DE3141220C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Überwachungs- und Anzeigeschaltung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Schaltung ist aus der DE-OS 14 49 043 bekannt.

In der bekannten Schaltung sind die Wandlerelemente matrixartig miteinander verschaltet und liefern jeweils bei Feststellung eines individuell überwachten Ereignisses ein Ereignis-Eingangssignal über eine gemeinsame Signalleitung an eine Überwachungseinrichtung, die eine Abfrageeinrichtung aufweist, die mit Hilfe von Steuersignalen den Wandlerelementen individuell zugeordnete Wandlerschaltungen abfragen, um von diesen Information zu erhalten, mit deren Hilfe eine Zuordnung des über die gemeinsame Signalleitung empfangenen Ereignissignals zu dem betreffenden Wandlerelement ermöglicht wird. Diese Abfrage der Wandlerschaltungen erfolgt über individuelle Abfrageleitungen. Diese Schaltung erfordert somit eine der Anzahl der Wandlerelemente entsprechenden Anzahl von Abfrageleitungen.

Aus der DE-OS 24 01 555 ist eine Vorrichtung zur Überwachung industrieller Anlagen bekannt, bei der eine Vielzahl von Wandlerelementen in Form elektrischer Kontakte mit einer gemeinsamen Eingangsschaltung verbunden sind. Dabei sind die Kontakte in einer Matrix zusammengeschaltet, die systembedingt eine Vielzahl von Anschlußleitungen benötigt, um eine Lokalisierung eines durch ein Ereignis in die Schließstellung gebrachten Kontaktes zu ermöglichen.

Bei Überwachungsschaltungen der vorgenannten Art ist somit eine sehr umfangreiche Verdrahtung erforderlich, die solche Schaltungen kostspielig, störanfällig und kompliziert machen.

Dies trifft insbesondere bei Fadenüberwachungsanlagen für Textilmaschinen, wie Spinnmaschinen, Webstühle, Texturiermaschinen und dgl. zu, wo eine sehr große Anzahl von Fäden überwacht werden muß. Bei manchen Maschinen sind dies hundert Fäden oder mehr. Eine entsprechend umfangreiche Verdrahtung läßt sich darüber hinaus aus Platzgründen häufig oder nur sehr schwierig unterbringen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung der eingangs genannten Art anzugeben, die nur einen minimalen Verdrahtungsaufwand erfordert und unschwierig zur Anpassung an die jeweiligen Erfordernisse erweiter- oder verkleinerbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung ermöglicht den Einsatz einer großen Zahl von Wandlern unabhängig von der damit verbundenen Verdrahtung. Die Anzahl der Wandler kann beliebig sein. Die Lokalisierung eines Wandlers, der ein Ereignis festgestellt hat, ist mit Hilfe eines einfachen Zählvorgangs möglich, was nur eine relativ einfache Auswertungs- und Anzeigeeinrichtung erfordert. Die Erfindung ist somit besonders für Fadenüberwachungssysteme zur Beobachtung systematischer Fehler als Ergebnis der Garnqualität, der Abnutzung, der falschen Justierung und dgl. von Interesse, aber auch überall dort einsetzbar, wo mit Hilfe einer Vielzahl von Wandlern an einer entsprechenden Vielzahl von Orten Überwachungsaufgaben ausgeführt werden und eine Lokalisierung eines mit einem Wandler festgestellten Ereignisses ermöglicht werden soll.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die den Wandler zugeordneten Wandlerschaltungen Ereignis-Ausgangssignale zwar an eine gemeinsame Signalleitung abgeben, dennoch aber, in Serie geschaltet, einander in einer vorbestimmten, zur Auswerte- und Anzeigeeinrichtung führenden Richtung Steuersignale zuführen, die der Auswerte- und Anzeigeeinrichtung eine Lokalisierung derjenigen Wandlerschaltung ermöglichen, von der das eigentliche Ereignissignal stammt.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Fadenfühlers mit einer erfindungsgemäßen Schaltung gemäß einer Ausführungsform,

Fig. 2 ein Schaltbild eines Aufbaus mit ICs einer erfindungsgemäßen Schaltung und

Fig. 3 ein Schaltbild einer Ausführungsform einer Auswerte- und Anzeigevorrichtung in einer Schaltung nach der Erfindung.

Eine erfindungsgemäße Schaltung ist bei praktisch allen Überwachungsanlagen einsetzbar, wo es wünschenswert ist festzustellen, welcher einer Vielzahl von Wandlern ein Signal abgibt. Das nachstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung ist jedoch insbesondere in Verbindung mit einer Vielfadenüberwachung gedacht; dieses bevorzugte Ausführungsbeispiel wird nachstehend näher beschrieben.

Fig. 1 veranschaulicht ein Blockschaltbild einer Wandlerschaltung W und einen Impulsplan einer Ausführungsform der Erfindung, durch die ein Faden einer Spinnmaschine, eines Webstuhls, einer Texturiermaschine od. dgl. überwacht werden soll. Bei einer derartigen Maschine ist für jeden Faden eine vollständige Einrichtung gemäß Fig. 1 vorgesehen.

Die Wandlerschaltung ist mit einem Fadenfühler 1 als Wandlerelement verbunden, der auf piezoelektrischer Basis arbeitet und auf Fadenbewegungen mit einer Geschwindigkeit von 30 m/min und mehr anspricht. Das bei der Fadenbewegung mit der obengenannten Geschwindigkeit erzeugte Signal wird einem Verstärker 2 und außerdem einer Detektorschaltung 3 zugeführt. Diese besitzt einen Funktionsschalter 4, über den sie zwischen einem ersten Zustand, in dem sie ein Signal nach Aufhören des Signals vom Fadenfühler abgibt, und einem zweiten Zustand, in dem sie ein Signal beim Auftreten eines Signals vom Fadenfühler 1 abgibt, umgeschaltet werden kann. In manchen Fällen ist es wünschenswert, daß ein Fadenbruch abgefühlt wird, in anderen Fällen, daß das Auftreten einer Fadenbewegung festgestellt wird. In der veranschaulichten offenen Stellung des Schalters 4 gibt die Detektorschaltung ein Signal bei Aufhören des Singals von dem Fadenfühler 1 ab.

Die Detektorschaltung 3 ist mit einer monostabilen Kippstufe 5 unter Zwischenschaltung einer Diode D 1 und eines Kondensators C 3 gekoppelt. Die Detektorschaltung 3 steht ferner mit einem Impuls-Ausgang 6 in Verbindung. Dieser Impuls-Ausgang 6 ist ferner mit dem Verbindungspunkt von Diode D 1 und Kondensator C 3 verbunden. Die monostabile Kippstufe 5 besitzt einen Transistor T 2 und kann ansonsten von üblicher Bauart sein. Die monostabile Kippstufe 5 besitzt ferner einen Steuersignaleingang 7 und einen Steuersignalausgangsanschluß 8′. Ein Kondensator C 1 liegt zwischen diesem Anschluß 8′ der monostabilen Kippstufe 5 und einem Steuersignalausgang 8, wobei der Verbindungspunkt zwischen der monostabilen Kippstufe 5 und dem Kondensator C 1 mit einem Transistor T 1 unter Zwischenschaltung zweier in Reihe geschalteter Widerstände R 1 und R 2 gekoppelt ist. Der Transistor T 1 liegt unter Zwischenschaltung einer Zenerdiode D 2 am Impuls-Ausgang 6 und unter Zwischenschaltung einer Leitung 9 am Transistor T 2 der monostabilen Kippstufe 5. Der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen R 1 und R 2 ist an die monostabile Kippstufe 5 angeschaltet sowie an einen Kondensator C 2, dessen anderer Anschluß mit Erde oder einem Null-Bezugspotential verbunden ist. Die Einrichtung nach Fig. 1 wird mit einer Spannung von +12 V über einen Eingang 10 und mit einem Null-Bezugspotential am Eingang 11 versorgt. Über eine weitere Leitung 12 zum Verstärker 2 läßt sich dessen Empfindlichkeit einstellen.

Ein Signal vom Fadenfühler 1 wird im Verstärker 2 verstärkt und der Detektorschaltung 3 zugeführt. Da diese mit dem Funktionsschalter 4 ausgestattet ist und dieser sich in der gezeigten offenen Stellung befindet, gibt die Detektorschaltung 3 bei Aufhören des Signals vom Fadenfühler 1 ein Signal A einerseits an die Diode D 1 und andererseits an den Impuls-Ausgang 6 ab. Das Signal A ist im einzelnen aus dem Impulsplan ersichtlich und es besitzt eine Spannung von +12 Volt. Das Signal A dauert so lange, bis von einer in Fig. 3 ausführlicher veranschaulichten zentralen Überwachungseinheit eine Rückstellung erfolgt. Der Zweck des Signals kann es sein, die Maschine beim Auftreten eines Bruchs des Fadens anzuhalten, der auf den Fadenfühler 1 wirkt. Das Signal A läuft ferner zu der monostabilen Kippstufe 5, die durch das Signal A, das sogenannte Fehlersignal, getriggert wird. Hierdurch schaltet die monostabile Kippstufe 5 derart um, daß sie ein Signal B an den Ausgang 8 über den Kondensator C 1 abgibt. Der Fachmann erkennt aus dem Impulsplan, daß das Signal B ein positives Signal ist. Der Transistor T 2 in der monostabilen Kippstufe 5 ist ursprünglich gesperrt. Der Kondensator C 2 wird über den Widerstand R 1 durch das Signal B aufgeladen, und wenn die Spannung am Kondensator C 2 einen vorbestimmten Wert erreicht hat, wird der Transistor T 2 leitend, wodurch auch der Transistor T 1 leitend wird und bewirkt, daß der Kondensator C 2 über den Widerstand R 2 entladen wird. Dies hat zur Folge, daß über die Zenerdiode D 2 der Pegel des Signals A am Impuls-Ausgang 6 verringert wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Pegel um etwa 6 Volt erniedrigt, was einem negativen Zählimpuls am Impuls-Ausgang 6 entspricht. Im Impulsplan ist das Impuls-Signal C mit mehreren solcher Zählimpulse gezeigt.

In einem Überwachungssystem sind mehrere Wandlerschaltungen gemäß Fig. 1 in einer offenen Kette derart miteinander verbunden, daß alle Impuls-Ausgänge 6 mit einer Signalleitung verbunden sind, daß der Ausgang 8 einer Wandlerschaltung zu dem Steuersignaleingang der in der offenen Kette unmittelbar nachfolgenden Wandlerschaltung führt, während ihr Steuersignaleingang 7 mit dem Steuersignalausgang der unmittelbar vorhergehenden Wandlerschaltung gekoppelt ist. Die Versorgungseingänge 10 und 11 sowie die Empfindlichkeitseinstelleitungen 12 sind ebenfalls parallel geschaltet.

Das Signal B am Steuersignalausgang 8 wird somit dem Steuersignaleingang 7 der unmittelbar nachfolgenden monostabilen Kippstufe 5 zugeführt. Diese wird durch den Zählimpuls getriggert und gibt an ihrem Ausgang 8 ein Signal (B) ab, das identisch jedoch zeitverschoben gegenüber dem Signal B der ihr vorangehenden Wandlerschaltung ist. Dieses Signal (B) erzeugt einen zweiten Zählimpuls im Impuls-Signal C. Die unmittelbar folgende Wandlerschaltung in der Kette erzeugt den dritten Zählimpuls im Impuls-Signal C.

Auf diese Weise erzeugt jede Wandlerschaltung die in der Kette hinter derjenigen liegt, deren Detektor 3 ein Signal A abgegeben hat, einen Zählimpuls im Impuls-Signal C. Sobald der Zählimpuls erzeugt wurde, fällt das Signal B an der betreffenden Wandlerschaltung ab, was in einem negativen Impuls am Steuersignalausgang 8 resultiert, der bewirkt, daß die monostabile Kippstufe 5 der nachfolgenden Wandlerschaltung getriggert wird und ein positives Impuls-Signal erzeugt. Wenn das Steuersignal am Ausgang 8 die letzte monostabile Kippstufe, d. h. die letzte Wandlerschaltung in der Kette durchlaufen hat, wird es der Zentraleinheit zugeführt, die einen Aufbau gemäß Fig. 3 haben kann. Der Steuersignalausgang 8 der letzten Wandlerschaltung steht mit dem Eingang 13 der Zentraleinheit in Verbindung, während die Impuls-Ausgänge 6 mit dem Eingang 14 und die Versorgungsspannung mit dem Eingang 15 für die Null-Bezugsspannung und dem Eingang 16 für +12 Volt gekoppelt sind. Im vorliegenden Fall arbeitet die Zentraleinheit in Fig. 3 um einerseits auf das Impuls-Signal C durch Schalten des Relais 17 richtig zu reagieren, das mittels dieses Impuls-Signals C die lichtemittierende Diode 18 erregt und, falls erwünscht, die Maschine zum Anhalten bringt. Auch zählt die Zentraleinheit in Fig. 3 die Zählimpulse im Impulssignal C, worauf die Anzahl der Zählimpulse mittels der Ziffernanzeige 19 A, 19 B angezeigt wird.

Fig. 2 veranschaulicht den Aufbau einer erfindungsgemäßen Einrichtung nach Fig. 1 unter Verwendung sogenannter IC-Schaltungen. Die in Fig. 2 gezeigte Schaltung besitzt einen Verstärker und einen Detektor vom Typ 2632A. Die monostabile Kippstufe 5 besteht aus einer IC-Schaltung vom Typ 555. Ist eine zentrale Verstärkungssteuerung oder Empfindlichkeitseinstellung gewünscht, dann wird die Leitung 12 der Fig. 1 am Punkt 20 angeschlossen. Besitzt die Schaltungsanordnung einen Funktionsschalter 4, dann wird dieser mit dem Eingang 10 der Schaltung 2632A verbunden. Sonst ist die Schaltungsanordnung nach Fig. 2 in der gleichen Weise geschaltet, wie die in Fig. 1 veranschaulichte Einrichtung.

Mit der vorliegenden Erfindung gelingt es somit Fadenüberwachungssysteme zur gleichzeitigen Überwachung von mehreren hundert Fäden aufzubauen.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ermöglicht auch ein äußerst einfaches Prüfen dahingehend, ob alle Wandler in dem System aktiviert sind und wieviele Wandler in dem System eingesetzt sind. Hierzu wird einfach ein Steuersignal der ersten Wandlerschaltung in der Kette am Eingang 7 zugeführt, worauf sich eine Anzahl von Zählimpulsen ergibt, die der Anzahl der Wandlerschaltungen entspricht. Der Zähler in der in Fig. 3 veranschaulichten Zentraleinheit kann durch einen Rechner ersetzt oder durch einen Rechner oder eine andere Einrichtung zur Verarbeitung des Impuls-Signals C ergänzt werden und zwar für statistische Zwecke und für die laufende Feststellung der Anzahl der Fadenbrüche und möglicherweise auch um festzustellen, welcher Faden bzw. welche Fäden am häufigsten brechen.

Claims (4)

1. Überwachungs- und Anzeigeschaltung, enthaltend eine Vielzahl von Wandlerelementen, die jeweils bei Feststellung eines zu überwachenden Ereignisses ein Ereigniseingangssignal abgeben und denen jeweils eine Wandlerschaltung zugeordnet ist, die einen mit dem zugehörigen Wandlerelement verbundenen Ereignissignal-Eingangsanschluß, einen Ereignissignal-Ausgangsanschluß, einen Steuersignal-Eingangsanschluß und einen Steuersignal-Ausgangsanschluß aufweist, von denen der Ereignissignal-Ausgangsanschluß ein Ereignis- Ausgangssignal abgibt, wenn an der Wandlerschaltung ein Ereignis-Eingangssignal anliegt, oder die Zuführung eines Steuersignals zum Steuersignal-Eingangsanschluß die Abgabe eines Steuersignals am Steuersignal- Ausgangsanschluß bewirkt, das für die Identifizierung jener Wandlerschaltung herangezogen wird, deren zugeordnetes Wandlerelement ein Ereignis festgestellt hat, wobei die Ereignissignal-Ausgangsanschlüsse aller Wandlerschaltungen an eine gemeinsame, mit einer Auswerte- und Anzeigeeinrichtung verbundene Signalleitung angeschlossen sind, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) die Vielzahl der Wandlerschaltungen (W) ist in einer offenen, einenends mit der Auswerte- und Anzeigeeinrichtung (Fig. 3, Eingänge 13, 14) verbundenen Kette derart hintereinandergeschaltet, daß der Steuersignal-Ausgangsanschluß (8) einer Wandlerschaltung (W _x ) mit dem Steuersignal-Eingangsanschluß (7) der in der Kette jeweils nachfolgenden Wandlerschaltung (W _x + 1) verbunden ist, der Steuersignal- Ausgangsanschluß (8) der letzten Wandlerschaltung jedoch mit der Auswerte- und Anzeigeeinrichtung (Eingang 13) verbunden ist;
• b) die Wandlerschaltungen (W) sind jeweils derart eingerichtet, daß sie auch dann ein Steuersignal (B) am Steuersignal-Ausgangsanschluß (8) abgeben, wenn das zugeordnete Wandlerelement (1) ein Ereignis- Eingangssignal (A) liefert, und sie auf Empfang eines Steuersignals (B) das Ereignis-Ausgangssignal (C) auf der gemeinsamen Signalleitung (zum Eingang 14) jeweils einer Änderung unterwerfen;
• c) die Auswerte- und Anzeigeeinrichtung enthält eine Zähleinrichtung, mit der die Anzahl der Änderungen in dem Signal (C) auf der gemeinsamen Signalleitung (zum Eingang 14) gezählt wird.

2. Schaltung anch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wandlerschaltung (W _x ) eine monostabile Kippstufe (5) enthält, die sowohl von dem Ereignis-Eingangs-Signal (A) des zugehörigen Wandlerelements (1) als auch von dem Steuersignal (B), das von der in der Kette vorangehenden Wandlerschaltung (W _x - 1) abgegeben wird, triggerbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die monostabile Kippstufe (5) einer Wandlerschaltung (W _x ) einen ersten Eingang, der mit dem zugeordneten Wandlerelement (1) verbunden ist, einen zweiten Eingang (7), der mit dem Steuersignal-Ausgangsanschluß (8) der in der Kette unmittelbar vorangehenden Wandlerschaltung (W _x - 1) verbunden ist, einen ersten Ausgang (6), der mit der gemeinsamen Signalleitung (zum Eingang 14) verbunden ist, und einen zweiten Ausgang (8), der mit dem Steuersignal-Eingangsanschluß (7) der in der Kette unmittelbar nachfolgenden Wandlerschaltung (W _x + 1) bzw. - bei der letzten Wandlerschaltung der Kette - mit der Auswerte- und Anzeigeeinrichtung (Eingang 15) verbunden ist, enthält.

4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wandlerschaltung (W) eine zwischen den Ausgangsanschlüssen (6, 8) der monostabilen Kippschaltung (5) angeordnete Schaltung (R₁, R₂, C₂, T₁, D₂) enthält, die als die Änderungen im Ereignis- Ausgangssignal (C) einen Zählimpuls in Abhängigkeit vom Anliegen eines Steuersignals (B) am zweiten Eingang (7) der monostabilen Kippstufe (5) erzeugt.