DE3533927A1

DE3533927A1 - Vorrichtung und verfahren zur steuerung von strickmaschinen

Info

Publication number: DE3533927A1
Application number: DE19853533927
Authority: DE
Inventors: Claus Dr.-Ing. DDR 9047 Karl-Marx-Stadt Hellwig; Ernst-Heinrich DDR 9072 Karl-Marx-Stadt Hempel; Peter Dr.-Ing. Kunath; Ulf DDR 9044 Karl-Marx-Stadt Rinckleb
Original assignee: VEB KOMBINAT TEXTIMA DDR 9010 KARL-MARX-STADT; Kombinat Textima VEB
Current assignee: Elite-Diamant Strickmaschinen & Co Kg 09117 GmbH
Priority date: 1984-12-27
Filing date: 1985-09-24
Publication date: 1986-07-10
Also published as: DD248615B1; CH671250A5; GB2169104A; GB8527441D0; DE3533927C2; US4649720A; GB2169104B; DD248615A1; JPS61167067A

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung von Strickmaschinen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung von Strickmaschinen mit feststehenden Nadelbetten und einer Vielzahl darüber in einer Richtung umlaufenden Strickschlitten, einer ortsfesten Zentralsteuerung und auf jedem Strickschlitten befindlicher Steuereinheit.

Aus der DD-PS 212 758 ist bereits eine Steuervorrichtung für Flachstrickmasehinen bekannt, welche ein ortsfestes sowie ein mit einem der Strickschlitten bewegtes, je einen Mikroprozessor und zugehörige Datenverarbeitungseinrichtungen aufweisendes Steuerteil besitzen. Beide Steuerteile arbeiten unabhängig voneinander, wobei vom ortsfesten Steuerteil die Daten für die ortsfesten Baugruppen der Strickmaschine, und vom bewegten Steuerteil die Daten zum mustergemäßen Stricken eines oder mehrerer Gestrickstücke gespeichert werden. Die Eingabe der Daten für das bewegte Steuerteil erfolgt dabei während, des Maschinenstillstandes von einem besonderen Leser oder vom orstfesten Steuerteil über Kabel.' Zur Befehlsübertragung für die mustergemäße Nadelauswahl und die Schlittenfunktionsbetätigung vom bewegten Steuerteil auf die Striokschlitten dienen flexible Kabel. Diese Lösung hat aber den Nachteil, daß die Datenübertragung auf das bewegte Steuerteil nur im Stillstand der Maschine erfolgen kann. Es ist keine Musterberichtigung oder -veränderung während des Maschinenlaufes möglich. Für das bewegte Steuerteil ist ein besonderer, nicht für den Strickvorgang einsetzbarer Schlitten erforderlich.

Weiterhin ist eine Steuervorrichtung für Flachstrickmaschinen mit umlaufenden StrickscKlitten, einer zentrisch zur Umlaufbahn der Strickschlitten angeordneten, sich synchron mit diesen dre-· henden Mikrorechnersteuerung und je einer auf den Strickschlitten befindlichen, über Schleppkabel mit dieser verbundenen Steuereinheit bekannt. Jeder Strickschlitten trägt dabei die Stellglieder zur Nadelauswahl und für die Schaltwerksfunktionen sowie Sensoren zur Nadeltaktgewinnung. Die Gesamtinformationen werden in der Mikrorechnersteuerung mit zentraler 'Verarbeitungseinheit, Ein- und Ausgabeeinheit, Speicher, Daten- und Adreßbus gespeichert.

Die Eingabe der Strickinformationen in die Mikrorechnersteuerung ist auch hier nur bei Stillstand der Maschine durch Anstecken eines Dateneingabegerätes .möglich, ebenfalls die Ansteuerung zentral zu betätigender Steuerelemente (z. B. Versatz, Warenabzug). Ungeklärt ist die gesamte, Frage der Betätigung des Bedienfeldes und einer differenzierten Fehleranzeige. Schließlich haben Schleppkabel den Nachteil, daß sie nur mit hohem Aufwand den Anforderungen der Datenübertragung entsprechend herstellbar sind. Durch die ständigen Längenänderungen beim Umlauf der Strickschlitten auf einer ovalen Bahn unterliegen sie einem hohen Verschleiß.

Schließlich wird in der DE-AS 2 658 588 noch eine Steuervorrichtung für Flachstrickmaschinen mit in einer Richtung umlau-, fenden Strickschlitten beschrieben, bei welcher von einem ortsfesten Sender die Muster- und Steuerimpulse auf die Strickschlitten übertragen werden. Jeder Strickschlitten ist deshalb mit einem Wandler zur Umwandlung der Musterbefehle in die entsprechende Datenform, einer Verarbeitungseinheit mit Mikroprozessor, einem Taktgeber zum Abgeben von Impulsen an die Verarbeitungseinheit im Nadeltakt, einem Speicher zum Speichern der Daten wenigstens einer Striokreihej einen Verstärker und einer Steuereinrichtung zum Steuern der Mädeln ausgerüstet. 2ür Übertragung der Informationen werden optische, akustische und elektromagnetische Elemente vorgeschlagen, beispielsweise ein Lichtstab,, ein Glasfaserbündel, ein Trägerfrequenzsender.

Diese Lösung zeigt aber nur die Möglichkeiten der Datenübertragung in einer Richtung auf, welche keine Fehlersicherung gewährleisten. Für die Übertragung von Fehlersignalen zur ortsfesten Steuerung insbesondere im Falle mehrerer umlaufender Strickschlitten sind nicht angegebene zusätzliche Mittel erforderlich. Durch Störungen und Verschmutzungen vor allem bei optischer und elektromagnetischer Datenübertragung wird deren Zuverlässigkeit beeinträchtigt.

Ziel der Erfindung ist die Erhöhung der Einsatzbereitschaft und Zuverlässigkeit von Flachstrickmaschinen mit umlaufendem Strickschlitten und Einzelnadelauswahl, die Einsparungen von nur mit hohem Aufwand herstellbaren Kabelmaterial und eine Senkung des manuellen Fertigungsaufwandes für die Herstellung der Steuervorrichtung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Musterübertragung auf die einzelnen Strickschlitten zu verbessern und außerdem eine schnelle detaillierte Fehlermeldung zu gewährleisten. Die Verteilung der Speicher- und Verarbeitungskapazität der Steuervorrichtung unter Berücksichtigung einer exakten Ansteuerung der Stellglieder für die Wadelbewegung entsprechend dem Nadeltakt für mehrere Stricksysteme und aller anfallenden Meldungen der Überwachungssysteme soll so gestaltet werden, daß alle erforderlichen Informationen kurzfristig zum richtigen Zeitpunkt auf einem minimalen Leitungssystem von der Zentraleinheit zu den einzelnen Strickschlitten und umgekehrt übertragbar sind. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die einzelnen Steuereinheiten der Stricksohlitten über eine serielle Schnittstelle von der Zentralsteuerung gespeist, über einen bitseriellen, aus einer Sendeleitung und einer Empfangsleitung bestehenden Bus miteinander verbunden sind, und daß dieser Bus weiterhin durch Hintereinanderschalten der Leitungsausgänge und Leitungseingänge der Steuereinheiten einen geschlossenen Ring bildende Bussteuerleitung aufweist. Der Mikroprozessor jeder Steuereinheit steht dabei über eine serielle, aus Leitungsempfänger und Leitungstreiber bestehende Schnittstelle, den Bus sowie eine

Schleifbahn rait der Zentralsteuerung in Wirkverbindung. Jeder Steuereinheit sind eine die gleichzeitige Abgabe von Sendedaten durch mehrere Steuereinheiten unterbindende Bussteuerschaltung, Fehlerüberwachungsschaltungen sowie ein die Abgabe von Sendeda— ten sperrender negierender Leitungsausgang, ein die Abgabe von Sendedaten gewährender nichtnegierender Leitungsausgang und ein Leitungseingang zugeordnet.

Der in die Bussteuerschaltung führende Leitungseingang einer beliebigen ersten Steuereinheit ist dabei mit dem negierenden Leitungsausgang der letzten Steuereinheit, und die Leitungseingänge aller anderen Steuereinheiten mit den nichtnegierenden Leitungsausgängen aller anderen Steuereinheiten zu einem geschlossenen Ring geschaltet.

Es ist aber nach einem v/eiteren Merkmal der Erfindung auch möglich, daß der in die Bussteuerschaltung führende Leitungseingang einer beliebigen ersten Steuereinheit im Falle einer geraden Anzahl von Steuereinheiten mit dem nichtnegierenden, und im Falle einer ungeraden Anzahl Steuereinheiten mit dem negierenden Leitungsausgang der letzten Steuereinheit, und die Leitungseingänge aller anderen Steuereinheiten mit den negierenden Leitungseingängen aller anderen Steuereinheiten zu einem geschlossenen Ring geschaltet sind.

Der aus der Sendeleitung, der Empfangsleitung und der Bussteuerleitung bestehende.bitserielle Bus kann vorteilhafterweise aus Lichtleitkabeln gebildet sein.

Das Verfahren zur Steuerung von Strickmaschinen mit in einer Richtung umlaufenden Strickschlitten ist dadurch gekennzeichnet, daß die Sendedaten, nämlich die Muster- und Kontrollinfarmationen, bitseriell von der ortsfesten Zentralsteuerung für die einzelnen Strickschlitten über eine Empfangsleitung und den jeweiligen Leitungsempfänger nacheinander an die Steuereinheiten übertragen und dort von den jeweiligen Datenspeichern gespeichert werden, wobei die Kontrollinformationen zunächst hinsichtlich Übertragungsfehlern ausgewertet und nachfolgend auf der Sendeleitung quittiert werden und im Fehlerfall die gesamte Übertragung wiederholt wird. Bei sonstigen auftretenden Fehlern erfolgt die Zustande- und Fehlermeldung, insbesondere der auf den Strickschlitten befindlichen Sensoren, ebenfalls über diese Sendelei—

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tung, welche dann den Stillstand der Maschine auslöst. Zum Ausschließen einer gleichzeitigen Signalabgabe durch mehrere Steuereinheiten auf der Sendeleitung erhält jede Steuereinheit nur dann eine Sendeerlaubnis, wenn die vorhergehende Steuereinheit diese über den Leitungseingang erteilt, eine Sendeforderung vom Mikroprozessor vorliegt und im Ergebnis daraus eine Sendefreigabe erfolgt ist. Im Falle einer eigenen Sendeforderung wird durch die jeweilige Bussteuerschaltung ein Durchschalten der Sendeerlaubnis vom Leitungseingang zum negierenden bzw. nichtnegierenden Leitungsausgang gesperrt.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert v/erden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1: die Anordnung der Zentralsteuerung und Steuereinheiten auf der Strickmaschine

Fig. 2: die Steuerungshierarchie mit den Datenübertragungswegen Fig. 3: eine Steuereinheit mit Bussteuerschaltung

Die Flachstrickmaschine mit zwei hintereinander angeordneten Nadelbettenpaaren und in einer Richtung umlaufenden Strickschlitten ist mit einer stationären Zentralsteuerung 1 und auf jedem Strickschlitten mit einer Steuereinheit 4 ausgerüstet. Die Zentralsteuerung 1 enthält, über eine Ein- und Ausgabeeinheit 13 eingegeben, im Speicher eines Mikrorechners 10 die Steuer- und Musterinformation für das zu produzierende Gestrick. Die Kommunikation der Zentralsteuerung 1 mit dem Bediener erfolgt über eine Bedien- und Anzeigeeinheit 12. Weiterhin ist die Zentralsteuerung 1 mit Signalausgängen 14 zur Ansteuerung ortsfester Stellglieder, Motoren, Schütze usw. sowie mit Signaleingängen 15 von ortsfesten Schaltern, Sensoren, Meßwertgebern versehen. Über diese Signalaus- und Signaleingänge 14; 15 werden die orstfesten Teile der Strickmaschine gesteuert, beispielsweise der Nadelbettenversatz und der Gestrickabzug und auch überwacht. Die Ausgabe der Steuer- und Musterinformationen von der Zentralsteuerung 1 auf die einzelnen Steuereinheiten 4 erfolgt über eine serielle duplexfähige Schnittstelle 11, eine Schleifbahn 2 und an jeder Steuereinheit 4 befindliche Schleifkontakte 20. Die Informationen erhält jede Steuer-

BAD ORIGINAL

einheit 4 vor dem Strickschlittenumlauf jeweils für eine Gestrickreihe. Sie enthalten,beispielsweise die Signale zur Ansteuerung von auf den Strickschlitten befindlichen Stellgliedern für die mustergemäße Einzelnadelauswahl über die gesamte Arbeitsbreite, für den Fadenführerwechsel, die Schloßsteuerung, die Gestrick- und Fadenüberwachung einschließlich Kontrollinformationen zur Fehlererkennung. Zur Erhöhung der Zuverlässigkeit dieser Übertragungen werden die Signale der Schleifkontakte 20 auf einem aus einer Sendeleitung 30 und einer Empfangsleitung 31 bestehenden seriellen Bus 3 zusammengefaßt, der von Strickschlitten zu Strickschlitten flexibel verdrahtet ist.

In jeder Steuereinheit 4 werden die über die Empfangsleitung eingehenden Daten einem Leitungsempfänger 42, und anschließend dem seriellen Eingang eines Mikroprozessors 40 zugeführt. Hier erfolgt zunächst eine Auswertung der Kontrollinformationen und eine Quittung über den Datenempfang. Liegt eine negative Quittung vor, wird die Übertragung wiederholt. Durch den Mikroprozessor 40 werden die Empfangsdaten nun entsprechend dem im Programmspeicher 44 vorgegebenen Programm im Datenspeicher 45 abgelegt und entsprechend dem vom Taktgeber 47 zur Nadelsynchronisation kommenden Takt den Verstärkern 46 für die einzelnen Stellglieder beispielsweise zur Nadelauswahl zur Verfügung gestellt. Der zur obengenannten Quittungsgabe dienende Rückkanal wird aus dem seriellen Ausgang des Mikroprozessors 40, einem busfähigen Leitungstreiber 41, der Sendeleitung 30, der zugehörigen Schleifbahn 2, den Schleifkontakten 20 und dem Eingang der seriellen Schnittstelle 11 gebildet. Er dient außerdem zur Übertragung von Zustande- und Fehlermeldungen, die im wesentlichen durch Signale von Schaltern und Sensoren an der Fehlerüberwachungsschaltung ausgelöst werden.

Um Kollisionen auf der Sendeleitung 30 zu vermeiden, beispielsweise Signalüberlagerungen, gehört zu jeder Steuereinheit 4 eine Bussteuerschaltung 43- Diese Bussteuer.schaltung 43 ist mit dem vorhergehenden und dem nachfolgenden Strickschlitten über Bussteuerleitungen 32 verbunden. Die Bussteuerleitungen 32 bilden durch Hintereinanderschalten der Leitungsausgänge 433; 434 und

Leitungseingänge 431 der Steuereinheiten 4 (Fig.'2) einen geschlossenen Ring. Es wird auf Sendeforderungen 430 hin von den Bussteuerschaltungen 43 nur einer Steuereinheit 4 die Senderfreigabe 432 zur Datenübertragung erteilt. Voraussetzung für die Freigabe von Sendesignalen ist neben der Sendeerlaubnis durch die Bussteuersehaltung 43 der vorhergehenden Steuereinheit 4 eine bereits anliegende Sendeforderung 430 aus dem Mikroprozessor 40. Über den nichtnegierenden Leitungsausgang 434 ist dann die Abgabe weiterer Signale von anderen Steuereinheiten 4 blök— kiert.

Liegt keine eigene Sendeforderung 430 des Mikroprozessors 40 vor, also nach Abschluß der Quittungsgabe, der Fehler- und/oder Zustandsmeldung an die Zentralsteuerung 1, wird durch die Bussteuerschaltung 43 über den nichtnegierenden Leitungsausgang 434 der nächstfolgenden Steuereinheit 4 dieSendeerlaubnis erteilt. Der nichtnegierende Leitungsausgang 434 dient also je nach dem Signalzustand dem Blockieren oder Weiterleiten der Sendeerlaubnis.

Der Leitungseingang 431 einer beliebigen ersten Steuereinheit ist im Unterschied zu den Leitungseingängen 431 aller anderen Steuereinheiten 4 mit' dem negierenden Leitungsausgang 433 der letzten Steuereinheit 4 verbunden. Dies deshalb, da nach Durchlaufen der Sendeerlaubnis durch die im Ring geschalteten Steuereinheiten 4 durch den umgekehrten Signalzustand ein Sendeverbot für den Leitungseingang 431 anliegen muß. Damit wird für alle zwischen der ersten und der letzten·Steuereinheit 4 befindlichen Leitungseingänge 431 zeitlich nacheinander die Sendeerlaubnis zurückgenommen. Da der negierende Leitungsausgang 433 der letzten Steuereinheit 4 den Signalzustand wieder umkehrt, liegt am Leitungseingang 431 der ersten Steuereinheit 4 erneut eine Sendeerlaubnis vor und durchläuft nacheinander die einzelnen Bussteuerschaltungen 43 der Steuereinheiten 4, bis an einer Steuereinheit 4 eine Sendeforderung vorliegt. Dieser Vorgang wiederholt sich ständig.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform (nicht dargestellt) sind der in die Bussteuersohaltung 43 führende Leitu'ngseingang 431 einer beliebigen ersten Steuereinheit 4 im Falle- einer geraden Anzahl von Steuereinheiten 4 auf der Strickmaschine mit dem nichtnegierenden, und im Falle einer ungeraden Anzahl Steuereinheiten mit dem negierenden Leitungsausgang 434; 433 der letzten Steuereinheit 4_? und die Leitungseingänge 431 aller anderen Steuereinheiten 4 mit den negierenden Leitungsausgängen 433 aller anderen Steuereinheiten 4 zum erwähnten geschlossenen Ring geschaltet.

Es ist ohne weiteres möglich, den aus den.Sende-, Empfangs- und Bussteuerleitungen 30; 31; 32 bestehenden bitseriellen Bus 3 als Lichtleitkabel auszubilden. Diesen wären dann besondere Mittel zur Signalverzweigung und —verknüpfung zuzuordnen sowie außerdem Mittel zur Umwandlung der elektrischen Signale in Lichtsignale und umgekehrt.

Leerseite -

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Steuerung von Strickmaschinen mit feststehenden Nadelbetten und einer Vielzahl darüber in einer Richtung umlaufender Strickschlitten, einer ortsfesten Zentralsteuerung und auf federn Strickschlitten befindlichen Steuereinheit mit Mikroprozessor j Speicher, Taktgeber, Verstärker und Steuerschaltung zur'Betätigung der Nadelauswahlelemente, ' wobei die Datenübertragung von der Zentralsteuerung auf die Steuereinheiten über eine Schleifbahn und Schleifkontakte, erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Steuereinheiten (4) über eine serielle Schnittstelle (11) von der. Zentralsteuerung (1) gespeist, über einen bitseriellen, aus einer Sendeleitung (30) und einer Empfangsleitung (31) bestehenden Bus-(3) miteinander verbunden sind, und daß dieser. Bus (3) weiterhin durch Hintereinanderschalten der Leitungsausgänge (433> 434) und Leitungseingänge (431) der Steuereinheiten (4) einen geschlossenen Ring bildende Bussteuerleitun— gen (32) aufweist. ,

2. Vorrichtung zur Steuerung von Strickmaschinen nach Anspruch!, f dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor (40) jeder Steuereinheit (4) über eine serielle, aus Leitungsempfänger

(42) und Leitungstreiber (41) bestehende Schnittstelle, den Bus (3) sowie der Schleifbahn (2) mit der Zentralsteuerung (1) in Wirkverbindung steht, und jeder Steuereinheit (4) eine ■ ■ die gleichzeitige Abgabe von Sendedaten durch mehrere Steuereinheiten (4) unterbindende Bussteuerschaltung (43), Pehlerüberwachungsschaltungen (48) sowie ein die Abgabe von Sendedaten sperrender negierender Leitungsausgang (433), ein die Abgabe von Sendedaten gewährender nichtnegierender Leitungsausgang (434) und ein Leitungseingang (431) zugeordnet ist.

3. Vorrichtung zur Steuerung von Strickmaschinen nach Anspruch

.1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in die Bussteuer— schaltung (43) führende Leitungseingang (431) einer belie-

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bigen ersten Steuereinheit (4) mit dem negierenden Leitungsausgang (433) der letzten Steuereinheit (4), und die Leitungseingänge (431) aller anderen Steuereinheiten (4) mit den nichtnegierenden Leitungsausgängen (434) aller anderen Steuereinheiten (4) zu einem geschlossenen Ring geschaltet sind.

4. Vorrichtung zur Steuerung von Strickmaschinen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in die Bussteuerschaltung (43) führende Leitungseingang (431) einer beliebigen ersten Steuereinheit (4) im Falle einer-geraden Anzahl von Steuereinheiten (4) mit dem nichtnegierenden und im Falle einer ungeraden Anzahl Steuereinheiten (4) mit dem negierenden Leitungsausgang (434; 433) der letzten Steuereinheit (4), und die Leitungseingänge (431) aller anderen Steuereinheiten (4) mit den negierenden Leitungsausgängen (433) aller anderen Steuereinheiten (4) zu einem geschlossenen Ring geschaltet sind.

5. Vorrichtung zur Steuerung von Strickmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß: der aus der Sendeleitung (30),

" der Empfangsleitung (31) und der Bussteuerleitung (32) bestehende bitserielle Bus (3) aus Lichtleitkabeln gebildet wird.

6. Verfahren zur Steuerung von Strickmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendedaten, nämlich die Muster— und Kontrollinformationen, bitseriell von der ortsfesten Zentralsteuerung (1) für die einzelnen Strickschlitten über eine Empfangsleitung (31) und den jeweiligen Leitungsempfänger (42) nacheinander an die Steuereinheiten (4) übertragen und dort von den jeweiligen Datenspeichern (45) gespeichert werden, wobei die Kontrollinformationen zunächst hinsichtlich Übertragungsfehlern ausgewertet und auf der Sendeleitung (30) quittiert werden, und im Fehlerfall die gesamte Übertragung wiederholt wird, und daß bei sonstigen auftretenden Fehlern die Zustands- und Fehlermeldung, insbesondere

der auf den Strickschlitten befindlichen Sensoren, ebenfalls über die Sendeleitung (30) erfolgt, welche den Stillstand der Maschine auslöst. ^v

7. Verfahren zur Steuerung von Strickmaschinen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausschließen einer gleichzeitigen Signalabgabe durch mehrere Steuereinheiten (4) auf der Sendeleitung (30) jede Steuereinheit (4) nur dann eine Sendeerlaubnis erhäl-t, wenn die vorhergehende Steuereinheit (4) diese über den Leitungseingang (431) erteilt, eine Sendeforderung (430) vom Mikroprozessor (40) vorliegt und im Ergebnis daraus über die Bussteuerschaltung (43) eine Senderfrei- . gäbe (432) erfolgt. ■

8. Verfahren zur Steuerung von Strickmaschinen nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Bussteuerschaltung (43) im Falle einer eigenen Sendeforderung (430) ein Durchschalten der Sendeerläubnis vom Leitungseingang-(431) zum negierenden bzw. niehtnegierenden Leitungsausgang (433; 434) sperrt.