EP0153350B1 - Verfahren und vorrichtung zur überwachung der arbeitsstellen einer textilmaschine - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur überwachung der arbeitsstellen einer textilmaschine Download PDF

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EP0153350B1
EP0153350B1 EP84903046A EP84903046A EP0153350B1 EP 0153350 B1 EP0153350 B1 EP 0153350B1 EP 84903046 A EP84903046 A EP 84903046A EP 84903046 A EP84903046 A EP 84903046A EP 0153350 B1 EP0153350 B1 EP 0153350B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
faults
yarn
monitoring
measurement devices
processes
Prior art date
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Expired
Application number
EP84903046A
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English (en)
French (fr)
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EP0153350A1 (de
Inventor
Peter F. Aemmer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zellweger Uster AG
Original Assignee
Zellweger Uster AG
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Filing date
Publication date
Family has litigation
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Application filed by Zellweger Uster AG filed Critical Zellweger Uster AG
Priority to AT84903046T priority Critical patent/ATE30748T1/de
Publication of EP0153350A1 publication Critical patent/EP0153350A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0153350B1 publication Critical patent/EP0153350B1/de
Expired legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H13/00—Other common constructional features, details or accessories
    • D01H13/32—Counting, measuring, recording or registering devices

Definitions

  • the invention relates to a method for the simultaneous monitoring of the yarn quality at a plurality of similar monitoring points of a textile machine, in which for each monitoring point a measuring element and processors assigned to the measuring elements are used for processing the signals supplied by the measuring elements and a common processor is assigned to several measuring elements.
  • DE-A-30 05 746 and EP-A-50 83 disclose methods of this type for monitoring process parameters on false twist crimping machines or on ring spinning machines.
  • a specific sensor is used for each operating state or process parameter, the output signal of which is subjected to a specific signal processing process.
  • Processes of the type mentioned at the outset are used, inter alia, on yarn cleaning and yarn quality monitoring systems for alternative spinning processes such as rotor spinning and the like.
  • yarn defects such as short thick spots, coarse threads and thin spots, periodic and aperiodic error chains, number deviations and deviations in the yarn uniformity can also occur. All of these types of errors can be derived from the signal of one type of measuring device, which are subjected to various signal processing processes.
  • the invention is intended to enable inexpensive monitoring of all types of errors.
  • the invention further relates to a device for performing the above-mentioned method, each with a measuring element for the individual monitoring points and with a plurality of measuring elements assigned to processors for processing the signals supplied by the measuring elements, the processors being assigned a common central device and with them via a Communication channel is connected, and each processor has a multiplexer controlled by a timer for cyclic sampling of the output signals of the measuring elements assigned to this processor.
  • the device according to the invention is characterized by the features specified in the characterizing part of claim 9.
  • FIGS. 1a to 1c which are to be thought of as lined up on their narrow sides, shows the most important signal processing processes running in a processor. It is assumed that this processor is assigned to a group of 24 monitoring points and thus measuring heads.
  • the processes shown in zone 100 are divided into three classes characterized by different hatching: processes 31 of class I, processes 32 of class II and processes 33 of class 111.
  • the synchronization symbol 402 is encountered in each case the time-critical processes 31 (class I), the synchronization symbol 502 the time-critical processes 32 (class II) and the synchronization symbol 602 the time-critical processes 33 (class 111).
  • These synchronization characters 402, 502 and 602 occur periodically, with a periodicity T o corresponding to a yarn length of 5 mm.
  • the processes 31 of class I relate, among other things, to the analysis of short yarn defects which require a sampling rate of 5 mm yarn run, for example, short thick spots as well as periodic and aperiodic error chains.
  • the processes 32 of class II which are designated 701, 702 and 703, run with respect to the individual monitoring points with a repetition rate which is only 1/8 of that of the processes 31. These processes include analysis of coarse threads and long thin spots. In relation to the thread run, they therefore run at a repetition rate of 4 cm. This reduced repetition rate is achieved (while maintaining the periodicity per monitoring point) by alternating the monitoring points 1 to 3, 4 to 6, 7 to 9, Vietnamese, 22 to 24.
  • processes 33 of class 111 run at a repetition rate that has been reduced again to 1/8, that is to say every 32 cm in relation to the yarn run.
  • analyzes of number deviations as well as the sending and receiving of data packets in communication with the central control unit and possibly other groups.
  • each can be a permanently formatted package from a structured stock of 64 such packages, which are exchanged cyclically in succession.
  • auxiliary functions 102 to 111 shown in line 101 are necessary to carry out the extensive multiplexing process: to switch to the individual monitoring points, to reduce data (averaging, generalized: decimation), to initialize and to carry out and analyze the data traffic, etc. Under the assumption that these additional functions are carried out by the processor mentioned, they must also be expediently assigned to one of the three classes.
  • the reduction of the data rate to 1/8 and the associated decimation is an auxiliary function that has to be carried out separately for the yarn signal of each monitoring point.
  • a corresponding decimation algorithm must therefore be run before or after the respective class I signal analysis algorithm as preparation for the class II signal analysis. The same applies to data reduction and preparation of class IIL signal analysis.
  • the auxiliary function 102 prepares the waiting character interval 302 for the synchronization character 402, which then triggers the processes 31 of class I for the 24 monitoring points.
  • the next following synchronization symbol 402 for the processes 31 is then received after the period T o corresponding to a yarn length of 5 mm, whereupon the processes 31 are in turn triggered for all 24 monitoring points.
  • the auxiliary function 103 prepares the waiting character interval 303 for the synchronization character 502, which triggers the processes 32 of class II designated 701 for the monitoring points 1 to 3.
  • the synchronization symbol 502 following after the period T o then triggers the processes 32 designated 702 for the monitoring points 4 to 6, and so on.
  • FIG. 2 shows a central processing unit 51 and a processor 53 connected to it via a communication channel 80, generally several processors 53 being connected to the communication channel 80 and each of these processors 53 serving a number of similar monitoring points.
  • the processor 53 is fed by 24 (analog) yarn signals 55, which are emitted by sensors (measuring heads) of known technology attached to the textile machine.
  • the processor 53 has 24 outputs 56 on the machine for shutdowns and n times 24 outputs 57 for alarm signals.
  • One output 56 for shutdown and n outputs 57 for alarm signals are therefore provided for each monitoring point.
  • the outputs 56 are used for Interruption of the fiber supply or to trigger a cleaner cut, the outputs 57 serve to indicate the type of yarn defects discovered at the corresponding monitoring point, the state of the monitoring point and similar parameters and information.
  • the processor 53 is constructed using known microprocessor technology and contains at its heart a microprocessor 58, which is connected to an address, data and control line bus (A, D, S) and receives its clock from an external timer 59.
  • a decoder 60 is used to decode addresses of individual modules.
  • the yarn signals are passed via an analog multiplexer 61 controlled by the timer 59 to an A / D converter 62, from where they are called up by the microprocessor 58.
  • the shutdown and alarm signals 56, 57 are emitted to the outside world via a driver 63.
  • a special communication processor 64 handles the packet-by-packet data traffic between communication channel 80 and microprocessor 58. Communication with the central unit 51 takes place serially on a separate line for sending and receiving, communication with the microprocessor 58 takes place in parallel via transmit and receive registers provided by the microprocessor 58 loaded or read. Transmission and reception are controlled by timer 59.
  • the functions performed by the processor 53 are those which are incurred in the stationary running operation of the textile machine.
  • this textile machine is a rotor spinning machine with typically 200 or more spinning positions, then it processes the same yarn quality on all spinning positions, i.e. H. the values of the setting parameters are the same for all spinning positions.
  • the rotor spinning machine is operated by a single moving piecing machine, so that piecing or splicing, i.e. a function during the start-up or in the steady-state running operation of the spinning machine, only takes place at a single spinning station.
  • the measuring head of the respective spinning station is connected to the central unit 51 in the start-up state and, after reaching the steady-state operation, is switched off and switched back to the corresponding processor 53.
  • the monitoring point of a machine position in the start-up state is connected to the central unit 51 via a relay bank 65 controlled by the microprocessor 58; the yarn signal 66 is sent to the central unit 51 as an analog signal.
  • the functions of error analysis and error handling in steady-state operation can be divided into two categories: In processes of a first category that run synchronously with the Garniauf, this is the analysis for suspected errors (processes of the three classes in zone 100 of FIG. 1), and in processes of a second category that do not necessarily run synchronously with the garnish, these are the decisions about interventions to be initiated and alarms to be triggered.
  • the processes in the first category are carried out by the processor 53, those in the second category by the central unit 51, which sends appropriate signals for an alarm 67 and commands for interventions 68 to the central control of the textile machine.
  • the central unit 51 is constructed using known microprocessor technology, so that a special explanation is unnecessary here. Connections to input stations, data systems, etc., which are known from the prior art and are readily possible, are not shown since they do not form the subject of the invention.
  • the communication channel 80 is designed according to FIG. 2 as a bus system.
  • the messages to be exchanged between the processor 53 and the central processing unit 51 (FIG. 1, line 201) are transmitted digitally and serially on two direction-separated lines 82, 83.
  • a special clock line 81 is used for synchronization.
  • the analog yarn signal 66 of a machine position in the start-up phase is transmitted to the central processing unit 51 as an analog voltage via a common line 84.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Filamentary Materials, Packages, And Safety Devices Therefor (AREA)
  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)
  • General Factory Administration (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur gleichzeitigen Ueberwachung der Garnqualität an einer Vielzahl gleichartiger Ueberwachungsstellen einer Textilmaschine, bei welchem für jede Ueberwachungsstelle ein Messorgan sowie den Messorganen zugeordnete Prozessoren zur Verarbeitung der von den Messorganen gelieferten Signale verwendet werden und jeweils mehreren Messorganen ein gemeinsamer Prozessor zugeordnet ist.
  • Aus der DE-A-30 05 746 und aus der EP-A-50 83 sind Verfahren dieser Art zur Ueberwachung von Prozessparametern an Falschdrall-Kräuselmaschinen beziehungsweise an Ringspinnmaschinen bekannt. Dabei wird jeweils für jeden Betriebszustand oder Prozessparameter ein bestimmter Sensor verwendet, dessen Ausgangssignal einem bestimmten Signalverarbeitungsprozess unterworfen wird.
  • Verfahren der eingangs genannten Art werden unter anderem an Garnreinigungs- und Garnqualitätsüberwachungsanlagen für alternative Spinnverfahren wie Rotorspinnen und dergleichen angewendet. Dabei können zusätzlich zu den bekannten Garnfehlern, wie kurze Dickstellen, Grobfäden und Dünnstellen, noch periodische und aperiodische Fehlerketten, Nummernabweichungen und Abweichungen der Garngleichmässigkeit auftreten. Alle diese Fehlerarten können dabei aus dem Signal der einen Art von Messorganen abgeleitet werden, wobei diese verschiedenen Signal-Verarbeitungsprozessen unterworfen werden.
  • Bei Anwendung bekannter Methoden der digitalen Signalverarbeitung zur Analyse der Signale der Messorgane ist es beispielsweise zur Erkennung von kurzen Dickstellen sowie von periodischen und aperiodischen Fehlerketten notwendig, dafür geeignete Algorithmen alle 5 mm pro Länge des durchgelaufenen Garns ablaufen zu lassen unter Verwendung von Messwerten, die zum durchschnittlichen Querschnitt bzw. Durchmesser von etwa 5 mm Garn proportional sind.
  • Für die Erkennung von Grobfäden oder langen Dünnstellen genügt es, geeignete Algorithmen nur alle 10 bis 20 cm anzusetzen unter Verwendung von Durchschnittswerten des Garnquerschnitts bzw. -durchmesser über die letzten 10 bis 20 cm, und die Erkennung von Nummernabweichungen ist sogar nur sinnvoll, wenn zur Analyse Durschnittswerte über jeweils mehrere Meter verwendet werden. Die genannten Algorithmen oder Signalverarbeitungsprozesse müssen also pro Ueberwachungsstelle nach einem festen Takt ablaufen, einzelne mit einer hohen, andere mit einer eine oder mehrere Grössenordnungen langsameren Wiederholungsrate.
  • Wenn nun für die genannten Garnreinigungs-und Garnqualitätsüberwachungen Systeme der in der DE-A-30 05 746 oder in der EP-A-50 83 verwendet würden, dann müsste die Kapazität der Prozessoren auf die Belastungsspitzen, das heisst, auf die Signalverarbeitungsprozesse mit der höchsten Wiederholungsrate, ausgerichtet werden, was die Anordnung ausserordentlich teuer machen würde. Sollten anderseits die Kosten in einem vertretbaren Rahmen bleiben, dann müsste unter Umständen auf die Erfassung gewisser Fehlerarten verzichtet werden.
  • Durch die Erfindung soll nun eine kostengünstiger Ueberwachung aller Fehlerarten ermöglicht werden.
  • Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
  • Eine weitere beträchtliche Verminderung des Aufwands bei der schaltungstechnischen Realisierung lässt sich durch eine Trennung der Funktionen von Fehleranalyse und Fehlerbehandlung zwischen stationärem Laufbetrieb und Anlaufbetrieb gemäss Anspruch 7 erreichen.
  • Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens, mit je einem Messorgan für die einzelnen Ueberwachungsstellen und mit jeweils einer Mehrzahl von Messorganen zugeordneten Prozessoren zur Verarbeitung der von den Messorganen gelieferten Signale, wobei den Prozessoren ein gemeinsames Zentralgerät zugeordnet und mit diesen uber einen Kommunikationskanal verbunden ist, und jeder Prozessor einen von einem Zeitgeber gesteuerten Multiplexer zur zyklischen Abtastung der Ausgangssignale der diesem Prozessor zugeordneten Messorgane aufweist.
  • Die erfindungsgemässe Vorrichtung zeichnet sich durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 9 angegebenen Merkmale aus.
  • Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und der Figuren näher erläutert ; es zeigen :
    • Fig. 1a, 1b, 1c einen schematischen Ausschnitt aus einem zeitlichen Ablauf der wichtigsten Signalverarbeitungsprozesse, und
    • Fig. 2 das Blockschema einer möglichen Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung.
  • Das zeitliche Ablaufdiagramm der Fig. 1a bis 1c, welche an ihren Schmalseiten aneinandergereiht zu denken sind, zeigt die wichtigsten in einem Prozessor ablaufenden Signalverarbeitungsprozesse. Dabei ist angenommen, dass dieser Prozessor einer Gruppe von 24 Ueberwachungsstellen und damit Messköpfen zugeordnet ist.
  • In der oberen Zone 100 des Ablaufdiagramms sind diejenigen Prozesse dargestellt, die zur Analyse der von den Messköpfen hergeleiteten Signale dienen, welche den auf der Ordinate eingetragenen Ueberwachungsstellen 1 bis 24 zugeordnet sind. Im unteren Teil ist in einer ersten Zeile 101 die zeitliche Anordnung von Prozessen für Hilfs-und Zusatzfunktionen 102 bis 111, in einer zweiten Zeile 201 die zeitliche Anordnung von Prozessen 202 bis 204 zur Vorbereitung und Verarbeitung von Meldungen im Zusammenhang mit dem gegenseitigen Austausch der Ergebnisse zwischen verschiedenen Prozessen, in einer dritten Zeile 301 die zeitliche Anordnung von Wartezeitintervallen 302 bis 311 auf Synchronisationszeichen und in den Zeilen 401, 501 und 601 die zeitliche Anordnung dieser Synchronisationszeichen 402, 502, 602 dargestellt.
  • Die in der Zone 100 dargestellten Prozesse sind gemäss der Legende 30 in Fig. 1a in drei durch unterschiedliche Schraffuren gekennzeichnete Klassen eingeteilt : In Prozesse 31 der Klasse I, in Prozesse 32 der Klasse II und in Prozesse 33 der Klasse 111. Das Synchronisationszeichen 402 stösst jeweils die zeitkritischen Prozesse 31 (Klasse I) an, das Synchronisationszeichen 502 die zeitkritischen Prozesse 32 (Klasse II) und das Synchronisationszeichen 602 die zeitkritischen Prozesse 33 (Klasse 111). Diese Synchronisationszeichen 402, 502 und 602 fallen periodisch an, und zwar mit einer Periodizität To entsprechend einer Garnlänge von 5 mm.
  • Die Prozesse 31 der Klasse I betreffen unter anderem die Analyse kurzer Garnfehler, die eine Abtastrate von beispielsweise 5 mm Garnlauf benötigen, also kurze Dickstellen sowie periodische und aperiodische Fehlerketten.
  • Die Prozesse 32 der Klasse II, die mit 701, 702 und 703 bezeichnet sind, laufen bezogen auf die einzelnen Ueberwachungsstellen mit einer Wiederholungsrate, die nur 1/8 derjenigen der Prozesse 31 beträgt. Zu diesen Prozessen gehören Analysen auf Grobfäden und lange Dünnstellen. Bezogen auf den Garnlauf laufen sie somit mit einer Wiederholungsrate von 4 cm. Diese reduzierte Wiederholungsrate wird erreicht (unter Wahrung der Periodizität pro Ueberwachungsstelle), indem abwechselnd die Ueberwachungsstellen 1 bis 3, 4 bis 6, 7 bis 9, ....., 22 bis 24 an die Reihe kommen.
  • Schliesslich laufen die Prozesse 33 der Klasse 111, von denen der Prozess 801 eingezeichnet ist, mit einer nochmals auf 1/8 reduzierten Wiederholungsrate ab, bezogen auf den Garnlauf also alle 32 cm. Hier kommen in Frage : Analysen auf Nummernabweichungen sowie das Senden und Empfangen von Datenpaketen im Verkehr mit der zentralen Steuereinheit und gegebenenfalls anderen Gruppen.
  • Das Senden und Empfangen von Datenpaketen mit Prozessen 33 der Klasse III ist so zu verstehen, dass im Rhythmus der Wiederholungsrate der Klasse I jedesmal ein Paket ausgetauscht (gesendet oder empfangen) wird. Gemäss dem dargestellten Beispiel kann es sich um je ein fest formatiertes Paket aus einem strukturierten Vorrat von 64 solcher Pakete handeln, die zyklisch nacheinander ausgetauscht werden. Ein Paket also, das einegleichartige Information (Einstellparameter oder Abstellbefehle für gewisse Ueberwachungsstellen) enthält, kommt demgemäss nur alle 64 mal, d. h. alle 32 cm Garnlauf zur Uebertragung. Dieses Prinzip lässt sich ohne Abweichung vom erfinderischen Gedanken in weiten Grenzen variieren und aktuellen Bedürfnissen anpassen.
  • Zur Durchführung des umfangreichen Multiplexverfahrens sind die verschiedenen in Zeile 101 dargestellten Hilfsfunktionen 102 bis 111 nötig : Zum Umschalten auf die einzelnen Ueberwachungsstellen, zur Datenreduktion (Durchschnittsbildung, verallgemeinert : Dezimation), zum Initialisieren und zum Durchführen und Analysieren des Datenverkehrs, usw. Unter der Annahme, dass diese Zusatzfunktionen vom genannten Prozessor durchgeführt werden, müssen sie zweckmässigerweise ebenfalls einer der drei Klassen zugeordnet sein.
  • Beispielsweise ist die Reduktion der Datenrate auf 1/8 und die zugehörige Dezimation eine Hilfsfunktion, die für das Garnsignal jeder Ueberwachungsstelle getrennt durchgeführt werden muss. Ein entsprechender Dezimationsalgorithmus ist somit vor oder nach dem jeweiligen Algorithmus zur Signalanalyse der Klasse I als Vorbereitung für die Signalanalysen der Klasse II ablaufen zu lassen. Sinngemäss ist für die Datenreduktion und Vorbereitung der Signalanalyse der Klasse IIL vorzugehen.
  • Als Hilfs- und Zusatzfunktionen, die nicht den einzelnen Ueberwachungsstellen zuzuordnen sind, sei die Verwaltung von Adresszeigern, von Speicherplätzen zur Zwischenspeicherung von Zwischenresultaten sowie das Warten auf Synchronisationssignale und deren Entgegennahme erwähnt.
  • Beispielsweise bereitet die Hilfsfunktion 102 das Wartezeichenintervall 302 für das Synchronisationszeichen 402 vor, welches dann die Prozesse 31 der Klasse I für die 24 UeberwachungsStellen auslöst. Das nächstfolgende Synchronisationszeichen 402 für die Prozesse 31 wird dann nach der einer Garnlänge von 5 mm entsprechenden Periode To empfangen, worauf wiederum die Prozesse 31 für alle 24 Ueberwachungsstellen ausgelöst werden.
  • Die Hilfsfunktion 103 bereitet das Wartezeichenintervall 303 für das Synchronisationszeichen 502 vor, welches die mit 701 bezeichneten Prozesse 32 der Klasse II für die Ueberwachungsstellen 1 bis 3 auslöst. Das nach der Periode To nächstfolgende Synchronisationszeichen 502 löst dann die mit 702 bezeichneten Prozesse 32 für die Ueberwachungsstellen 4 bis 6 aus, und so weiter.
  • Das Blockschema von Fig. 2 zeigt eine Zentraleinheit 51 und einen mit dieser über einen Kommunikationskanal 80 verbundenen Prozessor 53, wobei im allgemeinen mehrere Prozessoren 53 an den Kommunikationskanal 80 angeschlossen sind und jeder dieser Prozessoren 53 eine Anzahl gleichartiger Ueberwachungsstellen bedient.
  • Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Prozessor 53 von 24 (analogen) Garnsignalen 55 gespeist, die von auf der Textilmaschine angebrachten Sensoren (Messköpfen) bekannter Technik abgegeben werden. Der Prozessor 53 hat maschinenseitig 24 Ausgänge 56 für Abstellungen und n mal 24 Ausgänge 57 für Alarmsignale. Es sind also pro Ueberwachungsstelle ein Ausgang 56 für Abstellung und n Ausgänge 57 für Alarmsignale vorgesehen. Die Ausgänge 56 dienen zur Unterbrechung der Faserzufuhr oder zum Auslösen eines Reinigerschnittes, die Ausgänge 57 dienen zur Ahzeige der Art der an der entsprechenden Ueberwachungsstelle entdeckten Garnfehler, des Zustands der Ueberwachungsstelle und ähnlicher Parameter und Angaben.
  • Der Prozessor 53 ist in Mikroprozessortechnik bekannter Art aufgebaut und enthält als Herzstück einen Mikroprozessor 58, der mit je einem Adress-, Datenund Steuerleitungsbus (A, D, S) verbunden ist und seinen Takt von einem externen Zeitgeber 59 erhält. Ein Decoder 60 dient zur Decodierung von Adressen einzelner Module. Die Garnsignale werden über einen vom Zeitgeber 59 gesteuerten Analogmultiplexer 61 auf einen A/D-Wandler 62 geleitet, von wo sie vom Mikroprozessor 58 abgerufen werden. Die Abstell- und Alarmsignale 56, 57 werden über einen Treiber 63 an die Aussenwelt abgegeben.
  • Ein spezieller Kommunikationsprozessor 64 bewerkstelligt den paketweisen Datenverkehr zwischen Kommunikationskanal 80 und Mikroprozessor 58. Die Kommunikation mit der Zentraleinheit 51 erfolgt seriell auf je einer getrennten Leitung für Senden und Empfangen, die Kommunikation mit dem Mikroprozessor 58 erfolgt parallel über Sende- und Empfangsregister, die vom Mikroprozessor 58 geladen beziehungsweise gelesen werden. Senden und Empfangen werden vom Zeitgeber 59 gesteuert.
  • Die vom Prozessor 53 erledigten Funktionen sind solche, die im stationären Laufbetrieb der Textilmaschine anfallen. Wenn diese Textilmaschine beispielsweise eine Rotorspinnmaschine mit typisch 200 und mehr Spinnstellen ist, dann verarbeitet sie auf allen Spinnstellen dieselbe Garnqualität, d. h. die Werte der Einstellparameter für alle Spinnstellen sind jeweils gleich. Die Rotorspinnmaschine wird von einer einzigen wandernden Anspinnmaschine bedient, sodass das Anspinnen oder Spleissen, also eine Funktion im Anlauf oder im beginnenden stationären Laufbetrieb der Spinnmaschine, jeweils nur an einer einzigen Spinnstelle stattfindet. Deswegen wird im Anlaufzustand der Messkopf der jeweiligen Spinnstelle an die Zentraleinheit 51 aufgeschaltet und nach Erreichen des stationären Laufbetriebs von dieser wieder ab- und auf den entsprechenden Prozessor 53 umgeschaltet. Das Aufschalten der Ueberwachungsstelle einer sich im Anlaufzustand befindlichen Maschinenposition auf die Zentraleinheit 51 erfolgt über eine vom Mikroprozessor 58 gesteuerte Relais-Bank 65 ; das Garnsignal 66 wird als Analogsignal an die Zentraleinheit 51 geleitet.
  • Die Funktionen der Fehleranalyse und Fehlerbehandlung im stationären Laufbetrieb können in zwei Kategorien eingeteilt werden : In Prozesse einer ersten Kategorie, die synchron mit dem Garniauf ablaufen, das ist die Analyse auf Fehlerverdacht (Prozesse der drei Klassen in der Zone 100 von Fig. 1), und in Prozesse einer zweiten Kategorie, die nicht zwingend synchron mit dem Garniauf ablaufen, das sind die Entscheidungen über einzuleitende Eingriffe und auszulösende Alarme. Die Prozesse der ersten Kategorie werden vom Prozessor 53 erledigt, diejenigen der zweiten Kategorie von der Zentraleinheit 51, welche entsprechende Signale für einen Alarm 67 und Befehle für Interventionen 68 an die zentrale Steuerung der Textilmaschine abgibt.
  • Die Zentraleinheit 51 ist in bekannter Mikroprozessortechnik aufgebaut, sodass sich hier eine spezielle Erläuterung erübrigt. Verbindungen zu Eingabestationen, Datensystemen, usw., die aus dem Stand der Technik bekannt und ohne weiteres möglich sind, sind nicht eingezeichnet, da sie nicht Gegenstand der Erfindung bilden.
  • Der Kommunikationskanal 80 ist gemäss Fig. 2 als Bussystem konzipiert. Die Uebermittlung der zwischen Prozessor 53 und Zentraleinheit 51 auszutauschenden Meldungen (Fig. 1, Zeile 201) erfolgt digital seriell auf zwei richtungsgetrennten Leitungen 82, 83. Eine spezielle Taktleitung 81 dient zur Synchronisation. Die Uebertragung des analogen Garnsignals 66 einer sich im Anlaufstadium befindlichen Maschinenposition an die Zentraleinheit 51 erfolgt als Analogspannung über eine gemeinsame Leitung 84.
  • Die physische Trennung der Funktionen « Fehleranalyse und Fehlerbehandlung im stationären Laufbetrieb und « Fehleranalyse und Fehlerbehandlung im Anlaufbetrieb » bringt gegenüber herkömmlichen Verfahren eine beträchtliche Verminderung des Aufwands bei der schaltungstechnischen Realisierung: Die Abtastung der Garnsignale muss in einem starren Takt (alle 5 bis 10 mm Garnlauf) vor sich gehen, wobei die Fehleranalyse im Laufbetrieb nach relativ einfachen Kriterien erfolgt und die Fehleranalyse im Anlaufzustand (Untersuchung auf angeschnittene Doppelfäden, Grobfäden und Dünnstellen) dagegen komplizierter und aufwendiger ist. Die Verminderung des Aufwands ergibt sich bei der genannten Trennung der beiden Funktionen dadurch, dass für die aufwendigere Funktion nur eine Vorrichtung erforderlich ist.
  • Eine weitere Verminderung des Aufwands ergibt sich durch die Aufteilung der Funktion « Fehleranalyse und Fehlerbehandlung im stationären Laufbetrieb in synchron mit dem Garnlauf ablaufende Prozesse der ersten Kategorie (Analyse auf Fehlerverdacht) und in nicht zwingend synchron ablaufende Prozesse der zweiten Kategorie (Entscheidung über einzuleitende Eingriffe und auszulösende Alarme). Denn die Analyse auf Fehlerverdacht erfolgt nach sehr einfachen Kriterien und endet meist negativ. Dagegen benötigen die Kriterien zur Auslösung eines Alarms und/oder zur Abstellung einer Maschinenposition zusätzliche Merkmale, die nur bei positivem Fehlerverdacht zu berücksichtigen sind. Zwar ist die Auslösung von Abstellungen und Alarmen so wie die Abtastung der Garnsignale ebenfalls zeitkritisch, es sind aber Verzögerungen von 10 bis 20 cm und mehr (bezogen auf den Garnablauf) durchaus zulässig, da bei Abstellung und nachfolgendem Wiederanlauf ohnehin mindestens 1 m Garn entfernt wird. Da ausserdem bei den in Frage kommenden Textilmaschinen Garnfehler sehr seltene Ereignisse sind, ist eine gemeinsame Behandlung der « Fehlerverdachte in der für mehrere Prozessoren 53 und viele Ueberwachungsstellen zuständigen gemeinsamen Zentraleinheit 51 sinnvoll.
  • Es sind heute billige Ein-Chip-Mikroprozessoren auf dem Markt erhältlich, die sich hervorragend für die Realisierung eignen. Bei den betrachteten Textilmaschinen liegen die Garnablaufgeschwindigkeiten heute bei maximal etwa 150 m/min. Das erlaubt die Bedienung von 12 bis 24 Ueberwachungsstellen mit einem einzigen Prozessor, wenn man diesen nur für die Analyse der am meisten zeitkritischen Kriterien (Fehlerverdacht) einsetzt. Eine derartige Anzahl von Ueberwachungsstellen (Maschinenpositionen) ist auch textiltechnisch sinnvoll und entspricht einer üblichen « Sektion ».
  • Der zusätzliche Aufwand für den Austausch der Datenpakete zwischen den beiden Kategorien von Prozessen ist minimal, da es heute billige Ein-Chip-Mikroprozessoren auf dem Markt gibt, wo die benötigten Kommunikationsprozessoren für bitserielle Uebertragung hardware-mässig auf dem selben Chip integriert sind. Die spezifizierten Datenraten sind so hoch, dass ein Bus-Verfahren problemlos möglich ist.
  • Die Verschachtelung der Fehlerverdachtsanalyse auf lange Grobfäden und Dünnstellen ermöglicht eine effiziente Behandlung dieser Fehlerarten. Aufgrund des Abtasttheorems (Nyquist) ist bei digitaler Signalverarbeitung eine Abtast- und Verarbeitungsrate in der Grössenordnung von lediglich 5 bis 10 cm Garnlauf notwendig. Dadurch, dass abwechselnd nur ein Teil aller Ueberwachungsstellen « zwischendurch bearbeitet wird, lässt sich die Auslastung des verwendeten Prozessors 53 zeitlich ausgleichen, ohne dass man auf die Periodizität der Verarbeitung verzichtet. Daraus ergibt sich als praktische Konsequenz, dass man mit einem gegebenen Prozessor bei vorgegebener Garnlaufgeschwindigkeit mehr Ueberwachungsstellen gleichzeitig bearbeiten kann als ohne diese Verschachtelung.

Claims (9)

1. Verfahren zur gleichzeitigen Ueberwachung der Garnqualität an einer Vielzahl gleichartiger Ueberwachungsstellen einer Textilmaschine, bei welchem für jede Ueberwachungsstelle ein Messorgan sowie den Messorganen zugeordnete Prozessoren zur Verarbeitung der von den Messorganen gelieferten Signale verwendet werden und jeweils mehreren Messorganen ein gemeinsamer Prozessor zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Ablauf der verschiedenen Signalverarbeitungsprozesse für die-, einzelnen Ueberwachungsstellen mit verschiedenen Wiederholungsraten die Signalverarbeitungsprozesse mit gleichen Wiederholungsraten zu Klassen (31, 32, 33) zusammenfasst und diese Klassen in ihrem Ablauf so ineinander verschachtelt werden, dass sich, bezogen auf die einzelnen Ueberwachungsstellen, die entsprechenden Signalverarbeitungsprozesse zumindest angenähert periodisch wiederholen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschachtelung der einzelnen Klassen (31, 32, 33) von Signalverarbeitungsprozessen so erfolgt, dass Prozesse mit der höchsten Wiederholungsrate zyklisch für alle und solche mit einer langsamen Wiederholungsrate jeweils nur für wenige Ueberwachungsstellen ablaufen.
3. Verfahren nach Anspruch 2 zur Analyse der Signale der Messorgane durch die Prozessoren (53) auf Merkmale von kurzen und langen Fehlern, dadurch gekennzeichnet, dass die Analysen auf die kurzen und langen Fehler je mit einer angenähert dem umgekehrten Verhältnis der Bezugslängen der jeweiligen Merkmale entsprechenden Häufigkeit durchgeführt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Analysen der Signale der Messorgane auf Merkmale langer Garnfehler mit einer bezogen auf die Garnlänge künstlich reduzierten Abtastrate und mit entsprechenden Durchschnittswerten durchgeführt werden, und dass der Reduktionsfaktor der Abtastrate angenähert dem Verhältnis zwischen den Bezugslängen der Merkmale der langen und kurzen Fehler entspricht.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass pro Abtastintervall (To) sämtliche Ueberwachungsstellen in zyklischer Folge auf die Merkmale kurzer Fehler und entsprechend dem Reduktionsfaktor der Abtastrate jeweils nur Teilmengen der Ueberwachungsstellen für sich und untereinander in zyklischer Folge auf die Merkmale langer Fehler analysiert werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale der Messorgane auf Merkmale extrem langer Garnfehler mit einer nochmals reduzierten Abtastrate analysiert werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man die Prozessoren (53) zur Verarbeitung der zu ineinander verschachtelten Klassen (31, 32, 33) zusammengefassten Signalverarbeitungsprozesse zur Fehleranalyse und Fehlerbehandlung im stationären Laufbetrieb verwendet, und dass man eine zusätzliche spezielle Anordnung (51) zur Fehleranalyse und Fehlerbehandlung im Anlauf und im beginnenden stationären Laufbetrieb vorsieht, auf welche man jede sich im Anlaufzustand befindliche Ueberwachungsstelle aufschaltet und nach Erreichen des stationären Laufbetriebs wieder abschaltet.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass man die Signalverarbeitungsprozesse zur Fehlerbehandlung und Fehleranalyse im stationären Laufbetrieb in solche, die synchron, und in solche, die nicht zwingend synchron mit dem Garniauf ablaufen, aufteilt, und dass man die Behandlung der letzteren Kategorie von Signalverarbeitungsprozessen mit der zusätzlichen speziellen Anordnung (51) vornimmt.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 7, mit je einem Messorgan für die einzelnen Ueberwachungsstellen und mit jeweils einer Mehrzahl von Messorganen zugeordneten Prozessoren zur Verarbeitung der von den Messorganen gelieferten Signale, wobei den Prozessoren ein gemeinsames Zentralgerät zugeordnet und mit diesen über einen Kommunikationskanal verbunden ist, und jeder Prozessor einen von einem Zeitgeber gesteuerten Multiplexer zur zyklischen Abtastung der Ausgangssignale der diesem Prozessor zugeordneten Messorgane aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessoren (53) zur Fehleranalyse und Fehlerbehandlung im stationären Laufbetrieb vorgesehen sind und das Zentralgerät (51) zur Fehleranalyse und Fehlerbehandlung im Anlauf und im beginnnenden stationären Laufbetrieb ausgelegt ist, und dass die Signale des Messorgans einer sich im Anlaufzustand befindlichen Ueberwachungsstelle über den jeweiligen Kommunikationskanal (80) zum Zentralgerät übertragen werden.
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