DE2843277C2

DE2843277C2 - Schaltungsanordnung zum Feststellen der auf einer Abwickelrolle verbleibenden Materialbahn

Info

Publication number: DE2843277C2
Application number: DE2843277A
Authority: DE
Inventors: Allan Brent Wynnewood Pa. Woolston
Original assignee: Molins Machine Co Inc
Current assignee: Molins Machine Co Inc
Priority date: 1977-10-05
Filing date: 1978-10-04
Publication date: 1986-07-24
Also published as: JPS5460647A; GB2005829B; FR2405203B1; FR2405203A1; JPS5933854U; US4151403A; GB2005829A; DE2843277A1

Description

gekennzeichnet durch

a) eine Sammelzähleinrichtung (52) für die Impulse nacheinanderfolgender Zählreihen, die jeweils eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen der Abwickelrolle (16) umfassen,

b) eine erste Recheneinheit (54) zum Berechnen imd eine erste Speichereinheit (62) zum Speichern der IS Durchschnittszahl der pro Umdrehung der AbwTckelrolle (16) erzeugten Impulse über eine Zahlenreihe einer vorbestimmten Anzahl (16) von Umdrehungen hinweg,

c) eine zweite Recheneinheit zum Berechnen sowie eine zweite Speichereinheit zum Speichern der durchschnittlichen Änderung in der Anzahl der pro Umdrehung der Abwickelrolle (16) erzeugten Impulse über die genannte Zahlenreihe der vorbestimmten Anzahl (16) von Umdrehungen, und

d) eine täitte Recheneinheit zum Berechnen der tatsächlichen nach jeder Umdrehung der Abwickelrolle (16) auf dieser verbliebenen Bahnlänge aufgrund des gespeicherten Wertes der Durchschnittszahl pro Umdrehung erzeugten Impulse sowie der durchschnittlichen Änderung.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen der berechneten tatsächlichen, auf der Abwickelrolle (16) verbliebenen Bahnlänge mit einem vorgewählten Wert.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die zweite Recheneinheit, die dritte Recheneinheit und die Vergleichseinrichtung mit der ersten Recheneinheit (54) zusammengefaßt sind, und daß die zweite Speichereinheit mit der ersten Speichereinheit (62) zusammengefaßt ist.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelzähl-

einrichtuni (52) eine adressierbare Zählerkette (72) enthält, deren Überschreiten in einer Anzeigeeinrichtung (66) festgestellt und io einem RAM-Speicher (62) gespeichert wird.

5. Schahungsanordnung nach einem der Ansprüche 1-4, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Betätigen eines Auslösemechanismus in Abhängigkeit von der festgestellten auf der Abwickelrolle (16) vorhandenen Bahnlänge, vorzugsweise zum Verspleißen eines Bahnendes mit dem Anfang einer neuen Mateiialbahn.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Hierbei ist eine Anzeigeeinrichtung für die auf dar Abwickelroüe verbliebene Bahnlänge vorgesehen, ein Impulsgenerator erzeugt Impulse, die der Zunahme der von der Abwickelrolle abgewickelten Bahnlänge entsprechen. Weiterhin ist eine Zähleinrichtung für diese Impulse vorgesehen. Die Schaltung kann beispielsweise dazu verwendet werden, nach dem Erreichen einer bestimmten Restbahnlänge auf der Abwickelrolle das Verspleißen des Bahnendes mit dem Anfang einer neuen Materialbahn einzuleiten.

In der US-PS 38 49 661 ist ein Verfahren zur Überwachung und Feststellung der von einer Abwickelrolle abgewickelten Bahnlänge pro Rollenumdrehung beschrieben. Ein erster Geschwindigkeitssensor ist mit der Abwikkelrolle, ein anderer mit einem Kapstan verbunden, beide Werte werden verglichen, um indirekt zu bestimmen, ob die Bahnlänge des auf der Abwickelrolle verbliebenen Bahnmaterials unter einem bestimmten Wert liegt. Die tatsächliche Länge dieser verbliebenen Bahnlänge wird jedoch nicht berechnet. Ein programmierbarer Abwärtszähler zählt hierbei den Ausgang eines Frequenzteibrs, der die bei jeder Rollenumdrehung am Kapstan vorbeilaufende Bahnlänge anzeigt. Zählt dieser Zähler während einer Rollenumdrehung auf Null herunter, so liefert dies eine indirekte Anzeige dafür, daß die auf der Abwickelrolle verbliebene Bahnlänge unter einem bestimmten Wert liegt. Der Zähler schaltet dann ein Flip-Flop um, das seinerseits ein NAND-Gatter veranlaßt, ein entsprechendes Anzeigesignal zu erzeugen. Dieses Verfahren ist ziemlich ungenau und liefert nur einen annähernden Wert, der z. B. als Basis zur automatischen Steuerung eines Spleißvorganges zwischen Bahnende und einem neuen Bahnanfang nicht geeignet ist.

Es ist nämlich wederein Verfahren zur genauen Bestimmungderauf der Abwickelrolle verbliebenen Bahnlänge vorgesehen, noch ein Verfahren für die genaue Bestimmung der nach jeder Umdrehung der Abwickelrolle auf dieser verbliebenen Bahn.

In der DE-AS 1204416 ist ein Verfahren zur Bestimmung des Durchmessers von Wickeln während des AuI-wickelns von langgestrecktem Wickelgut, zum Beispiel Papierbahnen, vorgesehen, wobei pro Umdrehung ein >| Signal erzeugt wird, beispielsweise mit Hilfe eines Meßrades und eines Impulsgebers. Hierdurch soll die jeweils

If 65 abgewickelte Bahnlänge erfaßt werden, basierend auf dem Wickeldurchmesser, der hierbei zu berücksichtigen ¹M ist. Eine Messung der auf der Abwickelrolle jeweils noch verbliebenen Bahnlänge und die Steuerung einer andc-

Il ren Vorrichtung danach, beispielsweise eines Spleißgerätes, ist nicht vorgesehen.

j§ In der DE-AS 1941051 ist eine Vorrichtung zum Bestimmen der Länge einer in Rollenform aufgewickelten

Materialbahn vorgesehen, wobei die abgewickelte Bahnlänge durch Messung des Rollenradius und der Anzahl

/ der auf der Rolle vorhandenen Schichten festgestellt werden soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so auszugestalten, daß eine so genaue Feststellung der tatsächlichen, auf der Abwickelrolle verbliebenen Bahnlänge

f ermöglicht wird, daß genau beim Erreichen eines bestimmten unteren Schwellwertes eine Vorrichtung

gesteuert werden kann, insbesondere die Verspleißung mit dem Bahnanfang einer neuen Abwickelrolle durchgeführt werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruches 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen unter Schutz gestellt.

Die Schaltung überprüft fortlaufend die Bahnlänge des von der Abwickelrolle abgewickelten Bahnmaterials, berechnet die noch auf der Abwickelrolle verbliebene Bahnlänge und steuert eine Vorrichtung. Eine besonders günstige Anwendung ist die Steuerung einer Vorrichtung mit einem Speißmechanismus, derart, daß genau beim Erreichen einer bestimmten verbleibenden Bahnlänge auf der Abwickelrolle automatisch ein Spleißvorgang ausgelöst wird, d. h. die Verbindung des Bahnendes des auf der Abwickelrolle befindlichen Bahnmaterials mit dem Bahnanfang einer anderen Abwickelrolle, ohne daß der laufende Betrieb unterbrochen werden müßte oder manuelle Eingriffe nötig wären.

t Zweckmäßigerweise benutzt die vollautomatisch arbeitende Schaltung modulare Mikrorechner-Bauteile. Die

! beschriebene Schaltung ist sehr einfach an unterschiedliche Anwendungsfälle anzupassen und somit vielseitig

t einsetzbar.

Zur Darstellung der Erfindung ist in der Zeichnung ein derzeit bevorzugtes AusfiihrungsbeisrA=J dargestellt.

~ Es zeigt

U Fig. 1 eine Diagrammdarstellung eines Abschnittes einer Riffelungsmaschine,

' Fig. 2 ein Blockdiagramm,

»s Fig. 3 ein Blockdiagramm einer Umfangs-Zählerschaltung,

Λ Fig. 4 ein Schema der elektrischen Zähler-Verbindungsschaltung,

Fig. 5 und 6 ein Schema der elektrischen Unterbrecherschaltung.

In der Zeichnung werden gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen; in Fi g. 1 ist ein Teil einer Riffelungsmaschine dargestellt, die durch das beschriebene Steuersystem überwacht wird. Die Riffelungsmaschine enthält ein Einseitensystem 10 und eine Brücke 12. Obwohl die Erfindung später in Ausdrücken der Steuerung eines Teiles der Riffelungsmaschine beschrieben wird, ist dies so zu verstehen, daß die Erfindung ganz allgemein auf eine Steuerung irgend eines Gerätes gerichtet ist, das arbeitsmäßig mit einer Abwickelrolle verbunden ist

■ Die Erfindung ist nicht auf eine Maschine beschränkt, die mit der Rolle verbunden ist, noch auf ein bestimmtes

auf der Rolle befindliches Material.

Das Einseitensystem 10 enthält ein erstes Anlagenrollengestell 14 für die Lagerung einer Abwickel- oder Laufrolle 16 und einer Standrolle 18 eines Gewebes oder eines Futters, allgemein einer Materialbahn oder Bahn 20. Die Bahn 20 wird durch einen Bahnspleißapparat 22 derart hindurchgeführt, wie es in der US-Anmeldung 791 095 beschrieben ist.
Der Spleißapparat 22 ist so ausgelegt, um die Bahn der Standrolle 18 mit der Bahn der Laufrolle 16 zu "'ersplsi-

' ßen, ohne den kontinuierlichen Betrieb der Maschinenanlage stromabwärts des Anlagerollengestelh 14 zu verzögern.

Die Bahn wird durch einen Vorwärmer24 einer Einseitenma;chine 26 zugeführt. Ein zweites Anlage-Rollengesteil 28 trägt eine Laufrolle 30 und eine Stendrolle 32 eines Riffelungsmaterials 34. Das Material 34 wird durch einen Spleißapparat 36 einem Yorbehandler 38 zugeführt. Das vorbehandelte Riffelungsmaterial 34 wird dann der Einseitenmaschine 26 zugeführt. Diese riffelt das Material und verbindet es adhäsiv mit der Bahn 20, um Einseiten-Wellpappe 40 zu bilden. Die Einseiten-Wellpappe wird durch ein Fördergerät 42 der Brücke 12 zügeführt. Danach wird die Einseiten-Wellpappe erwärmt und einer Zweiseitenmaschine zugeleitet (nicht gezeigt). In F i g. 2 ist eine Schaltung oder ein Steuersystem 44 zum Überwachen der Länge der Bahn 20 dargestellt, die auf der Laufrolle 16 verbleibt, das gemäß der Erfindung aufgebaut ist. Abhängig von der Länge der Bahn, die auf der Rolle verbleibt, betätigt das System 44 den Spleißapparat 22, um eine Spleißfolge einzuleiten. Das Steuersystem 44 enthält ein Paar von Fühlern 46 bzw. 48 vom (Magnet-)widerstandstyp, die mit der Laufrolle 16 bzw. der Standrolle 18 verbunden sind, siehe Fig. 1 und 2. Jeder Fühler erzeugt einen Impulsausgang, wenn seine

^; zugeordnete Rolle läuft, um eine vollständige Umdrehung der zugeordneten Rolle anzuzeigen. Das System 44

enthält ebenfalls einen Impulsgenerator in Form eines optischen Ccdierers 50, der mit der Antriebswelle in der Einseitenmaschinß 26 verbunden ist. Der optische Codierer erzeugt einen Zug von digitalen Impulsen, welche die Länge der Bahn 20 darstellen, die von der Laufrolle abgewickelt und der EvTseitenmaschine zugeführt wird. Der Codierer erzeugt bei einem bestimmten Anwachsen der abgewickelten Bahnlänge einen Impulsausgang. Das Steuersystem 44 enthält eine Sammelzähleinrichtung in Form einer Umfangszählschaltung 52, siehe F i g. 2. Die Umfangszählschaltung ist eine Hardware-Schaltung, die eine adressierbare Zählerkette enthält, die später beschrieben wird. Die Zählerschaltung wird durch einen Mikroprozessor 54 über eine Adressenschiene AO-Al 5 und eine Zählerverbindungsschaltung 56 adressiert. Vorzugsweise ist der Mikroprozessor 54 ein Motorola-M 6.800-Mikroprozessor. Der Mikroprozessor wird durch einen 1-MHz-Oszillator 58 angetrieben, der ein Paar nicht überlappender Zeitgebersignale Φ\ und Φ2 erzeugt. Der Oszillator 58 kann ein Motorola-MC 6871A-Oszillator-/Treiber sein.

Der Mikroprozessor 54 ist ein handelsübliches Gerät mit allgemein bekannten Betriebsdaten. Siehe »M 6.800-Mikrocomputer-System-Design-Data« Manual (Motorola Inc. 1976;. Der Mikroprozessor ist eine 2-Richtungs-Schienen-orientierte Einheil mit dualer Byte-Adressierung. Er enthält ein Paar von Akkumulatoren, ein Indexregister, eiaen Stapelanzeiger, einen Programmzähler und ein 6-Bit-Zustands-Code-Register. Die Bits des Coderegisters werden als überprüfbare Zustände für Zustandsabzweigungseingaben benützt. Der Aufbau

und Betrieb jedes dieser Elemente ist allgemein bekannt. Eine weitere Beschreibung erscheint daher unnötig. Die Adressen-A0-A15-Schiene enthält 16 Drei-Zustands-Schienentreiber, welche die Umfangskcmponenten im Steuersystem 44 adressieren, siehe Fi g. 2. Die Umfangskomponenten enthalten die Zähler-Verbindungsschaltung 56, eine Unterbrecher-iverbindungs^Schaltung 60, einen Speicher mit beliebigem Zugang oder RAM 62, einen reinen Lesespeicher oder ROM 64, eine Anzeige 66 und einen Steuerkreis 68. Jede dieser Komponenten ist daher über die Adressenschiene programmierbar.

Das Steuersystem 44 enthält ebenfalls eine Datenschiene D0-D7. Die Datenschiene ist eine Zwei-Wege-Schiene; sie überträgt ein Byte mit parallelen Daten von und zu den Peripheriekomponenten.

Der Mikroprozessor 54 enthält eine Lese-/Schreib- oder R/W-Leitung, eine Echtheitsspeicheradressen- oder VM Α-Leitung und eine Unterbrechungswunsch- oder IRQ-Leitung. Die R/W-Leitung zeigt den Peripheriekomponenten an, daß der Mikroprozessor im Lese- oder im Schreibzustand ist. Die VM Α-Leitung zeigt den Peripheriekomponenten an, daß eine echte Adresse auf der Adressenschiene ist. Das VM Α-Signal wird dazu verwendet, um die Unterbrecherschaltung 60 betriebsbereit zu machen, wie später beschrieben wird.

Die IRQ-Leitung zeigt dem Mikroprozessor an, daß ein Unterbrechungs-Maschinenprogramm ausgeführt

is werden sollte. Wenn das IRQ-Signal erzeugt ist, führt der Mikroprozessor die Programminstruktion, die vor der

Erkennung des Signales begonnen wurde, zu Ende, überprüft ein Unterbrechungs-Abdeckungs-Bit im

Zustands-Coderegister, um zu bestimmen, ob das Unterbrechungsmaschinenprogramm ausgeführt werden

kann, und speichert die Inhalte des Indexregisters, des Progrsmmzahlers der Akkumulatoren und des Zusisndscoderegisters in einem Niedergedruckt'/Herausgesprungen-Stapel innerhalb des RAM 62.

Das RAM 62 kann ein Motorola-MCM 6810A-Speicher sein. Er ist in Bytes aufgebaut. Einer der Bytes, als

»Drehung« bezeichnet, wird dazu verwendet, um die Anzahl der Umdrehungen der Laufrolle 16 zu zählen, wie

später genauer beschrieben wird. Ein anderer Byte, als »Hilfs«-Byte bezeichnet, kann dazu verwendet werden,

um die Kapazität der Umfangs-Zählschaltung zu erweitern.

Das ROM 64 kann ein Motorola-MCM 6830Α-Speicher sein. Das ROM ist in Byteart ähnlich der des RAM aufgebaut.

Die Anzeige 66 kann irgendeine digitale Anzeige sein, welche übliche Decodierschaltungen zum Antreiben der Anzeigeelemente in Abhängigkeit von der Datenschiene DO D7 aufweist.

Der Steuerkreis 68 kann irgendein geeigneter Steuerkreis sein, um den Betrieb einer Maschine in Gang zu setzen, die funktionsmäßig mit der Laufrolle in Abhängigkeit von den D0-D7-Daten verbunden ist. Beispielsweise kann der Steuerkreis den Betrieb des Spleißapparates 22 einleiten.

Im folgenden wird die Berechnung der Länge der auf der Abwickelrolle verbleibenden Bahn beschrieben. Wenn dem Steuersystem 44 zuerst Energie zugeführt wird, so erzeugt ein Energie-Rückstellkreis oder POR-Kreis 70 ein Rückstell-Signal. Der POR-Kreis kann ein Motorola-MC 1455-Rückstart-Kreis sein. Das Rückstell-Signal veranlaßt den Mikroprozessor, eine Rückstellfolge zu beginnen und löscht eine adressierbare Zählerkette 72 über eine NOR-Torschaltung 74 innerhalb der Umfangzählschaitung 52, siehe F i g. 3. Danach überwacht der Mikroprozessor 54 die Umkreis-Zählschaltung 52 und die anderen Umfangkomponenten als Funktion der Ausgänge des optischen Codierers 50 und der Fühler 46 und 48.

Der Mikroprozessor 54 wird programmiert, um die Zählschaltung 52 und die anderen Umfang- oder Peripheriekomponenten zu überwachen. Der Mikroprozessor führt eine schrittweise Berechnung der Länge der Bahn durch, die pro Umdrehung der Rolle auf der Laufrolle verbleibt. Die Programminstruktionen zum Überwachen der Komponenten und zur Durchführung der Berechnung sind im ROM 64 gespeichert. Die Instruktionen werden durch den Mikroprozessor der Reihe nach gesucht und ausgeführt. Das Programm verwendet die Instruktion, die für den MC 6800-Mikroverarbeiter eingestellt ist.

Der programmierte Mikroprozessor bildet einen Teil des in der Beschreibung dargestellten Ausführungsbei-Spieles der Erfindung. Die Erfindung ist jedoch nicht auf ein Programm gerichtet. Sie ist auch nicht auf irgendeinen Algorithmus gerichtet, der unter Überwachung des Programmes berechnet wird.

Die Zählerkette 72 enthält kaskadenartig geschaltete Hardware-Zähler 76,78 und 80, siehe F i g. 3. Die Zähler können Vier-Bit-Binär-Zähler sein, wie die TI-SN 74192-auf/ab-Zähler, die im »auf«-Betrieb betrieben werden. Die Zählerkette 72 zählt die Anzahl der Codierimpulse, die pro Umdrehung der Laufrolle erzeugt werden. Die Codierimpulse s;7id über einen Inverter 82 und einen Synchronisierer 84 mit dem Taktgeber Φ 2 synchronisier*. Der Synchronisierer 84 kann TI-SN 74120-Synchronisierer/Treiber sein. Die Zählerkette akkumuliert oder summiert die Zahlen über eine bestimmte Anzahl oder Einstellung von Umdrehungen der Rolle. Am Ende der Einstellung der Umdrehungen wird eine Grundberechnung der Länge der auf der Rolle verbleibenden Bahn gemacht. Bei dem hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Grundberechnung nach den ersten 17 Umdrehungen der Rolle durchgeführt Danach wird die Grundberechnung für jede nachfolgende Umdrehung der Rolle angepaßt

Die Grundrechnung der Länge der auf der Rolle verbleibenden Bahn bedingt zwei getrennte, aber miteinander in Beziehung stehende Rechnungen. Die erste Rechnung betrifft die Gesamtlänge der Bahn, die während der ersten 16 Umdrehungen von der Rolle abgewickelt wird. Die zweite Rechnung betrifft die Durchschnittsgeschwindigkeit der Änderung der Länge der von der Rolle pro Umdrehung der Rolle abgewickelten Bahn, basierend auf den ersten 17 Umdrehungen der Rolle.

Um die erste Rechnung durchzuführen, werden 16 aufeinander folgende Umdrehungen der Laufrolle durch den Impulsausgang, der mit Ml bezeichnet ist, des Laufrollenfühlers 46 markiert. Während der ersten Umdrehung der Rolle zählt die Zählerkette 72 die Anzahl der Impulse, die durch den optischen Codierer 50 erzeugt werden, siehe F i g. 3. Dadurch erhält man eine Messung der Länge der während der ersten Umdrehung abgewikkelten Bahn. Am Ende der ersten Umdrehung erscheint am Ml-Ausgang des Fühlers 46 ein Impuls. Der Impuls triggert ein Flip-Flop 86, das über einen Inverter 88 an der Unterbrecherschaltung 60 ein IRQ-Signal erzeugt, siehe Fig. 5. Der Inverter 88 kann ein TI-SN 7405-Inverter mit offenem Kollektor-Ausgang sein. Das Flip-

Flop 86 kann ein D-Typ-kantengetriggertes Flip-Flop wie ein TI-SN 7474-Flip-Flop sein. Das IRQ-Signal veranlaßt, daß der Mikroprozessor in eines von zwei Unterbrechungsmaschinen-Programmen eintritt, die mit »Zeit« oder »Rolle« bezeichnet werden, basierend auf den D0-D7-Ausgängen der Unterbrecherschaltung 60, was später ausführlicher beschrieben wird. Bei den ersten 16 Umdrehungen der Rolle veranlaßt das IRQ-Signal den Mikroprozessor, in das »Rollew-Unterbrechungs-Maschinenprogramm einzutreten.

Im »RolleK-Unterbrechungs-Maschinenprogramm adressiert der Mikroprozessor über die Adressierschiene AO-A'5 und VMA-Leitung die Zählerverbindungsschaltung 56, siehe Fig. 4. Die Zählerverbindungsschaltung decooiert über eine Torschaltungslogik 90und ein Paar von Decodieren! 92 und 94 die Adresse. Die Decodierer können Ti-SN 74S138-Decodierer sein. Die Torschaltungslogik 90stellt die HEX-Adresse 200X fest, wobei X ein »nicht beachtenw-Symbol für Bits A0-A2 darstellt. Die Bits AO-A2 und das R/W-Signal bestimmen dann, welche der vier HEX-Adressen an den Decodiererausgängen erzeugt werden. Der Betrieb der Zählerverbindungsschaltung 56 ist in der folgenden Tabelle 1 zusammengefaßt:

Tabelle	1	Al	A2	R/W	Ausgang (HEX)
AO	0	0	i
	0	0	1	R2000
0	0	0	0	R2001
I	0	0	0	W2000
0				W2001
1

Die Ausgänge der Zählerverbindungsschaltung adressieren die Zählerkette 72, um die Inhalte der Kette zu lesen und die Kette zurück zu stellen, siehe Fig. 3. Die Lese- und Rückstell-Betriebsweisen werden später ausfuhrlicher beschrieben.

Während des »Rollew-Unterbrechungsmaschinenprogrammes wird der »Drehungs«-Schalter innerhalb des RAM 62 um eine Ziffer erhöht. Die HEX-Adressen R2000 und R2001 werden nacheinander über die ZählerverbincVingsschaltung 56 übertragen, um ein Paar von 3-Zustands-Treiber-Kreisen 96 und 98 innerhalb der Umfangs-Zählschaltung 52 in Betrieb zu setzen, siehe Fig. 3. Der Treiberkreis 96 enthält acht Drei-Zustands-Treiber, von denen jeder mit einem der acht (QA-QD)-Ausgängen der Zähler 76und 78 verbunden ist. Der Treibcrkreis 98 enthält vier 3-Zustands-Treiber, von mit einem der vier (QA-QD)-Ausgängen des Zählers 80 verbunden ist. Wenn die R2000-Adresse erzeugt wird, überträgt der Treiberkreis 96 die QA-QD-Ausgänge der Zähler 76 und 78 an den Mikroprozessor. Wenn die R2001-Adresse erzeugt wird, überträgt der Treiberkreis 98 die QA-QD-Ausgänge des Zählers 80 an den Mikroprozessor. Auf diese Weise werden nach der ersten Umdrehung der Rolle die Inhalte der Zählerkette 72 in zwei aufeinanderfolgenden Adressierschritten über die Datenschiene D0-D7 an den Mikroprozessor übertragen. Die Inhalte der Zählerkette werden im RAM 62 gespeichert. Die Inhalte der Zählerkette stellen die Länge der Bahn dar, die während der ersten Umdrehung von der Rolle abgewickelt werden.

Während der zweiten Umdrehung der Rolle fahren die optischen Codierimpulse fort, die Zählerkette 72 zu erhöhen. Diese wird bis zur Beendigung 16 Umdrehungen der Rolle nicht zurückgestellt. Wenn die zweite Umdrehung beendet ist, triggert ein Ml-Impuls erneut an der Unterbrechungsschaltung 60 ein IRQ-Signal, siehe F i g. 5. Das IRQ-Signal verursacht, daß der Mikroprozessor in das »Rollew-Unterbrechungsmaschinenprogramm eintritt. Der »Drehung«-Schalter innerhalb des RAM 62 wird um eine weitere Ziffer erhöht, um dem Mikroprozessor anzuzeigen, daß die zweite Umdrehung der Rolle beendet ist. Die Inhalte der Zählerkette 62am Ende der zweiten Umdrehung werden nicht überprüft. Die Zählerverbindungsschaltung 56 ist nicht adressiert. Und die 3-Zustands-Treiberkreise 96 und 98 bleiben blockiert oder außer Betrieb. Der Mikroprozessor ignoriert den Zustand der Zählerkette 72.

Wenn die Laufrolle fortfährt, sich zu drehen, wird das Ende jeder Umdrehung durch einen Ml-Impuls markiert. Jeder M1 -Impuls triggert an der Unterbrechungsschaltung 60 ein IRQ-Signal. Jedes IRQ-Signal veranlaßt, daß der Mikroprozessor in das »Rolletf-Unterbrechermaschinenprogramm eintritt. Während des Maschinenprogramms wird der »Drehung«-Zähler innerhalb des RAM 62 um eine Ziffer erhöht, um einen Weg der Anzahl der Umdrehungen der Rolle zu erhalten. Der Zählerzug 72 wird fortlaufend durch die Codierimpulse erhöht. Aber der Mikroprozessor ignoriert den Zustand der Zählerkette für alle Umdrehungen der Rolle bis zur und einschließlich der loten Umdrehung.

Am Ende der 16ten Umdrehung der Rolle liest der Mikroprozessor die Inhalte der Zählerkette 72, speichert die Inhalte im RAM 62 und stellt die Zählerkette sowie den »Drehung«-Zähler zurück. Insbesondere verursacht am Ende der löten Umdrehung ein Ml-Impuls, daß die Unterbrechungsschaltung 60 ein IRQ-Signal erzeugt, siehe F i g. 5. Der Mikroprozessor tritt in das »Rollew-Unterbrechungs-Maschinenprogramm ein. Er stellt den »Drehung«-Zähler zurück und adressiert die Zählerverbindungsschaltung 56. Diese Verbindungsschaltung erzeugt der Reihe nach die R2000- und R2001-Signale, siehe Fig. 4. Die 3-Zustands-Treiberkreise 96 und 98 übertragen der Reihe nach die Inhalte der Zählerkette 72 über die Datenschiene D0-D7 an den Mikroprozessor, siehe F i g. 3. Die Inhalte der Zählerkette werden im RAM 62 gespeichert, siehe F i g. 2. Die Inhalte der Zählerkette stellen die vollständige Akkumulierung der optischen Codierimpulse dar, die während der ϊό Umdrehungen der Rolle erzeugt werden.

, Nachdem die Inhalte der Zählerkette gelesen wurden, stellt der Mikroprozessor die Zählerkette zurück. Der Mikroprozessor adressiert emeut die Zählerverbindungsschaltung 56. Diese erzeugt der Reihe nach die W2000-

und W2001-Adressen, siehe Fig. 4. Die W2000- und W2001 -Adressen steuern die Ladeausgänge der Zählerkette 72, siehe F i g. 3. Wenn die Adressen erzeugt werden, erzeugt der Mikroprozessor an der Datenschiene DO-D7 einen Null-Byte-Ausgang. Die Datenschiene ist mit den A-D-Eingängen der Zähler 76,78 und 80 verbunden. Entsprechend laden die Ladeadressen W2000 und W2001 die Zählerkette 72 auf »Null« oder in den »RückstelI«-Zustand. Beim Start der 17ten Umdrehung beginnt die Zählerkette ein erneutes Zählen der Codierimpulse.

Am Ende der I7ten Umdrehung der Rolle tritt der Mikroprozessor in Abhängigkeit von einem Ml-Impuls in das »Rollew-Unterbrechungsmaschinenprogramm ein, erhöht den »Drehung«-Zähler um eine Ziffer, liest die Inhalte der Zählerkette aus und speichert die Inhalte im RAM 62, alles, wie es vorher in Verbindung mit der ersten Umdrehung der Rolle beschrieben wurde. Darüber hinaus führt der Mikroprozessor eine Basisberechnung der Länge L der Bahn, die auf der Rolle verbleibt, gemäß der folgenden Formel durch:

₁- i/n

wobei U₁, = [([/,₆)/16] -(U₁- i/₁₇)/2; U₁₆ ist gleich die Zahl, die am Ende der loten Umdrehung der Rolle in der Zählerkette 72 akkumuliert ist, £/, ist die Zahl nach der ersten Umdrehung der Rolle, £/,₇ die Zahl nach der 17ten Umdrehung der Rolle, C₀ der Umkreis bzw. Umfang des Kerns der Rolle.
Die Menge C₀ kann eine Konstante sein, die irn ROM 64 gespeichert ist und während der Berechnung der obigen Formel von diesem ausgelesen wird. Vorzugsweise ist die Konstante C₀ ein Schaltereingang, da der Umfang des Kernes von Rolle zu Rolle schwanken kann.

Das Steuersystem 44 führt die Basisberechnung der verbleibenden Bahnlänge L nach den ersten 17 Umdrehungen der Laufrolle durch. Danach wird die Berechnung nach jeder Umdrehung der Rolle angepaßt. Am Ende der 17ten Umdrehung wird die Basisberechnung L im RAM 62 für die Verwendung während der nächsten Umdrehung der Rolle gespeichert. Zusätzlich wird die Durchschnittsgeschwindigkeit der Änderung der Länge der Bahn A, die von der Rolle abgewickelt wird, ebenfalls berechnet und im RAM 62 gespeichert. Die berechnete Durchschnittsgeschwindigkeit der Änderung A wird dazu verwendet, um die Basisberechnung L für jede der nächsten 15 Umdrehungen anzupassen. Die Durchschnittsgeschwindigkeit der Änderung A, die am Ende der 17ten Umdrehung berechnet wird, wird gegeben durch:

Δ 17 = (ί/,-ί/₁₇)/16.

Am Ende jeder nächsten 15 Umdrehungen, der Umdrehungen 18 bis 32 wird die Basismenge U₁, durch Subtranieren der Durchschnittsgeschwindigkeit der Änderung, die am Ende der 17ten Umdrehung berechnet wurde, angepaßt. Die berechnete Länge der Bahn Z/, die auf der Rolle verbleibt, wird ebenfalls nach jeder der 18tenbis 32ten Umdrehung angepaßt, indem man den angepaßten Wert von U₁, von der Basisberechnung L, den man am Ende der 17ten Umdrehung erhält, abzieht.

Die Berechnung der Durchschnittsgeschwindigkeit der Änderung Δ wird wiederholt, wie es oben beschrieben ist, für jede nachfolgende Gruppe von 17 Umdrehungen der Rolle, wobei die 17te Umdrehung jeder Gruppe als erste Umdrehung der nächsten Gruppe angesehen wird. Am Ende der loten Umdrehung jeder Gruppe wird die Zählerkette und der »Drehung«-Zähler auf Null zurückgestellt. Am Ende jeder Umdrehung wird die Menge U₁, angepaßt, wobei man dieDurchschnittsgeschwindigkeit der Änderung A, die in der vorhergehenden Gruppe der 17 Umdrehungen berechnet wurde, abzieht. Die Berechnung der Länge der auf der verbleibenden Bahn wird am Ende jeder Umdrehung ebenfalls angepaßt, wie es oben beschrieben ist. Die Berechnungen werden für die ersten 4 Gruppen der Umdrehungen in Tabelle 2 unten zusammengefaßt.

Tabelle 2

Um- Anzahl Durchschnittgeschwindigkeit Länge der auf der Rolle

drehungen von der Änderung Aj*) verbleibenden Bahn

der Rolle Gruppen

S (iß — Γ^\

1-17 1 A17 = (U,-U„)/\6 L (base) =

_S5 ve/,

Z/, (17) = ί/,₆/16-8Λ 17
17-33 2 A 33 = (i/₁₇-f/₃₃)/16 V = L~U'_p(K)**)

u-„(K) = u; (K-D-δω

33-49 3 Λ 49 = (U_n - ί/₄₉)/16 L' = L - U'„

U'„(K) = U'_p (K -1) - A 33

49-65 4 A65 = (Uw-U^ne U = L-U;

es u;ik) = c/; (K-1>- a 49

*) Berechnet nach dery-ten UmdTshung der Rolle. Diey-te Umdrehung ist die letzte Umdrehung jeder Gruppe von 17 Umdrehungen. Das heißt./' = 17, 33, 49, 65 ...
**) U' (K) ist der angepaßte Wert von U„ nach der ΑΓ-ten Umdrehung, wobei /T = 18, 19,20,...

Der angepaßte Wert der Länge der verbleibenden Bahn L' wird mit dem Schwellwert verglichen, die nach jeder Umdrehung der Rolle im ROM 64 gespeichert wird. Wenn der angepaßte Wert unter denjenigen des Schwellwtrtes fallt, so adressiert der Mikroprozessor den Steuerkreis 68und überträgt an ihn Daten D0-D7, um diesen Zustand anzuzeigen. Der Steuerkreis kann eine geeignete Decodierlogik enthalten, um ihm zu ermöglichen, in Abhängigkeit von der Adresse und deiS durch den Mikroprozessor übertragenen Daten ein Steuersignal 5 zu erzeugen. Das Steuersignal betätigt eine mit der Abwickelrolle verbundene Vorrichtung. Bei einei Anwendung der Erfindung ist der Steuerkreis 68ein Spleißsteuerkreis. Der Spleißsteuerkreis erzeugt ein Steuersignal das den Spleißapparat 22 veranlaßt, die laufende und die Standbahn zu spleißen.

Im folgenden wird die Software-Erweiterung der Kapazität der Zählerkette 72 beschrieben.

Die Zählerkette 72muß im Stande sein, sich der maximalen Anzahl der optischen Codierimpulse anzupassen, die während der Basisberechnung der verbleibenden Bahnlänge L erzeugt werden. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, kann die Zählerkette drei kaskadenförmig geschaltete 4-Bit-Zähler enthalten, um eine 12-Bit-Zähl-Kapazität zu erhalten. Ein 12-Bit-Zähler muß nicht im Stande sein, sich der erwarteten maximalen Anzahl von Codierimpulsen anzupassen, die während der Basismessung der verbleibenden Bahnlänge erzeugt werden. Nimmt man beispielsweise an, daß pro Umdrehung der Rolle von der Laufrolle durchschnittlich 4,57 Meter (15 Fuß) Bahn abgewickelt werden, so liefert ein optischer Codierer, der 500 Impulse pro 30,5 cm Bahn(l Fuß) erzeugt, annähernd 120000 Impulse während der ersten 16 Umdrehungen der Rolle, die erforderlich sind, um eine Basismessung der Länge der auf der Rolle verbleibenden Bahn zu bewirken. Der 12-Bit-Zähler hat jedoch eine maximale Kapazität vor. 2'² = 4096. Die Kapazität des 12-Bit-Zählers müßte daher erhöht werden, um sich der erwarteten Anzahl der optischen Codierimpulse anzupassen. Ein 8-Bit-Hardware-Zähler könnte mit dem 12-Bit-Zähler in Kaskade gtschaltet werden, um einen Zähler mit einer 20-Bit-Kapazität zu erzeugen. Der 20-Bit-Zähler würde im Stande sein, sich der erwarteten maximalen Anzahl der optischen Codierimpulse anzupassen.

Obwohl der Kapazität der Zählerkette duch eine Mehrfachkaskadenschaltung der Bit-Hardware-Zählerstufe ausgedehnt werden kann, so ist die Verwendung von zusätzlicher Hardware relativ kostspielig. Darüber hinaus liegt die Kapazität der Zählerkette erneut fest, wenn man einma.5 die zusätzlichen Hardwarestufen zur Zählerkette hinzugeschaltet hat. Die Zählerkette kann nicht später in üblicherweise modifiziert werden, um ein weiteres Anwachsen der Anzahl der optischen Codierimpulse abzudecken, die während einer Basismessung der verbleibenden Bahnlänge erzeugt werden.

Beim bevorzugten Ausführ.mgsbeispiel der hier beschriebenen Erfindung wird die Kapazität der Zählerkette dadurch in einfacher und wirkungsvoller Weise ausgedehnt, indem man den Mikroprozessoraufbau selbst verwendet. Keine Hardwarestufen brauchen der Zählerkette hinzugefügt zu werden. Vielmehr wird der programmierte Mikrorechner selbst dazu verwendet, um den Betrieb von zusätzlichen Hardware-Zähierstufen zu simulieren, um die Kapazität der Zählerkette auszudehnen.

Durch Aufnahme eines Speicher-Bytes im RAM 62als»Hilfs«-Zählerwirddie 12-Bit-Zählerkette72zueiner 20-Bit-Zählerkette ausgedehnt, siehe Fig. 2. Der Hilfszähler wird jedesmal erhöht, wenn die Zählerkette 72 »überläuft«.

Das Überlaufen der Zählerkette wird durch den Mikroprozessor angezeigt.

Der Mikroprozessor tastet die vier hervortretensten oder most significant Bits der Zählerkette in regulären Zeitabständen in Abhängigkeit von einem zeitlich abgestimmten Unterbrechungssignal INT ab, das an der U nterbrechungsschaltung 60 erzeugt wird, siehe F i g. 5. Der Mikroprozessor-Taktgeber Φ 2 wird durch eine Frequenzteilcrschaltung 100 heruntergeteilt. Die Frequenzteilerschaltung teilt den <P2-Taktgebervon 1 MHz bis zu einem 10-Hz-Impulszug auf der INT-Leitung herunter. Das INT-Signal triggert ein Flip-Flop 102, das vom Kantcn-getriggerten D-Typ ist, mit einer 10-Hz-Rate. Das Flip-Flop erzeugt über den Inverter 104 mit dergleichen 10-Hz-Ratc ein IRQ-Signal. Der Inverter 104 kann ein TI 7405-Inverter mit offenem Kollektorausgang jvin.

Der Mikroprozessor tritt in Abhängigkeit von IRQ-Signal in das »Zeitw-Unterbrechungsmaschinenprogramm ein, in welchem die 4 Bits des Zählers 80 mit ihrem Wert verglichen werden, der während des letzten »Zeit«- Unterbrechungsmaschinenprogramms gespeichert wurde, veranlaßt durch das INT-Signal. Falls die Kapazität der Zählerkette die erwartete maximale Anzahl der optischen Codierimpulse übersteigt, so erhöhen sich die letzten 4 Bits der Zählerkette kontinuierlich im Wert, wenn die Kette durch die Codierimpulse vergrößert wird. Falls jedoch die Kapazität der Zählerkette geringer als die erwartete maximale Anzahl der Codierimpulse ist, so kann die Zählerkette während einer der Umdrehungen der Laufrolle »überlaufen«. Als Folge davon kehren die letzten vier Bits der Zählerkette auf Null zurück und erhöhen sich am Wert.

Der Übergang durch die Null-Zahl wird durch den Mikroprozessor festgestellt, indem man die Werte der 4 Bits des Zählers 80 für aufeinanderfolgende »ZeitÄ-Unterbrechungsmaschinenprogramme vergleicht. Falls der Wert der 4 Bits für eines der Zeit-Unterbrechungsmaschinenprogramme geringer als der Wert für das vorhergehcnde Zeit-Unterbrechungsmaschinenprogramm ist, so zeigt er einen Übergang durch den Null-Wert an, verursacht durch ein Überlaufen der Zählerkette. Wenn der Überlauffestgestellt ist, erhöht der Mikroprozessor den Hilfszähler im RAM 62 um eine Ziffer. Der Hilfszähler dient daher als zusätzliche Zählerstufe für die Zählerkette 72 unter Software-Steuerung. Falls ein überlaufen der Zählerkette auftreten sollte, so stellt der Mikroprozessor diesen Zustand fest und erhöht den Hilfszähler, um die überschreitenden Codierimpulse der Zählerketten-Kapazität anzupassen. Am Ende der loten Umdrehung jeder Gruppe wird der Hilfszähler zusammen mit der Zählerkette 72 auf Null zurückgestellt, wie bereits beschrieben wurde.

Die 4 Bits des Zählers 80 werden auch jeweils dann durch den Mikroprozessor überprüft, wenn der letztere in ein »Rollew-Unterbrechungsmaschinenprogramm nach der ersten oder der vorletzten Umdrehung der Laufrolle in jeder Gruppe von 17 Umdrehungen der Rolle eintritt. Die Rolle-Unterbrechungsmaschinenprogramme für 65 ' die erste und vorletzte Umdrehung jeder Gruppe sind diejenigen, für welche die Inhalte der Zählerkette 72 und des Hilfszählers im RAM 62 gespeichert sind. Die Zählerkette kann unmittelbar vor dem Eintreten in diese Rolle-Unterbrechungsmaschinenprogramme übertreten. Die Zählerkette zeigt dann einen unechten Wert an.

Dieser Wert wird während des ersten oder vorletzten »Rollee-Unterbrechungsmaschinenprogrammes in jeder Gruppe innerhalb des RAM 62 gespeichert, bis das Übertreten festgestellt und der Hilfszähler erhöht wurde.

Entsprechend wird während des Rolle-Unterbrechungsprogrammes für die erste und vorletzte Umdrehung

innerhalb jeder Gruppe der Wert der 4 Bits des Zählers 80 durch den Mikroprozessor mit dem Wert für das

unmittelbar vorausgehende »Zest«-Unterbrechungsprogramm verglichen. Wenn der Vergleich ein Überlaufen anzeigt, d. h. einen Übergang durch den Null-Wert, so wird der Hilfszähler um eine Ziffer erhöht. Danach werden die Inhalte der Zählerkette 72 und des Hilfszäiüers im RAM 62 gespeichert und zugänglich gemacht bzw. angesteuert, wie es vorher beim Berechnen der Länge der von der Laufrolle abgewickelten Bahn sowie der Durchschnittsgeschwindigkeit der Änderung in der Länge der pro Umdrehung der Rolle abgewickelten Bahn

ίο beschrieben wurde.

Die Wiederholungsrate der INT-Impulse liegt viel höher als die Wiederholungsrate derMl- oder M2-Impulse, |

die durch die Lauf- oder Stand-Rollen erzeugt werden. Der Mikroprozessor wird daher die letzten vier Bits der g

Zählerkette mit einer viel höheren Geschwindigkeit als der Drehgeschwindigkeit der Rolle überprüfen. Beim ^

hier beschriebenen Ausführungsbeispiel sei angenommen, daß die Zählerkette mehr als einmal pro Umdre- ;

is hung der Rolle überlaufen kann. Die Drehgeschwindigkeit der Rolle wird so angenommen, daß sie deutlich unter 10 Umdrehungen pro Sekunde liegt Dementsprechend ermöglicht ein 10-Hz-INT-Signal die Feststellung eines Überlauf-Zustandes während jeder Umdrehung der Rolle. Natürlich kann die Frequenz des INT-Signals ty als Funktion der Drehgeschwindigkeit der Rolle von 10 Hz abgeändert werden, um sicherzustellen, daß die Zäh- ί

lerkette nicht öfter als 1 x pro Umdrehung der Rolle überläuft und daß das Überlaufen stets festgestellt wird. ',«

Im folgenden wird das Unterbrechungs-Maschinenprogramm »Rolle« beschrieben. -;

Der Mikroprozessor 54 tritt in Abhängigkeit vom Wert des gerundeten oder Truncated Wortes D0-D2, das J^ durch die Unterbrechungsverbindungsschaltung 60 erzeugt wird, in das »Rolle«- oder »Zeit«-Unterbrechungs- . i Maschinenprogramm ein, siehe Fig. 5. Dp3 abgerundete Wort wird umgekehrt und über die Datenschiene "⁵I D0-D7 dem Mikroprozessor zugeführt Falls das abgerundete Wort anzeigt, daß in Abhängigkeit von den Ml- £"* oder M2-Signalen (erzeugt durch den Fühler 46 bzw. 48) das IRQ-Signal erzeugt wurde, tritt der Mikroprozessor < * in das Rolle-Unterbrechungs-Maschinenprogramm ein, in welchem der Drehungs-Zähler erhöht wird, und die <' Umfangs-Zählschaltung wird abgetastet und der laufende Wert der letzten vier Bits der Zählerkette wird mit dem Wert der Bits während der letzten Unterbrechung verglichen, die durch das INT-Signal verursacht wurde, ι

falls der Drehungs-Zähler auf dem Wert 1 oder 16 steht.

Falls ein IRQ-Signal in Abhängigkeit vom INT-Signal erzeugt wird, veranlaßt das abgerundete Wort, daß der Mikroprozessor in das »Zeit«-Unterbrechungsmaschinenprogramm eintritt, wobei der laufende Wert der letzten vier Bits der Zählerkette mit dem Wert der Bits der letzten Unterbrechung verglichen wird, verursacht durch das INT-Signal. Die Quelle der Unterbrechung wird durch den Code in Tabelle 3 unten angezeigt.

Tabelle 3

Quelle	DO	Dl	Dl
Ml	0	1	1
M2	1	0	1
INT	1	1	0

Das abgerundete Wort DÖ-D2 ermöglicht dem Mikroprozessor auch, unrichtige Impulse zu unterscheiden, die infolge einer unerwünschten Bewegung der Standrolle auf der M2-Leitung erzeugt werden können.

Unechte M2-Impulse können das Flip-Flop 112 triggern, siehe F i g. 5. Dies hat zur Folge, daß ein unechtes IRQ-Signal am offenen Kollektorausgang des Inverters 114 auftritt.

Der Mikroprozessor verwendet ein Markierungsbit im Zustands-Coderegister, um das Eintreten in ein Unterbrechungs-Maschinenprogramm in Abhängigkeit von unechten Impulsen von der Standrolle zu verhindern. Wenn zum ersten Mal an das System Energie angelegt wird, so stellt der Mikroprozessor das Markierungsbit im Zustands-Coderegister ein. Danach tritt der Mikroprozessor^ eingestelltem Markierungsbit nur dann in ein Unterbrechungsprogramm ein, falls das abgerundete Wort DQ-D2 011 oder 110 ist, siehe Tabelle 3 oben.

Falls das abgerundete Wort 101 ist, so wird der Verarbeiter das IRQ-Signal ignorieren und nicht in ein Unterbrechungsprogramm eintreten, falls der Bit eingestellt ist.
Falls ein Spleißen der Lauf- und Stand-Spulen bewirkt wird, so kommt die Laufrolle zum Stehen und die Standralle wird beginnen, sich abzurollen. Drehungen_der neuen Abwickelrolle werden durch Impulse auf der M2-Leitung angezeigt. Das abgerundete Wort D0-D2 setzt dann den Mikroprozessor in Stand, ein Eintreten in ein Unterbrechungsprogramm in Abhängigkeit von unechten Impulsen auf der Ml-Leitung zu vermeiden. Dies wird durch Verschränkung des Markierungsbits im Zustandscoderegister bewerkstelligt, um das Bit zurückzustellen. Der Mikroprozessor tritt dann in Abhängigkeit vom IRQ-Signal lediglich dann in ein Unterbrc-

chungsprogramm ein, wenn das D0-D2-Wort nicht 011 ist, siehe Tabelle 3 oben.

Der Teil der Unterbrechungsverbindungsschaltung 60, der die Folge steuert, in welcher das IRQ-Signal und das abgerundete Wort D0-D2 erzeugt werden, ist in Fig. 6 dargestellt. Logiktorschaltungen 116 und 118 treiben ein Paar von Decodierern 120 und 122 in Abhängigkeit von der A0-A15-Adressenschiene,den VMA- und R/W-Signalen und dem Taktgeber Φ2 an. Die Logiktorschaltung 116 stellt die HEX-Adresse AlOX fest, wobei X das »Nichtbeachtenw-Symbol für die vier Adressenbits AO-A3 darstellt. Die Logiktorschaltung 118 betätigt die Decodierer 120 und 122, um die HEX-Ausgänge RA108, WAlOO, WAlOl und WA102 zu erzeugen. Die Arbeitsweise des in F i g. 6 dargestellten Teiles der Unterbrechungsverbindungsschaltung ist in Tabelle 4 unten zusammengefaßt.

Tabelle 4

AO	Al	A2	A3	R/W	Ausgang (HEX)
	0	0	1	1
0	0	0	0	0	RA108
0	0	0	0	0	WAlOO
1	1	0	0	0	WAlOl
O	WA102

Wenn durch den Mikroprozessor ein IRQ-Signal empfangen wird, so adressiert dieserdie Logiktorschaltungen 116 und 118, um die Decodierer 120 und 122 zum Erzeugen des RA108-Signales zu veranlassen, siehe Fig. 6. Dieses Signal setzt die 3-Zustands-Inverter 104,106 und 108 instand, das abgerundete Wort D0-D2zu^erzeugen, siehe Fig. 5. Der Mikroprozessor überprüft das abgerundete Wort, um zu bestimmen, ob das IRQ-Signal in Abhängigkeit von einem INT-Signal erzeugt wurde, siehe F i g. 3 oben. Falls das abgerundete Wort anzeigt, daß das IRQ-Signal in Abhängigkeit vom INT-Signal nicht erzeugt wurde, so überprüft der Mikroprozessor^;» Markierungsbit im Zustandscoderegister, um zu bestimmen, ob das IRQ-Signal durch einen unechten Impuls auf Ml- oder M2-Leitung erzeugt wurde.

Wenn feststeht, daß das IRQ-Signal in Abhängigkeit vom INT-Signal erzeugt wurde, tritt der Mikroprozessor in das »Zeiw-Unterbrechungsprogramm ein. Die letzten vier Bits der Zähierketie 72 werden dann überprüft. Falls festgestellt wird, daß das IRQ-Signal in Abhängigkeit von einem echten Ml- oder M2-Impuls erzeugt wurde, so tritt der Mikroprozessor in das »Rolle^Unterbrechungsprogramm ein. Der »Drehung«-Zähler wird erhöht und die Zählerkette 72 und der »Hilfs«-Zähler werden abgetastet, falls der Drehungs-Zähler in der Stellung »1« oder »16« ist

Vor dem Verlassen irgendeines Unterbrechungsprogrammes adressiert der Mikroprozessor die Logikschaltungen 116 und 118, um die Decodierer 120 und 122 zum Erzeugung der WAlOO-, WAlOl- oder WA102-Signale zu veranlassen, siehe Fig. 6. Das WAIOO-Signal wird erzeugt, um das Flip-Flop 86 zu löschen, falls das IRQ-Signal in Abhängigkeit von einem M 1-Impuls erzeugt wurde. Das WAIOI-Signal wird erzeugt, um das Flip-Flop 112 zu löschen, falls das IRQ-Signal in Abhängigkeit von einem M2-Impuls erzeugt wurde. Das WA102-Signal wird erzeugt, um das Flip-Flop 102 zu löschen, falls das IRQ-Signal in Abhängigkeit von einem INT-Impuls erzeugt wurde. Danach ist die Unterbrechungsverbindungsschaltung 60 bereit, das nächste IRQ-Signal zum Mikroprozessor zu übertragen, um das nächste Unterbrechungsprogramm auszuführen.

Im folgenden werden die Anzeigedaten erörtert.

Die Anzeige 66 wird nach jeder Berechnung der Länge der auf der Abwickelrolle verbleibenden Bahn über die Schiene AO-A15 durch den Mikroprozessor adressiert. Die berechnete Länge der auf der RoHe verbleibenden Bahn wird über die Datenschiene D0-D7 an die Anzeige übertragen. Die Anzeige wandelt die Daten auf BCD-Format um, um die berechnete Länge in üblichen Dezimalwerten anzuzeigen. Für die Anzeige der BCD-Daten können übliche 7-Segment LD oder lichtemittierende Dioden verwendet werden.

Die Anzeige 66 kann auch eine getrennte Gruppe von LEDs zum Zwecke der Anzeige des Grades des von der Rolle abgewickelten Materials enthalten. Die Durchschnittsgeschwindigkeit der Änderung Δ der Länge der von der Rolle abgewickelten Bahn wird für jede Gruppe von 17 Umdrehungen der Rolle auf die vorher beschriebene Art berechnet. Die Durchschnittsgeschwindigkeit der Änderung A ist ein Index für die Dicke oder Qualität des Bahnmaterials. Je dicker das Bahnmaterial, um so größer ist die Durchschnittsgeschwindigkeit der Änderung A.

Eine Gruppe von Werten für Papierqualität kann im ROM 64 gespeichert und durch die Anzeige 66 dargestellt werden, basierend auf der berechneten Durchschnittsgeschwindigkeit der Änderung A. Nach jeder Berechnung der Durchschnittsgeschwindigkeit der Änderung vergleicht der Mikroprozessor den berechneten Wert mit einer Gruppe von Einstellungen für obere und untere Grenzen innerhalb des Programms. Jede Einstellung von oberen und unteren Grenzen bildet einen Bereich der Dicke, die einer Qualität des Bahnmaterials zugeordnet ist. Aufgrund der Ergebnisse des Vergleiches wird aus dem ROM ein bestimmter Wert einer Material- wie einer Papierqualität ausgelesen. Der Wert der Papierqualität wird über die Datenschiene D0-D7 an die Anzeige 66 übertragen.

Eiri Vorteil der Erfindung liegt darin, daß sie eine vollautomatische Überwachung des Pegels des Bahnmaterials auf de r Abwickelrolle bewirkt. Die Erfindung ist äußerst flexibel. Die Kapazität der Zählerkette kann erweitert werden, um sich den variierenden Rollengeschwindigkeiten und Codierimpulswiederholungsfrequenzen durch eine geringfügige Änderung des Programmes anzupassen. Es können ein oder mehrere Bytes des RAM benutzt werden, um die Anzahl der Zeiten zu zählen, an denen die Zählerkette überläuft. Die Berechnung der durchschnittlichen Änderung der Bahnlänge und der Länge des auf der Rolle verbleibenden Materials werden rasch und genau durchgeführt. Der modulare Systemaufbau erleichtert die Installation und Reperatur ganz erheblich,

Obwohl die Erfindung in Ausdrücken einer Abwickelrolle einer Materialbahn 20 und eines optischen Codierers dargestellt wurde, der durch die Ausgangswelle einer Einseitenmaschine angetrieben wird, sollte es klar sein, daß die Erfindung auch dazu verwendet werden kann, die Länge eines anderen Materials34 auf der Abwikkelspule 30 unter Verwendung des gleichen optischen Codierers zu bestimmen. Da jedoch das Material 34 an der Einseitenmaschine geriffelt oder gewellt wird, würde der optische Codierer die Länge dergeriffelten Bahn anzeigen, während die Rolle die ungeriffelte Bahn abwickelt. Die Ungleichheit zwischen den Mengen kann in einfacher Weise durch Verwendung eines Umwandlungsfaktors kompensiert werden, basierend auf dem Aufwikkclverhältnis an der Einseitenmaschine. Der Umwandlungsfaktor kann im ROM 64 gespeichert und mit den

Iräialten der Zählerkette 72 multipliziert werden, um eine Anzeige der verbleibenden Länge der nichtgeriffelten Bahn auf der Rolle 30 zu erzeugen.

Obwohl weiterhin die Erfindung in Ausdrücken einer Hardware-Zählerkette 72, allein oder in Kombination mit dem Software-Programm oder dem Hilfs-Zähler beschrieben wurde, ist es klar, daß die Zählerkette vollstän-S dig durch ein Software-Gegenstück ersetzt werden könnte. Somit könnte der RAM 62 dazu verwendet werden, die optischen Codierimpuise zu akkumulieren. ·

Der Teil des zu diesem Zwecke verwendeten RAM könnte periodisch überwacht und zurückgestellt werden, wie es oben in bezug auf die Hardware-Zählerkette beschrieben wurde. Durch den Übergang zu einem Software-Zähler können die Anzahl und die Kosten der Hardware-Komponenten verringert werden. Nichts desto weniger wird bevorzugt, eine Hardware-Zählerkette oder eine Kombination von Hardware und Software zu verwenden, um die optischen Codierimpulse zu zählen, da dadurch die Schnellste Systemempfindlichkeit erzeugt wird.

Obwohl weiterhin die Erfindung in Ausdrücken einer Laufrolle und einer Standrolle beschrieben wurde, ist es

klar, daß die Erfindung auch in Verbindung mit irgendeiner beliebigen Abwickelrolle ausgeführt werden kann.

Beispielsweise kann die Erfindung in Verbindung mit einer ersten AbwickelroUe aus Bahnmaterial und einer zweiten Rolle ausgeführt werden, die gleichzeitig mit dem Material gewickelt wird, das aus der ersten Rolle abgezogen wird.

Die vorliegende Erfindung kann in anderen speziellen Formen verwirklicht werden, ohne von der Idee oder wesentlichen Bestandteilen derselben abzuweichen; diese Idee wird insbesondere durch die Ansprüche zum Ausdruck gebracht.

Zusammenfassend bezieht sich die Erfindung auf eine Schaltung zum Steuern einer mit einer AbwickelroUe für eine ftjaterialbahn verbundenen Vorrichtung. Dabei erzeugt ein optischer Codierer eine Reihe von digitalen Impulsen als Funktion der Länge des Bahnmaterials, das pro Umdrehung einer Abwickelrolle abgewickelt wird. Ein Zähler zählt die Codierimpulse pro Umdrehung der Rolle. Die Zahlen der Codierimpulse werden über eine erste Gruppe von Umdrehungen der Rolle hinweg akkumuliert. Ein programmierter Mikroprozessor führt eine Basisberechnung 1. der durchschnittlichen Änderung der Anzahl der Impulse, die pro Umdrehung der Rolle erzeugt werden, und 2. der Länge der auf der Rolle verbleibenden Bahn nach der ersten Gruppe von Umdrehungen, durch. Danach wird die Basisberechnung der Bahnlänge bei jeder Urndrehung der Rollt angepaßt. Der Zähler kann aus einer adressierbaren Hardware-Zählerkette allein oder in Verbindung mit einem LeseVSchreib-Speicher bestehen, der die Anzahl der Zeiten zählt, an denen die Zählerkette überläuft.

Hierzu S Blatt Zeichnungen

E 10

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung (44) zum Feststellen der auf einer Abwickelrolle (16) verbleibenden Materialbahn (20),

mit einer Anzeigeeinrichtung für die auf der Abwickelrolle (16) verbliebene Bahnlänge,

mit einem Impulsgenerator (50) zur Erzeugung von Impulsen, welche der Zunahme der von der Abwickelrolle abgewickelten Bahnlänge entsprechen, und
mit einer Zähleinrichtung (52) für diese Impulse,