DE4230984A1 - Verfahren zum steuern der aufspulgeschwindigkeiten in einem spulautomaten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern der Aufspul­ geschwindigkeiten an den Spulstellen eines Spulautomaten, an denen jeweils der Antriebsmotor einer Auflaufspule über einen Inverter gesteuert wird.

In einem Spulautomaten, bei dem eine einzige Maschine zusam­ mengesetzt ist aus parallel arbeitenden Spulstellen, ist jede Spulstelle mit einem Inverter (Schaltung zur frequenzgesteu­ erten Drehzahlregelung) versehen, welcher zum Steuern der Ge­ schwindigkeit des Umspulvorgangs und des Aufspulens eines Fa­ dens auf eine Auflaufspule das Starten und Abstoppen des Be­ triebs und die Drehgeschwindigkeit einer Wickelwalze steuert, welche die Auflaufspule antreibt.

Bei einem üblichen automatischen Umspulen ist die Kennlinie oder Charakteristik der Aufspulgeschwindigkeit im Voraus festgesetzt und nicht änderbar. Somit wird erwogen, die Lei­ stungsfähigkeit der Maschine dadurch zu verbessern, daß die Kennlinie der Aufspulgeschwindigkeit während des Anlaufens mit möglichst steilem Anstieg ausgelegt wird. Dies führt je­ doch in der Praxis zu Schwierigkeiten.

Die Erfindung befaßt sich mit diesen Nachteilen des Standes der Technik und es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Ver­ fahren zum Steuern der Aufspulgeschwindigkeiten in einem Spu­ lautomaten vorzusehen, mit dem eine Verbesserung der Lei­ stungsfähigkeit der Maschine durch Erhöhung der Steilheit der Kennlinien der Aufspulgeschwindigkeiten an den Spulstellen während der Anlaufzeit erzielbar ist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Zur Lösung der Aufgabe werden bei dem erfindungsgemäßen Ver­ fahren die Inverter der Spulstellen in der Weise gesteuert, daß mehrere Anlaufbeschleunigungsbefehle mit verschiedenen Kennlinien der Anlaufgeschwindigkeiten in einem zentralen Steuergerät für eine Vielzahl von Spulstellen, die einen Spu­ lautomaten bilden, vorbereitet werden, für jede Spulstelle ein Beschleunigungsbefehl mit dem steilsten Geschwindigkeits­ anstieg gewählt wird, der unterhalb einer Grenze liegt, die durch das Entstehen von Schlupf zwischen einer die Auflauf­ spule drehenden Walze und der Auflaufspule, die Fadenart und die Fadenspannung usw. gesetzt werden, und daß diese Befehle in digitaler Form einer Ablaufsteuerung der Spulstelle übermittelt werden.

An der Spulstelle ist eine steile Anlaufkennlinie zweckmäßig, jedoch tritt bei extremer Steilheit ein Fadenbruch aufgrund des Entstehens von Schlupf zwischen der die Auflaufspule dre­ henden Walze und der Auflaufspule auf, was auch von der Fa­ denart und der Fadenspannung usw. abhängt. Somit wird aus mehreren Anlaufbeschleunigungsbefehlen der Anlaufbeschleuni­ gungsbefehl gewählt, der den steilsten Anstieg aufweist, der jedoch unterhalb der Grenze liegt, an der die vorstehend erwähnten, nachteiligen Erscheinungen auftreten. Dieser Beschleunigungsbefehl wird übermittelt, um den Inverter der Spulstelle zu steuern. Auf diese Weise kann die zweckmäßigste Kennlinie in Abhängigkeit von Bedingungen wie Auflaufspulendurchmesser usw. eingestellt, die Anlaufzeit verkürzt und die Leistungsfähigkeit der Maschine verbessert werden.

Anhand der Figuren wird die Erfindung an einer bevorzugten Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Eine schematische Darstellung einer Steueranlage, bei der eine Ausführungsform des erfindungsgemä­ ßen Verfahrens angewendet wird;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Steuerungs­ schaltung an einer Spulstelle;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines zentralen Steuergerätes; und

Fig. 4 eine Darstellung von drei verschiedenen Beschleu­ nigungskennlinien bezogen auf eine Ausführungs­ form der Erfindung.

In der Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Spulauto­ maten, der aus mehreren parallel zueinander arbeitenden Spul­ stellen 2 besteht. Üblicherweise sind in einem Werk mehrere Spulautomaten aufgestellt und es ist jeder Spulautomat mit einer Fadenendesucheinrichtung (kontinuierlich arbeitende au­ tomatische Spulenzuführeinrichtung) für die Fadenlieferspulen und einem nicht dargestellten automatischen Spulenabnehmer- und -wechsler AD versehen. Diese vielen Spulstellen 2 sind in Gruppen (SPAN-1, SPAN-2, . . . SPAN-n) unterteilt und über eine Datenübertragungsleitung 4 mit einem zentralen Steuergerät 3 verbunden, das sich an dem einen Ende des Spulautomaten 1 befindet. Es sind, im einzelnen, Spulstellen 2 und das zen­ trale Steuergerät 3 über in Reihe geschaltete Kommunikations­ einrichtungen 5, 5 (Fig. 2, 3) miteinander verbunden.

In der Fig. 2 ist eine Spulstelle 2 mit einem Inverter 6 zum Steuern der Drehzahl eines Antriebsmotors M einer Walze D, welche eine Auflaufspule P dreht, und einer Ablaufsteuerung 7 zum Steuern des Betriebs dieses Inverters 6 und Übermitteln verschiedener Daten seitens der Spulstelle 2 versehen. In zu­ sätzlicher Weise ist ein Sensor 8 zum Erfassen der Umdrehun­ gen der Walze D vorgesehen und die vom Sensor 8 erfaßten Im­ pulse werden von einem Zähler 9 gezählt, um die Drehgeschwin­ digkeit der Walze D zu ermitteln. Die Spulstelle 2 ist auch mit einem üblichen Fadenreiniger und einer Fadenspleißein­ richtung zum Beheben eines Fadenbruchs versehen.

Bei dieser Ausführungsform stellt das zentrale Steuergerät 3 für jede Spulstelle 2 verschiedene Vorgabedaten einschließ­ lich der jeweils auf eine Auflaufspule P aufzuspulenden Fa­ denlänge und der Anzahl an Wiederholungen eines Fadenspleiß­ vorganges nach einem erfolglosen Fadenspleißvorgang ein und erfaßt an jeder Spulstelle 2 die Betriebszustände und stellt gleichzeitig verschiedene Einstellwerte oder -parameter ein. Dieses zentrale Steuergerät 3 dient auch zum Erzeugen eines Beschleunigungsbefehles an den Inverter 6.

Die Fig. 3 stellt den Aufbau des zentralen Steuergerätes 3 dar, welches hauptsächlich aus einem Mikrocomputer 10 be­ steht, der Speicher der Art RAM und ROM enthält, und auch einen graphischen Bildschirm 12 mit einer Flüssigkristallan­ zeige LCD, eine Tastatur 11, einen Host-Computer (Verarbei­ tungscomputer) 13, einen Speicher 14 und eine Speicherkarte 15 usw. umfaßt. Die Ablaufsteuerung 7 jeder Spulstelle 2 ist über die Kommunikationseinrichtung 5, die aus einem unterge­ ordneten CPU und einem Speicher der Art D-P-RAM besteht, und die Datenübertragungsleitung 4 mit dem Mikrocomputer 10 ver­ bunden, so daß eine Betriebssteuerung und Datenerfassung mit serieller Kommunikation durchführbar ist. Ein Anlaufsteuerbe­ fehl an jede Spulstelle 2, ein Befehl zum Schalten des gra­ phischen Bildschirms 12 und ein Befehl bezüglich des Bild­ schirminhaltes werden über die Tastatur 11 eingegeben.

Der vom zentralen Steuergerät 3 an jede Spulstelle 2 übermit­ telte Anlaufsteuerbefehl betrifft die Beschleunigungskennli­ nie während des Anlaufens des Antriebsmotors M der Walze D, welche die Auflaufspule P in Drehung setzt. Es wird mit der Tastatur 11 nur eine Kennlinie aus den in der Fig. 4 darge­ stellten drei geeigneten Beschleunigungskennlinien ACC1, ACC2, ACC3 ausgewählt, wobei die Fadenart, die Fadenspannung usw. berücksichtigt werden, und es werden die Beschleuni­ gungsbefehle über die Kommunikationseinrichtung 5 mit den Co­ des 0001, 0101, 1011 an die Ablaufsteuerung 7 der Spulstelle 2 seriell übertragen. In diesem Fall zeigen die jeweiligen Beschleunigungskennlinien ACC1, ACC2, ACC3 in der angegebenen Reihenfolge eine Abnahme der Steilheit und es lassen sich die Steigungswinkel R₁, R₂, R₃ der ansteigenden Teile mittels ei­ nes Eingabebefehls an der Tastatur 11 des zentralen Steuerge­ rätes 3 variieren. Die Ablaufsteuerung 7 an einer Spulstelle 2 wendet den erhaltenen Beschleunigungsbefehl ohne irgendeine Änderung in der Form eines parallelen Signals über eine Lei­ tung 62 an den Inverter 6 an, um die eine Drehung des An­ triebsmotors M steuernde Frequenz des Inverters 6 in Abhän­ gigkeit von der Beschleunigungskennlinie zu erhöhen. Eine Leitung 61 ist eine serielle Leitung zum Steuern des Startens und Abstoppens des Inverters 6. Wie vorstehend beschrieben, wird die Drehzahl der Auflaufspule P der Spulstelle 2 gemäß einer geeigneten Anlaufbeschleunigungskennlinie gesteuert, die innerhalb der Grenze liegt, die durch das Entstehen von Schlupf zwischen der die Auflaufspule P drehenden Walze und der Auflaufspule P, der Fadenart und der Fadenspannung usw. gesetzt wird, in dem der Anlaufbeschleunigungsbefehl aus dem zentralen Steuergerät 3 angewendet wird, um den Betrieb des Inverters 6 zu steuern.

Bei dieser Ausführungsform wird mittels der Eingabe über die Tastatur 11 nur eine Kennlinie aus den drei Beschleunigungs­ kennlinien ACC1, ACC2 und ACC3 ausgewählt, jedoch ist es auch möglich, mit dem zentralen Steuergerät 3 die eine Kennlinie in Abhängigkeit vom Auflaufspulendurchmesser automatisch aus­ zuwählen und diese Kennlinie zur Steuerung des Starts wie den Start der Walze D nach einem Fadenspleißvorgang anzuwenden. Die Größe des Auflaufspulendurchmessers läßt sich indirekt berechnen, z. B. aus der auf der Auflaufspule P aufgespulten Fadenlänge und der Aufspulgeschwindigkeit, d. h. der Drehge­ schwindigkeit der Walze D.

Wie vorstehend beschrieben, wird bei der Erfindung aus mehre­ ren Anlaufbeschleunigungsbefehlen, deren Steilheiten unter­ halb eines Grenzwertes liegen, so daß keine Nachteile wie Schlupf zwischen der die Auflaufspule drehenden Walze und der Auflaufspule und Fadenbruch entstehen, der Beschleunigungsbe­ fehl mit dem steilsten Anlaufgeschwindigkeitsanstieg ausge­ wählt, und es wird der Inverter der Spulstelle durch Übertra­ gen des ausgewählten Beschleunigungsbefehls gesteuert, wo­ durch eine geeignete und ausreichend steil ansteigende Be­ schleunigungskennlinie erzielbar ist und die Anlaufgeschwin­ digkeit der Spulstelle verkürzt und die Leistungsfähigkeit der Maschine verbessert wird, ohne daß Schlupf und Fadenbrü­ che auftreten.

Claims (6)

1. Verfahren zum Steuern der Aufspulgeschwindigkeiten an den Spulstellen eines Spulautomaten, an denen jeweils der An­ triebsmotor einer Auflaufspule über einen Inverter gesteuert wird, bei dem mehrere vorbereitete Anlaufbeschleunigungsbe­ fehle mit jeweils verschiedenen Kennlinien der Anlaufge­ schwindigkeiten der Antriebsmotore in einem zentralen Steuer­ gerät der Spulstellen gespeichert werden, für jede Spulstelle ein Anlaufbeschleunigungsbefehl gewählt wird und die jewei­ lige Befehlsinformation an eine Ablaufsteuerung der Spul­ stelle übermittelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem aus mehreren geeigneten gespeicherten Anlaufbeschleunigungsbefehlen, deren Steilhei­ ten der Geschwindigkeitskennlinien unterhalb eines Grenz­ wertes liegen, der bestimmt ist durch das Auftreten von Schlupf zwischen einer die Auflaufspule drehenden Wickelwalze und der Auflaufspule, der Fadenart und/oder der höchstzuläs­ sigen Fadenspannung, der Anlaufbeschleunigungsbefehl gewählt wird, dessen Kennlinie den steilsten Anstieg der Geschwindig­ keit aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem nach einem Fa­ denspleißvorgang an einer Spulstelle zum Starten des An­ triebsmotors, der die Auflaufspule über eine Wickelwalze dreht, mit dem zentralen Steuergerät automatisch eine spezi­ fische Beschleunigungskennlinie in Abhängigkeit vom jeweili­ gen Durchmesser der Auflaufspule ausgewählt und das Anlaufen des Antriebsmotors gemäß der gewählten Beschleunigungskennli­ nie durchgeführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem an den Spulstellen jeweils mit dem Inverter der Antriebsmotor einer Walze gesteuert wird, die die Auflaufspule dreht, die Umdre­ hungen der Walze von einem Impulssensor erfaßt und die Im­ pulse mit einem Zähler gezählt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Anlaufbeschleunigungsbefehle über eine Tastatur in das zen­ trale Steuergerät eingegeben werden, das einen Mikrocomputer mit Speichern der Art RAM und ROM, einen graphischen Bild­ schirm, einen Host-Computer und eine Speicherkarte umfaßt, und die Anlaufbeschleunigungsbefehle an die an jeder Spulstelle vorgesehene Ablaufsteuerung übermittelt werden, die über eine Kommunikationseinrichtung und eine Datenübertragungsleitung mit dem Mikrocomputer verbunden ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem mit dem zentralen Steuergerät für jede Spulstelle verschiedene Daten einschließlich der auf einer Auflaufspule aufzuspulen­ den Fadenlänge und der Anzahl der Wiederholungen eines Fa­ denspleißvorgangs nach einem erfolglosen Fadenspleißvorgang eingestellt, fehlerhafte Betriebszustände erfaßt und gleich­ zeitig Einstellparameter eingestellt werden.