EP2028298B1 - Textilmaschine - Google Patents

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EP2028298B1
EP2028298B1 EP20080159765 EP08159765A EP2028298B1 EP 2028298 B1 EP2028298 B1 EP 2028298B1 EP 20080159765 EP20080159765 EP 20080159765 EP 08159765 A EP08159765 A EP 08159765A EP 2028298 B1 EP2028298 B1 EP 2028298B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
group
control device
textile machine
workstations
spinning
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP20080159765
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2028298A2 (de
EP2028298A3 (de
Inventor
Mario Maleck
Bernd Bahlmann
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.)
Rieter Ingolstadt GmbH
Original Assignee
Rieter Ingolstadt GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Rieter Ingolstadt GmbH filed Critical Rieter Ingolstadt GmbH
Publication of EP2028298A2 publication Critical patent/EP2028298A2/de
Publication of EP2028298A3 publication Critical patent/EP2028298A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2028298B1 publication Critical patent/EP2028298B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H1/00—Spinning or twisting machines in which the product is wound-up continuously
    • D01H1/14—Details
    • D01H1/20—Driving or stopping arrangements
    • D01H1/32—Driving or stopping arrangements for complete machines
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H1/00—Spinning or twisting machines in which the product is wound-up continuously
    • D01H1/14—Details
    • D01H1/20—Driving or stopping arrangements
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H4/00—Open-end spinning machines or arrangements for imparting twist to independently moving fibres separated from slivers; Piecing arrangements therefor; Covering endless core threads with fibres by open-end spinning techniques
    • D01H4/42—Control of driving or stopping

Definitions

  • the present invention relates to a textile machine, in particular a spinning machine or a winding machine, with a machine control device for controlling and monitoring the production of the textile machine, with a plurality of similar sections, each said section comprising a section control device which is connected to the machine control device for communication and with a plurality of similar work stations, each said work site being associated with one of said sections and connected to said section control means for communication.
  • similar jobs means units that can simultaneously perform a defined work process. It goes without saying that it can happen during operation of the textile machine that one or more of the similar jobs are in a different phase of the work process, as other jobs. For example, some of the jobs may be in one production phase, others may be in a phase of preparation for the production phase and some may be in a dormant phase.
  • the said working process is typically a spinning process, ie a production process for a yarn, which may comprise winding the yarn produced on a bobbin, for example a cross-wound bobbin, or a bobbin winding process, ie a process for producing a bobbin of prefabricated yarn.
  • the workstations are arranged side by side on both longitudinal sides in textile machines.
  • Each workstation has the essential components that are required to carry out the work process. However, it is not necessary that the jobs are absolutely identical. Thus, for example, individual workstations can be equipped with additional sensors for detecting certain variables, which only have to be recorded once per group or section.
  • Communication is generally understood to mean the exchange of information which serves to control and / or monitor the production of the textile machine.
  • information consists of interpretable values.
  • the corresponding information is transmitted on the physical level by signals, for example by electrical signals.
  • Such signals can be, in particular, sensor signals which contain information about the production process of the textile machine and control signals which contain information for influencing the production process. They may also be operator signals representing commands that can be entered by an operator via an operator, as well as observation signals intended to monitor production by an operator.
  • Such signals can be present as analog signals with a continuous range of values, as digital signals which can only assume discrete values, or as binary signals with only two value states.
  • control device is understood to mean any unit which processes operating signals and / or sensor signals and generates control signals and / or observation signals.
  • control is understood as influencing the production process of the textile machine, for example by influencing the work process of a workstation. It includes the terms “control in the narrower sense”, also called open-loop control, and "closed-loop control”.
  • One from the DE 101 53 457 A1 known rotor spinning machine has an engine control device which is connected via a machine CAN bus with the section control devices of a plurality of similar sections for communication. It also has a plurality of similar work stations designed as spinning stations, wherein each spinning station is assigned to one of the sections and connected to its section control device for the purpose of communication via a section CAN bus.
  • each workstation has a plurality of communication-capable functional units, namely a spinning station controller, a sliver disintegrator, a yarn cleaner and a thread monitor.
  • Each of these communication-capable functional units is connected directly to the section CAN bus.
  • the increase in the number of participants usually leads to a physical extension of the bus, which may be designed for example as a two-wire or three-wire line. This is especially true when it is necessary to dispense with spurs in order to avoid consequent changes in the characteristic impedance along the bus, since in this case the bus must be passed to each participant.
  • the maximum bandwidth decreases, ie the maximum speed of the information transmission.
  • the combination of a high number of subscribers with a low bandwidth significantly increases the risk of information congestion on the section bus.
  • time-sensitive sensor or control information may also be transmitted only with delay or late. Concerning.
  • a spinning unit of a rotor spinning machine it is immediately necessary in the event of a yarn breakage to interrupt the supply of fiber to the spinning rotor. Therefore, each spinning station according to the DE 101 53 457 A1 a thread monitor for detecting a yarn breakage, which is connected to a sliver feeder via the section CAN bus for information exchange. If the thread monitor now detects a thread break, then a corresponding information is transmitted to the sliver feeding device.
  • the sliver feed to the spinning rotor is initially maintained without at the same time a spun yarn is withdrawn from the spinning rotor. This ultimately leads to a blockage of the rotor housing with fiber material. Before restarting the Spinning is then a sometimes complex cleaning of the spinning station required.
  • Object of the present invention is therefore to further improve a textile machine of the generic type.
  • the object of the invention is achieved in that the work stations of a section are grouped together, wherein each group is assigned a group control device, via which the work stations of the respective group are connected to the respective section control device.
  • the invention can in principle be implemented in any textile machine which has a plurality of similar jobs, the benefits become more apparent the more jobs are provided. Since a large number of similar jobs, such as 400 to 500 jobs, is often given in spinning and winding machines, the invention can be used there just with particular advantage.
  • a said workstation has a plurality of communication-capable functional units, which are directly connected to the respective group control device.
  • Communication-capable functional units are those functional units which are designed to receive and / or transmit information.
  • an internal communication connection can be dispensed with in many cases.
  • the required information transfer between several communication-capable functional units of a job can be handled easily at the group level.
  • signals of a thread monitor can be transmitted to a sliver feeder quickly and without delay on the group level without section-wide Communication links would be charged with this information.
  • a central communication unit can be dispensed with at the workstation.
  • the group control device now provided has a processor. This facilitates the implementation of control functions for the functional units of connected workstations. Furthermore, the use of a programmable group control device facilitates subsequent modifications to the working methods of the respective workstations.
  • the group control device can have a power unit for supplying mutually corresponding actuators of identical functional units of the workstations of the respective group with energy. In this case, it is possible to dispense with power units at the respective functional units.
  • An actuator is understood to mean any element that can actively influence the work process of the corresponding workstation.
  • An actuator converts information into physical states. This is, for example, a motor for driving a sliver feeding device of a rotor spinning machine.
  • power units are assemblies which serve to provide the energy required to operate an actuator.
  • An electrical actuator can be, for example, frequency converters realized with thyristors.
  • Power units are always required when the Energy content of the available control signals is not sufficient to operate the respective actuator with it.
  • the output power signal is controlled, it is at the same time carrier of the control information to be transmitted and the control power to be transmitted.
  • the power signal may be transmitted separately from the information-bearing control signal. Then, however, the actuator must be assigned its own control device, which evaluates the separate control signal.
  • the group control device is connected to each of the workstations of the respective group via an independent communication path. This avoids the risk of information congestion at the group level.
  • the information exchange between the group control device and a selected job can be done independently of the information exchange between the group control device and the other jobs.
  • a said communication path comprises a plurality of independent lines, each line connecting the respective group control device with exactly one said communication-capable functional unit of a job. This makes it possible for the group control device to be able to communicate simultaneously with a plurality of functional units of a workstation. This can be dispensed with a central communication device at the workplace.
  • the independent cables can be single or multi-core.
  • one of said independent lines is provided for transmitting a control signal, for example an analog, a digital or a binary control signal.
  • one of the said independent lines for transmitting a sensor signal for example an analog, a digital or a binary sensor signal may be provided.
  • one of said independent lines for supplying a said functional unit can be provided with energy.
  • a communication path between the group control device and a workstation comprises a communication bus to which a plurality of said functional units of a workstation are connected.
  • the use of such a communication bus simplifies cabling. Also in this case can be dispensed with a central communication device at the workplace.
  • a group control device is connected to each of the workstations of the respective group via a group bus. This minimizes cabling overhead within a group.
  • a plurality of said functional units of a workstation are directly connected to the group bus. As a result, can also be dispensed with a central communication device at the workplace.
  • a group comprises two to eight jobs. As the number of jobs combined into a group increases, both the cabling effort at the group level and the requirements for the respective group control device increase. However, at the same time the number of required per section group control devices decreases. Therefore, more preferably, four said jobs are grouped together.
  • a said group comprises an even number of said jobs, wherein a first half of the working pillars on a first longitudinal side of the textile machine and a second half of the Work is arranged on a second longitudinal side of the textile machine. This allows comparatively short communication links.
  • the said group control devices are preferably arranged in a middle region between the first longitudinal side of the textile machine and the second longitudinal side. This allows a symmetrical structure of the textile machine.
  • a group control device is designed to control corresponding actuators of similar functional units of different workstations of the respective group.
  • control devices at the workstations for individual control of the respective i-gen actuator, also called actuator can be avoided or simplified.
  • a group control device is designed for evaluating the signals of mutually corresponding sensors of identical functional units of a plurality of workstations of the respective group.
  • workstation-specific evaluation devices can be avoided.
  • a sensor is understood to mean a device which converts discrete or continuous states at a workstation into information. Such conditions may be, for example, the presence or the property of a feedstock or end product. Likewise, it may be operating conditions, such as the position or speed of an actuator.
  • a group control device is designed to control the exchange of information between the associated functional units of the respectively connected workstations and the respective section control device. Controlling the exchange of information is understood to be the definition of which information is transmitted to whom in which order. So the group control device discarding the forwarding of information received from the section controller if it determines that the information is not relevant to any of the workstations connected to it. As a result, the required information traffic can be reduced overall. If the group controller simultaneously receives multiple information from the workstations and / or the section controller, the group controller may determine the routing of the information according to their importance in their order. This can ensure that time-critical control or sensor information reaches its respective recipient immediately.
  • the group control device is designed to control the exchange of information between various associated functional units of a said workstation. This also makes the exchange of information at group level more efficient.
  • the group control devices of a said section are connected via a section bus to the associated section control device. It is likewise advantageous if the section control devices of the textile machine are connected to the machine control device via a machine bus. As a result, the cabling effort on section or machine level can be kept low.
  • the section control means may be configured to control the information exchange between the machine bus and the section bus of the respective section.
  • the amount of information to be transmitted can be reduced at the section level.
  • individual information can preferably be forwarded.
  • the section control devices are designed for the autonomous control of a central component of the respective section.
  • the central component can be, for example, a section-specific fault display.
  • the section control device can be designed to control the information flow of the section bus of the respective section.
  • the section control device in the case of a single-master bus, can be designed as a master, in the case of a multi-master bus as a bus arbiter. This ensures an orderly and efficient information traffic on the section bus.
  • a bus is generally understood as a conduit system for exchanging information between potentially more than two subscribers.
  • said section buses said group buses and / or said communication buses could be used different bus systems, it is still advantageous if some or all of them mentioned buses are designed as CAN buses.
  • CAN buses offer high data transfer speed and security. They are therefore just suitable for the control of textile machines.
  • a linear bus has a single central line, to which all bus users are connected, for example with a cutting terminal.
  • the central line can be designed as a copper line or as a fiber optic cable.
  • a linear bus remains functional if a single subscriber fails.
  • the respective bus is passed directly to each of its participants and connected without stub.
  • reflections on the central line can be achieved by simple terminating resistors at the beginning and at the end End of the line can be prevented.
  • the terminating resistors correspond to the characteristic impedance of the line and are for example 120 ⁇ .
  • FIG. 1 shows a part of a longitudinal side of a rotor spinning machine 1, which serves as an example of a textile machine 1 according to the invention. Shown is a complete section 2a, which comprises by way of example 16 spinning stations. Due to the selected perspective, only eight of the 16 spinning stations, namely the spinning stations 3a, 3c, 3e, 3g, 3i, 3k, 3m and 3o are visible. The another eight spinning stations are arranged on the other, not visible long side.
  • the number of sections of a rotor spinning machine 1 can vary. Usual are, for example, 20 sections.
  • a feeding device 4 is used to remove a sliver FB from one of the spinning station 3q provided pitcher KA and the feeding of the sliver FB to a dissolver 5.
  • the opening device 5 By means of the opening device 5, the cohesion of the fiber located in the fiber sliver FB is dissolved, so that means not shown individual Fibers of the spinning device 6 can be supplied. These individual fibers are spun by means of the spinning device 6 into a thread F.
  • the term "thread” is synonymous with the term “yarn”.
  • the spun yarn F is withdrawn with a deduction device 7 from the spinning device 6. Downstream of the discharge device 7, a thread monitor 8 is arranged.
  • the thread monitor 8 is designed to detect thread breaks in order to be able to initiate suitable measures to remedy the fault automatically in the event of a thread break.
  • a waxing device 9 is used to apply paraffin to the spun yarn F. This facilitates the further handling of the thread F. Finally, a winding device 10 serves to wind up the spun and paraffinized thread F in such a way that a cross-wound bobbin KS is formed.
  • a terminal frame 11 is shown schematically, which contains a plurality of central facilities of the textile machine 1 in a known manner. For reasons of clarity, only one machine control device 12 for controlling and monitoring the production of the textile machine 1 is shown.
  • FIG. 2 shows a spinning station 3, which compared to FIG. 1 rotated by 90 °.
  • the feeding device 4 comprises a rotatable feed roller 13, which is driven by means of a feed roller drive 14.
  • the feed roller drive 14 is designed such that the feed roller 13 can be controlled by externally supplied control commands.
  • commands for switching on and off of the feed roller and control commands for controlling the rotational speed of the feed roller 13 are provided during operation.
  • a correspondingly formed control device can also be provided.
  • the opening device 5 essentially comprises an opening roller 15, which is rotatably mounted and driven by an opening roller drive 16.
  • the opening roller drive 16 may, as indicated, comprise a drive belt 16 which extends over a plurality of work stations 3. Alternatively, however, the opening roller drive 16 could have an individual and controllable motor.
  • the spinning device 6 has a fiber guide channel 17 through which the individual fibers EF delivered by the opening device 5 are guided into the interior of a rotor 18.
  • the transport of the individual fibers is effected by means not shown pneumatic means.
  • the rotor 18 is associated with a rotor drive 19, so that the rotor 18 rotates during operation of the spinning station 3 at high speed.
  • the rotor drive 19 may, as indicated, include a belt 19 extending over a plurality of workstations 3, however, a workstation-own motor drive may also be provided be.
  • the yarn F formed in the interior of the rotor 18 is actively removed by means of the take-off device 7 from the spinning device 6.
  • the draw-off device 7 has at least one driven element which is not explained in more detail.
  • the drive is usually via a shaft which extends over several spinning units 3.
  • a yarn detector 20 of the thread monitor 8 checks during operation of the spinning station 3, whether the thread F is withdrawn as intended from the spinning device 6 and further transported to the winding device 10.
  • the yarn detector 20 may operate, for example, according to a scanning method or an optical method.
  • the information generated by the yarn detector 20 are used in particular for immediate shutdown of the spinning station 3 when a yarn break has occurred.
  • the feed roller 13 is stopped immediately to prevent more and more individual fibers EF pass through the fiber guide 17 into the interior of the spinning rotor 18, without a thread F is withdrawn from the spinning unit 6. This would have the consequence that individual fibers EF accumulate in the spinning device 6 in an undesirable amount and then they would have to be laboriously removed before restarting the spinning station 3. Consequently, what is required is a communication and control structure which makes it possible to evaluate measurement signals of the fade detector as quickly as possible, to convert them into control commands for the feed roller 13 and to transmit these control commands to the feed roller drive 14 as quickly as possible.
  • the waxing device 9 comprises a paraffin block holder 21 for a paraffin block PK.
  • the thread F slides along, so that it is paraffinized.
  • the paraffin block holder 21 is rotated by the waxing drive 21 to prevent the thread F from cutting a notch in the paraffin block PK. Due to its rotation, the paraffin block PK is worn evenly on its side facing the thread.
  • the Paraffinierantrieb 21 is controllable. If, for example, the Spinning 3 is stopped, so the Paraffinierantrieb 21 is also stopped to avoid unnecessary energy consumption.
  • the winding device 10 initially has a bobbin 22 for the cross-wound bobbin KS to be produced.
  • the cross-wound bobbin KS is fixed rotatably on the bobbin 22.
  • the drive is effected by frictional engagement via a drive roller 23.
  • the drive roller 23 is usually driven by a shaft which extends over a plurality of jobs. In principle, it could also be driven by a single motor. Since the diameter of the cheese KS increases during operation of the spinning station 3, the bobbin 22 is pivotally mounted to maintain the frictional engagement between the drive roller 23 and the cheese KS regardless of their current diameter can.
  • a coil lift 24 is provided.
  • the bobbin lift 24 is designed so that the bobbin can be lifted off the drive roller 23 in the direction of the arrow P.
  • the coil lift 24 usually comprises a controllable pneumatic cylinder.
  • the coil lift 24 could, however, also be formed with another means for lifting the cross-wound bobbin KS.
  • an electric motor could be provided.
  • the spinning station 3 a plurality of functional units 4, 5, 6, 7, 8, 9 and 10, of which the feeding device 4, the waxing device 9 and the winding device 10 individually controllable actuators 14, 21 have a and 24.
  • the thread monitor 8 also has a spinning station-individual sensor 20.
  • Other controllable elements, such as the opening roller 15, the spinning rotor 18, the take-off device 7 and the drive roller 23, are not controllable on the spinning station level, since they are coupled to corresponding elements of adjacent spinning stations.
  • the textile machine 1 on sensors, not shown, which only pro Section or machine, but not available per spinning station. This may be, for example, a sensor for detecting the rotational speed of the drive roller 23.
  • the basis of the FIGS. 1 and 2 explained spinning station 3 is to be understood as an example.
  • the rotor 18 can also be controlled at the spinning station level by means of an associated actuator.
  • each communication-capable functional unit has exactly one actuator 4, 21 a, 24 or exactly one sensor 20, also functional units are possible, which have multiple actuators, multiple sensors or sensors and actuators.
  • FIG. 3 shows a Blockschaltbid a communication and control structure of a rotor spinning machine 1 according to the prior art.
  • the rotor spinning machine 1 has a plurality of similar sections 2a to 2d, each of which has a section control device 30a to 30d.
  • each section 2a to 2d a plurality of spinning stations, which, however, are only partially shown. For reasons of clarity, the presentation of further sections has been omitted. For the same reason, only the section 2a is shown in more detail.
  • the section controllers 30a to 30d are connected to the engine controller 12 via a machine bus 31 for data exchange.
  • the machine control device 12 of the textile machine 1 can with a parent Plant control AS connectable.
  • a section bus 32 is provided within section 2a.
  • the section control device 30a is connected to the section bus 32.
  • the spinning stations 3a to 3p are connected to the section bus 32, wherein the connections 25a to 25p are shown in simplified form as simple double arrows.
  • Each of the connections 25a to 25p symbolizes a multiplicity of insulation displacement terminals, which directly connect respectively unillustrated communication-capable functional units of the respective spinning station 3a to 3p with the section bus 32.
  • the section controller 30a is directly connected to a central component 33 of the information exchange section 2a.
  • the central component 33 is, for example, a display of section-related information.
  • the section control device 30a may also be connected to a plurality of different central components 33.
  • each spinning unit 3a to 3p has four communication-capable functional units, so in the example shown a total of 65 participants are connected to the section bus 32. Because of this large number, the problems described above arise. In particular, the number of spinning stations associated with section 2a can barely be increased, since common bus driver modules allow at most 128 users per bus. For the same reason, the number of communication-capable functional units per spinning station hardly be increased. The large number of participants on the section bus 32 also favors delays in information transfer. It is also hardly possible to exercise control and / or evaluation functions by the section control device 30a, since this would further increase the information flow on the section bus 32. Therefore At each of the spinning stations 3a to 3p sometimes expensive control and / or Ausretevorraumen required.
  • FIG. 4 a block diagram of a control and communication structure of a rotor spinning machine according to the invention. Elements which are not described in detail in the following description, agree with the corresponding, based on the FIG. 3 match the elements described.
  • the spinning stations 3a to 3p of the section 2a are combined according to the invention into groups 34a to 34b.
  • Each of the groups 34a to 34d comprises four spinning stations.
  • the group 34a includes the spinning stations 3a to 3d.
  • Each of the spinning units 3a to 3p of one of the groups 34a to 34d is connected via an independent communication path 36a to 36p to the respectively associated group control means 35a to 35d.
  • Each of the group controllers 35a to 35d is connected to the section bus 32 as a bus user and is in communication therewith with the section controller 30a.
  • the spinning units 3a to 3p are connected in groups via the respective group control device 35a to 35d to the section control device 30a.
  • the section bus 32 has only five subscribers. In particular, this avoids the risk of an information jam on the section bus 32. It is readily possible to provide within the section 2a a much larger number of groups 34 and thus also of spinning stations 3.
  • the communication paths 36a to 36p are shown in simplified form as simple lines. In fact, they connect a plurality of functional units of the respective spinning station 3a to 3p with the respectively associated group control device 35a to 35d. The exchange of information between different communication-capable functional units of a spinning station 3a to 3q can thus be handled at the group level, without the section bus 32 would be burdened by this.
  • the group control devices 35a to 35d each have at least one processor. This allows group-level workflows to be changed by reprogramming without changing the intended hardware.
  • control and / or evaluation functions can be implemented in the group control devices 35a to 35d in a simple manner, which otherwise would have to be performed directly at the spinning stations 3a to 3p.
  • the spinning station's own electronics of the individual spinning stations 3a to 3p can thereby be greatly simplified assuming comparable functionality compared to other control concepts.
  • the machine bus 31 and the section bus 32 are each formed as a linear CAN bus. They each include a central line, which is symbolized by a double arrow filled in white. The connection of the respective bus participants takes place via insulation displacement terminals, which are symbolized by black double arrows. Both the machine bus 31 and the section bus 32 have end terminators (not shown). Stub lines are not provided, but would be possible in principle.
  • FIG. 5 shows a view of a part of the basis of the FIG. 4 described rotor spinning machine. Shown are the spinning units 3a to 3d, which the group 34a of FIG. 4 form. Each of the spinning stations 3a to 3d has a feed device 4, a waxing device 9, a winding device 10 and a thread monitor 8. These functional units were already based on the FIG. 2 described in more detail. Each of these functional units 4, 9, 10, 8 is for information exchange with the group controller 35a educated. In this case, the supply device 4 is connected to the group control device 35a via an independent line 36a1.
  • paraffining device 9 is connected via the independent line 36a2, the winding device 10 via the independent line 36a3 and the thread monitor 8 via the independent line 36a4 with the group control device 35a.
  • the independent lines 36a1 to 36a4 form the communication path 36a.
  • the connection of the other spinning stations 3b to 3d is carried out analogously.
  • All communication-capable functional units 4, 9, 10 and 8 of the individual spinning units 3a to 3d are connected directly to the group control device 35a.
  • the group control device 35a can communicate not only with several of the spinning units 3a to 3d, but also with a plurality of functional units of one of the spinning units 3a to 3d simultaneously.
  • the group controller 35a has a processor 37.
  • the processor 37 is for generating control information for the actuators 14, 21 a and 24, namely for the motor 14 of the feed roller 13, the Paraffinierantrieb 21 a and the coil lift 24, each of the spinning units 3a to 3d formed.
  • Such control information is transmitted to the spinning station 3a via the lines 36a1 to 36a3, via the lines 36b1 to 36b3 to the spinning station 3b, via the lines 36c1 to 36c3 to the spinning station 3c and via the lines 36d1 to 36d3 to the spinning station 3d. Therefore, only a relatively simple structure or even no electronics needs to be provided on the functional units 4, 9 and 10 of the spinning units 3a to 3d.
  • the lines 36a1, 36b1, 36c1 and 36d1 connected to the motors 14 are each supplied with an analog control signal by a power section 37 'of the group control device 35a.
  • the power unit is designed to control the amplitude and / or the frequency of the control signal.
  • the power section 37 ' may be unitary or individual Control of the four motors 14 may be formed.
  • the power of the control signal is matched to the power requirements of the motors 14, so that the motors 14 can be driven directly by the control signal.
  • the control information to be transmitted to the respective motor which includes the states "on” and “off” and the specification of a desired speed, is represented by the amplitude and / or frequency of the control signal, which is converted by the respective motor 14 into a rotational speed , Therefore, no further control device is provided on the motors 14.
  • a predetermined by the processor 37 binary control signal is transmitted, which makes it possible to turn on or off the waxing 21 a.
  • the binary control signal may, for example, actuate an electrical coupling which holds the paraffin block holder 21 (see FIG FIG. 2 ) connects to and separates from a machine-long drive shaft. The energy for driving the paraffin block holder 21 therefore does not need to be provided by the group control means 35a.
  • the coil lifts 24 can be raised or lowered by means of the lines 36a3, 36b3, 36c3 and 36 d3 transmitted binary control signals, for example, by a pneumatic cylinder is controlled.
  • the actual drive energy for the coil lifts 24 is provided by a compressed air source, so that the binary control signal only has to have a low power.
  • the processor 37 is further for evaluating signals from the sensors 20, which transmit via the lines 36a4, 34b4, 34c4 and 36d4 from the sensors 20 of the spinning units 3a to 3d to the group control device 35a become. Therefore, it is possible to dispense with evaluation electronics at the spinning stations 3a to 3d. Since the lines 36a4, 34b4, 34c4 and 36d4 transmit sensor data, they may also be called data lines.
  • the spinning stations 3a and 3c are arranged on a first longitudinal side 38a of the textile machine 1.
  • the spinning stations 3b and 3d are arranged on the opposite longitudinal side 38b.
  • the group control device 35a is provided in a central region 39, which extends between the first longitudinal side 38a and the second longitudinal side 38b.
  • FIG. 6 shows a modification of the basis of the FIG. 5 explained embodiment.
  • the spinning units 3a to 3d are also connected to the associated group control means 35a via independent communication paths 36a to 36d.
  • Each of the communication paths 36a to 36d includes a communication bus 40a to 40d.
  • the communication-capable functional units 4, 9, 10 and 8 each one of the spinning units 3a to 3d and the group control device 35a are connected.
  • black double arrows cutting clamps are used.
  • the communication buses 36a to 36d each take over the data transport between the group control device 35a and exactly one of the spinning units 3a to 3d. They are preferably designed as linear CAN buses with double-sided terminating resistors.
  • the actuators 13, 21 and 24 of a particular spinning station 3 via a communication bus 40 with the group control device 35a and the sensor 20 of the spinning station 3 with a direct independent line to the group control device 35a be connected.
  • FIG. 7 Another embodiment shows FIG. 7 , Independent communication paths connecting the group controller 35a to each of the spinning units 3a to 3d are not provided here. Rather, the communication between the functional units 4, 9, 10 and 8 of the spinning units 3a to 3d via a group-wide group bus 41. Again, this is preferably a linear CAN bus with two-sided terminating resistors. The central line of the CAN bus is guided directly along each of the communication-capable functional units 4, 9, 10, 8 of the spinning stations 3 a to 3 d to be connected, so that the connection of the communication-capable functional units can take place directly via insulation displacement terminals. Cutting clamps for connecting functional units to the group bus are also shown here by black double arrows. Their different length results only for drawing reasons.
  • the sensors 20 of the workstations 3a to 3d via a group bus 41 with the section control device 35a and the actuators 14, 21a, 24 by means of independent communication paths 36 may be connected to the group controller 35a.

Landscapes

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Textilmaschine, insbesondere eine Spinnmaschine oder eine Spulmaschine, mit einer Maschinensteuereinrichtung zur Steuerung und Überwachung der Produktion der Textilmaschine, mit einer Vielzahl gleichartiger Sektionen, wobei jede besagte Sektion eine Sektionssteuereinrichtung umfasst, welche mit der Maschinensteuereinrichtung zur Kommunikation verbunden ist und mit einer Vielzahl von gleichartigen Arbeitsstellen, wobei jede besagte Arbeitsstelle einer der besagten Sektionen zugeordnet und mit deren besagter Sektionssteuereinrichtung zur Kommunikation verbunden ist.
  • Unter dem Begriff "gleichartige Arbeitsstellen" werden Einheiten verstanden, welche gleichzeitig einen definierten Arbeitsprozess ausführen können. Dabei versteht es sich von selbst, dass es im Betrieb der Textilmaschine vorkommen kann, dass sich einzelne oder mehrere der gleichartigen Arbeitsstellen in einer anderen Phase des Arbeitsprozesses befinden, als sonstige Arbeitsstellen. Beispielsweise können sich einige der Arbeitsstellen in einer Produktionsphase, andere in einer Vorbereitungsphase der Produktionsphase und wieder andere in einer Ruhephase befinden.
  • Bei Spinnmaschinen handelt es sich bei dem genannten Arbeitsprozess typischerweise um einen Spinnprozess, also um einen Herstellungsprozess für ein Garn, welcher die Aufwicklung des erzeugten Garnes auf eine Spule, beispielsweise auf eine Kreuzspule, umfassen kann, bei Spulmaschinen um einen Spulprozess, also um einen Prozess zur Herstellung einer Spule aus vorgefertigtem Garn. Üblicherweise sind bei Textilmaschinen die Arbeitsstellen an beiden Längsseiten jeweils nebeneinander angeordnet.
  • Dabei weist jede Arbeitsstelle die wesentlichen Komponenten auf, welche zur Durchführung des Arbeitsprozesses erforderlich sind. Allerdings ist es nicht erforderlich, dass die Arbeitsstellen absolut identisch sind. So können beispielsweise einzelne Arbeitsstellen mit zusätzlichen Sensoren zur Erfassung bestimmter Größen ausgerüstet sein, welche pro Gruppe oder Sektion nur einmal erfasst werden müssen.
  • Unter "Kommunikation" soll allgemein der Austausch von Informationen verstanden werden, welche der Steuerung und/oder der Überwachung der Produktion der Textilmaschine dienen. Auf logischer Ebene bestehen Informationen aus interpretierbaren Werten. Die entsprechenden Informationen werden dabei auf physikalischer Ebene durch Signale, beispielsweise durch elektrische Signale, übertragen.
  • Bei derartigen Signalen kann es sich insbesondere um Sensorsignale, welche Informationen über den Produktionsprozess der Textilmaschine enthalten, und um Steuersignale, welche Informationen zur Beeinflussung des Produktionsprozesses enthalten, handeln. Auch kann es sich um Bedienungssignale, welche Kommandos repräsentieren, die durch einen Bediener über eine Bedieneinrichtung eingebbar sind, sowie um Beobachtungssignale, die für die Überwachung der Produktion durch einen Bediener vorgesehen sind, handeln.
  • Derartige Signale können als analoge Signale mit einem kontinuierlichen Wertebereich, als digitale Signale, welche nur diskrete Werte annehmen können, oder als binäre Signale mit nur zwei Wertzuständen vorliegen.
  • Unter dem Begriff "Steuereinrichtung" wird jede Einheit verstanden, welche Bediensignale und/oder Sensorsignale verarbeitet und Steuersignale und/oder Beobachtungssignale erzeugt.
  • Weiterhin wird unter dem Begriff "Steuerung" die Beeinflussung des Produktionsprozesses der Textilmaschine, beispielsweise durch Beeinflussung des Arbeitsprozesses einer Arbeitsstelle verstanden. Er umfasst die Begriffe "Steuerung im engeren Sinne", auch open-loop control genannt, und "Regelung", auch closed-loop control genannt.
  • Eine aus der DE 101 53 457 A1 bekannte Rotorspinnmaschine weist eine Maschinensteuereinrichtung auf, welche über einen Maschinen-CAN-Bus mit den Sektionssteuereinrichtungen einer Vielzahl gleichartiger Sektionen zur Kommunikation verbunden ist. Sie weist weiterhin eine Vielzahl von gleichartigen als Spinnstellen ausgebildeten Arbeitsstellen auf, wobei jede Spinnstelle einer der Sektionen zugeordnet und mit deren Sektionssteuereinrichtung zum Zwecke der Kommunikation über einen Sektions-CAN-Bus verbunden ist.
  • Ferner weist jede Arbeitsstelle mehrere kommunikationsfähige Funktionseinheiten, nämlich eine Spinnstellensteuerung, eine Faserbandauflöseeinrichtung, einen Garnreiniger und einen Fadenwächter, auf. Jede dieser kommunikationsfähigen Funktionseinheiten ist unmittelbar an den Sektions-CAN-Bus angeschlossen.
  • Wenngleich das aus der DE 101 53 457 A1 bekannte Steuerungskonzept einen wesentlichen Fortschritt gegenüber seinen Vorgängern aufweist, so wird es den heutigen, weitergestiegenen Anforderungen an Rotorspinnmaschinen nicht mehr gerecht. So weisen moderne Rotorspinnmaschinen pro Spinnstelle eine immer höhere Anzahl von kommunikationsfähigen Funktionseinheiten auf. Zudem ist angestrebt, die Anzahl der Spinnstellen pro Sektion zu erhöhen. Dies führt jedoch zu einer Reihe von Problemen. So Weiterhin ist die maximale Teilnehmerzahl, auch Knotenzahl genannt, eines CAN-Busses auf physikalischer Ebene von den verwendeten Bustreiberbausteinen abhängig. Mit gängigen Bausteinen sind beispielsweise 64 oder mit Einschränkungen bis zu 128 Teilnehmer pro Bus möglich. Wegen dieser Beschränkung ist das vorbekannte Steuerungskonzept ungeeignet, wenn je Spinnstelle eine große Anzahl von kommunikationsfähigen Funktionseinheiten und/oder eine große Anzahl von Spinnstellen je Sektion vorgesehen ist.
  • Aber auch wenn die maximale Anzahl der Teilnehmer pro Bus nicht erreicht wird, so führt eine große Anzahl von Busteilnehmern in vielen Fällen zu Problemen. Zunächst führt die Vergrößerung der Teilnehmerzahl in aller Regel zu einer körperlichen Verlängerung des Busses, der beispielsweise als Zweidraht- oder Dreidrahtleitung ausgeführt sein kann. Dies gilt insbesondere dann, wenn auf Stichleitungen verzichtet werden soll, um hierdurch bedingte Veränderungen des Wellenwiderstandes entlang der Busleitung zu vermeiden, da in diesem Fall die Busleitung an jedem einzelnen Teilnehmer vorbeigeführt werden muss. Bei einer Verlängerung der Busleitung sinkt jedoch prinzipiell die maximale Bandbreite, also die maximale Geschwindigkeit der Informationsübertragung. Die Kombination einer hohen Teilnehmerzahl mit einer geringen Bandbreite erhöht jedoch die Gefahr eines Informationsstaus auf dem Sektionsbus signifikant.
  • Im Falle eines Informationsstaus werden unter Umständen auch zeitkritische Sensor- oder Steuerinformationen nur verzögert bzw. verspätet übertragen. Bzgl. der Folgen sei folgendes Beispiel genannt: Bei einer Spinnstelle einer Rotorspinnmaschine ist es im Falle eines Fadenbruchs sofort erforderlich, die Faserzufuhr zum Spinnrotor zu unterbrechen. Daher weist jede Spinnstelle gemäß der DE 101 53 457 A1 einen Fadenwächter zum Detektieren eines Fadenbruches auf, der mit einer Faserbandzuführeinrichtung über den Sektions-CAN-Bus zum Informationsaustausch verbunden ist. Stellt der Fadenwächter nun einen Fadenbruch fest, so wird eine entsprechende Information an die Faserbandzuführeinrichtung übermittelt. Sofern die Informationsübertragung jedoch verzögert wird, wird die Faserbandzufuhr zum Spinnrotor zunächst aufrechterhalten, ohne dass gleichzeitig ein gesponnener Faden aus dem Spinnrotor abgezogen wird. Dies führt letztendlich zu einer Verstopfung des Rotorgehäuses mit Fasermaterial. Vor dem Wiederingangsetzen der Spinnstelle ist dann eine mitunter aufwendige Reinigung der Spinnstelle erforderlich.
  • Bei dem aus der DE 101 53 457 A1 bekannten Steuerungskonzept ist es weiterhin von Nachteil, dass an jeder einzelnen Spinnstelle Einrichtungen zur Generierung von Steuersignalen und Einrichtungen zur Auswertung von Sensorsignalen in teils erheblichem Umfang erforderlich sind. Eine Verlagerung der Steuer- und/oder Überwachungsfunktionen in die Sektionsebene, welche es erlauben würde, auf die entsprechenden Einrichtungen an der Spinnstelle zu verzichten oder die entsprechenden Einrichtungen an der Spinnstelle wenigstens einfacher zu gestalten, kommt nicht in Betracht, da hierdurch die zu übertragende Informationsmenge auf dem Sektions-Bus noch einmal zunehmen würde.
  • DE 101 42 976 offenbart eine Textilmaschine, die die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 aufweist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es folglich, eine Textilmaschine der gattungsgemäßen Art weiter zu verbessern.
  • Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Arbeitsstellen einer Sektion in Gruppen zusammengefasst sind, wobei jeder Gruppe eine Gruppensteuereinrichtung zugeordnet ist, über welche die Arbeitsstellen der jeweiligen Gruppe mit der jeweiligen Sektionssteuereinrichtung verbunden sind.
  • Hierdurch wird bewirkt, dass innerhalb einer Sektion lediglich die Gruppensteuereinrichtungen mit der jeweiligen Sektionssteuereinrichtung verbunden sein müssen. Die Arbeitsstellen sind mittelbar über die jeweilige Gruppensteuereinrichtung mit der Sektionssteuereinrichtung verbunden. Letztendlich wird so auf Sektionsebene eine zweistufige Kommunikations- bzw. Steuerungskonzeption verwirklicht.
  • Dies ermöglicht es, einen Teil der erforderlichen Informationsströme intern innerhalb einer Gruppe abzuwickeln. Hierdurch sinkt die Gefahr eines Informationsstaus auf einem sektionsweiten Kommunikationsmittel deutlich.
  • Zudem ist es möglich, Auswertefunktionen und/oder Steuerfunktionen, welche bisher unmittelbar an den einzelnen Arbeitsstellen ausgeübt wurden, nun in die Gruppensteuereinrichtungen zu verlagern. Dies erlaubt es, die Funktionseinheiten der Arbeitsstellen zu vereinfachen. So kann in vielen Fällen die Anzahl der elektronischen Bauelemente an einer einzelnen Arbeitsstelle verringert werden. Insbesondere kann die Zahl der an einer Arbeitsstelle erforderlichen Mikroprozessoren im Regelfall vermindert werden.
  • Die Erfindung kann prinzipiell bei jeder Textilmaschine implementiert werden, welche eine Vielzahl gleichartiger Arbeitsstellen aufweist, wobei die Vorteile umso deutlicher in Erscheinung treten, je mehr Arbeitsstellen vorgesehen sind. Da eine große Zahl gleichartiger Arbeitsstellen, beispielsweise 400 bis 500 Arbeitsstellen, bei Spinn- und Spulmaschinen häufig gegeben ist, kann die Erfindung gerade dort mit besonderem Vorteil angewendet werden.
  • Bevorzugt weist eine besagte Arbeitsstelle mehrere kommunikationsfähige Funktionseinheiten auf, welche mit der jeweiligen Gruppensteuereinrichtung unmittelbar verbunden sind. Als kommunikationsfähige Funktionseinheiten werden solche Funktionseinheiten bezeichnet, welche zum Empfangen und/oder zum Senden von Informationen ausgebildet sind.
  • In diesem Fall kann an der Arbeitsstelle auf eine interne Kommunikationsverbindung in vielen Fällen verzichtet werden. Die erforderliche Informationsübertragung zwischen mehreren kommunikationsfähigen Funktionseinheiten einer Arbeitsstelle kann problemlos auf Gruppenebene abgewickelt werden. Bei einer Rotorspinnmaschine können beispielsweise Signale eines Fadenwächters an eine Faserbandzuführeinrichtung schnell und ohne Verzug auf Gruppenebene übertragen werden, ohne dass sektionsweite Kommunikationsverbindungen mit diesen Informationen belastet würden. Da die kommunikationsfähigen Funktionseinheiten der Arbeitsstellen jeweils unmittelbar mit der jeweiligen Gruppensteuereinrichtung verbunden sind, kann an der Arbeitsstelle auf eine zentrale Kommunikationseinheit verzichtet werden.
  • Vorteilhafterweise weist die nunmehr vorgesehene Gruppensteuereinrichtung einen Prozessor auf. Dies erleichtert die Implementierung von Steuerfunktionen für die Funktionseinheiten angeschlossener Arbeitsstellen. Weiterhin erleichtert die Verwendung einer programmierbaren Gruppensteuereinrichtung nachträgliche Modifikationen an den Arbeitsverfahren der jeweiligen Arbeitsstellen.
  • Analoges gilt bzgl. der Auswertung von Sensordaten der angeschlossenen Arbeitsstellen durch die Gruppensteuereinrichtung.
  • Weiterhin kann die Gruppensteuereinrichtung ein Leistungsteil zur Versorgung einander entsprechender Aktoren von gleichartigen Funktionseinheiten der Arbeitstellen der jeweiligen Gruppe mit Energie aufweisen. In diesem Fall kann auf Leistungsteile an den jeweiligen Funktionseinheiten verzichtet werden.
  • Unter einem Aktor wird dabei jedes Element verstanden, welches aktiv Einfluss auf den Arbeitsprozess der entsprechenden Arbeitsstelle nehmen kann. Ein Aktor wandelt dabei Informationen in physikalische Zustände um. Dies ist beispielsweise ein Motor zum Antrieb einer Faserbandzuführeinrichtung einer Rotorspinnmaschine.
  • Leistungsteile hingegen sind Baugruppen, welche der Bereitstellung der zum Betrieb eines Aktors erforderlichen Energie dienen. Bei einem elektrischen Aktor kann es sich beispielsweise um mit Thyristoren realisierte Frequenzumrichter handeln. Leistungsteile sind immer dann erforderlich, wenn der Energieinhalt der bereitstehenden Steuersignale nicht ausreichend ist um den jeweiligen Aktor damit zu betreiben. Wenn das abgegebene Leistungssignal gesteuert wird, so ist es gleichzeitig Träger der zu übertragenden Steueriformation und der zu übertragenden Steuerleistung. Alternativ kann das Leistungssignal separat von dem informationstragenden Steuersignal übertragen werden. Dann muss dem Aktor jedoch eine eigene Steuereinrichtung, welches das separate Steuersignal auswertet, zugeordnet werden.
  • Besonders bevorzugt ist die Gruppensteuereinrichtung mit jeder der Arbeitsstellen der jeweiligen Gruppe über jeweils einen unabhängigen Kommunikationspfad verbunden. Hierdurch wird die Gefahr eines Informationsstaus auf Gruppenebene vermieden. Der Informationsaustausch zwischen der Gruppensteuereinrichtung und einer ausgewählten Arbeitsstelle kann unabhängig vom Informationsaustausch zwischen der Gruppensteuereinrichtung und den weiteren Arbeitsstellen erfolgen.
  • Dabei ist es von Vorteil, wenn ein besagter Kommunikationspfad mehrere unabhängige Leitungen umfasst, wobei jede Leitung die jeweilige Gruppensteuereinrichtung mit genau einer besagten kommunikationsfähigen Funktionseinheit einer Arbeitsstelle verbindet. Hierdurch wird ermöglicht, dass die Gruppensteuereinrichtung zeitgleich mit mehreren Funktionseinheiten einer Arbeitsstelle kommunizieren kann. Dabei kann auf eine zentrale Kommunikationseinrichtung an der Arbeitsstelle verzichtet werden. Die unabhängigen Leitungen können ein- oder mehradrig ausgeführt sein.
  • Vorteilhafterweise ist eine der besagten unabhängigen Leitungen zur Übertragung eines Steuersignals, beispielsweise eines analogen, eines digitalen oder eines binären Steuersignals, vorgesehen.
  • Weiterhin kann eine der besagten unabhängigen Leitungen zur Übertragung eines Sensorsignals, beispielsweise eines analogen, eines digitalen oder eines binären Sensorsignals, vorgesehen sein.
  • Ebenso kann eine der besagten unabhängigen Leitungen zur Versorgung einer besagten Funktionseinheit mit Energie vorgesehen sein.
  • Alternativ könnte jedoch vorgesehen sein, dass ein Kommunikationspfad zwischen der Gruppensteuereinrichtung und einer Arbeitsstelle einen Kommunikations-Bus umfasst, an den mehrere besagte Funktionseinheiten einer Arbeitsstelle angeschlossen sind. Die Verwendung eines derartigen Kommunikations-Busses vereinfacht die Verkabelung. Auch in diesem Fall kann auf eine zentrale Kommunikationseinrichtung an der Arbeitsstelle verzichtet werden.
  • Als Alternative oder Ergänzung zu den beschriebenen Varianten der Verbindung der Gruppensteuereinrichtung mit den einzelnen Arbeitsstellen mittels individueller Kommunikationspfade kann jedoch auch vorgesehen sein, dass eine Gruppensteuereinrichtung mit jeder der Arbeitsstellen der jeweiligen Gruppe über einen Gruppen-Bus verbunden ist. Hierdurch wird der Verkabelungsaufwand innerhalb einer Gruppe minimiert. Hierbei ist es von Vorteil, wenn an den Gruppen-Bus mehrere besagte Funktionseinheiten einer Arbeitsstelle direkt angeschlossen sind. Hierdurch kann ebenfalls auf eine zentrale Kommunikationseinrichtung an der Arbeitsstelle verzichtet werden.
  • Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn eine Gruppe zwei bis acht Arbeitsstellen umfasst. Mit steigender Anzahl der zu einer Gruppe zusammengefassten Arbeitsstellen steigt sowohl der Verkabelungsaufwand auf der Gruppenebene als auch die Anforderungen an die jeweilige Gruppensteuereinrichtung. Allerdings sinkt gleichzeitig die Anzahl der je Sektion erforderlichen Gruppensteuereinrichtungen. Daher werden besonders bevorzugt vier besagte Arbeitsstellen zu einer Gruppe zusammengefasst.
  • Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass eine besagte Gruppe eine gerade Zahl besagter Arbeitsstellen umfasst, wobei eine erste Hälfte der Arbeitsstelen auf einer ersten Längsseite der Textilmaschine und eine zweite Hälfte der Arbeitsstellen auf einer zweiten Längsseite der Textilmaschine angeordnet ist. Dies ermöglicht vergleichsweise kurze Kommunikationsverbindungen.
  • Hierbei sind die besagten Gruppensteuereinrichtungen bevorzugt in einem mittleren Bereich zwischen der ersten Längsseite der Textilmaschine und der zweiten Längsseite angeordnet. Dies ermöglicht einen symmetrischen Aufbau der Textilmaschine.
  • Vorteilhafterweise ist eine Gruppensteuereinrichtung zur Steuerung einander entsprechender Aktoren von gleichartigen Funktionseinheiten verschiedener Arbeitsstellen der jeweiligen Gruppe ausgebildet. Hierdurch können Steuereinrichtungen an den Arbeitsstellen zur individuellen Steuerung des jeweil i-gen Aktors, auch Stellglied genannt, vermieden oder vereinfacht werden.
  • Weiterhin ist es von Vorteil, wenn eine Gruppensteuereinrichtung zur Auswertung der Signale einander entsprechender Sensoren von gleichartigen Funktionseinheiten mehrerer Arbeitsstellen der jeweiligen Gruppe ausgebildet ist. Hierdurch können arbeitsstelleneigene Auswertevorrichtungen vermieden werden. Unter einem Sensor wird dabei eine Einrichtung verstanden, welche diskrete oder kontinuierliche Zustände an einer Arbeitsstelle in Informationen umwandelt. Derartige Zustände können beispielsweise das Vorhandensein oder die Eigenschaft eines zugeführten Ausgangsproduktes oder des hergestellten Endproduktes sein. Ebenso kann es sich um Betriebszustände handeln, wie beispielsweise die Position oder die Geschwindigkeit eines Aktors.
  • Besonders bevorzugt ist eine Gruppensteuereinrichtung zur Steuerung des Informationsaustauschs zwischen den damit verbundenen Funktionseinheiten der jeweils angeschlossenen Arbeitsstellen und der jeweiligen Sektionssteuereinrichtung ausgebildet. Unter Steuerung des Informationsaustauschs wird dabei die Festlegung verstanden, welche Informationen in welcher Reihenfolge an wen übertragen werden. So kann die Gruppensteuereinrichtung die Weiterleitung einer von der Sektionssteuereinrichtung empfangenen Information verwerfen, wenn sie feststellt, dass die Information für keine der an sie angeschlossenen Arbeitsstellen von Bedeutung ist. Hierdurch kann der erforderliche Informationsverkehr insgesamt verringert werden. Wenn die Gruppensteuereinrichtung zeitgleich mehrere Informationen von den Arbeitsstellen und/oder der Sektionssteuereinrichtung empfängt, kann die Gruppensteuereinrichtung die Weiterleitung der Informationen je nach ihrer Wichtigkeit in ihrer Reihenfolge festlegen. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass zeitkritische Steuer- oder Sensorinformationen unverzüglich ihren jeweiligen Empfänger erreichen.
  • Ebenso vorteilhaft ist es, wenn die Gruppensteuereinrichtung zur Steuerung des Informationsaustauschs zwischen verschiedenen damit verbundenen Funktionseinheiten einer besagten Arbeitsstelle ausgebildet ist. Auch hierdurch kann der Informationsaustausch auf Gruppenebene effizienter abgewickelt werden.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Gruppensteuereinrichtungen einer besagten Sektion über einen Sektions-Bus mit der zugehörigen Sektionssteuereinrichtung verbunden sind. Ebenso ist es von Vorteil, wenn die Sektionssteuerungseinrichtungen der Textilmaschine über einen Maschinen-Bus mit der Maschinensteuereinrichtung verbunden sind. Hierdurch kann der Verkabelungsaufwand auf Sektions- bzw. auf Maschinenebene geringgehalten werden.
  • In diesem Fall kann die Sektionssteuereinrichtung zur Steuerung des Informationsaustauschs zwischen dem Maschinen-Bus und dem Sektions-Bus der jeweiligen Sektion ausgebildet sein. Hierdurch kann die zu übertragende Informationsmenge auf Sektionsebene verringert werden. Ebenfalls können einzelne Informationen bevorzugt weitergeleitet werden.
  • Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Sektionssteuereinrichtungen zur autonomen Steuerung einer zentralen Komponente der jeweiligen Sektion ausgebildet sind. Die zentrale Komponente kann beispielsweise eine sektionseigene Störungsanzeige sein.
  • Weiterhin kann die Sektionssteuereinrichtung zur Steuerung des Informationsflusses des Sektions-Busses der jeweiligen Sektion ausgebildet sein. Hierzu kann im Falle eines Single-Master-Busses die Sektionssteuereinrichtung als Master, im Falle eines Multi-Master-Busses als Bus-Arbiter ausgebildet sein. Hierdurch kann ein geordneter und effizienter Informationsverkehr auf dem Sektions-Bus sichergestellt werden.
  • Unter einem Bus wird generell ein Leitungssystem zum Austausch von Informationen zwischen potenziell mehr als zwei Teilnehmern verstanden. Wenngleich im Rahmen der vorliegenden Erfindung für den Maschinen-Bus die besagten Sektions-Busse, die besagten Gruppen-Busse und/oder die besagten Kommunikations-Busse verschiedene Bus-Systeme verwendet werden könnten, so ist es dennoch von Vorteil, wenn einige oder alle der genannten Busse als CAN-Busse ausgebildet sind. CAN-Busse bieten eine hohe Datenübertragungsgeschwindigkeit und -sicherheit. Sie sind daher gerade für die Steuerung von Textilmaschinen geeignet.
  • Besonders bevorzugt ist, dass einige oder alle der genannten Busse als lineare Busse ausgebildet sind. Ein linearer Bus weist eine einzige zentrale Leitung auf, an welche sämtliche Bus-Teilnehmer beispielsweise mit einer Schneidklemme angeschlossen sind. Die zentrale Leitung kann als Kupferleitung oder als Glasfaserleitung ausgeführt sein. Prinzipiell bleibt ein linearer Bus funktionstüchtig, wenn ein einzelner Teilnehmer ausfällt. Bevorzugt wird der jeweilige Bus unmittelbar an jedem seiner Teilnehmer vorbeigeführt und ohne Stichleitung angeschlossen. In diesem Fall können Reflektionen auf der zentralen Leitung durch einfache Abschlusswiderstände am Beginn und am Ende der Leitung verhindert werden. Die Abschlusswiderstände entsprechen dem Wellenwiderstand der Leitung und betragen beispielsweise 120 Ω.
  • Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    einen Teil einer Längsseite einer Rotorspinnmaschine;
    Figur 2
    eine schematisierte Seitenansicht einer Arbeitsstelle einer Rotorspinnmaschine;
    Figur 3
    ein Blockschaltbild der Kommunikations- und Steuerstruktur einer Rotorspinnmaschine gemäß dem Stand der Technik;
    Figur 4
    ein Blockschaltbild einer Rotorspinnmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung;
    Figur 5
    eine Gruppe von Arbeitsstellen der Rotorspinnmaschine mit einer erfindungsgemäßen Kommunikations- und Steuerstruktur;
    Figur 6
    eine Gruppe von Arbeitsstellen mit abgewandelter Kommunikations- und Steuerstruktur und
    Figur 7
    ein weiteres Beispiel mit einer erfindungsgemäßen Kommunikations- und Steuerstruktur bei einer Gruppe von Arbeitsstellen.
  • Figur 1 zeigt einen Teil einer Längsseite einer Rotorspinnmaschine 1, welche als Beispiel für eine erfindungsgemäße Textilmaschine 1 dient. Gezeigt ist eine vollständige Sektion 2a, welche beispielhaft 16 Spinnstellen umfasst. Aufgrund der gewählten Perspektive sind von den 16 Spinnstellen lediglich acht, nämlich die Spinnstellen 3a, 3c, 3e, 3g, 3i, 3k, 3m und 3o sichtbar. Die weiteren acht Spinnstellen sind auf der anderen, nicht sichtbaren Längsseite angeordnet.
  • Von einer weiteren Sektion 2b ist lediglich eine Spinnstelle 3q dargestellt. Die Anzahl der Sektionen einer Rotorspinnmaschine 1 kann variieren. Üblich sind beispielsweise 20 Sektionen.
  • Sämtliche gezeigten Spinnstellen 3a bis 3q sind gleichartig aufgebaut. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind lediglich die wesentlichen Komponenten der Spinnstelle 3q mit Bezugszeichen versehen.
  • Eine Zuführvorrichtung 4 dient der Entnahme eines Faserbandes FB aus einer der Spinnstelle 3q beigestellten Kanne KA und dem Zuführen des Faserbandes FB zu einer Auflöseeinrichtung 5. Mittels der Auflöseeinrichtung 5 wird der Zusammenhalt der im Faserband FB befindlichen Fasern aufgelöst, so dass mittels nicht gezeigter Mittel einzelne Fasern der Spinnvorrichtung 6 zugeführt werden können. Diese einzelnen Fasern werden mit Hilfe der Spinnvorrichtung 6 zu einem Faden F versponnen. Der Begriff "Faden" ist gleichbedeutend mit dem Begriff "Garn".
  • Der gesponnene Faden F wird mit einer Abzugseinrichtung 7 aus der Spinnvorrichtung 6 abgezogen. Stromabwärts der Abzugseinrichtung 7 ist ein Fadenwächter 8 angeordnet. Der Fadenwächter 8 ist zur Erkennung von Fadenbrüchen ausgebildet, um im Falle eines Fadenbruches geeignete Maßnahmen zur Behebung der Störung automatisch einleiten zu können.
  • Eine Paraffiniereinrichtung 9 dient dem Aufbringen von Paraffin auf den gesponnenen Faden F. Dies erleichtert die weitere Handhabung des Fadens F. Eine Spulvorrichtung 10 dient schließlich dazu, den gesponnenen und paraffinierten Faden F derart aufzuwinden, dass eine Kreuzspule KS entsteht.
  • An einem Ende der Textilmaschine 1 ist ein Endgestell 11 schematisch dargestellt, welches in bekannter Weise eine Vielzahl von zentralen Einrichtungen der Textilmaschine 1 enthält. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist davon lediglich eine Maschinensteuereinrichtung 12 zur Steuerung und Überwachung der Produktion der Textilmaschine 1 dargestellt.
  • Figur 2 zeigt eine Spinnstelle 3, welche im Vergleich zur Figur 1 um 90° gedreht ist. Die Zuführvorrichtung 4 umfasst eine rotierbare Zuführwalze 13, welche mittels eines Zuführwalzenantriebes 14 angetrieben wird. Der Zuführwalzenantrieb 14 ist derart ausgebildet, dass die Zuführwalze 13 mittels von außen zugeführten Steuerbefehlen gesteuert werden kann. Neben Befehlen zum Ein- bzw. Ausschalten der Zuführwalze sind auch Steuerbefehle zur Steuerung der Drehzahl der Zuführwalze 13 im laufenden Betrieb vorgesehen. Um sicherzustellen, dass die Ist-Drehzahl der Zuführwalze 13 dem Vorgabewert entspricht, kann auch eine entsprechend ausgebildete Regeleinrichtung vorgesehen sein.
  • Die Auflöseeinrichtung 5 umfasst im Wesentlichen eine Auflösewalze 15, welche drehbar gelagert ist und durch einen Auflösewalzenantrieb 16 angetrieben ist. Der Auflösewalzenantrieb 16 kann, wie angedeutet, einen Treibriemen 16 umfassen, der sich über eine Vielzahl von Arbeitsstellen 3 erstreckt. Alternativ könnte der Auflösewalzenantrieb 16 jedoch einen individuellen und steuerbaren Motor aufweisen.
  • Die Spinneinrichtung 6 weist einen Faserleitkanal 17 auf, durch den die von der Auflöseeinrichtung 5 gelieferten Einzelfasern EF in das Innere eines Rotors 18 geleitet werden. Der Transport der Einzelfasern wird dabei durch nicht gezeigte pneumatische Mittel bewirkt. Dem Rotor 18 ist ein Rotorantrieb 19 zugeordnet, so dass der Rotor 18 im Betrieb der Spinnstelle 3 mit großer Drehzahl rotiert. Der Rotorantrieb 19 kann, wie angedeutet, einen Riemen 19 umfassen, der sich über eine Vielzahl von Arbeitsstellen 3 erstreckt, jedoch kann auch ein arbeitsstelleneigener motorischer Antrieb vorgesehen sein. Der im Inneren der Rotors 18 gebildete Faden F wird mittels der Abzugseinrichtung 7 aus der Spinneinrichtung 6 aktiv abgezogen. Die Abzugseinrichtung 7 weist hierzu mindestens ein nicht näher erläutertes angetriebenes Element auf. Der Antrieb erfolgt im Regelfall über eine Welle, welche sich über mehrere Spinnstellen 3 erstreckt.
  • Ein Fadendetektor 20 des Fadenwächters 8 überprüft im laufenden Betrieb der Spinnstelle 3, ob der Faden F wie vorgesehen aus der Spinneinrichtung 6 abgezogen und weiter zur Spulvorrichtung 10 transportiert wird. Der Fadendetektor 20 kann beispielsweise nach einem Abtastverfahren oder nach einem optischen Verfahren arbeiten. Die von dem Fadendetektor 20 erzeugten Informationen werden insbesondere zum sofortigen Stillsetzen der Spinnstelle 3 herangezogen, wenn ein Fadenbruch aufgetreten ist. Insbesondere wird im Falle eines Fadenbruches sofort die Zuführwalze 13 gestoppt, um zu verhindern, dass immer mehr Einzelfasern EF über den Faserleitkanal 17 in das Innere des Spinnrotors 18 gelangen, ohne dass ein Faden F aus der Spinnstelle 6 abgezogen wird. Dies hätte nämlich zur Folge, dass sich Einzelfasern EF in der Spinneinrichtung 6 in unerwünschter Menge ansammeln und diese dann vor dem Wiederingangsetzen der Spinnstelle 3 mühsam entfernt werden müssten. Gefordert ist folglich eine Kommunikations- und Steuerungsstruktur, welche es ermöglicht, Messsignale des Fadedetektors schnellstmöglich auszuwerten, in Steuerbefehle für die Zuführwalze 13 umzuwandeln und diese Steuerbefehle schnellstmöglich dem Zuführwalzenantrieb 14 zu übermitteln.
  • Die Paraffiniereinrichtung 9 umfasst einen Paraffinklotzhalter 21 für einen Paraffinklotz PK. An dem Paraffinklotz PK gleitet der Faden F entlang, so dass dieser paraffiniert wird. Der Paraffinklotzhalter 21 wird mittels des Paraffinierantriebes 21 in Rotation versetzt, um zu verhindern, dass der Faden F eine Kerbe in den Paraffinklotz PK schneidet. Durch seine Rotation wird der Paraffinklotz PK gleichmäßig an seiner dem Faden zugewandten Seite abgenutzt. Der Paraffinierantrieb 21 ist dabei steuerbar. Wenn beispielsweise die Spinnstelle 3 stillgesetzt wird, so wird ebenfalls der Paraffinierantrieb 21 angehalten, um umnötigen Energieverbrauch zu vermeiden.
  • Die Spulvorrichtung 10 weist zunächst einen Spulenträger 22 für die zu erzeugende Kreuzspule KS auf. Die Kreuzspule KS ist an dem Spulenträger 22 rotierbar festgelegt. Der Antrieb erfolgt durch Reibschluss über eine Treibwalze 23. Die Treibwalze 23 ist üblicherweise über eine Welle angetrieben, welche sich über eine Vielzahl von Arbeitsstellen erstreckt. Grundsätzlich könnte sie aber auch einzelmotorisch angetrieben sein. Da sich der Durchmesser der Kreuzspule KS im Betrieb der Spinnstelle 3 vergrößert, ist der Spulenträger 22 schwenkbar gelagert, um den Reibschluss zwischen der Treibwalze 23 und der Kreuzspule KS unabhängig von deren aktuellen Durchmesser aufrechterhalten zu können.
  • Um den Antrieb der Kreuzspule KS unterbrechen zu können, was beispielsweise bei einem Fadenbruch gewünscht ist, ist ein Spulenlift 24 vorgesehen. Der Spulenlift 24 ist so ausgebildet, dass die Spule in Richtung des Pfeils P von der Treibwalze 23 abgehoben werden kann. Der Spulenlift 24 umfasst üblicherweise einen ansteuerbaren Pneumatikzylinder. Selbstverständlich könnte der Spulenlift 24 jedoch auch mit einem anderen Mittel zum Abheben der Kreuzspule KS ausgebildet sein. Beispielsweise könnte ein Elektromotor vorgesehen sein.
  • Wie dargestellt weist die Spinnstelle 3 eine Vielzahl von Funktionseinheiten 4, 5, 6, 7, 8, 9 und 10 auf, von denen die Zuführvorrichtung 4, die Paraffiniereinrichtung 9 und die Spulvorrichtung 10 individuell steuerbare Aktoren 14, 21 a und 24 aufweisen. Der Fadenwächter 8 weist weiterhin einen spinnstellenindividuellen Sensor 20 auf. Andere steuerbare Elemente, beispielsweise die Auflösewalze 15, der Spinnrotor 18, die Abzugseinrichtung 7 sowie die Treibwalze 23, sind nicht auf Spinnstellenebene steuerbar, da sie mit entsprechenden Elementen benachbarter Spinnstellen gekoppelt sind. Ebenso weist die Textilmaschine 1 nicht gezeigte Sensoren auf, welche lediglich pro Sektion oder Maschine, nicht jedoch pro Spinnstelle vorhanden sind. Hierbei kann es sich beispielsweise um einen Sensor zur Erfassung der Drehzahl der Treibwalze 23 handeln. Die anhand der Figuren 1 und 2 erläuterte Spinnstelle 3 ist als Beispiel zu verstehen. So könnte beispielsweise vorgesehen sein, dass auch der Rotor 18 auf Spinnstellenebene mittels eines zugeordneten Aktors steuerbar ist.
  • Wesentlich ist jedoch, dass die Funktionseinheiten 4, 8, 9 und 10, welche individuell steuerbare Aktoren 14, 21 a, 24 bzw. individuelle Sensoren 20 aufweisen, zum Informationsaustausch mit weiteren Baugruppen der Textilmaschine vorgesehen sind. Je nach Art der Funktionseinheit kann diese zum Informationsempfang, zum Senden von Informationen oder zu beidem ausgebildet sein. Derartige Funktionseinheiten werden auch als kommunikationsfähige Funktionseinheiten bezeichnet. Während im dargestellten Ausführungsbeispiel jede kommunikationsfähige Funktionseinheit genau einen Aktor 4, 21 a, 24 bzw. genau einen Sensor 20 aufweist, sind auch Funktionseinheiten möglich, welche mehrere Aktoren, mehrere Sensoren oder Sensoren und Aktoren aufweisen.
  • Figur 3 zeigt ein Blockschaltbid einer Kommunikations- und Steuerungsstruktur einer Rotorspinnmaschine 1 gemäß dem Stand der Technik. Die Rotorspinnmaschine 1 weist eine Vielzahl von gleichartigen Sektionen 2a bis 2d auf, von denen jede einzelne eine Sektionssteuereinrichtung 30a bis 30d aufweist. Ebenso weist jede Sektion 2a bis 2d eine Vielzahl von Spinnstellen auf, welch jedoch nur teilweise dargestellt sind. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist auf die Darstellung weiterer Sektionen verzichtet worden. Aus demselben Grund wird auch lediglich die Sektion 2a detaillierter dargestellt.
  • Die Sektionssteuereinrichtungen 30a bis 30d sind über einen Maschinen-Bus 31 mit der Maschinensteuereinrichtung 12 zum Datenaustausch verbunden. Die Maschinensteuereinrichtung 12 der Textilmaschine 1 kann mit einer übergeordneten Anlagensteuerung AS verbindbar sein. Innerhalb der Sektion 2a ist ein Sektions-Bus 32 vorgesehen.
  • An den Sektions-Bus 32 ist die Sektionssteuereinrichtung 30a angeschlossen. Ebenso sind die Spinnstellen 3a bis 3p mit dem Sektions-Bus 32 verbunden, wobei die Verbindungen 25a bis 25p vereinfacht als einfache Doppelpfeile dargestellt sind. Jede der Verbindungen 25a bis 25p symbolisiert eine Vielzahl von Schneidklemmen, welche jeweils nicht dargestellte kommunikationsfähige Funktionseinheiten der jeweiligen Spinnstelle 3a bis 3p mit dem Sektionsbus 32 unmittelbar verbinden.
  • Die Sektionssteuereinrichtung 30a ist unmittelbar mit einer zentralen Komponente 33 der Sektion 2a zum Informationsaustausch verbunden. Bei der zentralen Komponente 33 handelt es sich beispielsweise um eine Anzeige sektionsbezogener Informationen. Selbstverständlich kann die Sektionssteuereinrichtung 30a auch mit mehreren verschiedenen zentralen Komponenten 33 verbunden sein.
  • Wenn, wie beispielsweise in der DE 101 53 457 A1 beschrieben, jede Spinnstelle 3a bis 3p vier kommunikationsfähige Funktionseinheiten aufweist, so sind im dargestellten Beispiel insgesamt 65 Teilnehmer am Sektions-Bus 32 angeschlossen. Wegen dieser großen Zahl ergeben sich die eingangs beschriebenen Probleme. Insbesondere kann die Zahl der Sektion 2a zugeordneten Spinnstellen kaum noch erhöht werden, da gängige Bus-Treiberbausteine allenfalls 128 Teilnehmer pro Bus ermöglichen. Aus demselben Grund auch die Anzahl der kommunikationsfähigen Funktionseinheiten je Spinnstelle kaum noch erhöht werden. Die große Zahl der Teilnehmer am Sektions-Bus 32 begünstigt darüber hinaus Verzögerungen beim Informationstransfer. Auch ist es kaum möglich, Steuer- und/oder Auswertefunktionen durch die Sektionssteuereinrichtung 30a auszuüben, da dies den Informationsstrom auf dem Sektions-Bus 32 noch weiter erhöhen würde. Daher sind an jeder einzelnen der Spinnstellen 3a bis 3p teils aufwendige Steuer- und/oder Auswertevorrichtungen erforderlich.
  • Dem gegenüber zeigt Figur 4 ein Blockschaltbild einer Steuer- und Kommunikationsstruktur einer erfindungsgemäßen Rotorspinnmaschine. Elemente, welche in der folgenden Darstellung nicht näher beschrieben sind, stimmen mit den entsprechenden, anhand der Figur 3 beschriebenen Elementen überein.
  • Die Spinnstellen 3a bis 3p der Sektion 2a sind erfindungsgemäß zu Gruppen 34a bis 34b zusammengefasst. Jede der Gruppen 34a bis 34d umfasst vier Spinnstellen. So umfasst beispielsweise die Gruppe 34a die Spinnstellen 3a bis 3d.
  • Jede der Spinnstellen 3a bis 3p einer der Gruppen 34a bis 34d ist über einen unabhängigen Kommunikationspfad 36a bis 36p mit der jeweils zugehörigen Gruppensteuereinrichtung 35a bis 35d verbunden. Jede einzelne der Gruppensteuereinrichtungen 35a bis 35d wiederum ist als Bus-Teilnehmer an den Sektions-Bus 32 angeschlossen und steht darüber mit der Sektionssteuereinrichtung 30a in Verbindung. Damit sind die Spinnstellen 3a bis 3 p gruppenweise über die jeweilige Gruppensteuereinrichtung 35a bis 35 d mit der Sektionssteuereinrichtung 30a verbunden.
  • Im vorliegenden Beispiel weist also der Sektions-Bus 32 nur fünf Teilnehmer auf. Damit ist insbesondere die Gefahr eines Informationsstaus auf dem Sektions-Bus 32 vermieden. Dabei ist es ohne weiteres möglich, innerhalb der Sektion 2a eine weitaus größere Anzahl von Gruppen 34 und damit auch von Spinnstellen 3 vorzusehen.
  • Die Kommunikationspfade 36a bis 36p sind vereinfacht als einfache Linien dargestellt. Tatsächlich verbinden sie eine Vielzahl von Funktionseinheiten der jeweiligen Spinnstelle 3a bis 3p mit der jeweils zugehörigen Gruppensteuereinrichtung 35a bis 35d. Der Informationsaustausch zwischen verschiedenen kommunikationsfähigen Funktionseinheiten einer Spinnstelle 3a bis 3q kann damit auf Gruppenebene abgewickelt werden, ohne dass der Sektions-Bus 32 hierdurch belastet würde.
  • Die Gruppensteuereinrichtungen 35a bis 35d weisen jeweils mindestens einen Prozessor auf. Hierdurch können die Arbeitsabläufe auf Gruppenebene durch Umprogrammierung ohne Änderung der vorgesehenen Hardware verändert werden. Zudem können in einfacher Weise Steuer- und/oder Auswertefunktionen in die Gruppensteuereinrichtungen 35a bis 35d implementiert werden, welche ansonsten unmittelbar an den Spinnstellen 3a bis 3p durchgeführt werden müssten. Die spinnstelleneigene Elektronik der einzelnen Spinnstellen 3a bis 3p kann hierdurch unter der Annahme vergleichbarer Funktionalität im Vergleich zu anderen Steuerungskonzepten stark vereinfacht werden.
  • Der Maschinen-Bus 31 und der Sektions-Bus 32 sind jeweils als linearer CAN-Bus ausgebildet. Sie umfassen jeweils eine zentrale Leitung, welche durch einen weiß ausgefüllten Doppelpfeil symbolisiert ist. Der Anschluss der jeweiligen Bus-Teilnehmer erfolgt über Schneidklemmen, welche durch schwarze Doppelpfeile symbolisiert sind. Sowohl der Maschinen-Bus 31 als auch der Sektions-Bus 32 weisen nicht gezeigte, endseitige Abschlusswiderstände auf. Stichleitungen sind nicht vorgesehen, wären aber prinzipiell möglich.
  • Figur 5 zeigt eine Aufsicht auf einen Teil der anhand der Figur 4 beschriebenen Rotorspinnmaschine. Gezeigt sind die Spinnstellen 3a bis 3d, welche die Gruppe 34a der Figur 4 bilden. Jede der Spinnstellen 3a bis 3d weist eine Zuführvorrichtung 4, eine Paraffiniereinrichtung 9, eine Spulvorrichtung 10 sowie einen Fadenwächter 8 auf. Diese Funktionseinheiten wurden bereits anhand der Figur 2 näher beschrieben. Jede dieser Funktionseinheiten 4, 9, 10, 8 ist zum Informationsaustausch mit der Gruppensteuereinrichtung 35a ausgebildet. Dabei ist die Zuführvorrichtung 4 über eine unabhängige Leitung 36a1 mit der Gruppensteuereinrichtung 35a verbunden. Weiterhin ist die Paraffiniereinrichtung 9 über die unabhängige Leitung 36a2, die Spulvorrichtung 10 über die unabhängige Leitung 36a3 und der Fadenwächter 8 über die unabhängige Leitung 36a4 mit der Gruppensteuereinrichtung 35a verbunden. Die unabhängigen Leitungen 36a1 bis 36a4 bilden den Kommunikationspfad 36a. Die Verbindung der weiteren Spinnstellen 3b bis 3d ist analog ausgeführt.
  • Bei der anhand der Figur 5 dargestellten Kommunikationsstruktur sind sämtliche kommunikationsfähige Funktionseinheiten 4, 9, 10 und 8 der einzelnen Spinnstellen 3a bis 3d direkt mit der Gruppensteuereinrichtung 35a verbunden. Hierdurch kann die Gruppensteuereinrichtung 35a nicht nur mit mehreren der Spinnstellen 3a bis 3d, sondern auch mit mehreren Funktionseinheiten einer der Spinnstellen 3a bis 3d gleichzeitig kommunizieren.
  • Die Gruppensteuereinrichtung 35a weist einen Prozessor 37 auf. Der Prozessor 37 ist zur Generierung von Steuerinformationen für die Aktoren 14, 21 a und 24, nämlich für den Motor 14 der Zuführwalze 13, den Paraffinierantrieb 21 a und den Spulenlift 24, jeder der Spinnstellen 3a bis 3d ausgebildet. Derartige Steuerinformationen werden über die Leitungen 36a1 bis 36a3 zur Spinnstelle 3a, über die Leitungen 36b1 bis 36b3 zur Spinnstelle 3b, über die Leitungen 36c1 bis 36c3 zur Spinnstelle 3c und über die Leitungen 36d1 bis 36d3 zur Spinnstelle 3d übertragen. Daher braucht an den Funktionseinheiten 4, 9 und 10 der Spinnstellen 3a bis 3d nur eine verhältnismäßig einfach aufgebaute oder auch gar keine Elektronik vorgesehen sein.
  • Die mit den Motoren 14 verbundenen Leitungen 36a1, 36b1, 36c1 und 36d1 werden jeweils von einem Leistungsteil 37' der Gruppensteuereinrichtung 35a mit einem analogen Steuersignal beaufschlagt. Dabei ist das Leistungsteil zum Steuern der Amplitude und/oder der Frequenz des Steuersignals ausgebildet. Das Leistungsteil 37' kann zur einheitlichen oder zur individuellen Steuerung der vier Motoren 14 ausgebildet sein. Die Leistung des Steuersignals ist an den Leistungsbedarf der Motoren 14 angepasst, so dass die Motoren 14 unmittelbar durch das Steuersignal angetrieben werden können.
  • An den Motoren 14 selbst st daher kein Leistungsteil erforderlich. Die zum jeweiligen Motor zu übertragende Steuerinformation, welche die Zustände "Ein" und "Aus" sowie die Vorgabe einer gewünschten Drehzahl umfassen, wird dabei durch die Amplitude und/oder Frequenz des Steuersignals repräsentiert, welche durch den jeweiligen Motor 14 in eine Drehzahl umgesetzt wird. Daher ist an den Motoren 14 auch keine weitere Steuereinrichtung vorgesehen.
  • Über die Leitungen 36a2, 36b2, 36c2 und 36d2 wird jeweils ein durch den Prozessor 37 vorgegebenes binäres Steuersignal übertragen, welches es ermöglicht, die Paraffinierantriebe 21 a ein- bzw. auszuschalten. Das binäre Steuersignal kann beispielsweise eine elektrische Kupplung betätigen, welche den Paraffinklotzhalter 21 (siehe Figur 2) mit einer maschinenlangen Antriebswelle verbindet bzw. von ihr trennt. Die Energie zum Antreiben des Paraffinklotzhalters 21 braucht daher nicht von der Gruppensteuereinrichtung 35a bereitgestellt zu werden.
  • Weiterhin können die Spulenlifte 24 mittels über die Leitungen 36a3, 36b3, 36c3 und 36 d3 übertragene binäre Steuersignale angehoben bzw. abgesenkt werden, indem beispielsweise ein Pneumatikzylinder angesteuert wird. Die eigentliche Antriebsenergie für die Spulenlifte 24 wird hierbei durch eine Druckluftquelle bereitgestellt, so dass das binäre Steuersignal nur eine geringe Leistung aufweisen muss.
  • Der Prozessor 37 ist weiterhin zur Auswertung von Signalen der Sensoren 20, welche über die Leitungen 36a4, 34b4, 34c4 und 36d4 von den Sensoren 20 der Spinnstellen 3a bis 3d zur Gruppensteuereinrichtung 35a übertragen werden. Daher kann auf eine Auswerteelektronik an den Spinnstellen 3a bis 3d verzichtet werden. Da die Leitungen 36a4, 34b4, 34c4 und 36d4 Sensordaten übertragen, können sie auch Datenleitungen genannt werden.
  • Die Spinnstellen 3a und 3c sind auf einer ersten Längsseite 38a der Textilmaschine 1 angeordnet. Hingegen sind die Spinnstellen 3b und 3d auf der gegenüberliegenden Längsseite 38b angeordnet. Die Gruppensteuereinrichtung 35a ist dabei in einem mittleren Bereich 39 vorgesehen, welcher sich zwischen der ersten Längsseite 38a und der zweiten Längsseite 38b erstreckt. Durch diese Anordnung der Spinnstellen 3a bis 3d und der Gruppensteuereinrichtung 35a können die körperlichen Längen der Leitungen 36a1 bis 36d4 verhältnismäßig kurz gehalten werden. Zudem ergeben sich wegen der symmetrischen Anordnung lediglich vier unterschiedliche Kabellängen, was die Vorbereitung und Durchführung der Montage der Textilmaschine 1 vereinfacht.
  • Figur 6 zeigt eine Abwandlung des anhand der Figur 5 erläuterten Ausführungsbeispieles. Die Spinnstellen 3a bis 3d sind ebenfalls über unabhängige Kommunikationspfade 36a bis 36d mit der zugehörigen Gruppensteuereinrichtung 35a verbunden. Jeder der Kommunikationspfade 36a bis 36d umfasst einen Kommunikations-Bus 40a bis 40d. An die Kommunikations-Busse 36a bis 36d sind die kommunikationsfähigen Funktionseinheiten 4, 9, 10 und 8 jeweils einer der Spinnstellen 3a bis 3d sowie die Gruppensteuereinrichtung 35a angeschlossen. Hierzu sind durch schwarze Doppelpfeile angedeutete Schneidklemmen verwendet. Die Kommunikations-Busse 36a bis 36d übernehmen jeweils den Datentransport zwischen der Gruppensteuereinrichtung 35a und genau einer der Spinnstellen 3a bis 3d. Sie sind vorzugsweise als lineare CAN-Busse mit beidseitigen Abschlusswiderständen ausgeführt.
  • Es könnten jedoch auch Mischformen der anhand der Figur 5 und 6 gezeigten Ausführungsbeispiele vorgesehen sein. Beispielsweise könnten die Aktoren 13, 21 und 24 einer bestimmten Spinnstelle 3 über einen Kommunikations-Bus 40 mit der Gruppensteuereinrichtung 35a und der Sensor 20 der Spinnstelle 3 mit einer direkten unabhängigen Leitung an die Gruppensteuereinrichtung 35a angeschlossen sein.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt Figur 7. Unabhängige Kommunikationspfade, welche die Gruppensteuereinrichtung 35a mit jeweils einer der Spinnstellen 3a bis 3d verbinden, sind hier nicht vorgesehen. Vielmehr erfolgt die Kommunikation zwischen den Funktionseinheiten 4, 9, 10 und 8 der Spinnstellen 3a bis 3d über einen gruppenweiten Gruppen-Bus 41. Auch hierbei handelt es sich bevorzugt um einen linearen CAN-Bus mit beidseitigen Abschlusswiderständen. Die zentrale Leitung des CAN-Busses ist an jeder anzuschließenden kommunikationsfähigen Funktionseinheit 4, 9, 10, 8 der Spinnstellen 3a bis 3d unmittelbar entlanggeführt, so dass der Anschluss der kommunikationsfähigen Funktionseinheiten über Schneidklemmen unmittelbar erfolgen kann. Schneidklemmen zum Anschließen von Funktionseinheiten an den Gruppen-Bus sind hier ebenfalls durch schwarze Doppelpfeile dargestellt. Deren unterschiedliche Länge ergibt sich lediglich aus zeichnerischen Gründen.
  • In einer weiteren nicht gezeigten Ausführungsform könnten beispielsweise die Sensoren 20 der Arbeitsstellen 3a bis 3d über einen Gruppen-Bus 41 mit der Sektionssteuereinrichtung 35a und die Aktoren 14, 21 a, 24 mittels unabhängiger Kommunikationspfade 36 (Figuren 4 und 5) mit der Gruppensteuereinrichtung 35a verbunden sein.
  • Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche durchgeführt sein. Insbesondere könnten weitere Funktionseinheiten der Spinnstellen, welche Aktoren und/oder Sensoren aufweisen, an die Gruppensteuereinrichtungen angeschlossen sein.

Claims (15)

  1. Textilmaschine (1), insbesondere Spinnmaschine (1) oder Spulmaschine,
    mit einer Maschinensteuereinrichtung (12) zur Steuerung und Überwachung der Produktion der Textilmaschine (1),
    mit einer Vielzahl gleichartiger Sektionen (2a, 2b, 2c, 2d), wobei jede besagte Sektion (2a, 2b, 2c, 2d) eine Sektionssteuereinrichtung (30a, 30b, 30c, 30d) umfasst, welche mit der Maschinensteuereinrichtung (12) zur Kommunikation verbunden ist, und
    mit einer Vielzahl von gleichartigen Arbeitsstellen (3a-3q), wobei jede besagte Arbeitsstelle (3a-3q) einer der besagten Sektionen (2a, 2b, 2c, 2d) zugeordnet und mit deren besagter Sektionssteuereinrichtung (30a, 30b, 30c, 30d) zur Kommunikation verbunden ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    besagte Arbeitsstellen (3a-3p) einer besagten Sektion (2a) in Gruppen (34a, 34b, 34c, 34d) zusammengefasst sind, wobei jeder Gruppe (34a, 34b, 34c, 34d) eine Gruppensteuereinrichtung (35a, 35b, 35c, 35d) zugeordnet ist, über welche die Arbeitsstellen (3a-3d, 3e-3h, 3i-3l, 3m-3p) der jeweiligen Gruppe (34a, 34b, 34c, 34d) mit der jeweiligen Sektionssteuereinrichtung (30a) verbunden sind.
  2. Textilmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine besagte Arbeitsstelle (3a-3q) mehrere kommunikationsfähige Funktionseinheiten (4, 8, 9, 10) aufweist, welche mit der jeweiligen Gruppensteuereinrichtung (35a, 35b, 35c, 35d) ummittelbar verbunden sind.
  3. Textilmaschine (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine besagte Gruppensteuereinrichtung (35a, 35b, 35c, 35d) einen Prozessor (37) und/oder ein Leistungsteil (37') zur Versorgung einander entsprechender Aktoren (14) von gleichartigen Funktionseinheiten (4) der Arbeitstellen der jeweiligen Gruppe (34a, 34b, 34c, 34d) mit Energie aufweist.
  4. Textilmaschine (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine besagte Gruppensteuereinrichtung (35a, 35b, 35c, 35d) mit jeder der Arbeitsstellen (3a-3d, 3e-3h, 3i-3l, 3m-3p) der jeweiligen Gruppe (34a, 34b, 34c, 34d) über jeweils einen unabhängigen Kommunikationspfad (36a-36p) verbunden ist.
  5. Textilmaschine (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein besagter Kommunikationspfad (36a-36d) mehrere unabhängige Leitungen (36a1-36a4; 36b1-36b4; 36c1-36c4; 36d1-36d4) umfasst, wobei jede Leitung (36a1-36a4; 36b1-36b4; 36c1-36c4; 36d1-36d4) die jeweilige Gruppensteuereinrichtung (35a) mit genau einer besagten Funktionseinheit (4; 8; 9; 10) einer besagten Arbeitsstelle (3a-3d) verbindet.
  6. Textilmaschine (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine der besagten unabhängigen Leitungen (36a1-36a3; 36b1-36b3; 36c1-36c3; 36d1-36d3) zur Übertragung eines Steuersignals, beispielsweise eines analogen, eines digitalen oder eines binären Steuersignals, zur Übertragung eines Sensorsignals, beispielsweise eines analogen, eines digitalen oder eines binären Sensorsignals und/oder zur Versorgung eines Aktors (14) einer besagten Funktionseinheit (4) mit Energie vorgesehen ist.
  7. Textilmaschine (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein besagter Kommunikationspfad (36a-36d) einen Kommunikationsbus (40a-40d) umfasst, an den mehrere besagte Funktionseinheiten (4, 9, 10, 8) einer besagten Arbeitsstelle (3a-3d) angeschlossen sind.
  8. Textilmaschine (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine besagte Gruppensteuereinrichtung (35a, 35b, 35c, 35d) mit jeder der Arbeitsstellen (3a-3d, 3e-3h, 3i-31, 3m-3p) der jeweiligen Gruppe (34a, 34b, 34c, 34d) über einen Gruppenbus (41) verbunden ist.
  9. Textilmaschine (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an einen besagten Gruppenbus (41) mehrere besagte Funktionseinheiten (4, 9, 10, 8) je besagter Arbeitsstelle (3a-3d) angeschlossen sind.
  10. Textilmaschine (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine besagte Gruppe (34a, 34b, 34c, 34d) 2 bis 8, bevorzugt 4 besagte Arbeitsstellen umfasst.
  11. Textilmaschine (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch Q ekennzeichnet, dass eine besagte Gruppe (34a, 34b, 34c, 34d) eine gerade Zahl besagter Arbeitsstellen umfasst, wobei eine erste Hälfte (3a, 3c) davon auf einer ersten Längsseite (38a) der Textilmaschine (1) und eine zweite Hälfte (3b, 3d) davon auf einer zweiten Längsseite (38b) der Textilmaschine (1) angeordnet ist.
  12. Textilmaschine (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine besagte Gruppensteuereinrichtung (35a, 35b, 35c, 35d) in einem mittleren Bereich (39) zwischen der ersten Längsseite (38a) der Textilmaschine (1) und der zweiten Längsseite (38b) der Textilmaschine (1) angeordnet ist.
  13. Textilmaschine (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine besagte Gruppensteuereinrichtung (35a, 35b, 35c, 35d) zur Steuerung einander entsprechender Aktoren (13, 21, 22) von gleichartigen Funktionseinheiten (4, 9, 10) mehrerer Arbeitstellen der jeweiligen Gruppe (34a, 34b, 34c, 34d) und/oder zur Auswertung der Signale einander entsprechender Sensoren (20) von gleichartigen Funktionseinheiten (8) mehrerer Arbeitstellen der jeweiligen Gruppe (34a, 34b, 34c, 34d) ausgebildet ist.
  14. Textilmaschine (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine besagte Gruppensteuereinrichtung (35a, 35b, 35c, 35d) zur Steuerung der Kommunikation zwischen gleichartigen damit verbundenen Funktionseinheiten (4, 9, 8, 10) der jeweils angeschlossenen Arbeitsstellen und der jeweiligen Sektionssteuereinrichtung (30a, 30b, 30c, 30d) ausgebildet ist.
  15. Textilmaschine (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine besagte Gruppensteuereinrichtung (35a, 35b, 35c, 35d) zur Steuerung der Kommunikation zwischen verschiedenen damit verbundenen Funktionseinheiten (4, 9, 8, 10) einer besagten Arbeitsstelle ausgebildet ist.
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