetzt ist, an den zentralen Rechner des Maschinensteuerungssystems.

Ein Spulautomat mit parallelen Steuerungs- und Überwachungssystemen und parallelen Datenbussen ist in der DE 39 14 865 C2 beschrieben. Das Betreiben von solchen parallel arbeitenden Systemen ist sehr aufwendig sowohl im Hinblick auf den Umfang der benötigten Bauteile als auch auf die Anzahl der ablaufenden Datenübertragungs- und Datenverarbeitungsvorgänge innerhalb der Systeme und der Datenaustauschvorgänge zwischen den Systemen.

Die DE 195 05 023 A1 beschreibt eine Textilmaschine, bei der zur Vereinfachung des Datenaustausches zwischen der zentralen Steuereinrichtung und den einzelnen Arbeitsstellen die zentrale Steuereinrichtung auf einer entlang den Arbeitsstellen verfahrbaren Serviceeinrichtung angeordnet ist. Wenn die Serviceeinrichtung die Position vor einer Arbeitsstelle erreicht, kann sie über Einrichtungen zur Datenübertragung mit dieser Arbeitsstelle Steuerdaten austauschen. Für das Einlesen oder Abfragen von Daten an allen Arbeitsstellen ist durch diese Art der Kommunikation zwischen der Arbeitsstelle und der zentralen Steuereinrichtung ein außerordentlich hoher Zeitaufwand notwendig. Bei einer derartigen Maschine geht die Flexibilität verloren, und sie reagiert träge, zum Beispiel bei einer erforderlichen raschen Umstellung von einer Partie auf die andere.

Die EP 0 717 001 A1 beschreibt eine Spulmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, bei welcher eine zentrale Steuerungseinheit der Arbeitsstelle zur Auswertung von Signalen eines Sensorsignalumformers und zur Steuerung eines Reinigers eingerichtet ist.

Aus der DE 39 28 831 A1 ist eine Textilmaschine mit einem Steuer- und Informationssystem bekannt, bei welcher der Zentralrechner für das Übertragen von Soll-Betriebsdaten der Produktionsstelle und für das Übertragen von vollständigen Arbeitsprogrammen über einen Datenbus an den Steuerrechner der Produktionsstelle eingerichtet ist. Der Steuerrechner ist seinerseits für den Empfang und die Verarbeitung von Istdaten der Produktionsstelle mit dem Reiniger verbunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Steuer- und Informationssystem einer Textilmaschine zu verbessern, um eine effizientere Kommunikation zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Textilmaschine mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Der Prozessor der jeweiligen Arbeitsstelle weist eine gemeinsame Leiterkarte für die Funktionen Steuerung der Arbeitsstelle, Auswertung der Signale des Messkopfes und Steuerung der Ausreinigung des Garns auf. Die Einsparungen an Bauteilen führen zu einem erheblichen Kostenvorteil bei der Herstellung. Der für die erfindungsgemäße Maschine erforderliche Mehraufwand an den jeweiligen Arbeitsstellenprozessoren hängt von der hardwaremäßigen Ausstattung bekannter Arbeitsstellenprozessoren in Textilmaschinen mit einer Vielzahl gleichartiger Arbeitsstellen ab. In jedem Fall zeigt sich beim Vergleich zwischen erfindungsgemäßen Maschinen und Maschinen mit separaten Garnprüfungssystemen beziehungsweise parallelen Bussystemen, dass der Umfang der eingesparten Bauteile an der erfindungsgemäßen Maschine deutlich größer ist als der Bedarf an zusätzlichen Bauteilen für die Prozessoren an den Arbeitsstellen zur Ausübung der zusätzlichen Funktionen. Die Zahl der Datenabfrage- beziehungsweise Datenaustauschvorgänge kann niedrig gehalten werden. Die Umsetzung von Produktions- und Garndaten zu Steuerdaten kann auf diese Weise beschleunigt ablaufen. Eine störungsfreie und schnelle Datenübertragung und -verarbeitung ist gesichert.

Die erfindungsgemäße Textilmaschine, beispielsweise eine Spinn- oder Spulmaschine, reagiert bei Änderung einzelner Steuerdaten oder bei Umstellung der Produktion, zum Beispiel bei Partiewechseln, schnell und flexibel.

Die Aufteilung der Funktionen des Prozessors der jeweiligen Arbeitsstelle auf ein Softwaremodul für die Steuerung der Arbeitsstelle und ein Softwaremodul für die Auswertung der Signale des Meßkopfes und die Steuerung der Ausreinigung des Garns erlaubt eine schnelle, flexible und einfache Anpassung des Steuer- und Informationssystems an die Aufgaben der Textilmaschine oder an geänderte Bedingungen. Mit einer relativ geringen Anzahl von unterschiedlichen Softwaremodulen für die Prozessoren ist auf diese Weise eine wesentlich größere Zahl von Kombinationen und ein schneller Ablauf der Datenverarbeitung möglich.

Mit dem Anschluß einer Anzahl von Prozessoren der Arbeitsstellen an eine Knoteneinrichtung und der Verbindung mit dem Datenbus und dadurch mit dem zentralen Prozessor über die Knoteneinrichtung läßt sich einerseits die Datenübermittlung gleicher Datenblöcke an alle Arbeitsstellen, zum Beispiel durch vereinfachte Selektierungs- und Adressierungsverfahren, beschleunigen, während andererseits die Kommunikation einzelner Arbeitsstellen mit dem zentralen Prozessor nicht behindert wird. Der bei langen Datenbusleitungen erforderliche Einbau von Verstärkern kann ganz oder teilweise entfallen. Die Anzahl von 24 Prozessoren der Arbeitsstellen, die jeweils an eine Knoteneinrichtung angeschlossen sind, stellt dabei eine optimale Menge dar.

Mit einem als CAN-Bus ausgebildeten Datenbus lassen sich die Daten beziehungsweise die Datenblöcke besonders schnell transferieren. Der CAN-Bus ist für die Anforderungen automatisierter Systeme entwickelt worden. Alternativ ist der Einsatz anderer Datenbussysteme, wie zum Beispiel ARCNET, möglich.

Mit der erfindungsgemäßen Textilmaschine lassen sich bereits bei der Herstellung Kostenvorteile erzielen. Die erfindungsgemäße Ausführung der jeweiligen Arbeitsstellen erspart den Transport großer Datenmengen über lange Datenwege, da auf an der Arbeitsstelle entstehende Informationen auch direkt an der Arbeitsstelle zugegriffen werden kann und die Übermittlungswege beziehungsweise Zugriffszeiten dafür sehr kurz sind. Durch die dezentrale und damit gleichzeitige Verarbeitung von Garnreinigungsdaten an den Arbeitsstellen ist eine beschleunigte Verarbeitung und Steuerung möglich.

Die erfindungsgemäße Textilmaschine arbeitet einfach, schnell und flexibel, und die Datenübertragungs- und Verarbeitungsvorgänge sind weniger komplex und damit bedienerfreundlich ausgelegt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Darstellung der Figuren erläutert.
Es zeigt:
1 eine schematisch dargestellte Spinnstelle einer Rotorspinnmaschine mit einem an den Prozessor der Arbeitsstelle gekoppelten Meßkopf,
2 die schematische Darstellung des Steuer- und Informationssystems der Spinnmaschine.
Die vereinfachte Teildarstellung einer Rotorspinnmaschine 1 zeigt als Arbeitsstelle eine Spinnstelle 2. Das aus einer unterhalb der Spinnbox 3 stehenden Kanne 4 über einen Verdichter 5 in die Spinnbox 3 eingezogene Faserband 6 wird in der Spinnbox 3 in bekannter Weise zu Openend-Garn gesponnen. Mittels eines Abzugswalzenpaares 7 wird das gesponnene Garn 8 aus dem Abzugsröhrchen 9 abgezogen und durchläuft anschließend den Meßkopf 10 einer Garnüberwachungseinrichtung. Beispielsweise bei unzulässigen Dick- oder Dünnstellen sowie bei Moiré-Effekten wird das Garn 8 mit einer nicht dargestellten üblichen Schneideinrichtung geschnitten und der fehlerbehaftete Garnabschnitt entfernt.
Zur Erkennung derartiger Garnfehler wird zum Beispiel der Parameter „Garndurchmesser" laufend gemessen. Es kann aber auch das Auftreten von anderen Eigenschaften, wie beispielsweise das Auftreten von Fremdfasern, überwacht werden. Nach Durchlaufen des Meßkopfes 10 wird das Garn 8 in ebenfalls bekannter Weise mittels eines Fadenführers 11 in Kreuzlagen auf eine Kreuzspule 12 abgelegt. Der Meßkopf 10 ist über die Leitung 13 mit dem Prozessor 14 verbunden. Der Prozessor 14 führt die Steuerung der Arbeitsstelle durch und zusätzlich die Auswertung der Signale des Meßkopfes 10 und die Steuerung der Ausreinigung des Garns 8. Gleichzeitig übt der Meßkopf 10 eine Fadenwächterfunktion aus.
Nach Erkennen eines vom Meßkopf 10 detektierten Garnfehlers durch den Prozessor 14 werden die an der Spinnstelle 2 durchzuführenden Abläufe, zum Beispiel das Stillsetzen der Spinnstelle 2 oder ein Reinigerschnitt, umgehend vom Prozessor 14 ausgelöst. Der Prozessor 14 ist mit einer gemeinsamen Leiterkarte für die Funktionen Steuerung der Spinnstelle 2, Auswertung der Signale des Meßkopfes 10 und Steuerung der Ausreinigung des Garns 8 ausgerüstet, wobei ein Softwaremodul für die Steuerung der Spinnstelle 2 und ein anderes Softwaremodul für die Auswertung der Signale des Meßkopfes 10 und die Steuerung der Ausreinigung des Garns 8 eingesetzt wird.
Der Prozessor 14 ist zur Steuerung der Spinnstelle 2 über die Leitung 15 mit der Spinnbox 3, über die Leitung 16 mit dem Antrieb des Abzugswalzenpaares 7 und über die Leitung 17 mit weiteren Modulen der Spinnstelle 2 verbunden.
Über die Leitung 18 ist der Prozessor 14, wie in 2 dargestellt, mit einer Knoteneinrichtung 19 verbunden. Eine Anzahl weiterer aus Vereinfachungsgründen nicht dargestellter Spinnstellen ist über die Leitungen 20 ebenfalls mit der Knoteneinrichtung 19 verbunden. Die Knoteneinrichtung 19 ist über den Datenbus 24 mit dem zentralen Prozessor 21 der Rotorspinnmaschine 1 gekoppelt.
Die Knoteneinrichtung 19 verwaltet die Kommunikation der angeschlossenen Spinnstellen. Werden zum Beispiel beim Start der Maschine Maschinenparameter vom Prozessor 21 als Blockinformation an jede Spinnstelle geschickt, wird dabei nicht jede einzelne Spinnstelle separat angesteuert, sondern die Blockinformation wird auf die Knoteneinrichtungen 19, 19' gesendet und von dort jeweils an die einzelnen Spinnstellen verteilt.
Die Spinnstelle 2' ist in gleicher Weise wie die Spinnstelle 2 aufgebaut. Der Prozessor 14' der Spinnstelle 2' ist entsprechend über die Leitungen 15', 16', 17' mit Modulen der Spinnstelle 2' und über die Leitung 18' mit einer Knoteneinrichtung 19' verbunden. Eine Anzahl weiterer nicht dargestellter Prozessoren ist über die Leitungen 20' mit der Knoteneinrichtung 19' verbunden. Die Zahl der mit der Knoteneinrichtung 19' verbundenen Prozessoren ist im Ausführungsbeispiel gleich groß wie die Zahl der mit der Knoteneinrichtung 19 verbundenen Prozessoren.
In gleicher Weise sind die restlichen Prozessoren der Rotorspinnmaschine 1 auf weitere Knoteneinrichtungen aufgeteilt und an den gemeinsamen Datenbus 24 angeschlossen.
Die Knoteneinrichtungen 19, 19' werden über ein Netzteil 22, 22' mit der zu einer nicht dargestellten Spannungsquelle führenden Leitung 23 verbunden und mit der erforderlichen Betriebsspannung versorgt. Durch die Knoteneinrichtung 19, 19' erfolgt auch die Versorgung des Prozessors 14, 14' mit Betriebsspannung.
Die Knoteneinrichtung 19, 19' stellt auch die Verbindung zur Kommunikation eines einzelnen Prozessors 14, 14' mit dem zentralen Prozessor 21 der Rotorspinnmaschine 1 her. Neben der Verwaltung der Kommunikation und der Versorgung der Prozessoren 14, 14' mit Betriebsspannung übt die Knoteneinrichtung 19, 19' keine weiteren Funktionen aus.
Durch das Zusammenfassen von Prozessoren 14, 14' auf jeweils eine Knoteneinrichtung 19, 19' werden Schwierigkeiten vermieden, die zum Beispiel beim Anschluß von mehr als 300 Arbeitsstellen an einen einzigen Datenbus entstehen können. Der Datenbus 24 ist als CAN-Bus ausgebildet und kann die jeweilige Knoteneinrichtung 19, 19' sehr schnell mit Datenblöcken versorgen. Der CAN-Bus ist auf die Anforderungen der automatisierten Rotorspinnmaschine 1 ausgelegt. Wegen der reduzierten Zahl der Anschlüsse an den Datenbus 24 kann auf den Einbau von Verstärkern, wie er bei langen Datenbusleitungen erforderlich ist, ganz oder teilweise verzichtet werden, ohne daß ein störsicheres Arbeiten gefährdet wird.

Claims

Textilmaschine mit einer Vielzahl gleichartiger Arbeitsstellen und einem Steuer- und Informationssystem, das zur Steuerung der Arbeitsstellen an jeder Arbeitsstelle einen Prozessor aufweist, wobei die Prozessoren der Arbeitsstellen über ein Bussystem mit einem zentralen Prozessor der Textilmaschine gekoppelt sind und wobei an den Arbeitsstellen jeweils ein Messkopf eines Garnreinigers angeordnet ist, wobei der Prozessor (14, 14') der jeweiligen Arbeitsstelle zusätzlich für die Auswertung der Signale des Messkopfes (10) und die Steuerung der Ausreinigung des Garns (8) eingerichtet ist und dass für die Kommunikation mit dem zentralen Prozessor (21) ein für die Arbeitsstellensteuerung und die Garnreinigung gemeinsamer Datenbus (24) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessor (14, 14') der jeweiligen Arbeitsstelle eine gemeinsame Leiterkarte für die Funktionen Steuerung der Arbeitsstelle, Auswertung der Signale des Messkopfes (10) und Steuerung der Ausreinigung des Garns (8) aufweist.
Textilmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessor (14, 14') der jeweiligen Arbeitsstelle ein Softwaremodul für die Steuerung der Arbeitsstelle und ein Softwaremodul für die Auswertung der Signale des Messkopfes (10) und die Steuerung der Ausreinigung des Garns (8) aufweist.
Textilmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Anzahl von Prozessoren (14, 14') der Arbeitsstellen an eine Knoteneinrichtung (19, 19') angeschlossen und über die Knoteneinrichtung (19, 19') mit dem Datenbus (24) verbunden ist.
Textilmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils 24 Prozessoren (14, 14') der Arbeitsstellen an die Knoteneinrichtung (19, 19') angeschlossen sind.
Textilmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenbus (24) als CAN-Bus ausgebildet ist.