JPS63310002A - 機械設備またはプラントにおける情報通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、複数の材料処理ステーションと、少なくとも
１つの自動操作装置と、さらに自動操作装置と処理ステ
ーションとの間に相対的な移動を生じさせるための制御
可能な装置とｔ持つ機械またはプラントのオートメーシ
ョンに関するものである。７般的には、自動操作装置が
移動可能な自動操作装置であり、そして処理ステーショ
ンは所定の位置に静止しているものである。しかし、逆
の配置、即ち処理ステーションがコンベヤー上に設けら
れて、固定的な自動操作装置に対して移動する配置、も
本発明の適用領域内に入る。

さらに特定化すれば本発明は、処理ステーションが互い
に隣接して設けられている、例えば７列に兼んでいるよ
うな、配置手法において好適なものである。本発明の実
施例は、例えば紡績、巻き取シ、合糸、フォールズツイ
スト、織りおよび類似の機械（およびそれらを含むプラ
ント）のようま織物機械におけるオートメーションに関
してだけ取シ上げられてはいるが、しかし本発明はその
ような用途に限定されるものではない。

従来技術 データ処理およびプロセス制御のための大型コンピュー
ターは、５０年代の終わシまたは６０年代の初めから早
々と工業生産に用いられてきた（例えば米国特許明細上
第３０４５２１０および３５８２６２１号を参照）。同
時に、織物機械または織物機械プラントにおいて、走行
移動可能な自動操作装置の移動上制御するために努力が
払われたが、それらは中央制御ステーションから制御さ
れる形式（例えば米国特許明細上第３０７０３２０．３
０６７９６２および５５００９５９号金参照）て６って
、精密な同時処理コンピューター技術を用いたものでは
なかった。

６０年代の終わｐおよび／または７０年代の初めに至る
までに、機械装置および織物機械全結合させたデータ処
理およびプロセス制御技術を用いる種々の開示（例えば
各米国特許明細上第３６３８１９１．３４３０４２６． ３６４８０２６．３６４８０２７および３７９８６２４
号を参照）が行なわれた。その開示には、自動操作装置
の制御を含んでいた。

（例えは各米国特許明細上第３８２４５５８、３６８０
２９７．３６８０２９Ｂおよび３６８０２９９号を参照
、後者の開示は引き続いて公布された米国特許第４４２
５７５４号によって変更されている）これら開示は、完
全な紡績装置の集中制御からは、はど遠いものであった
。（米特ロン３９２２６４２号） しかし、集中化制御に関するそれらの可能性にもかかわ
らず、使用される移動可能な自動可能な自動操作装量は
、穏々ステーションにおける比較的簡単な信号伝送器（
表示ランプ）に反応するように設計されていた。（例え
ば英国特許第１１０５２６７号および米国特許 第３８１０５５２号各明測置参照）これは、穏種の機械
が従来通りに制御されて作動している間に、コンピュー
ターが、完全に設置された自動操作装置の移動を制御す
ることを提案したものである。西独特許出願公開公報（
ＤＯＥＩ）第２４６０３７５号）はとんど同じ時期に、
個別の紡績機械から移動可能な自動操作装置まで、機械
的な接触なしで情報を伝達することが提案された。（米
国特許第３９５０９２６号および米国特許第４０４３１
０６号）− 走行移動可能な自動操作装置自体をデータ処理設備と共
に備えるという提案は７０年代の初期からプラント文献
において見ることができる。

（米国特許明細書簡３７８９５９５． ３９０８３４７号および４００５５９２号および特　昭
第５０−２００４２号公報を参照）７０年代の終わシま
でに、自動操作装置への連続的伝達のために各ステーシ
ョンにおいてデータ東積金行うという提案がなされた。

（例えば米国特許明細書簡４１３６５１１号を参照）８
０年代の初めには、機械の中のデータ流を集約するのに
、マイクロプロセッサが使われ始めた。（例えば米国特
許第４２９４０６５号および西独特許明細書第３００５
７４６号を参照）利用できるデータｔ一種々の処理に最
適化させて使用するための多くの開示が次々と行なわれ
てきたが、この主題に関する最近の変形の２つは、ヨー
ロンパ４９許第４７７２５および９０９１１号に見られ
る。

種々の提案の成功のためには、システムの種種素子間の
通信接続が決定的に重畳なことである。しかし、触杆文
献におい又はこの観点は比較的小さな注意を払われてい
るに過ぎない。機械的接触なし、にｔｓ報を伝達するこ
とは、種々の機会に言及されているが〔特に米国特許第
４１５７６９９号（紡績ステーシロンから走行移動可能
な自動操作装置への伝達）およびＤＥＣ−０８第３１３
５３３３号（中央制ａＸチージョンから自動操作装置へ
の伝達）を参照〕、しかしこの伝達は通常、導体による
ものであって西独特許出願公開公＠（ＤＢ−０８）第５
５０５７５３．５５５２８９９および３５１０５２１号
および米国特許明細書簡４５４０１８７および４４７５
５３１号を参照）、そこでは電線による接続が、機械的
接触がない接続よシもより有利であると認識されている
。

さらに少ない注意が払われていた興味深い、第２の観点
は、全体的なまたは完全なシステムにおいて総ての情報
運送素子の集積化である。

しかし、集積化の可能性はシステムの最適化に関する、
実際的な限界を決定してしまう。

発明の目的 結合された情報システムにおいて、複数のステーション
と自動操作装量を共に連結（リンク）させて、現状の利
用形態における設備のさらに有益な活用を図ることが、
本発明の目的である。

発明の構成 この目的を達成するため、本発明では各々が少カくとも
部分的に独立した、マイクロプロセッサのような動作制
御機器を有する、いくつかの材刺処理ステーションを持
つ機械またはプラントを前提にしている。この種の配置
自体は今や従来技術となっている。

個々のステーションにおいて所定の動作を生じさせるた
めの少なくとも１つの自動操作装置、および自動操作装
置とステーションの間の制御される相対的移動を生じさ
せる装置もまた設けられる。

個々の独立した制御は、情報伝達（データ伝達）のため
の適当な装置によって相互的に連結されている。これも
また、今では従来技術と呼ばれるべきものであシ、普通
には連結は中央制御ステーション（中央コンピューター
、以下中央装置と略す）によって実行される。この種の
中央装置は直接的に１台の機械によシ、または複数の機
械を結合させて、得られるものである。

本発明はまた、自動操作装置とステーションとが互いに
所定の関係になった時に、自動操作装置および独立的に
動作しているステーション制御部との間の情報（データ
〕の直接交換（できるなら機械的接触のないことが望ま
しい）のためのｔ；制御可能な装置をも提供する。

例えば、各制御部のデータ伝送ゾーシは定義されて＄−
シ、自動操作装置が相応するゾーンにある時に、自動操
作装置と特定の制御部との間のデータ交換が可能とたる
。自動操作装置とステーション間の情報交換は、光バリ
ヤーのような、光学装置によって、機械的接触なしに行
なわれることが口ましく、自動操作装置は送−受信ユニ
ットを持ち、ｔｆｃ各ステーションもそれ自体の送−受
信ユニットを持っていることが望ましい。

配置は以下の工すになさ２するものであって、即ち自動
操作装置は、あるステーションのデータ伝送ゾーンに入
るといつも、自分がそのステーションの領域内に存在し
ていることｔ知らせ、そしてステーションに対し工その
瞬間のステーションの条件を問い合わせる。自動操作装
置が停止すること々くステーションを通過した時でさえ
、このような情報父換は行なわれる。

ステーション制御部は、それが操作部と接触しているこ
とに関するデータを、他の総ての制御部が含まれている
全体システムに供給するように作られている。

実施例 本発明に関する新しい原理は第１因に概略的に示され工
おり、そこではその原理は今日、／般的に利用されてい
る種類のローター紡績機械に適用されている。そのよう
な機械は、ヨーロッパ特許明細第１５６１５３号で既に
説明されているような特長を持つデータ処理システムを
有している。そのシステムの主要な特長を要約しておこ
う。

機械１００は２つのＰ、端ヘッド１０２゜１０４、機械
の７方の長辺に設けられた紡績ステーションの第１列１
０６Ｌ％および機械の他の長辺に設けられた紡績ステー
ションの第２列１０６Ｒを有している。ヘッド１０２．
１０４は駆動モーター、トランスミッション、ファン、
制御装置および総ての紡績ステーションに結合して動作
する表示装置その他を有している。ヘッド１０２には、
制御中央装置０２が設けられるが、これはこの後に説明
される方法によって設けられ１おり、個々の紡績ステー
ションとは直接的ではない方法で接続され工、前もって
定められたプログラムによってステーションを制御する
ことができる。

中央装置ＣＺと紡績ステーションとの間の信号伝達に関
しては、紡績ステーションは“セクション”内に配置さ
れており、各々のセクションは“サブ変換”（セクショ
ンプリントと呼はれている）Ｋ結びついている。

第１図においては、セクションプリン）　８Ｐｉはヘッ
ド１０２に最も近く、またセクションプリント８Ｐｎは
へラド１０２から最も遠く、示されていない（ｎ−２）
セクションはプリント８Ｐ１とプリント８Ｆｎの間ｒｃ
存在し１いる。各セクションプリントＢＰは紡績ステー
ションの数に合っておシ、それらのうちの半分は列１０
６ＬＫあシ、また残りの半分は列１０６Ｒにある。ン般
的に、１つのセクションは約２０■ の紡績ステーションを含んでおり、またセクションの数
（ｎ）は１０から１２である。理解の都合上、セクショ
ン当シ単に８つの紡績ステーションが第１図において概
略的に示されている。

セクションプリントｓｐ１からＳＰｎは、データチャン
ネルＤＫによシ中央装置の信号出力＋９Ａおよび信号入
力８Ｅに接続されている。データ（ステータス情報、命
令他ンは、中央装置によって決められる問い合わせタイ
ミングに従って、中央装置Ｏ２とセクションプリン）８
Ｐとの間で交換される。

各紡績ステーション（例えば、この接続では列１０６Ｌ
におけるステーション１０Ｂとｆｉ初のセクションが例
として取シ上げられる）は、１ボツクスプリント”ＢＰ
と呼ばれる、それ自体の独立的な動作制御装置を有して
いる。このボックスプリントは信号の交換のために、そ
れ自体の紡績ステーションにおける総ての重要表機能素
子（示されていないンに接続され工お夛、こうし工種々
素子の状態に関して継続的に情報を提供し、またそれ自
体の紡績ステーションに訃ける処理にも結びつくことが
できるようになっている。ボックスプリン）ＢＰはまた
、記憶装置をも有してお９、機能素子の瞬間的状態に関
するデータを利用することができる。今日、ボックスプ
リントは普通マイクロプロセッサの形状をなし工いる。

各セクションプリン）８Ｆは、信号交換のためにそれ自
体の紡績ステーションのボックスプリントＢＰと接続さ
れている。セクションプリントは、ボックスプリントと
中央装置ｃｚとの間の又換動作金行ってお夕、即ち所定
のタイミングでそれらのボックスプリントからのデータ
を得て、そのデータを中央装置に伝達し、中央装置から
のデータを受は取って、そのデータを相応するボックス
プリントに伝達する。しかし、セクションプリントはそ
れら自身でそれらのボックスプリントに命令することも
できる。例えば、いくつかの評価用機能がセクションプ
リントに備えられることが可能であυ、その中ではセク
ションプリントは評価用プログラムに従ってボックスプ
リントに命令を与え、そして相応する情報を中央装置に
戻すようにすることも可能である。しかし、ボックスプ
リントが独立的に動作（それぞれがそれ自身のプログラ
ミングに従って、それ自体で動作）するのは、ステーシ
ョンからより高い階層の命令を受けるまでの間に限られ
る。

量適の機械はまた、走行移動可能な自動操作装置１１０
ｔも有している。この自動操作装置は機械の少なくとも
１方の長辺に沿った適当なガイド（示されていない）上
を移動する。もし、機械がたった１つの自動操作装ｇｌ
ｔ持っているだけならば、その装置は、少なくともｚ方
の端のヘッドを回シ、そして他の辺に沿って移動するこ
とも可能にされるべきである。この椙類の自動操作装置
は織物機械工業では従、来技術であシ、そのためここで
はさらに詳細な説明は行わない。実例は日−ロツバ特許
出願明細書第１２６５５２．１２６３７５．１２７０１
７および１９０４２１号に説明されている。本発明に関
係する１賛な点は、各自動操作装置１１０がそれ自体の
独立的に動作する制御部（それ自体のマイクロプロセッ
サ）Ｐ金持っており、制御装置は自動操作装置に関して
、前もって定められたプロクラムに従って処理を制御す
ることにある。

この範囲において、これまでに説明した機械は！般的な
機械から異ってはいない。

しかし、２般的機械との差があるのは、第１図で示した
機械が付加的なデータ送信装置を有している点である。

この目的のために、各紡績ステーションはそれ自体の送
−受信ユニット８ＥＢ　（単にステーション１０Ｂにの
み示した）を有し工おり、また自動操作装置１１０は相
当する送−受信ユニットＳＥＡを有している。各８ＥＢ
ユニツトは直接的にそのボックスプリントＢＩ’に接続
さハて２方向の信号伝達を行い、またエニン）　ＳＥＡ
は相応して自動操作装置制御部Ｐに接続されている。

各ユニット８ＫＢは、機械的な接触なしでユニットＳＥ
Ａと信号の２方向又換を行うように作られている。しか
し、各ユニット！３ｉＢ　Ｘ８ＥＡはその１動作範囲”
（信号許容角）′を規定し工お９、種々の信号許容角は
機械長さに垂直に処ひるそれらの長さｔ持っている。−
二ツ）　８］ｎＡの信号号許容角は第１図において破ｉ
　１３ＫＡで示されており、最も近い紡績ステーション
１１２の信号許容角は破ａＢＫＢで示されている。自動
操作装置１１０と特定の紡績ステーションとの間の情報
交換（データまたは信号の交換）は、自動操作装量の角
Ｅ３ＫＡと紡績ステーションの角ＢＫＢが重なった時に
のみ行なわれる。ユニット８ＫＢは紡績ステーション中
に、また二二ツ）　ＳｉＡは目動携作装置中に、自動操
作装置１１０が関係する特定の紡績ステーションの前を
通過する時に、角ＳＫＡが紡績ステーションの角８ＫＢ
と止なるように、設けられる。

第１図を参照し１説明したｔａの効果のい（つかを提示
した後、特定のシステムのさらに詳細な説明が行なわれ
る。

（１）　　自動操作装置１１０によってそうするよう命
令された時だけ、紡績ステーションはそのユニット８Ｅ
Ｂ　を通して信号を伝達するように、このシステムを設
計することかできる。（受動紡績ステーション、能動自
動操作装置）（２）　　どの紡績ステーションとの伝達
の後にも、自動操作装置制御部Ｐからのデータはそのス
テーションのボックスプリントと、結合しているセクシ
ョンプリントを通して、中央装置ＣＺにさらに伝達でき
る。

（３）逆に、中央装置０２からの命令は、どの紡績ステ
ーションを通してでも、自動操作装置制御部Ｐに伝達で
きる。

（４）　　自動操作装置１１０が各紡績ステーションの
前を通過する時に、自動操作装置がそのステーションの
戻シ情報を（そのステーションに介入する命令をしなか
つ九時でさえ）得ることができ、またボックスプリント
はそれらの戻夛情報金セクションプリントを通して伝達
することができるよう、システムを設計することが可能
である。中央装置は自動操作装置１１０の移動を、少な
くともモニターでき、また可能ならは最善の状態にする
ことができる。

（５）　　セクションプリントからの、または中央装置
からの確認要求がなくても、自動操作装置１１０によっ
て発生した、前もって決められた命令を実行するよう、
ボックスプリントを設計することが可能である。

効果についての、この短いリストから分かるのは、現存
する機械構成（送−受信ユニット８ＦＡ　、　８ＲｉＢ
に適してお夛、またそれらがそれぞれ制御部Ｉ’、ＢＰ
に結び付くよう接続されている）の比較的簡単な変更が
、全体的情報システムにおいて自動操作装置１１０の集
積度を多少高めることによって可能であるということで
ある。

第２図を参照しながら、利用できる技術を用いた特定の
実施例に関するいくらかの要求について配慮する。第２
図は６つの隣接する紡績ステーション１１４，１１６．
１１８をその前面部分と共に表わしたものであり、その
部分は自動操作装置１１０の移動方向に導かｎるもので
、自動操作装置は矢印で示された移動方向において、紡
績ステーションを通過する。

第１図を参照しながら既に説明された通シ、各紡績ステ
ーションは送−受信ユニットＳＥＢ　ｉ有し、８ＫＢは
相応する信号許容角ＳＫＢ　ｉ持っている。しかし、そ
れらユニットは受動−即ちそれらはそれら自身が主導権
を有して送信するのではなく、自動操作装置のユニット
ＳＥＡからの問い合わせまたは質問信号によってそうす
るよう命令された時だけ送信する。

名句ＳＫＢは栴断方向、即ち機械の長辺に、また自動操
作装置の移動方向に直交する方向に、実効量大限度を有
している。この冥効最大限度は、受信機の感度、送信距
離、および加射角αに依存してお夛、またステーション
１１４の角８ＫＢに関してｄとして参照されている。限
度ｄはユニットＳＥＡとユニットＥ３ＥＢとが互いに直
接的に対面する時に、即ちユニツ）　ＳＥＡが信号許容
角８ＫＢの軸を横切る時に、ユニットＥＩＥＡとユニッ
ト８ＥＢの間の最大距離ａよシも大きくなくてはならな
い。距離ａは、自動操作装置１１０のためのガイドによ
って、前もって定められる範囲内に維持されるべきでち
ゃ、また距離ｄは総てのユニット８１Ｂに関して実際上
可能な範囲で、同等な値とされるべきものである。これ
から後に用いられる述語１信号許容角”は軸方向長ｄの
実効信号許容角を示すものＣある。紡績ステーション送
信機によって送信される信号は、実効信号許容角を越え
て伝達されるが、自動操作装置の受信機で検出するには
弱すぎるので、許容角の外側では無意味なものとなる。

６角８ＫＢは、実際的に可能である限り同じ角度αを持
つべきであって、そのようにすることによって隣接する
角ＢＫＢが互いに、自動操作装置移動方向に関して最小
距離ｌたけ離すことができる。こうして、自動操作装置
制御部Ｐは最も近い紡績ステーションを他から明確に区
別することが可能となるのであるが、これ・は自動操作
装置のユニット８ＫＡの信号許容角８ＫＡＯ値βが、隣
接する角８ＫＢに関して同時に複数の１なｐ合い上杆さ
ないように設けられているからである。

自動操作装置１１０と紡績ステーションとの間の情報交
換は、角ＥｉＫＡと、関係する特定の紡績ステーション
の角８ＫＢとの間に重なｐ合いが住じた時に行なわれる
ことが可能でおり、またその重カリ合いが存在する限υ
、交換を継続することができる。結果として、自動操作
装置と紡績ステーションとの間の１回の“接触”に関す
る最大伝送時間は内勤操作装置１１０の移動速度と、角
ＢＫＢの最大値とに依存している。角８ＫＢの上限は紡
績ステーションの”ピッチ〇によって、即ち２つのユニ
ット８ＥＢ間の距離によって設定される。このピッチは
模様の全体的構成に依存しておシ、普通は情報システム
に適合させろために変更させることはできない。７般的
には、自動操作装置の移動速度は、高い能率を得るため
に実際上、可能な限り早くされる。

こうして、極めて厳しい俊求が情報伝達装置につきつけ
らｔているのであり、また最初の接触（スタートフェー
ズの期間）において伝達されるべきデータの量を制限し
ようというのは適切なことである。

どんな場合でも、最初の接触におい工自動操作装置と紡
績ステーション間では少なくとも以下の信号は交換され
るべきである。

（１）　　自動操作装置からの問い合わせ信号（２）ス
テータス信号の形式での、紡績ステーションによる反応 （３）　　自動操作装置による応答 こうして、総てのＸ要な基本的データが交換されるが、
しかし、この変形はシステムの可能性を最大限に利用し
たものとはならない。最初の接触（自動操作装置が全速
で移動している間ンであっても、中央装置ＣＺから自動
操作装置制御部Ｐへ発生される命令としての１メツセー
ジ”を伝送できることは、有益である。こうして、５つ
の信号の交換が最初の接触時に行なわれることになり、
そのうちの３つは既に指摘したものであり、また付加的
信号は以下のようなものである。

（４）紡績ステーションから自動操作装置へのメツセー
ジ。

（５）紡績ステージ目ンから、自動操作装置の信号オフ
。

こうして、２つの異なる動作が基本的ｌＣＭ定されたこ
とにカシ、その１つは自動操作装置が開始しなければな
らない場合に関する動作であシ、また他は紡績ステーシ
ョンが介入（サービス）を要求する場合の動作である。

相応する信号処理を以下に、キーワード七基本として表
現する。

２、　　　　　　ぐ−ステータス　　　　　　←　１８
ｏ８”ステータス＆　承認　→　　　　　　　　応答−
−→４、を−−メツセージ　　　　　−ｍ−承認５、信
号オフ−一→　　　　　　　信号オフーー→各信号に関
する矢印は伝送の方向を示している。

第１の処理のステータス信号陽２は、２つの基本的に異
まる形式を持つと考えることができる。紡績ステーショ
ンが通常に紡績動作をしているなら、”ＯＫ’信号が伝
送される。もし自動操作装置による介入が、良好な動作
のために望ましくないため、紡績ステーションがブロッ
クされているのでちれば、不都合信号が伝送される。そ
のようなブロックは、例えば中央装置によって、または
品質評価に関連したセクションによって生じさせられる
ものである。

第２の処理の＠ｓｏｓ　’ステータス信号Ｎ１２は、ス
テーションが自動操作ｌＡ置の介入ｔＩＪｂ贋としてい
ることを表わすものである。この信号は、必要な介入に
よって穏々の形式をとることができる。相応する１応答
”は命令の形式ｔとることができ、それは直接にステー
ション制御部に届き、賛意された介入のために紡績ステ
ージ日ン内に予備動作をトリガするや次に、自動操作装
置自体は遅くされ、関係する特定の紡績ステーションに
向い合って位置し、介入全実行する。

介入の期間中、さらに別の信号がステーションと自動操
作装置の間で又換されることが可能であシ、自励操作装
置の直接的な命令によって紡績ステーションは、介入の
期間内に、）よび／ｌたは自動操作装置から中央装置へ
の１メツセージ”の伝送の期間内に１補足作業”七実行
することができる。こうして、自動操作装置は紡績ステ
ーションにおいて°遭遇”した状態について、および／
または特定の場合、それが実行している作業について、
中央装置に報告することができる。しかし、送−受ユニ
ット８ＥＡは自動操作装置が静止し工いる間に情報を伝
達することは不可能であって、七ｔは最初の接触フェー
ズの信号陽５の伝送の後は信号許容角Ｓムはもはや関係
している等定の紡績ステーションの信号許容角ＳｘＢと
１な９合っていないからである。自動操作装置１１０は
こうして、少なくとも１つの付加的な送−受信ユニット
（第１図および第２図には示されていない）七持つべき
であって、そのような第２のユニットは、目動操作装置
が介入′（Ｉ−実施するために留まる位置に来た時、紡
績ステーションのユニット８ＥＢ　Ｋ　ｉｌＩｌ対接す
る場所に設けら汎るべきである。

しかし、これがら後にさらに詳細に説明されるように、
自動操作装置は紡績ステーションからの援助の呼び出し
に対して拒絶するように作ることもできるのであって、
例えば自動操作装置が前もって、さらに高い階級を持つ
作業を実行するよう中央装置からの命令を受は取ってい
る場合などである。この場合、第２処理中の応答信号（
陽３ンは紡績ステーションに対して何の作業もトリがす
ることはないが、しかしそれでもそれによる承認信号は
得られる。どの（処理１または処理２）場合でも、自動
操作装置と紡績ステーションとの間の接触は、関係して
いる特定のステーションのボックスプリン）ＢＰ（第１
図）中の記憶装置に記録され、中央装置によって決めら
ｎた問い合わせサイクル期間中にセクションプリン）８
ＰＫよって中央装置ＣＺに返信される。こうして、中央
装置は継続的に自動操作装置の移動およびあらゆるサー
ビス動作に関する返信を受は取る。

第１図および第２図で示した冥施例の説明において、機
械的接融のない自動操作装置と紡績ステーションとの間
の情報伝達にエンファシスが用いられていた。そのよう
な伝達は、ケーブルを引き回したり、またはトラックを
接触摩擦して行うような伝達と結び付いている機械的問
題を取シ除く助けとなる。正確な紡績ステーション応答
の問題は、こうして容易に解決できる。

通常のパトローリング（全速での移ｗＪ）の間、自動操
作装置は所定のタイミングで問い合わせ信号上発生する
ことによつ１、角８ＫＡと紡績ステーションの角ＢＫＢ
との間に重なりが生じた後に問い合わせ信号が伝送され
るようにする。こうして、そのようカスチージョンは、
そｎが受信した問い合わせ信号によって自動的に要求さ
れ、また情報伝達のために活性化される。

しかし、本発明は自動操作装置と紡績ステーションの間
の直接接ｉｋ排除するものではない。

そのような接続を生じさせる装置は米国特許明細書第４
４７５３３１号から知ることができ、そこでは紡績ステ
ーションは、自動操作装置が移動する間にスイッチの機
械的作動によって順次にバスバーに独立的に接続されて
いた。このシステムも本発明を利用して適用できるの−
であって、この場合バスバーは紡績ステーション中に記
録される伝送データに適用されるべきである。しかも、
紡績ステーション記憶器とバスバーの接続はスイッチの
機械的作動によるのではなく、機械的な接触を用いずに
スイッチを作動させることによるのが適切である。

しかし、機械的接触のない、自動操作装置と紡績ステー
ションとの間のデータ伝送は望ましいものであシ、また
光学式送−受信ユニットによって実現され得るものであ
る。この種の器機は公仰であって、９６００ボ一以上の
伝送速度で動作することができる。このレートは、自動
操作装置が分速的３０ｍの速度で移動し、距離ａ（第２
図）が２００腸以上で、しかも紡績ステーションの＠ｔ
ラッチが２１５１１１であると仮定すれば、これまでに
説明した信号処理のためには完全に満足すべきものであ
る。このことは、伝送の間の２５から３０鵬の最大自動
操作装置の移動に関して１０および４０ミリ秒の伝達時
間を与えるものである。

本発明によって開かれた可能性のいくらかを示すと、自
動操作装置と紡績ステーションとの間の交換のために異
なる種類の信号が用いらｎることは、この後に指摘され
、また詳細に説明される。これらの信号はパルス（ピッ
トンの直列伝送によって形成されることが望ましく、そ
うであれば自動操作装置と紡績ステーション間の機械的
接触を伴わない、提案されている接続は直列インターフ
ェースとして動作することになる。

いくらかの信号は自動操作装置と紡績ステーション間だ
けで交換されるものであって、この場合は紡績ステーシ
ョンはその情報を別の機械素子ｒｃは伝達する仁とはな
い。承部信号に加えて、このグループの信号は主として
直接的に自動操作装置がら紡績ステーションに行く命令
上台んでいる。この接続の可能性は機械の全体的な Ｖ構成に、さらに特定化すればボックスプリン維材料の
供給、それの清掃、ストップモーシロンの動作、ボビン
ホルダーの動作、および類似のちのである。

第２のグループは、紡績ステーションにおける条件を表
わす信号を含むものである。それで、それら信号はステ
ーションのボックスプリントによつ工発住され、関連す
るセクションプリントによって中央装置に情報戻しされ
る。こｎらの信号によって得られる最も重要な表現は、
ランダムに、または制御可能な状況、例えば紡績糸品質
モニターシステムにＬつ１発生されるような状況で、の
いずれかで起こる紡績糸の破断である。

さらに別のグループは、中央：ンビエータから発する信
号を含むものである。例えばこのグループには、ドフ信
号（ここではボビン長が中央長さ測定装置によってモニ
ターされ工いる）および予防的サービス信号が含まれて
おシ、紡績ステーションの継続的動作が中央コンピュー
ターによってモニターされているような場合にオイては
、コンピューターが、所定周期の後の清掃のような特定
の介入を指示することができる。後者の場合、予防的な
サービス介入を実行しなければならない特定のインター
バル（動作の継続時間）を中央コンピューターが規定す
るように、システムが設計される必畳がある。中央コン
ピューターは、そのようなインターバルの開始時点で、
関係する特定のボックスプリントにサービス命、令を伝
送するが、これは初期の機会に自動操作装置に連続的に
伝送される。インターバルの期間中、紡績ステーション
は突発的な紡績糸の破断がない限シ、普通に動作する。

しかし、予防的サービスは比較的低い優先度金持ってい
るもので、そのため自動操作装置が既により高度の優先
作業ヲ冥行するよう命令されているならば、援助のため
のこの呼び出しは自動操作装置によって拒否される。も
し、予防的サービスが決めらねたインターバルの終わｐ
までに実行されなかったならば、中央コンピューターは
ボックスプリントに紡績糸の破断上台することができる
が、そのような動作が行なわれた場合には、関係する紡
績ステーションはよシ高位の優先命令上受取ることにな
る。

品質カット信号はこの種の別の信号として判断さハるも
のであシ、この場合は中央コンピューター（ｔたはセク
ションプリント）は紡績糸破断を起こさせるのであるが
、その理由は品質モニター設備が関係する紡績ステーシ
ョンにょつ１低品質紡績糸の製造を検出したからである
。

この結果、自動操作装置は所定の長さの紡績糸ｔボビン
から巻き戻し、そしてステーションの再スタートの前に
その長さだけ除去するよう命令を受ける。この程の処理
は例えば米国特許明細書用４１３７６９９号中に提案さ
れている。

中央コンピューターから自動操作装置への命令は、この
種の重要な信号として判断さする。

例えば自ｍ操作装置が、ある特定の紡績ステーションに
おいて、または、自動操作装置と中央コンピューターと
の間の（相応するボックスプリントおよびセクションプ
リントに関する）情報の交換のため、もしくは自動操作
装置がその時点では介入全行うよう要求されていないこ
とを中央コンピューターが発見したためのいずれかによ
って、どの紡績ステーションにおいてでも、停止するよ
う命令さｆることがあり得る。

さらに別の作業１５−実行するべき時には、自動操作装
置は中央コンピューターによって正しい方向に再スター
トさせられることが可能である。

最後のグループは、自動操作装置から発生されて、中央
コンピューターに伝送されるべき信号を含ひものである
。例えば、このグループは一パターン材料なし”または
１紡績糸なし”のような、あるいは、例えは自動操作装
置が紡績ステーションを不完全なサービスが実行さｊた
と判断した時にそのプログラムに従って自！ｉｌｌ操作
！！看によって実行されるステータス変更についてのよ
うな、紡績ステーションに関するステータス情報を含む
ものである。

新しいシステムの有利な効果をさらに明らかとするため
に、この後に例として、いくつかの信号が独立的に取シ
上けられる。

リセット信号：自動操作装置が特定の紡績ステーション
に新しいチューブを挿入する時はいつも、そのステーシ
ョンに関するボビン長測定ｔゼロとするために、そのス
テーションを通して中央コンピューターにリセット信号
を送ることができる。

介入結果：紡績ステーションおよび／ｌたは自動操作装
置は中央コンピューターに対して、特定の介入の成功ま
たは失敗に関して、例えば”１回だけつなぐ′″または
１つなぎ失敗により切断”のように情報提供することが
できる。こうし工、中央コンピューターは紡績ステーシ
ョンだけでなく、自動操作装置の効率に関してもモニタ
ーすることができる。もし、異なる紡績ステーションで
同じ失敗が定常的に発生すれば、し 自動操作装置に欠陥があるかも７れない。

品質カット二品質制御システムが特定の紡績ステーショ
ンにおける紡績を中断させた時、それは紡績糸検出の種
類の自動操作装置に（相応する情報の形式によって）情
報を与えるように命令され得る。自動操作装置は、欠陥
の種類に応じた長さの紡績糸をボビンから巻き戻し、除
き去るように反応することができる。ボビンに関する長
さ測定は、相応して修正される。

予防サービス：前に説明したように、紡績ステージ９ン
は普通、自動操作装置がサービスを実施する準備ができ
たことｔ自動操作装量がそのステーションに表現するま
では、動作し続けている。次に紡績ステーションは自動
的に紡績糸破断を起こさせ、そして“繊維タフト準備”
（米国ｖｊｔ’ｆ明Ｍ畳第４０２２０１１　号’（ｒ参
Ｍ　）と呼ばれる状態は、スライバーが直接的なつなぎ
七行う準９コができたので、解放される。

紡績ステーションの識別：中央コンぜニーターはボック
スプリントに対して、自動操作装置によって伝送された
質問については通常のステータス信号の代わりに識別信
号（より　（１号またはトレーシング信号）を付して応
答するよう命令することが可能である。こうして、中央
コンぎニーターは自動操作装置に適切な方向を指示し、
そしてトレーシング信号金波すようそれに命令すること
によって、自動操作装置を、そのような紡績ステーショ
ンに送ることが可能である。識別信号は各紡績ステーシ
ョン毎に差別されることが可能であって、例えば各紡績
ステーションは、トレーシング信号としてそれが伝送す
るそれ自身の識別番号を割当てらねることができる。

後場の種類の信号は明らかに、新しいシステムの別の長
所を示すものである。自動操作装置は、それ自体トラッ
クのルイアウトプラン”を持つ必賛なく、そのトラック
士の特定の場所にガイドされることができる。ステーシ
ョン自体は、自動操作装置がこれを°正しいステーショ
ン”と認識できる状態で設けちれている。しかも、自動
操作装置は、それ自体がそのようなステーションを識別
する必畳なしで、特定の紡績ステーションにおいて検出
された条件について中央コンピューターに情報提供する
ことができる。関係する特定のものは、紡績ステーショ
ンによって伝送されるものであるから、中央コンピュー
ターは直ちに、所期のステーション金検出する。

何の情報もそれによって伝送されないような、欠陥のあ
る紡績ステーションは、当然ながら例外として扱う。し
かし、このような場合には隣接ステーションの位置を知
シ、その隣接ステージ曹ン會通して中央コンピューター
に欠陥のあるステーションについての情報を伝送・する
よう、自動操作装置をプログラムすることも可能である
。

情報伝送システムにおけるトレーシング信号の集積化は
、改善点ではあるが、本発明におい１は本質的なもので
はない。例えば、異なる（“オリエンテーション″）シ
ステムは、例えば自動操作装置が認識できるよう１般的
表示ランプの照明によって、′マークした／％定の紡績
ステーションに対して動作するために設けることもでき
るのである。しかし、統合化ないし集積化は情報伝送を
より効率的にするものではある。

そのような場合、自動操作装置が見回った最初の一状態
では中央コンピューターからの相応する命令によって自
動操作装置上条件づけし、第２の状態で自動操作装置は
中央装置によって決められた紡績ステーションを捜し出
すことができる。自動操作装置は次に、相応する質問ま
たは問い合わせ信号を伝送して、操作装置が見回ってい
る紡績ステーションの動作状態について尋ね、７方捜索
または調査モードではそれは紡績ステーションの識別上
聞い合わせる。

自動操作装置によるモニター。

自動操作装置は、独立して情報伝達の機能をいくらかモ
ニターできるよう、設計することが可能である。この目
的のため、紡績ステージ日ンによってそうすることｔ１
求されるかどうかは別として、自動操作装置が通過して
いる、選択され大紡績ステーション素子の動作状態（例
えばボビン直径、またはボビンホルダーの状態−ＭＵ−
２１３第１２６３７３を参照ンに直接的に反応する適当
なセンサーを持つことができる。

このモニターが１不良”（！ｇ！１作状態の禁止Ｉｎｎ
繊組せ）を検出したら、自動操作装置はそれ自体、関係
するステーションに位置を定め（紡績ステーションがそ
れに移動を曾じたとしてもン、そして紡績ステーション
自身を通して、自動操作装置が仰った状態を中央コンぎ
ニーターに伝達する。こうし、て、自動操作装置自体は
、機械の素子の走行移動可能なモニターとして、少なく
ともいくらかの範囲で動作する。

動作 考え得る範囲で介入が自動的に行なわれるとしても、新
しいスライバーエンドの導入にＬる変更のような、いく
つがの動作は、手操作によって実行しなければならない
。動作が手操作によって実行される時、紡績ステーショ
ンの信号状態は故意的に、を喪は自動的に変更されるよ
うに、配置することがで勇る。紡績ステーションを通過
する自動操作装置の次回の通過の際、この新しい信号状
態は自動操作装置に、この紡績ステーションがロタ動作
に対する準備かできていることを表現する。この状態変
更はまた、中央コンピューターにも戻し報告され、必賃
ならばＮ接的に自動操作装置がその紡績ステーシコンに
送られる。

望ましい実施例が第３図および第４図を参照しながら詳
細に説明される。第３図は、各々が送−受ユニツ）　８
ＫＢ　ｉ持つ、別の５つの紡績ステージ日ン１２０，１
２２．１２４ｒ概略的に図示している。自動操作装置１
１０は介入を実施するために中央のステーション１２２
に対向した位置にちる。自動操作装置１１０は６つの送
−受ユニットを有しており、中央のユニット８ＥＡＯは
、サービスをするためにステーション１２２のユニット
８１！ｉＢ　Ｋ直接的に対向している。

自動操作装ｅ１１０が静止して停つ工いる間、情報は継
続的にユニット８ＥＡＯとステーション１２２のユニッ
ト８１Ｂとの間で交換される。

２つのユニットＢＨＡＲと５ＥＡＬとは介入のための動
作上行い、そして最初の接触を確立させるためのもので
あって、二二ツ）　５ＥＡＲは自動操作装置１１０が第
３図の右方向に移動する時に動作し、／方ユニット日Ｍ
ＡＬは自動操作装置１１０が左方向に移動する時に動作
する。２つの１外側ユニツト”１３ＥＡＬと８　ＥＡＲ
の間の間隔（示されてはいない）は、はとんどステーシ
ョン間の１ピツチ”の２倍に相当するものである。

実線で示された位置においては、自動操作装置１１０が
中央のステーション１２２に位置合わせされている時、
ユニット８ＥＡＲはステーション１２４のユニット８１
ＣＢ、に、直接的に対向し、またユニツ）　５ＥＡＬは
ステージ１ン１２０　ｆｒユニット日］ｎＢに直接的に
対向している。結果として、２つのステーション１２０
．１２４の各々は、自動操作装置１１０がそこでの作業
を完了してステーション１２２から離れる前に、介入さ
れることができる。しかし、ユニット８１！ｉＡＬ　。

ＢＥＡＲはｌちに、破線で示したよりに、内側に移動し
、こうし工自動操作装置１１０はそｎが質問または問い
合わせ信号に対する別の応答を受ける前に、前もって決
められた方向に移動しなければならないのである。

第４図は、自動操作装置１１０の送−受信ユニット８］
１ｃＡを、それと結合する回路素子と共に、さらに詳細
に示した図である。このユニットはケース１３０（透視
的に示されている）を有しており、このケースは自動操
作装置１１０に取付けられておシ、シかも紡績ステーシ
ョンに向いた１つの面１３２を有している。光ビーム送
信機（”ｉｔ、発散ダイオード）　ＬＥＤおよび光感知
素子（フォトダイオード）　ＦＤが、ユニット８ＫＢの
対応する素子に向い合うように、面１３２に設けられて
いる。ユニットＳＥＡはまた、素子ＩＰＤ　Ｋ結び付い
た評価電子回路ムＥおよび素子ＬＥＤに結び付いた駆動
電子回路ＴＩｎとを有している。電子回路ＡＩＨの出力
は、直列的に伝送されるビットがそこに入るように第１
シフトレジスタ８Ｒ１に接続されている。レジスタが一
杯になった時、そこに蓄積され工いたビットは韮列にレ
シーバレジスタＫＲに伝送され、その後シフトレジスタ
８Ｒ１は別のデータを受信するためレディとなる。Ｖジ
スタｍＲ＆ｃＷ積されたビットは、データバスＤＢを通
して、制惧部Ｐ（第１図）によって、それ自身の動作タ
イミングでフェッチされ、そして評価される。

制御部Ｐによって作９出される回答はデータバスＤＢを
通してトランスミッタレジスタＳＲに渡され、そこから
第２シフトレジスタＢＲ２に伝えられる。そこからデー
タビットは直列的に駆動電子回路ＴＢに伝達され、送信
素子ＬＥＤを制御する。

送−受信ユニット８ＫＢは、これに相応し工設計され、
また類似の設計さｎた回路と共に動作する。しかし、自
動操作装置は単に３つのユニット８ＥＡシか持っていな
いが機械は２００を越えるユニット８ＩＣＢを持ってお
プ、そのユニットＢＫＢは比較的単純な構成となってい
るのに対し、ユニットＳＥＡは比較的精密な構成となっ
ている。

エエッ）　８１ＣＡの送信および受信素子は、例えばレ
ンズシステムを持つことも可能であるが、これに対し紡
績ステーション内の相応素子はレンズなしで動作する。

同様に、信号許容角８にムは信号許容角ＢＫＢよりも狭
く、また実質的に距離ａ（第２／）を覆う円筒形に相当
している。

他の変形と使用方法 本発明は中央コンピューターと自動操作装置間の直接的
な接続上限むものではない。導体を通しての、自動操作
装置と紡績ステーション間の、データ伝送が必要となっ
た時には、中央コンざニーターを直ちにその導体に結合
させることもできる。模様的接触なしで自動操作装置と
紡績ステーションとの間のデータ伝送が必要となった時
でさえ、トレーリングケーブルまたはトラックのような
導体によって接続を備えることが可能で、またこのこと
によシ中央コンｔエータ−と自動操作装置との間のデー
タ伝送のための付加的技術手段が実現されることは当然
である。

例として示された実施例は、中央；ノビエ−ター０２を
有している。しかし、このことが本発明にとって重畳な
のではない。情報項目および１システムインテリジエン
ス”は多数の中央装置（ノード）の中に分配することが
できる。

重要なのは、個々の紡績ステーションが組織化された全
体的情報システムの中゛に集約され、自動操作装置と紡
績ステーシロンとの間の情報交換が紡績ステーションに
よって全体的システム中に導入されることである。

紡績ステーションによる、自動操作装置からの情報伝達
は、たんに不連続的にしか行なわれ得ない、七の急白は
隣接する紡績ステーションが明確に区別されることｔ確
実にするために隣接ステージ曹ン間に１ブラインド領域
”（非作用領域）が残っていなければならないからであ
る。紡績ステーション自体は相互的に隣り合って設けら
れているため、このブラインド領域は極めて短かい。し
かし、自動操作装置が紡績ステーションを持つ領域の外
側に移動することを、例えば１つの長辺から他の辺へと
、機械ヘッドの回９を移動することを、必要とした時に
は相応するブラインド領域（非作用領域）は比較的長い
。この不都合は自動操作装置とセンダーの間の直接的結
合によって取シ除かれる。また、データ伝送ステーショ
ン（相応する紡績ステーションのないもの）ｔ１比較的
長い領域に配備することも可能である。どの場合でも、
ブラインド領域の／趨における最終紡績ステーション□
から自動操作装置が離れたこと、およびブラインド領域
の他端における最初の紡績ステーションに自動操作装置
が到達したことは、中央コンピューターでモニターする
ことができる。

動作可能伯域、即ち紡績ステーションを持つ領域、の外
側における自動操作装置のパーヤング場所は、規定され
ることが可能で、また全体的なシステムへ゛のデータ伝
送のための送−受信ユニットを持つこともできる。

本発明は単一の機械において規定される全体的なシステ
ムに限定されることはない。複数の機械の動作ステーシ
ョンが過当なデータ伝送機器によって、例えばより高度
な中央コンピューターに接続されることも可能である。

この場合、１つまたはそれ以上の自動操作装置は、シス
テムに集積された総ての動作ステーションに介入するか
、またはサービスするために中央コンピューターによっ
て制御されることが可能である。

全体的なシステムが単一の機械中に設けられている時で
さえ、複数の自動操作装置が制御され得るのであって、
その自動操作装置は総てが同一の種類である必要はなく
、ｔた異なる４類の自動操作装置が利用できる。例えば
、継ぎ合わせ、ボビン変更、紡績ステーションの清掃、
その他のような異なる動作上行うためにｄ々の自動操作
装置が使用されるのは公卸である。総ての自動操作装置
がそれらの情報を紡績ステーション内の単独の送−受信
ユニットを通し１受は取ることは理論上では可能である
が、しかし分離されたそのようなユニット上１各種の自
動操作装置の九めに準備することが可能である。

本発明は機械的接触のない、データの伝送のための送−
受信ユニットとして光学機器の利用だけに限定てれるも
のではない。例えば、磁気素子または超音波が利用でき
る。普通、スペース（即ち第２図における距離ａ〕は、
可能な限シ伝送障害の防止を砕夷にするため、極めて短
かくされる。

最後に、本発明は織）物機械での使用に限定されるもの
ではない。種々の動作ステーションが他の材料の処理に
おいχ用いられることが可能である。しかし、本発明は
特に、動作ステーションが少なくともグループとし工隣
接した関係にあるよう設けらｊているところにおいて、
有益である。

発明の効果 本発明によシ現状設備のさらに有効な活用上図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を概略的に示した図であシ、 第２図は隣接する紡績ステーションの前面部分と自動操
作装置の対応する部分と七示した部分歯であり、 第３図は、３つの送−受信ユニットを持つ自動操作装置
の動作状況金示す図であり、また第４図は自動操作装置
の送−受信ユニットならびに関連回路を示した図である
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、機械またはプラントにおける情報通信システムにお
   いて、 各々が少なくとも部分的に独立的な動作制 御部を持つ複数の材料処理ステーションと、独立的な動
   作制御部間の情報伝送のための 装置と、 個々ステーションにおいて所定の操作過程 を行なわせるための少なくとも１つの自動操作装置と、 自動操作装置とステーション間の可制御の 相対移動を生じさせるための装置と、そして自動操作装
   置とステーションとが互いに所 定の関係にある時に、自動操作装置とステーション制御
   部の各々の間に情報を交換するための装置とを有してい
   ることを特徴とする機械またはプラントにおける情報通
   信システム。 ２、自動操作装置が走行移動可能な装置であるような、
   特許請求の範囲第１項記載の機械またはプラントにおけ
   る情報通信システム。 ３、各制御部のために伝送領域が定められ、そこでは自
   動操作装置が相応する領域にある時、自動操作装置と特
   定の制御部との間のデータの交換が可能であるような、
   特許請求の範囲第１項または第２項記載の機械またはプ
   ラントにおける情報通信システム。 ４、自動操作装置とステーション制御部との間のデータ
   交換が機械的接触を用いずに行なわれるような、特許請
   求の範囲前項までのいずれかに記載の機械またはプラン
   トにおける情報通信システム。 ５、情報交換が光学式の送受信ユニットによつて行なわ
   れるような、特許請求の範囲第４項記載の機械またはプ
   ラントにおける情報通信システム。 ６、自動操作装置がステーションとの前記関係に入る度
   ごとに、それはそのようなステーションに自分の存在を
   レポートし、そしてステーションのその瞬時の状態につ
   いてステーションに問い合わせるような、特許請求の範
   囲前項までのいずれかに記載の機械またはプラントにお
   ける情報通信システム。 ７、制御部がその１部となつているシステム全体が整合
   的な中央装置を有しているような、特許請求の範囲前項
   までのいずれかに記載の機械またはプラントにおける情
   報通信システム。 ８、所定の移動路に沿つて移動できる走行移動可能な自
   動操作装置のための制御システムにおいて、走行移動可
   能な自動操作装置にデータを伝送するための装置が、移
   動路に沿つた所定の個所に設けられ、また自動操作装置
   自身は各そのような個所との情報交換をするための装置
   を有し、自動操作装置および所別の個所はそのような情
   報交換を可能とするために互いに所定の関係に入るよう
   に構成されており、また上記の個々の個所は情報システ
   ム全体に統合化されていることを特徴とする制御システ
   ム。 ９、その関係が幾何学的領域で規定されるような、特許
   請求の範囲第８項記載のシステム。 １０、複数の作業ステーション、自動操作装置、および
   自動操作装置と個所の間に所定の相対的移動を生じさせ
   るための装置を有する、機械またはプラントを制御する
   方法において、情報交換が直接的に自動操作装置と個々
   ス テーションとの間で行なわれ、そして情報システム全体
   を通してステーション間の交換が行なわれることを特徴
   とする方法。