DE4202275C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Datenübertragung zwischen einer bewegten oder ortsfesten Zentraleinheit und mindestens einem weiteren bewegten Objekt - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Datenübertragung zwischen einer bewegten oder ortsfesten Zentraleinheit und mindestens einem weiteren bewegten ObjektInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Signalübertragung zwi
schen einer bewegten oder ortsfesten Zentraleinheit und minde
stens einem weiteren bewegten Objekt, insbesondere einer automa
tischen Fadenansetzvorrichtung für Ringspinnmaschinen,
sowie eine Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens.
Bei Spinnereimaschinen und hier insbesondere bei Ringspinnma
schinen mit einer Vielzahl von Arbeitsstellen wurde in jüngerer
Zeit der Vorgang des Fadenansetzens nach einem Fadenbruch auto
matisiert. Hierzu patrouilliert eine üblicherweise auf Schienen
laufende automatische Fadenansetzvorrichtung um die Maschine,
die eine räumliche Ausdehnung von bis zu 60 m und mehr erreichen
kann. Wird entweder durch die Fadenansetzvorrichtung selbst oder
durch an der Spinnereimaschine angeordnete Detektoren ein Faden
bruch an einer bestimmten Arbeitsstelle festgestellt, so wird
die Fadenansetzvorrichtung, falls sie sich nicht bereits dort
befindet, an die entsprechende Stelle bewegt und setzt den Faden
erneut an. Dabei kann nach einer vorbestimmten Anzahl von ver
geblichen Versuchen ein Bedienerrufsignal erzeugt werden.
Zur Gewinnung von Statistiken, beispielsweise über die Fehler
häufigkeit einzelner Arbeitsstellen, können die hierzu benötig
ten Daten von der Fadenansetzvorrichtung an eine zentrale Ma
schinensteuerung übertragen und im Sinne einer üblichen Be
triebsdatenerfassung weiterverarbeitet werden.
In jedem Fall muß die Möglichkeit einer im Normalfall bidirek
tionalen Übertragung von Daten zwischen der Maschinensteuerung
und der Fadenansetzvorrichtung gegeben sein. Dabei ist die An
forderung an die Datenübertragungsgeschwindigkeit gering. Übli
cherweise reicht eine Übertragungsrate von etwa 100 bit/sec im
Fall einer digitalen Übertragung bzw. einer dementsprechenden
Bandbreite bei analogen Übertragungsverfahren völlig aus.
Bei entsprechend großen Maschinen können dabei selbstverständ
lich auch mehrere Fadenansetzvorrichtungen gleichzeitig um eine
Ringspinnmaschine patrouillieren, um die Ausfallzeit einer Ar
beitsstelle bei einem Fadenbruch in vertretbaren Grenzen zu
halten.
Die Datenübertragung zwischen der normalerweise ortsfesten Zen
traleinheit, also der zentralen Maschinensteuerung, und den be
weglichen Objekten, z. B. den Fadenansetzvorrichtungen, erfolgt
im Stand der Technik üblicherweise durch Verbindung der Sende-
/Empfangseinheiten der Teilnehmer über eine Zwei- oder Vier
drahtleitung. Der Bewegung mindestens eines der Teilnehmer auf
einer üblicherweise geschlossenen Bahn Rechnung tragend, muß
hierzu die Verbindung der Teilnehmer über Schienen und Schleifer
erfolgen.
Nachteilig bei diesem Verfahren sind der damit verbundene Aufwand
und die daraus resultierenden relativ hohen Herstellungskosten.
Dabei sind außer den notwendigen Schienen für die Datenübertra
gung teure Leistungsverstärker erforderlich, die durch die Er
zeugung entsprechend hoher Signalströme die Überbrückung der
zwischen Schleifern und Schienen auftretenden Übergangswider
stände gewährleisten.
Neben diesen Verfahren besteht die Möglichkeit der Datenüber
tragung über die in jedem Fall erforderlichen Stromversorgungs
schienen dadurch, daß der Versorgungswechselspannung ein modu
liertes Trägersignal überlagert wird.
Dabei ist jedoch nachteilig, daß zusätzlich zu dem erforderli
chen Aufwand für den Modulator/Demodulator aufwendige Entstör
maßnahmen zur Unterdrückung der in der Umgebung derartig großer
Maschinen auftretenden Störungen notwendig sind.
Neben den vorstehend aufgeführten leitungsgebundenen Übertra
gungsverfahren besteht prinzipiell noch die Möglichkeit, draht
lose Übertragungsverfahren, wie z. B. Infrarot- oder Funkübertra
gungsverfahren, einzusetzen.
Außer dem damit verbundenen Aufwand ist jedoch die Störanfäl
ligkeit dieser Verfahren zu groß, um die geforderte Betriebssi
cherheit einer solch großen Maschine zu gewährleisten. Insbeson
dere wäre vor jeder Installation zu prüfen, ob am geplanten
Standort der Maschine die benutzte Trägerfrequenz nicht bereits
belegt ist.
Aus der DE 25 03 697 C2 bzw. der DE 26 54 026 A1 ist des weiteren
ein Fernwirksystem zum selektiven Ansteuern von Verbrauchern,
insbesondere in Kraftfahrzeugen bekannt, bei dem mittels
zweier Leitungen, die zusätzlich zu den Stromversorgungsleitungen
vorhanden sind, eine Adressierung und damit Aktivierung
eines oder mehrerer ausgewählter Verbraucher erfolgt. Die Auswahl
eines Verbrauchers erfolgt dabei durch das Anlegen von
Impulszyklen auf eine der beiden zusätzlichen Leitungen, wobei
die Impulsanzahl je Zyklus der Gesamtanzahl der anzusteuernden
Verbraucher entspricht, und das Anlegen von Impulsen auf die
andere der beiden Leitungen derart, daß ein Verbraucher adressiert
bzw. aktiviert wird, wenn eine in jedem Verbraucher Nr. n
vorgesehene Koinzidenzschaltung über einen Vergleich der beiden
Signale das Vorhandensein des Impulses Nr. n detektiert.
Nachteilig hierbei ist jedoch, daß selbst bei Anwendung dieses
Verfahrens auf Schienen und Schleifer Systeme (vgl. z. B. DE 28
33 532 A1) zwei zusätzliche Leitungen erforderlich sind. Darüber
hinaus gewährleistet dieses System keine Datenübertragung
im eigentlichen Sinne, sondern lediglich die Möglichkeit einer
Adressierung ausgewählter Verbraucher.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zur Datenübertragung zwischen einer bewegten oder ortsfesten
Zentraleinheit und mindestens einem weiteren bewegten Objekt,
insbesondere einer automatischen Fadenansetzvorrichtung für
Ringspinnmaschinen, zu schaffen, welches gegenüber nicht-leitungsgebundenen Verfahren eine hohe Störsicher
heit aufweist und gegenüber bekannten leitungsgebundenen Verfahren mit geringem Aufwand
realisierbar ist.
Darüberhinaus liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkma
len der Patentansprüche 1 bzw. 8.
Durch die Mitbenutzung der ohnehin erforderlichen Stromschienen
ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der Vorrichtung nach
der Erfindung lediglich eine einzige zusätzliche Schiene für die
Datenübertragung notwendig. Durch die Verwendung von relativ
preiswerten Thyristoren bzw. Triacs als steuerbare elektronische
Schalter in der Sendeeinheit werden auf einfache Weise durch
entsprechende Belastung des Stromnetzes ausreichend hohe Signalströme
zur Überbrückung der Übergangswiderstände zwischen Schleifern
und Schienen realisiert.
Die Erfindung ermöglicht, je nach dem, ob die betreffenden Objekte
bzw. die Zentraleinheit nur Sender bzw. Empfänger oder sowohl
Sender als auch Empfänger aufweisen, in an sich bekannter Weise
eine uni- oder bidirektionale Datenübertragung (z. B. DE 37 01 554 A1).
Das Verfahren bzw. die Vorrichtung nach der Erfindung kann dabei
selbstverständlich nicht nur für Ringspinnmaschinen eingesetzt
werden, sondern eignet sich für alle Maschinen, bei denen eine
Kommunikation zwischen beweglichen Objekten erfolgen muß.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird als Stromversorgung
ein Wechselspannungsnetz verwendet und die Datenübertragung
durch das Verbinden einer Stromschiene mit der Datenschiene
für die Dauer jeweils einer Halbwelle für ein gesetztes
bzw. nicht gesetztes Bit bewirkt.
Zwar ist die Datenübertragung durch eine direkte Beeinflussung
der Halbwellen des Stromversorgungsnetzes an sich bekannt (z. B. DE
28 35 549 A1 oder EP 0 038 877 B1), jedoch führten diese Verfahren
wegen des Fehlens einer Datenschiene immer zu Änderungen
des Spektrums der Versorgungswechselspannung, die bei deren
direkter Aufschaltung auf Verbraucher, z. B. Motoren, nachteilig
ist. Demgegenüber gewährleistet das Verfahren nach der Erfindung
eine Datenübertragung ohne Beeinflussung der Versorgungsspannung.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung
zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ortsfesten Zentral
einheit und n mit der Zentraleinheit kommunizierende be
wegte Objekte;
Fig. 2 ein Blockschaltbild der sowohl in der Zentraleinheit als
auch in jedem bewegten Objekt enthaltenen Sende-/Emp
fangseinheit und
Fig. 3 eine Darstellung der bei der Datenübertragung auftreten
den Signale.
In Fig. 1 sind schematisch die Komponenten dargestellt, zwischen
denen die Übertragung der Daten erfolgt. Dabei ist die Sende-
/Empfangseinheit SE der zentralen Maschinensteuerung oder Zen
traleinheit ZE einer nicht näher dargestellten Ringspinnmaschi
ne über die beiden Stromschienen 1 und 3 sowie über die Signal
schiene 2 mit den Sende-/Empfangseinheiten der beweglichen Ob
jekten OB1 bis OBn, z. B. den Fadenansetzvorrichtungen, verbunden.
Dabei ist die heiße Phase der Versorgungswechselspannung mit der
Stromschiene 1 und die kalte Phase mit der als Masseschiene
dienenden Stromschiene 3 verbunden.
Die Sende-/Empfangseinheiten SE der Zentraleinheit ZE und der
bewegten Objekte OB1 bis OBn sind dabei aus Kostengründen iden
tisch aufgebaut und befinden sich vorzugsweise auf einer separa
ten Platine.
Der Aufbau der erfindungsgemäßen Sende-/Empfangseinheit SE ist
in Fig. 2 gezeigt. Die Sendedaten S3 werden von der Steuerung der
Zentraleinheit ZE bzw. der Steuerung des bewegten Objektes OBi
(1in) der Steuereinheit 6 des Sendeteils S zugeführt. Die
Steuereinheit 6 ist darüberhinaus mit dem Ausgang des Phasende
tektors 5 verbunden, dessen Eingänge ihrerseits mit den Strom
schienen 1 und 3 verbunden sind, zwischen welchen die Versor
gungswechselspannung anliegt. Zur Potentialtrennung können die
Eingänge des Phasendetektors 5 beispielsweise mittels eines
Opto-Transistors entkoppelt werden. Der Ausgang der Steuerein
heit 6 des Sendeteils steuert einen steuerbaren elektronischen
Schalter an, welcher vorzugsweise als Triac oder zur Potential
trennung als Opto-Triac ausgeführt ist. Wird der steuerbare
elektronische Schalter in den geschlossenen Zustand gesteuert,
so wird dadurch die Stromschiene 1 mit der Signalschiene 2 ver
bunden, d. h., die heiße Phase der Versorgungswechselspannung
wird an die Signalschiene gelegt.
Der Phasendetektor 5 ist bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung als Nullspannungsdetektor ausgebildet, wobei sich
zur Unterdrückung des Störeinflusses von Spannungsspitzen ins
besondere die Verwendung eines Schwellwertschalters als Null
spannungsdetektor anbietet. Es ist jedoch selbstverständlich
ebenfalls möglich, den Phasendetektor beispielsweise als PLL
(Phase-Locked-Loop) oder jede andere bekannte Schaltungsanordung
auszuführen, welche möglichst unabhängig von eventuell auftre
tenden Störungen, wie z. B. Spannungsspitzen, ein mit der Phase
der Versorgungswechselspannung synchrones Rechtecksignal er
zeugt.
Der Empfangsteil E des Sende-/Empfangsteils SE besteht ebenfalls
aus einem Phasendetektor 5, einer Eingangsschaltung 7 und einem
Signalregenerator 8. Dabei gelten für den Phasendetektor, dessen
Ausgangssignal dem Signalregenerator 8 zugeführt ist, die glei
chen Aussagen wie im Fall der Sendeeinheit S. Anstelle der Ver
wendung eines zweiten Phasendetektors kann dabei in vorteilhaf
ter Weise das Ausgangssignal des Phasendetektors 5 des Sende
teils S auch dem Signalregenerator 8 des Empfangsteils E zuge
führt werden.
Neben diesem Signal wird das Ausgangssignal der Eingangsschal
tung 7, deren Eingänge mit der Signalschiene 2 und der Strom
schiene oder Masseschiene 3 verbunden sind, dem Signalregene
rator 8 zugeführt. Die Eingangsschaltung 7 kann dabei an ihrem
Eingang zur Potentialtrennung ebenfalls einen Opto-Transistor
aufweisen und zur Unterdrückung von Störungen aus einem Band
paß- oder Tiefpaßfilter bestehen.
Neben der vorstehend skizzierten Möglichkeit zur synchronen
Signalregenerierung kann der Empfangsteil E zur asynchronen Si
gnalregenerierung auch lediglich aus der Eingangsschaltung 7
bestehen, welche in diesem Fall neben dem Photo-Transistor zur
Potentialtrennung und dem Filter zur Störunterdrückung einen
einfachen Schwellwertschalter aufweist.
Das auf diese Weise detektierte Empfangssignal wird dann zur
Weiterverarbeitung der nicht näher dargestellten Steuerung der
Zentraleinheit ZE oder des Objektes OBi zugeführt.
Im folgenden wird die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Über
tragungsverfahrens anhand der in Fig. 3 dargestellten Signale
für den Fall der bevorzugten Ausführungsform näher erläutert.
Der Phasendetektor 5 ist in diesem Fall als Schwellwertschalter
ausgebildet, welcher außerhalb eines Bereichs von ±Uδ anspricht.
Das demzufolge von der Versorgungsspannung S1 abgeleitete Aus
gangssignal S2 des Nullspannungsdetektors weist die doppelte
Frequenz der Versorgungsspannung (d. h. 100 Hz bei der üblichen
Versorgungsspannungsfrequenz von 50 Hz) bei einem durch den Wert
der Schwellenspannung Uδ bestimmten Tastverhältnis auf.
Die der Steuereinheit 6 des Sendeteils S von der Steuerung der
Zentraleinheit ZE oder der Steuerung des bewegten Objektes OBi
zugeführten Daten S3 werden durch die Steuereinheit 6 derart mit
dem Ausgangssignal S2 des Nullspannungsdetektors zu einem Aus
gangssignal S4 verknüpft, daß für jedes gesetzte Bit des Daten
stroms - die umgekehrte Logik ist selbstverständlich ebenso
möglich - ein Steuerimpuls für den als Triac oder Opto-Triac
ausgebildeten steuerbaren elektronischen Schalter 4 erzeugt
wird.
Für den im folgenden beschriebenen phasensynchronen Sendevor
gang, bei dem die Bitdauer mit der Dauer einer Halbwelle der
Phasenspannung übereinstimmt, sollten im Idealfall die anstei
genden Flanken der als Zündimpulse für den Triac dienenden Im
pulse des Ausgangssignals S4 der Steuereinheit 6 zeitlich mit je
weils einem Nulldurchgang der Versorgungswechselspannung S1 zu
sammenfallen. Die Dauer eines Steuerimpulses muß dabei geringer
sein als eine halbe Periode der Versorgungswechselspannung, d. h.
die fallende Flanke des Zündimpulses muß vor dem nächsten Null
durchgang der Phasenspannung S1 liegen.
Dies kann auf einfache Weise durch die Verwendung eines Triacs
mit Nullpunktschalter erfolgen. Solche Triacs zünden nach An
steuerung mit einem Zündimpuls erst dann, wenn die zu schaltende
Spannung den nächsten Nulldurchgang aufweist. Nachdem die posi
tiven Flanken der Ansteuerimpulse bei der Verwendung von Triacs
mit Nullpunktschalter nicht notwendigerweise mit Nulldurchgängen
der Phasenspannung zusammenfallen müssen, können in diesem Fall
die Zündimpulse auf einfache Weise von den fallenden Flanken des
Ausgangssignals S2 des Schwellwertschalters abgeleitet werden,
welche geringfügig vor dem nächsten Nulldurchgang liegen. D.h.,
die Steuereinheit 6 erzeugt mit der fallenden Flanke eines Im
pulses des Signals S2 einen Zündimpuls, wenn als nächstes Bit
eine logische "1" (bzw. eine logische "0" bei umgekehrter "Lo
gik") übertragen werden soll.
Demzufolge wird der Triac im darauffolgenden Nulldurchgang ge
zündet und im nächsten Nulldurchgang wieder gelöscht, d. h. für
die Dauer einer positiven oder negativen Halbwelle wird die auf
der heißen Phase der Versorgungsspannung liegende Stromschiene 1
mit der Datenschiene 2 verbunden. Somit entspricht ein gesetztes
Bit (bzw. ein ungesetztes Bit bei umgekehrter Logik) einer posi
tiven oder negativen Halbwelle des Datensignals S5 auf der Daten
schiene.
Allerdings ist es bei dem nachstehend beschriebenen synchronen
Empfangsverfahren nicht zwingend notwendig, daß eine "Halbwelle"
des Empfangssignals exakt im Nulldurchgang beginnt und endet.
Vielmehr kann dies auch in einem gewissen Bereich um den Null
durchgang erfolgen, der jedoch dadurch begrenzt ist, daß zum
Abtastzeitpunkt, d. h. zu dem Zeitpunkt zu dem der Scheitelwert
der Spannung auftritt, keine Verfälschung des Sendesignals auf
treten darf.
Das Regenerieren der gesendeten Daten im Empfangsteil E ge
schieht folgendermaßen: Das Datensignal S5 wird in der Eingangs
schaltung 7 über einen Opto-Transistor einem Filter zugeführt.
Das gefilterte Signal wird zusammen mit dem Signal S2 des Null
spannungsdetektors an die Eingänge des Signalregenerators 8
gelegt, der aus dem Signal S2 des Phasendetektors die Abtastzeit
punkte bestimmt, an denen die Abtastung des gefilterten Daten
signals erfolgen soll. Die Abtastzeitpunkte werden vorzugsweise
in die Zeitpunkte der Scheitelspannungen der Halbwellen des
Empfangssignals S5 gelegt. Anhand der Abtastwerte wird die Ent
scheidung getroffen, ob ein Bit gesetzt ist oder nicht. Die
Abtastzeitpunkte werden dabei zum Erzielen eines optimalen Si
gnal/Störverhältnisses vorteilhafterweise in die Mitte eines
Bits gelegt. Die Entscheidung wird in üblicher Weise durch die
Verwendung einer Schwellenspannung Us getroffen, welche ca. die
Hälfte der maximalen Spannung beträgt. Entsprechend wird am
Ausgang des Signalregenerators 8 zum Abtastzeitpunkt im Fall
einer Abtastspannung größer als die Schwellenspannung Us ein
Impuls mit der Dauer einer Periode des Signals S2 des Nullspan
nungsdetektors erzeugt. Ist die Spannung im Abtastzeitpunkt
kleiner als Us, so wird das Ausgangssignal auf dem Low-Pegel
gehalten.
Prinzipiell läßt sich die Übertragungsgeschwindigkeit durch die
Erzeugung eines phasensynchronen Signals mit einer 3-, 4- oder
p-fachen Frequenz der Versorgungsspannung steigern, d. h. eine
Halbwelle entspricht nicht einem, sondern p Bit, wobei die Syn
chronisation derart erfolgen muß, daß ein Nulldurchgang der
Signalspannung während eines Bit vermieden wird. Nachteilig
hierbei ist jedoch, daß durch die sinusförmige Signalspannung das
Signal/Störverhältnis nicht konstant bleibt und insbesondere für
größere p zu gering wird. Für die meisten Fälle ist jedoch die
Übertragungsgeschwindigkeit von 100 bit/sec im oben beschriebe
nen Fall völlig ausreichend, da üblicherweise keine großen Da
tenmengen zu übertragen sind und die Übertragung der Daten im
allgemeinen nicht zeitkritisch ist.
Neben den bis hier beschriebenen synchronen Sende- und synchro
nen und asynchronen Empfangsverfahren ist prinzipiell auch ein
asynchrones Senden möglich, wobei jedoch ein empfangsseitig
geringfügig höherer Schaltungsaufwand verursacht würde.
Weiterhin ist die Erfindung nicht auf das vorstehend beschriebe
ne Ausführungsbeispiel beschränkt, bei dem nur zwei Stromver
sorgungsschienen und eine einzige Datenschiene zur Verbindung
der Zentraleinheit und der bewegten Objekte verwendet werden.
Vielmehr ist auch, beispielsweise für den Fall der Versorgung
der bewegten Objekte mit Drehstrom, die Möglichkeit gegeben, die
Zentraleinheit und die bewegten Objekte mittels einer Masse
schiene und drei weiterer Schienen, die mit jeweils einer Pha
senspannung beaufschlagt werden, sowie einer einzigen Daten
schiene zu verbinden. Dabei kann jeweils eine der mit einer
Phasenspannung beaufschlagten Schienen mittels eines steuerbaren
elektronischen Schalters mit der Datenschiene verbunden werden.
Darüberhinaus besteht in diesem Fall die Möglichkeit der Ver
wendung von bis zu drei Datenschienen, von denen jede mittels
eines eigenen steuerbaren Schalters mit jeweils einer eine Pha
senspannung führende Schiene verbunden werden kann. D.h., das
vorstehend beschriebene System zur Datenübertragung ist im we
sentlichen dreifach vorhanden, wobei einige Komponenten der
entsprechenden Sende- und Empfangseinheiten gemeinsam verwendbar
sind, wie z. B. die - dann geringfügig abgewandelte - Steuerein
heit.
Zur Regelung der Sendeberechtigung der einzelnen Teilnehmer,
insbesondere bei Vorhandensein mehrerer bewegter Objekte, eignen
sich einfache Verfahren, wie z. B. das reine Master/Slave-Prinzip,
oder auch kompliziertere Verfahren, wie z. B. SCMA/CD (Single
Carrier Multiple Access/Collision Detection) Protokolle.
Die Erfindung schafft somit ein Verfahren zur Signalübertragung
zwischen einer bewegten oder ortsfesten Zentraleinheit und min
destens einem weiteren bewegten Objekt, insbesondere einer auto
matischen Fadenansetzvorrichtung für Ringspinnmaschinen, das
einfach zu realisieren ist und durch die hohe
Signalspannung auf der Datenschiene ein günstiges Signal/Stör
verhältnis aufweist. Zusätzlich schafft die Erfindung eine Vor
richtung zur Durchführung des Verfahrens, welche die vorgenann
ten Vorteile aufweist.
Claims (15)
1. Verfahren, zur uni- oder bidirektionalen Datenübertragung
zwischen einer bewegten oder ortsfesten Zentraleinheit und
mindestens einem weiteren bewegten Objekt bei dem
- - das bewegte Objekt (OB1 bis OBn) mittels Schienen (1, 3) und Schleifern mit einem Stromversorgungsnetz verbunden wird, an das auch die Zentraleinheit (ZE) angeschlossen ist,
- - als übertragenes Signal ein digitales Signal verwendet wird,
- - die Zentraleinheit (ZE) zusätzlich zu den Stromversorgungsschienen (1, 3) über eine einzige als Datenleitung dienende Datenschiene (2) mit dem mindestens einen bewegten Objekt (OB₁ bis OBn) verbunden wird,
- - das Senden der Daten derart erfolgt, daß für jedes gesetzte oder nicht gesetzte Bit eine der spannungsführenden Stromversorgungsschienen (1) für eine vorbestimmte Zeitdauer (τ) elektrisch leitend mit der einzigen Datenschiene (2) verbunden wird, und
- - das Empfangen der Daten durch Auswertung der zwischen der Datenschiene (2) und der Masseschiene (3) anliegenden Signalspannung erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Stromversorgung der beweglichen Objekte eine ein- oder
mehrphasige Wechselspannungsquelle verwendet wird und daß
jede der spannungsführenden Schienen (1) mit jeweils einer
Phase der Wechselspannungsquelle beaufschlagt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Zeitdauer (τ) gleich der halben Periodendauer der Versorgungswechselspannung
gewählt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß für das phasensynchrone Senden jedes Bit zum Zeitpunkt
eines Nulldurchgangs der Versorgungsspannung beginnt und zum
Zeitpunkt des darauf folgenden Nulldurchgangs endet.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Empfangssignal phasensynchron aus
der Signalspannung regeneriert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das
Empfangssignal (S₅) in der Mitte einer Halbwelle abgetastet
wird und anhand der abgetasteten Spannung die Empfangsdaten
gewonnen werden.
7. Vorrichtung zur uni- oder bidirektionalen Signalübertragung
zwischen einer bewegten oder ortsfesten Zentraleinheit und
mindestens einem weiteren bewegten Objekt bestehend aus
einer bewegten oder ortsfesten Zentraleinheit (ZE) und aus
mindestens einem weiteren bewegten Objekt (OB₁ bis OBn), bei
der
- - das bewegte Objekt (OB₁ bis OBn) mittels Schienen (1, 3) und Schleifern mit einem Stromversorgungsnetz verbunden ist, an das auch die Zentraleinheit (ZE) angeschlossen ist
- - die Zentraleinheit (ZE) zusätzlich zu den Stromversorgungsschienen (1, 3) über eine einzige als Datenleitung dienende Datenschiene (2) mit den bewegten Objekten (OB₁ bis OBn) verbunden ist,
- - die Zentraleinheit (ZE) und die bewegten Objekte (OB₁ bis OBn) eine Empfangseinheit (E) und/oder eine Sendeeinheit (S) aufweisen,
- - die Sendeeinheit (S) aus mindestens einem jeweils eine spannungsführende Stromversorgungsschiene (1) und die einzige Datenschiene (2) verbindenden steuerbaren elektronischen Schalter (4) und einer Steuereinheit (6) besteht, wobei die Steuereinheit (6) den mindestens einen Schalter (4) entsprechend dem ihr zugeführten zu sendenden Signal (S₃) in den geöffneten oder geschlossenen Zustand steuert und
- - die Empfangseinheit (E) aus einer die zwischen den Datenschienen (2) und der spannungslosen Stromversorgungsschiene (3) anliegenden Spannungen auswertenden Eingangsschaltung (7) besteht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
spannungsführenden Schienen (1) mit den Phasen einer ein-
oder mehrphasigen Wechselspannungsquelle verbunden sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sendeeinheit (S) einen Phasendetektor (5) aufweist,
welcher mit der Steuereinheit (6) verbunden ist, und daß die
Steuereinheit (6) für das phasensynchrone Senden der Daten
das die Phaseninformation beinhaltende Signal des Phasendetektors
(5) auswertet und die Schalter (4) entsprechend dem
ihr zugeführten zu sendenden Signal (S₃) in den geöffneten
oder geschlossenen Zustand steuert, wobei ein Bit jeweils in
einem Nulldurchgang der Phasenspannung beginnt und im darauf
folgenden Nulldurchgang endet.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
der Phasendetektor (5) als Schwellwertschalter ausgebildet
ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
der steuerbare elektronische Schalter (4) als Triac oder
OptoTriac mit Nullpunktschalter ausgebildet ist und daß die
Steuereinheit (6) von jeder negativen Flanke des Ausgangssignals
einen Zündimpuls (S₄) für den steuerbaren elektronischen
Schalter (4) ableitet.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der Eingangsschaltung (7) ein Signalregenerator
(8) nachgeschaltet ist und ein Phasendetektor (5)
vorhanden ist, dessen die Phaseninformation beinhaltendes
Signal dem Signalregenerator (8) zugeführt wird und daß der
Signalregenerator (8) aus dem Signal der Eingangsschaltung
(7) und dem Signal des Phasendetektors (5) die Empfangsdaten
phasensynchron regeneriert.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß für die Sendeeinheit (S) und die
Empfangseinheit (E) nur ein einziger Phasendetektor (5)
vorhanden ist, dessen Signal sowohl der Steuereinheit (6),
der Sendeeinheit (S) als auch dem Signalregenerator (8) der
Empfangseinheit (E) zugeführt wird.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Empfangseinheit (E) für das asynchrone
Empfangen der Daten nur aus einem Schwellwertschalter
besteht, dessen Eingänge mit der Masseschiene (3) und der
Datenschiene (2) verbunden sind.
15. Vorrichtung zur Signalübertragung zwischen einer Spinnereimaschine
als ortsfestes Objekt und einer Fadenansetzvorrichtung
als bewegtes Objekt nach einem der Ansprüche 7 bis
14.
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ITMI922282A1 (it) | 1994-04-01 |
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JPH05279932A (ja) | 1993-10-26 |
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