EP1475470A1 - Data acquisition and processing system for controlling and operating a set of industrial sewing machines and method for controlling and operating this set with a data acquisition and processing system - Google Patents
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- EP1475470A1 EP1475470A1 EP04007597A EP04007597A EP1475470A1 EP 1475470 A1 EP1475470 A1 EP 1475470A1 EP 04007597 A EP04007597 A EP 04007597A EP 04007597 A EP04007597 A EP 04007597A EP 1475470 A1 EP1475470 A1 EP 1475470A1
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- processing system
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- D—TEXTILES; PAPER
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- D05B—SEWING
- D05B19/00—Programme-controlled sewing machines
Definitions
- the invention relates to a data acquisition and processing system for Monitoring and controlling a network of industrial sewing machines and a method for monitoring and controlling such a network with a data acquisition and processing system.
- a transmission is via the local network qualified error messages from the respective sewing machine the central monitoring and control computer possible, resulting in an efficient Service of the sewing machines guaranteed.
- a documentation the entire operation of the sewing machine network possible.
- the storage of the working data removed from the respective sewing machine can in the data communication device, in a server of the local Network or in the central data store of the central monitoring and Control computer done.
- the interfaces through which a connection the sewing machines to the data communication device depend on respective sewing machine type. Older sewing machines usually have an RS232 interface or an RS485 interface. In older Sewing machine types may additionally be required for realization the data exchange with the data communication device processor components to exchange the respective machine control. This is with little effort possible.
- the monitoring and control software of the central monitoring and control computer is an operation tailored to the respective sewing application the data acquisition and processing system possible.
- the central data store ensures quick access to all in the context of Monitoring and control of collected data.
- Coded entries according to claim 3 reduce the scope of operation the data acquisition and processing system between the sewing machines and the central monitoring and control computer to be exchanged Dates. A division of the data packets into a function address and a function number is particularly clear.
- the local area networks according to claim 4 are reliable and ensure one for operating the data acquisition and processing system sufficient data transfer rate.
- a data communication device can be adapted to different Adapt types of industrial sewing machines.
- An input interface according to claim 6 increases the flexibility of the Data acquisition and processing system.
- the most sewing machines already existing data input device can in this way into the system, for example, for the registration of operators, for adaptation of sewing process data or for repair information or service request be used.
- a buffer of the data communication device according to claim 7 allows retrieval of cached data there in larger Time intervals, for example daily.
- An internal clock of the data communication device allowed a data storage with assigned real-time information. It is then possible, the exact time of creation of the respective stored Working date with automatically file, in particular for the monitoring and for a statistical analysis of the working data is advantageous.
- An evaluation module provides the ability to specifically determine Error types or frequencies or other significant information during operation of the industrial sewing machine network. This creates the possibility of repairing errors occurring to make corrections to the concept of the industrial sewing machine group, to avoid particularly common mistakes.
- Another object of the invention is to provide a method of monitoring and controlling an industrial sewing machine network with the invention Specify data acquisition and processing system.
- connection of a pattern sewing machine according to claim 12 allows a specification of sewing process data that is exactly matched to the respective sewing situation through the central monitoring and control computer.
- a bidirectional data transfer via the data input device is given, also an acknowledgment for example one Service request possible.
- the data input device can in particular Also be designed so that a voice message is possible.
- Caching according to claim 15 reduces the requirements to the local network. Alternatively to such a caching is also an online monitoring possible.
- the presentation of the data according to claim 18 may also be the possibility Sorting the data according to certain sorting algorithms or a search function for certain transmitted work data include. If data packets with function addresses and function numbers can be transmitted according to claim 3, for example, according to certain Function addresses or function numbers are searched for to detect the occurrence of certain individual events.
- a data acquisition system denoted overall by the reference numeral 1 in FIG. and processing system is used for monitoring and control of a composite 2 of industrial sewing machines 3.
- Any industrial sewing machine 3 has its own machine control 4 and one executed as a terminal 5 Data input device.
- Each terminal 5 has a control panel as well as a display.
- a first bidirectional signal path 6 is every machine control 4 with a data communication device 7 in connection.
- the signal path 6 may be, for example, a signal line connected to the machine control 4 communicates via an RS232 interface. Others too Types of signal connections and interfaces can - depending on Type of sewing machine 3 to be connected - used in the signal path 6 come. This may include a wireless signal connection.
- data acquisition and processing system 1 shown in FIG is a single data communication device 7 for data communication with all industrial sewing machines 3 of the composite 2 provided.
- Data acquisition and processing system 1 can also several Data communication devices 7 may be provided.
- the number of data communication devices 7, however, is less than or equal to that of Industrial sewing machines 3.
- a bidirectional signal connection 8 Via a bidirectional signal connection 8 is the data communication device 7 with a local network 9 in connection. The latter is via a further bidirectional signal connection 10 with a central Surveillance and control computer 11 of the data acquisition and processing system 1 in conjunction.
- the two signal connections 8, 10 corresponding to the first signal path 6 may be formed together with the local network 9 shows a second signal path 12 for connecting the data communication device 7 with the central monitoring and control computer 11.
- Another bidirectional signal connection 13 is the central monitoring and control computer 11 also via the network 9 with a Pattern sewing machine 14 with machine control 15 and terminal 16 connected.
- Another bidirectional signal connection 17 provides a data connection between the central monitoring and control computer 11 and a central data memory 18.
- the latter comprises several, in FIG. 1 a total of six, data storage modules 19.
- the internal structure of the data communication device 7 is shown schematically Fig. 2.
- a microprocessor 20 of the data communication device 7 is over a first section 21 of an internal bus system 22 with a RAM 23 as a storage unit, a flash ROM 24 and an internal real time clock 25 in connection.
- Via a second section 26 of the internal bus system 22 is the microprocessor 20 with a flash card interface 27, a Universal Asynchronous Receiver / Transmitter (UART) 28, a Ethernet Interface 29, a Profibus / CAN Bus Interface 30, a universal Serial Bus (USB) Interface 31, a multi-port I / O device (Multiport I / O) 32 and a terminal interface 33 in connection.
- the UART 28 in turn has data lines 34 with a total of sixteen RS232 interfaces 35 and over a data line 36 with an RS485 interface 37 in conjunction. to electrical supply of the data communication device 7 is used Power supply 38.
- the various interface variants 27 to 37 of the data communication device 7 can each for connecting the data communication device 7 with the industrial sewing machines 3 and the local network 9 be used.
- the connection of the data communication device takes place 7 with the industrial sewing machines 3 on the RS232 interfaces 35.
- the connection is made of the data communication device 7 with the local network 9 via the ethernet interface 29.
- FIG. 4 shows a data packet 39.
- the work data may be Sewing process data or operating data or service requests the industrial sewing machines 3 act.
- Each data packet 39 is a specific process or operating situation of industrial sewing machines 3 and includes a function address 40 and a function number 41st
- the function address 40 refers to a central monitoring and Control computer 11 stored general function and can, for example be a four-digit decimal number.
- the function number 41 is used for the individualization of the function to which the function address refers, and may be, for example, an eight digit decimal number.
- the data packets 39 is still a real-time information in the data communication device 7 assigned.
- the microprocessor 20 asks the internal Real-time clock 25 off.
- the establishment of a function address 40 and a Function number 41 has the advantage of providing an open system whose functionality is used by every user of the data acquisition and processing system 1 can be set individually.
- a method for monitoring and controlling the network 2 with the Data acquisition and processing system 1 proceeds as follows:
- a first forwarding step 44 the central monitoring and Control computer 11, the Nähreaments on the second signal path 12th to the data communication device 7 on.
- the sewing process data is coming on the Ethernet interface 29 of the data communication device 7 and, controlled by the microprocessor 20, directed to the UART 28. If necessary, the sewing process data may also be stored in the storage unit 23 of the Data communication device 7 are stored. This caching takes place in a buffer step 45.
- the cached Sewing process data may be requested by the machine controls 4 from Data communication device 7 retrieved via the RS232 interfaces 35 become.
- the UART 28 distributes the sewing process data over the data lines 34 and the RS232 interfaces 35 and the first signal paths 6 to the Machine controls 4 of industrial sewing machines 3. This is done in one second forwarding step 46.
- the Sewing process data as a record or as a parameter in the machine controls 4 can also be deposited via the terminals 5 of the industrial sewing machines 3 programmed or dependent be changed by the sewing process by the operator. Either by hand as well as with the help of the described method for sewing data programming can use multiple seam patterns in the machine controls 4 and retrieved depending on the article to be sewn become.
- operating data of the sewing machine 3 in a Detection step 47 detected by means of appropriate sensors and encoders.
- These operating data may include the following data: actual speed, Power ON state, drive running, seam end, free seam active, counted seam active, sewing foot lift active, locking active, thread trimmer active as well as error status.
- Other data that are collected are those in the respective Machine control 4 present sewing process data.
- End Work data can also be in the course of an input step 48 via the terminal 5 are entered by hand in the machine control 4.
- the entered or entered data are then in another Forwarding step 49 from the machine controls 4 over the first Signal paths 6 transmitted to the data communication device 7 and come there via the RS232 interfaces 35.
- the data is then over the UART 28 and, controlled by the microprocessor 20, to the Ethernet Interface 29 forwarded.
- the detected Data controlled by the microprocessor 20 in the memory unit 23 in one Intermediate storage step 50 filed and retrieved as needed.
- caching the work data in the staging steps 45 and 50 may be a forwarding of the work data also online, for example every 500 ms.
- Via the ethernet interface 29 then enter the acquired data via the second signal path 12 to the central monitoring and control computer 11. This is done in a second forwarding step 51.
- the recorded work data controlled by the central monitoring and control Control computer 11, stored in the central data memory 18. This is done in a storage step 52.
- the storage of the acquired work data in central data memory 18 takes place in a standard database format, for example in the format DBASE.
- the work data recorded during a production day are then in an evaluation step 53 from the central monitoring and Control computer 11 evaluated.
- the evaluation can be done with, for example Help one of the known database programs done.
- the evaluation in the evaluation step 53 takes place in an evaluation module 53 a of the central Monitoring and control computer 11.
- the respective industrial sewing machine 3 for example, be assigned a serial number.
- a Data packet 39 via the terminal 5 of the industrial sewing machine 3 a. It takes place First, enter the function address 40, which is used for entering the Serial number is available. Subsequently, the function number 41 is the Enter the serial number of the machine. With the input step 48 can also the registration of an operator at the beginning of a commissioning the industrial sewing machine 3 done. This is also a data package 39 entered.
- the input is made for entering a personnel number standing function address 40.
- a function number 41 entered the personnel number of the operator.
- a mechanic will be logged in.
- the conclusion of a Service process can by entering a corresponding data packet 39 are entered. For this purpose, besides one representing the service end Function address 40 still as function number 41 the kind entered the service or repair work.
- a service request can also be made.
- the operator gives a data packet 39 with a service request representative function address 40 and a specific Service content relevant function number.
- a function number 41 can, for example, for the service order "replace thread bobbin" stand.
- the receipt of such service requests can be done via the central Monitoring and control computer 11 are acknowledged.
- the service request can then be further processed. This can be for example an automatic request for information to a service mechanic by phone call, email, SMS.
- the evaluated work data are then in a presentation step 54 on a screen of the central monitoring and Control computer 11 shown.
- This is done Representation for example in tabular form, with a column selection and a sorting preset can be specified.
- the table shown can be used for Example the industrial sewing machines 3 used in the production Manufacturer and type and with serial number as well as to each include sewing order. Also, for example, the currently active operators or the currently active mechanics or the service work currently being performed or the one not currently being performed Service requests are presented.
- the working data can in the presentation step 54 also in terms of time based on the associated real-time information the data packets 39 are sorted. In the frame of the evaluation step 53 are also search functions, for example, according to certain Function addresses 40 or function numbers 41 possible.
- the in the presentation step 54 work data shown can be deleted on request, changed or re-entered.
- the operating data can also be evaluated and correspondingly, in particular also graphically represented.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Datenerfassungs- und -verarbeitungssystem zur Überwachung und Steuerung eines Verbundes von Industrienähmaschinen sowie ein Verfahren zur Überwachung und Steuerung eines solchen Verbundes mit einem Datenerfassungs- und -verarbeitungssystem.The invention relates to a data acquisition and processing system for Monitoring and controlling a network of industrial sewing machines and a method for monitoring and controlling such a network with a data acquisition and processing system.
Aus der US 5 970 894 A ist ein Datenerfassungs- und -verarbeitungssystem zur Überwachung und Steuerung eines Verbundes von Industrienähmaschinen bekannt, bei dem eine Mehrzahl von Industrienähmaschinen jeweils gesondert mit einem zentralen Überwachungs- und Steuerrechner verbunden ist, der für die Nähmaschinen Nähprozessdaten vorgibt und reparaturrelevante Daten, die in jeder Industrienähmaschine individuell abgelegt sind, abfragt. Zur Anbindung einer einzelnen Industrienähmaschine am Steuer- und Überwachungsrechner ist eine Mehrzahl spezieller Lösungen vorgeschlagen, insbesondere die Anbindung über ein lokales Netzwerk. Die Abspeicherung reparaturrelevanter Daten in Speichermedien der einzelnen Nähmaschinen stellt dann ein Problem dar, wenn die Nähmaschine derart ausfällt, dass über den zentralen Steuerungs- und Überwachungsrechner ein Zugriff auf den internen Speicher der Nähmaschine nicht mehr möglich ist. Ältere Nähmaschinentypen weisen zudem keine Schnittstellen zur Anbindung an die derzeit gebräuchlichen lokalen Netzwerke auf. Die Adaption jeder einzelnen Nähmaschine an ein derzeit gebräuchliches lokales Netzwerk ist wiederum zu aufwendig. From US 5,970,894 A is a data acquisition and processing system for monitoring and controlling a network of industrial sewing machines known in which a plurality of industrial sewing machines respectively Separately with a central monitoring and control computer is connected, which specifies sewing process data for the sewing machines and repair relevant Data stored individually in each industrial sewing machine are interrogated. For connecting a single industrial sewing machine on Control and monitoring computer is a variety of special solutions proposed, in particular the connection via a local network. The storage of repair-relevant data in storage media of the individual Sewing machines then poses a problem when the sewing machine so fails that on the central control and monitoring computer no access to the internal memory of the sewing machine is possible. Older sewing machine types also have no interfaces for connection to the currently used local networks. The Adaptation of each individual sewing machine to a currently used local one Network is again too expensive.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Datenerfassungs- und -verarbeitungssystem der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass es flexibel und betriebssicher auch für einen Nähmaschinenverbund einsetzbar ist, welcher ältere Nähmaschinen beinhaltet.It is therefore an object of the present invention to provide a data acquisition and processing system of the type mentioned in such a way, that it is flexible and reliable even for a sewing machine network can be used, which includes older sewing machines.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Datenerfassungs- und
- verarbeitungssystem mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.This object is achieved by a Datenerfassungs- and
- Processing system with the features specified in
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass es anstelle der aufwendigen Anbindung jeder einzelnen älteren Nähmaschine an ein lokales Netzwerk über zum Beispiel eine RS232-Schnittstelle und ein sogenanntes Gateway möglich ist, zur Anbindung einer Mehrzahl von Nähmaschinen des Verbundes ein einzelnes Datenkommunikationsgerät einzusetzen. Dies verringert den Geräteaufwand bei der Anbindung der Nähmaschinen an das lokale Netzwerk beträchtlich. Durch eine derartige Anbindung an das lokale Netzwerk ist zudem die Möglichkeit geschaffen, für alle Nähmaschinen des Verbundes, also auch für ältere Nähmaschinentypen, eine von der jeweiligen Nähmaschine getrennte Abspeicherung der Arbeitsdaten der Nähmaschine vorzunehmen. Arbeitsdaten können hierbei Nähprozessdaten, also Daten zu den Nähaufgaben der einzelnen Nähmaschine, und Betriebsdaten der Nähmaschine sein. Über das lokale Netzwerk ist insbesondere eine Übertragung qualifizierter Fehlermeldungen von der jeweiligen Nähmaschine an den zentralen Überwachungs- und Steuerrechner möglich, was einen effizienten Service der Nähmaschinen gewährleistet. Auch ist eine Dokumentation des gesamten Betriebsablaufs des Nähmaschinenverbundes möglich. Die von der jeweiligen Nähmaschine entfernte Speicherung der Arbeitsdaten kann im Datenkommunikationsgerät, in einem Server des lokalen Netzwerks oder im zentralen Datenspeicher des zentralen Überwachungsund Steuerrechners erfolgen. Die Schnittstellen, über die eine Anbindung der Nähmaschinen an das Datenkommunikationsgerät erfolgt, hängen vom jeweiligen Nähmaschinentyp ab. Ältere Nähmaschinen haben in der Regel eine RS232-Schnittstelle oder auch eine RS485-Schnittstelle. Bei älteren Nähmaschinentypen kann es zusätzlich erforderlich sein, zur Realisierung des Datenaustausches mit dem Datenkommunikationsgerät Prozessor-Bauteile der jeweiligen Maschinensteuerung auszutauschen. Dies ist mit geringem Aufwand möglich. Je nach der Ausgestaltung der Überwachungs- und Steuerungssoftware des zentralen Überwachungs- und Steuerrechners ist ein auf die jeweilige Nähanwendung zugeschnittener Betrieb des Datenerfassungs- und -verarbeitungssystems möglich. Der zentrale Datenspeicher gewährleistet einen schnellen Zugriff auf alle im Rahmen der Überwachung und Steuerung erhobenen Daten.According to the invention, it was recognized that instead of the complex connection every single older sewing machine connected to a local network For example, an RS232 interface and a so-called gateway possible is to connect a plurality of sewing machines of the composite to use a single data communication device. This reduces the Equipment costs when connecting the sewing machines to the local network considerably. Through such a connection to the local network In addition, the possibility has been created for all sewing machines of the composite, So also for older types of sewing machines, one of the respective Sewing machine separate storage of the working data of the sewing machine make. Working data can in this case sewing process data, ie data to the sewing tasks of the individual sewing machine, and operating data of the sewing machine his. In particular, a transmission is via the local network qualified error messages from the respective sewing machine the central monitoring and control computer possible, resulting in an efficient Service of the sewing machines guaranteed. Also is a documentation the entire operation of the sewing machine network possible. The storage of the working data removed from the respective sewing machine can in the data communication device, in a server of the local Network or in the central data store of the central monitoring and Control computer done. The interfaces through which a connection the sewing machines to the data communication device, depend on respective sewing machine type. Older sewing machines usually have an RS232 interface or an RS485 interface. In older Sewing machine types may additionally be required for realization the data exchange with the data communication device processor components to exchange the respective machine control. This is with little effort possible. Depending on the design of the monitoring and control software of the central monitoring and control computer is an operation tailored to the respective sewing application the data acquisition and processing system possible. The central data store ensures quick access to all in the context of Monitoring and control of collected data.
Datenpakete nach Anspruch 2 können sowohl Nähprozess- als auch Betriebsdatenpakete
sein. Derartige Datenpakete lassen sich über Standard-Schnittstellen
einfach übertragen.Data packets according to
Codierte Einträge nach Anspruch 3 verringern den Umfang der im Betrieb
des Datenerfassungs- und -verarbeitungssystems zwischen den Nähmaschinen
und dem zentralen Überwachungs- und Steuerrechner auszutauschenden
Daten. Eine Aufteilung der Datenpakete in eine Funktionsadresse
und eine Funktionsnummer ist dabei besonders übersichtlich.Coded entries according to
Die lokalen Netzwerke nach Anspruch 4 sind betriebssicher und gewährleisten
eine zum Betrieb des Datenerfassungs- und -verarbeitungssystems
ausreichende Datenübertragungsrate.The local area networks according to
Ein Datenkommunikationsgerät nach Anspruch 5 lässt sich an unterschiedliche Typen von Industrienähmaschinenverbunden anpassen. A data communication device according to claim 5 can be adapted to different Adapt types of industrial sewing machines.
Eine Eingabe-Schnittstelle nach Anspruch 6vergrößert die Flexibilität des
Datenerfassungs- und -verarbeitungssystems. Die bei den meisten Nähmaschinen
schon vorhandene Dateneingabeeinrichtung kann auf diese Weise
in das System zum Beispiel zur Anmeldung von Bedienpersonen, zur Anpassung
von Nähprozessdaten oder zur Reparaturinformation oder zur Serviceanfrage
genutzt werden. Alternativ ist es möglich, eine spezielle, auf
das Datenerfassungs- und -verarbeitungssystem zugeschnittene Dateneingabeeinrichtung
bei jeder Nähmaschine des Verbundes vorzusehen.An input interface according to
Ein Zwischenspeicher des Datenkommunikationsgeräts gemäß Anspruch 7
ermöglicht einen Abruf der dort zwischengespeicherten Daten in größeren
Zeitabständen, zum Beispiel täglich.A buffer of the data communication device according to
Eine interne Uhr des Datenkommunikationsgeräts gemäß Anspruch 8 erlaubt
eine Datenspeicherung mit zugeordneter Echtzeitinformation. Es ist
dann möglich, den genauen Zeitpunkt des Erstellens des jeweiligen abgespeicherten
Arbeitsdatums automatisch mit abzulegen, was insbesondere
für die Überwachung und für eine statistische Auswertung der Arbeitsdaten
vorteilhaft ist.An internal clock of the data communication device according to
Ein Auswertemodul nach Anspruch 9 schafft die Möglichkeit, gezielt bestimmte
Fehlertypen oder -häufigkeiten oder andere signifikante Informationen
während des Betriebs des Industrienähmaschinenverbundes zu erfassen.
Dies schafft die Möglichkeit, über die Reparatur auftretender Fehler
hinaus Korrekturen am Konzept des Industrienähmaschinenverbundes vorzunehmen,
um besonders häufig auftretende Fehler zu vermeiden. An evaluation module according to
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Überwachung und Steuerung eines Industrienähmaschinenverbundes mit dem erfindungsgemäßen Datenerfassungs- und -verarbeitungssystem anzugeben.Another object of the invention is to provide a method of monitoring and controlling an industrial sewing machine network with the invention Specify data acquisition and processing system.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 10.This object is achieved according to the invention by a method according to claim 10th
Mit einem derartigen Verfahren ist insbesondere eine Betriebsüberwachung aller Industrienähmaschinen möglich, ohne dass die einzelnen Industrienähmaschinen aufwendig umgerüstet werden müssen.With such a method is in particular an operation monitoring all industrial sewing machines possible without the individual industrial sewing machines consuming to be converted.
Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus der obigen Diskussion des erfindungsgemäßen Datenerfassungs- und -verarbeitungssystems.Further advantages of the method according to the invention will be apparent from the above discussion of the data acquisition and -verarbeitungssystems.
Die Anbindung einer Muster-Nähmaschine gemäß Anspruch 12 erlaubt
eine auf die jeweilige Nähsituation exakt abgestimmte Vorgabe von Nähprozessdaten
durch den zentralen Überwachungs- und Steuerrechner.The connection of a pattern sewing machine according to
Beim Eingeben von Arbeitsdaten über eine Dateneingabeeinrichtung gemäß
Anspruch 14 ist, falls ein bidirektionaler Datentransfer über die Dateneingabeeinrichtung
gegeben ist, auch eine Quittierung zum Beispiel einer
Serviceanforderung möglich. Die Dateneingabeeinrichtung kann insbesondere
auch derart ausgeführt sein, dass eine Sprachmeldung möglich ist.When inputting work data via a data input device according to
Ein Zwischenspeichern gemäß Anspruch 15 reduziert die Anforderungen
an das lokale Netzwerk. Alternativ zu einer derartigen Zwischenspeicherung
ist auch eine Online-Überwachung möglich. Caching according to
Das Darstellen der Daten gemäß Anspruch 18 kann auch die Möglichkeit
eines Sortierens der Daten nach bestimmten Sortieralgorhythmen beziehungsweise
eine Suchfunktion nach bestimmten übertragenen Arbeitsdaten
umfassen. Falls Datenpakete mit Funktionsadressen und Funktionsnummern
gemäß Anspruch 3 übertragen werden, kann zum Beispiel nach bestimmten
Funktionsadressen oder Funktionsnummern gesucht werden, um
das Auftreten bestimmter Einzelvorgänge zu erfassen.The presentation of the data according to
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
- Fig. 1
- schematisch die Datenkommunikation innerhalb eines Datenerfassungs- und -verarbeitungssystems zur Überwachung und Steuerung eines Verbundes von Industrienähmaschinen;
- Fig. 2
- schematisch den internen Aufbau eines Datenkommunikationsgeräts des Datenerfassungs- und -verarbeitungssystems von Fig. 1;
- Fig. 3
- ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Überwachung und Steuerung eines Verbundes von Industrienähmaschinen mit dem Datenerfassungs- und -verarbeitungssystems der Fig. 1 und 2; und
- Fig. 4
- ein Datenpaket, mit dem Daten innerhalb des Datenerfassungs- und - verarbeitungssystems der Fig. 1 transferiert werden.
- Fig. 1
- schematically the data communication within a data acquisition and processing system for monitoring and controlling an assembly of industrial sewing machines;
- Fig. 2
- schematically the internal structure of a data communication device of the data acquisition and processing system of Fig. 1;
- Fig. 3
- a flow chart of a method for monitoring and control of a combination of industrial sewing machines with the data acquisition and processing system of Figures 1 and 2. and
- Fig. 4
- a data packet with which data is transferred within the data acquisition and processing system of FIG.
Ein in Fig. 1 insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnetes Datenerfassungs-
und -verarbeitungssystem dient zur Überwachung und Steuerung
eines Verbundes 2 von Industrienähmaschinen 3. Jede Industrienähmaschine
3 hat eine eigene Maschinensteuerung 4 sowie eine als Terminal 5 ausgefiihrte
Dateneingabeeinrichtung. Jedes Terminal 5 hat ein Bedienfeld
sowie ein Display.A data acquisition system denoted overall by the
Über einen ersten bidirektionalen Signalweg 6 steht jede Maschinensteuerung
4 mit einem Datenkommunikationsgerät 7 in Verbindung. Der Signalweg
6 kann zum Beispiel eine Signalleitung sein, die mit der Maschinensteuerung
4 über eine RS232-Schnittstelle kommuniziert. Auch andere
Typen von Signalverbindungen und von Schnittstellen können - je nach
Typ der anzubindenden Nähmaschine 3 - beim Signalweg 6 zum Einsatz
kommen. Hierzu kann auch eine drahtlose Signalverbindung gehören.Via a first
Beim in Fig. 1 dargestellten Datenerfassungs- und -verarbeitungssystem 1
ist ein einziges Datenkommunikationsgerät 7 zur Datenkommunikation mit
allen Industrienähmaschinen 3 des Verbunds 2 vorgesehen. Bei einem alternativen
Datenerfassungs- und -verarbeitungssystem 1 können auch mehrere
Datenkommunikationsgeräte 7 vorgesehen sein. Die Anzahl der Datenkommunikationsgeräte
7 ist jedoch geringer oder gleich derjenigen der
Industrienähmaschinen 3.In the data acquisition and
Über eine bidirektionale Signalverbindung 8 steht das Datenkommunikationsgerät
7 mit einem lokalen Netzwerk 9 in Verbindung. Letzteres steht
über eine weitere bidirektionale Signalverbindung 10 mit einem zentralen
Überwachungs- und Steuerrechner 11 des Datenerfassungs- und
-verarbeitungssystems 1 in Verbindung.Via a
Die beiden Signalverbindungen 8, 10, die entsprechend dem ersten Signalweg
6 ausgebildet sein können, stellen gemeinsam mit dem lokalen Netzwerk
9 einen zweiten Signalweg 12 zur Verbindung des Datenkommunikationsgeräts
7 mit dem zentralen Überwachungs- und Steuerrechner 11 dar. The two
Über eine weitere bidirektionale Signalverbindung 13 ist der zentrale Überwachungs-
und Steuerrechner 11 ebenfalls über das Netzwerk 9 mit einer
Muster-Nähmaschine 14 mit Maschinensteuerung 15 und Terminal 16
verbunden.Another
Eine weitere bidirektionale Signalverbindung 17 stellt eine Datenverbindung
zwischen dem zentralen Überwachungs- und Steuerrechner 11 und
einem zentralen Datenspeicher 18 dar. Letzterer umfasst mehrere, in Fig. 1
insgesamt sechs, Datenspeicher-Module 19.Another
Den internen Aufbau des Datenkommunikationsgeräts 7 zeigt schematisch
Fig. 2. Ein Mikroprozessor 20 des Datenkommunikationsgeräts 7 steht über
einen ersten Abschnitt 21 eines internen Bus-Systems 22 mit einem RAM
23 als Speichereinheit, einem Flash ROM 24 und einer internen Echtzeituhr
25 in Verbindung. Über einen zweiten Abschnitt 26 des internen Bus-Systems
22 steht der Mikroprozessor 20 mit einem Flash Card Interface 27,
einem Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART) 28, einem
Ethernet Interface 29, einem Profibus/CAN Bus Interface 30, einem Universal
Serial Bus (USB) Interface 31, einer Mehrfachanschluss-Ein/Ausgabeeinrichtung
(Multiport I/O) 32 und einer Terminal-Schnittstelle
33 in Verbindung. Der UART 28 seinerseits steht über Datenleitungen
34 mit insgesamt sechzehn RS232-Schnitttstellen 35 und über
eine Datenleitung 36 mit einer RS485-Schnittstelle 37 in Verbindung. Zur
elektrischen Versorgung des Datenkommunikationsgerätes 7 dient ein
Netzteil 38.The internal structure of the
Die verschiedenen Schnittstellen-Varianten 27 bis 37 des Datenkommunikationsgeräts
7 können jeweils zur Verbindung des Datenkommunikationsgeräts
7 mit den Industrienähmaschinen 3 und dem lokalen Netzwerk 9
eingesetzt werden. Beim Datenerfassungs- und -verarbeitungssystem 1 des
Ausführungsbeispiels nach den Fig. 1 bis 3 erfolgt die Verbindung des Datenkommunikationsgeräts
7 mit den Industrienähmaschinen 3 über die
RS232-Schnittstellen 35. Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Verbindung
des Datenkommunikationsgeräts 7 mit dem lokalen Netzwerk 9
über das Ethernet Interface 29.The
In Fig. 4 dargestellt ist ein Datenpaket 39. In Form derartiger Datenpakete
39 werden Arbeitsdaten innerhalb des Datenerfassungs- und
-verarbeitungssystems 1 transferiert. Bei den Arbeitsdaten kann es sich um
Nähprozessdaten beziehungsweise um Betriebsdaten oder um Serviceanforderungen
der Industrienähmaschinen 3 handeln. Jedes Datenpaket 39 ist
einer bestimmten Prozess- oder Betriebssituation der Industrienähmaschinen
3 zugeordnet und umfasst eine Funktionsadresse 40 und eine Funktionsnummer
41.FIG. 4 shows a
Die Funktionsadresse 40 verweist auf eine im zentralen Überwachungsund
Steuerrechner 11 abgelegte allgemeine Funktion und kann beispielsweise
eine vierstellige Dezimalzahl sein. Die Funktionsnummer 41 dient
zur Individualisierung der Funktion, auf welche die Funktionsadresse verweist,
und kann beispielsweise eine achtstellige Dezimalzahl sein. Den Datenpaketen
39 wird im Datenkommunikationsgerät 7 noch eine Echtzeit-Information
zugeordnet. Hierzu fragt der Mikroprozessor 20 die interne
Echtzeituhr 25 ab. Die Einrichtung einer Funktionsadresse 40 und einer
Funktionsnummer 41 hat den Vorteil, dass dadurch ein offenes System bereitgestellt
ist, dessen Funktionalität von jedem Anwender des Datenerfassungs-
und -verarbeitungssystems 1 individuell festgelegt werden kann. The
Ein Verfahren zur Überwachung und Steuerung des Verbundes 2 mit dem
Datenerfassungs- und -verarbeitungssystem 1 läuft folgendermaßen ab:A method for monitoring and controlling the
Zunächst erfolgt eine Nähdatenprogrammierung, die dann entfallen kann,
wenn auf den Industrienähmaschinen 3 immer das gleiche Nähprogramm
abläuft. Bei der Nähdatenprogrammierung werden in einem Vorgabeschritt
42 zunächst Nähprozessdaten vorgegeben. Hierzu werden mit Hilfe der
Muster-Mähmaschine 14 Musternähte genäht, bis alle Parameter und
Randbedingungen für die mit den Industrienähmaschinen 3 aufzubringenden
Nähte festgelegt sind. Die Arbeitsweise der Muster-Nähmaschine 14
kann vom zentralen Überwachungs- und Steuerrechner 11 über die bidirektionale
Signalverbindung 13 beeinflusst werden. Nach Abschluss des Muster-Nähvorgangs
werden die so bestimmten Nähprozessdaten über die Signalverbindung
13 von der Muster-Nähmaschine 14 an den zentralen Überwachungs-
und Steuerrechner 11 übertragen. Dieser steuert dann in einem
Ablageschritt 43 das Ablegen und Katalogisieren der Nähprozessdaten in
den Datenspeicher-Modulen 19 des zentralen Datenspeichers 18.First, a Nähdatenprogrammierung, which then can be omitted,
if on the
In einem ersten Weiterleitungsschritt 44 leitet der zentrale Überwachungsund
Steuerrechner 11 die Nähprozessdaten über den zweiten Signalweg 12
an das Datenkommunikationsgerät 7 weiter. Die Nähprozessdaten kommen
am Ethernet Interface 29 des Datenkommunikationsgeräts 7 an und werden,
gesteuert durch den Mikroprozessor 20, an den UART 28 angeleitet.
Bei Bedarf können die Nähprozessdaten auch in der Speichereinheit 23 des
Datenkommunikationsgeräts 7 abgelegt werden. Dieses Zwischenspeichern
erfolgt in einem Zwischenspeicherschritt 45. Die zwischengespeicherten
Nähprozessdaten können bei Bedarf von den Maschinensteuerungen 4 vom
Datenkommunikationsgerät 7 über die RS232-Schnittstellen 35 abgerufen
werden. Der UART 28 verteilt die Nähprozessdaten über die Datenleitungen
34 und die RS232-Schnittstellen 35 und die ersten Signalwege 6 an die
Maschinensteuerungen 4 der Industrienähmaschinen 3. Dies erfolgt in einem
zweiten Weiterleitungs-Schritt 46.In a
Damit ist das Verfahren zur Nähdatenprogrammierung abgeschlossen. Die
Nähprozessdaten, die als Datensatz oder als Parameter in den Maschinensteuerungen
4 hinterlegt sein können, können alternativ auch über die Terminals
5 der Industrienähmaschinen 3 programmiert beziehungsweise abhängig
vom Nähablauf von der Bedienperson verändert werden. Sowohl
von Hand als auch mit Hilfe des beschriebenen Verfahrens zur Nähdatenprogrammierung
können mehrere Nahtpattern in die Maschinensteuerungen
4 einprogrammiert werden und abhängig vom zu nähenden Artikel abgerufen
werden.This concludes the procedure for sewing data programming. The
Sewing process data, as a record or as a parameter in the machine controls
4 can also be deposited via the terminals
5 of the
Über die mit Hilfe der beschriebenen Nähdatenprogrammierung erfolgende
Vorgabe der Nähprozessdaten durch den zentralen Überwachungs- und
Steuerrechner 11 ist eine vollständige Nahtdokumentation während des
Betriebs des Verbunds 2 möglich.About taking place with the help of the described Nähdatenprogrammierung
Specification of sewing process data by the central monitoring and
Weiterhin gehört zur Überwachung und Steuerung des Verbunds 2 mit Hilfe
des Datenerfassungs- und -verarbeitungssystems 1 auch eine Verwaltung
und Auswertung der Arbeitsdaten der einzelnen Industrienähmaschinen 3
des Verbunds 2. Hierzu werden Betriebsdaten der Nähmaschine 3 in einem
Erfassungsschritt 47 mit Hilfe entsprechender Sensoren und Geber erfasst.
Zu diesen Betriebsdaten können folgende Daten gehören: Ist-Drehzahl,
Netz-Ein-Zustand, Antrieb läuft, Nahtende, freie Naht aktiv, gezählte Naht
aktiv, Nähfußlüftung aktiv, Verriegelung aktiv, Fadenabschneider aktiv
sowie Fehlerstatus. Weitere Daten, die erfasst werden, sind die in der jeweiligen
Maschinensteuerung 4 vorliegenden Nähprozessdaten. Schließlich
können Arbeitsdaten auch im Zuge eines Eingabeschritts 48 über das Terminal
5 von Hand in die Maschinensteuerung 4 eingegeben werden. Die
erfassten oder eingegebenen Daten werden anschließend in einem weiteren
Weiterleitungs-Schritt 49 von den Maschinensteuerungen 4 über die ersten
Signalwege 6 an das Datenkommunikationsgerät 7 übertragen und kommen
dort über die RS232-Schnittstellen 35 an. Die Daten werden dann über
den UART 28 und, gesteuert durch den Mikroprozessor 20, an das Ethernet
Interface 29 weitergeleitet. Alternativ oder zusätzlich können die erfassten
Daten, gesteuert vom Mikroprozessor 20, in der Speichereinheit 23 in einem
Zwischenspeicherschritt 50 abgelegt und bei Bedarf abgerufen werden.
Anstelle einer Zwischenspeicherung der Arbeitsdaten in den Zwischenspeicherschritten
45 und 50 kann eine Weiterleitung der Arbeitsdaten
auch online, zum Beispiel alle 500 ms, erfolgen. Über das Ethernet Interface
29 gelangen die erfassten Daten anschließend über den zweiten Signalweg
12 hin zum zentralen Überwachungs- und Steuerrechner 11. Dies
geschieht in einem zweien Weiterleitungs-Schritt 51. Anschließend werden
die erfassten Arbeitsdaten, gesteuert vom zentralen Überwachungs- und
Steuerrechner 11, im zentralen Datenspeicher 18 abgelegt. Dies erfolgt in
einem Speicherschritt 52. Das Abspeichern der erfassten Arbeitsdaten im
zentralen Datenspeicher 18 erfolgt in einem üblichen Datenbankformat,
zum Beispiel im Format DBASE.Furthermore, to monitor and control the
Die zum Beispiel während eines Produktionstages erfassten Arbeitsdaten
werden sodann in einem Auswerteschritt 53 vom zentralen Überwachungsund
Steuerrechner 11 ausgewertet. Die Auswertung kann zum Beispiel mit
Hilfe eines der bekannten Datenbankprogramme erfolgen. Die Auswertung
im Auswerteschritt 53 erfolgt in einem Auswertemodul 53a des zentralen
Überwachungs- und Steuerrechners 11. The work data recorded during a production day, for example
are then in an
Im Rahmen des Eingabeschritts 48 kann der jeweiligen Industrienähmaschine
3 zum Beispiel eine Seriennummer zugeordnet werden. Hierzu gibt
die Bedienperson, welche die Industrienähmaschine 3 installiert hat, ein
Datenpaket 39 über das Terminal 5 der Industrienähmaschine 3 ein. Es erfolgt
zunächst die Eingabe der Funktionsadresse 40, die für die Eingabe der
Seriennummer steht. Anschließend erfolgt als Funktionsnummer 41 die
Eingabe der Seriennummer der Maschine. Mit dem Eingabeschritt 48 kann
auch die Anmeldung einer Bedienperson zu Beginn einer Inbetriebnahme
der Industrienähmaschine 3 erfolgen. Hierzu wird ebenfalls ein Datenpaket
39 eingegeben. Zunächst erfolgt die Eingabe der für die Eingabe einer Personalnummer
stehenden Funktionsadresse 40. Anschließend wird als Funktionsnummer
41 die Personalnummer der Bedienperson eingegeben. In
gleicher Weise kann auch durch Eingabe entsprechender Datenpakete 39
ein Mechaniker angemeldet werden. Auch zum Beispiel der Abschluss eines
Servicevorgangs kann durch Eingabe eines entsprechenden Datenpakets
39 eingegeben werden. Hierzu wird neben einer das Serviceende repräsentierenden
Funktionsadresse 40 noch als Funktionsnummer 41 die Art
der Service- oder Reparaturarbeit eingegeben.As part of the
Mit Hilfe des Eingabeschritts 48 kann auch eine Serviceanfrage erfolgen.
Hierzu gibt die Bedienperson ein Datenpaket 39 mit einer eine Serviceanfrage
repräsentierenden Funktionsadresse 40 und eine den spezifischen
Serviceinhalt betreffende Funktionsnummer ein. Eine derartige Funktionsnummer
41 kann zum Beispiel für den Serviceauftrag "Fadenspule ersetzen"
stehen. Der Empfang derartiger Serviceanfragen kann über den zentralen
Überwachungs- und Steuerrechner 11 quittiert werden. Die Serviceanfrage
kann dann weiter bearbeitet werden. Hierbei kann es sich zum Beispiel
um eine automatische Informationsanfrage an einen Servicemechaniker
mittels Telefonanruf, Email, SMS handeln. With the help of the
Zur Eingabe längerer Sequenzen von Datenpaketen 39 zum Beispiel bei
der Vorgabe von Nähprozessdaten kommen beim Eingabeschritt 48 Software-Eingabemasken
zum Einsatz.For entering longer sequences of
Im Rahmen der statistischen Auswertung im Auswerteschritt 53 können
zum Beispiel die Gesamtanzahl der Reparaturen während eines bestimmten
Zeitraums oder die Anzahl der Reparaturen einer Industriemaschine 3 während
eines bestimmten Zeitraums oder die Anzahl aller reparierten Teile
während eines bestimmten Zeitraums zusammengestellt werden. Entsprechende
Zusammenstellungen sind auch bei den übertragenen Serviceanfragen
möglich.As part of the statistical evaluation in the
Die ausgewerteten Arbeitsdaten werden anschließend in einem Darstellungsschritt
54 auf einem Bildschirm des zentralen Überwachungs- und
Steuerrechners 11 dargestellt. Je nach Auswahl des Benutzers erfolgt diese
Darstellung zum Beispiel tabellarisch, wobei eine Spaltenauswahl sowie
eine Sortiervorgabe vorgebbar sind. Die dargestellte Tabelle kann zum
Beispiel die in der Produktion eingesetzten Industrienähmaschinen 3 mit
Hersteller- und Typangabe sowie mit Seriennummer sowie dem jeweils zu
fertigenden Nähauftrag umfassen. Auch können zum Beispiel die derzeit
tätigen Bedienpersonen beziehungsweise die derzeit tätigen Mechaniker
oder die derzeit durchgeführten Servicearbeiten oder die derzeit nicht abgearbeiteten
Serviceanfragen dargestellt werden. Die Arbeitsdaten können
beim Darstellungsschritt 54 auch zeitlich anhand der zugeordneten Echtzeitinformation
der Datenpakete 39 sortiert werden. Im Rahmendes Auswerteschritts
53 sind auch Suchfunktionen, zum Beispiel nach bestimmten
Funktionsadressen 40 oder Funktionsnummern 41 möglich. Die im Darstellungsschritt
54 dargestellten Arbeitsdaten können auf Wunsch gelöscht,
geändert oder neu eingegeben werden.The evaluated work data are then in a
Auch die Betriebsdaten können ausgewertet und entsprechend, insbesondere auch graphisch, dargestellt werden.The operating data can also be evaluated and correspondingly, in particular also graphically represented.
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