用于将纱线馈送装置连接至织机的数据传输系统

申请号 CN200710106323.9 申请日 2007-05-11 公开(公告)号 CN101076023A 公开(公告)日 2007-11-21
申请人 爱吉尔电子股份公司; 发明人 Z·彼得罗; G·鲁卡;
摘要 数据传输系统将 纱线 馈送装置(14)连接至织机(10)。该系统包括 接口 (26),该接口被连接以用于使用第一应用层协议经由主总线(22)与所述织机(10)双向交换数据,并设有多个经由 现场总线 (32)来互连的端口(30),相应的纱线馈送器(34)可连接至各端口。接口(26)结合了网关(28),该网关设有逻辑 电路 (39),该 逻辑电路 被编程以用于根据所述第一协议解码经由所述主总线(22)传输的数据,并且根据第二协议对它们进行重新编码以传输到现场总线(32),反之亦然。
权利要求

1.一种用于将纱线馈送装置(14)连接至织机(10)的数据传输系统, 包括接口(26),所述接口被连接以用于使用第一应用层协议经由主总线(22)与 所述织机(10)双向交换数据,并设有多个经由现场总线(32)来互连的端口(30), 相应的纱线馈送器(34)可连接至各端口,所述接口(26)结合了网关(28),该 网关设有存储器(38)和逻辑电路(39),所述存储器具有多个存储在其中的可用 在所述主总线(22)上的应用层协议,所述逻辑电路被编程以用于选择所述应用 层协议中的一种,从而根据所述第一协议解码经由所述主总线(22)传输的数据, 并且根据第二协议对它们进行重新编码以传输到所述现场总线(32),反之亦然, 其特征在于,它还包括次级总线(24),所述网关(28)经由所述次级总线从所述 织机接收位置信息(α)并经由所述现场总线(32)将它发送到所述端口(30)。
2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述网关(28)被编程用于 过滤从所述主总线(22)到所述现场总线(32)的输入数据,反之亦然,由此对 于经由所述主总线(22)传输的数据,所述网关(28)只允许至所述纱线馈送装 置(14)的数据通过,而对于经由所述现场总线(32)传输的信息,所述网关(28) 只允许至所述主控制单元(12)的数据通过。
3.如权利要求1或2所述的系统,其特征在于,各所述纱线馈送器(34) 被连接以用于经由所述现场总线的延伸部分(32a)与相应的外围单元(40、42、 44、46)交换数据,其中,所述延伸部分(32a)也将所述度位置信息(α)发 送到所述外围单元。
4.如权利要求1-3任一项所述的系统,其特征在于,所述端口(30)各 具有与其相关联且接地的电阻(R1、R2、R3、……、Rn),所述纱线馈送器(34) 的局域控制单元(36)具有整合在其中的上拉电阻(Ru),从而所述电阻上的电 压(Vp)根据与特定端口相关联的所述电阻(R1、R2、R3、……、Rn)而变化, 所述电压(Vp)从而形成用于连接至所述相应端口(30)的所述相应纱线馈送器 (34)的单义地址。
5.如权利要求4所述的系统,其特征在于,所述电压(Vp)的值也发送 至与所述馈送器相关联的所述外围单元。
6.如权利要求1-5任一项所述的系统,其特征在于,所述复杂逻辑电路 是PLD。
7.如权利要求1-5任一项所述的系统,其特征在于,所述复杂逻辑电路 是FPGA。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种用于将纱线馈送装置连接至诸如流体喷射织机或机械清织 机、编织机、整经机等通常织机的数据传输系统。

背景技术

在编织过程中,织机按照惯例连接至纱线馈送装置,该纱线馈送装置通常包 括多个纱线馈送器,这些纱线馈送器例如关于纱线类型和馈送方法(正或负)等 彼此不同。织机设有与相应的控制单元通信的控制单元,各控制单元通过数字串 行网络与相应的纱线馈送器相关联从而控制馈送器以释放所想要长度的纱线。
WO2003002800描述了一种用于将多个具有相应的外围单元的纱线馈送器连 接至织机的控制单元的数据传输系统。在WO2003002800中描述的系统中,织机 的控制单元通过主总线与具有多个连接端口的接口通信,相应的馈送器可连接至 诸连接端口。此外,外部设备也通过主总线连接至织机,这些外部设备诸如用于 控制纱线张的设备、光电纬线检测器等。
容纳在接口中的有源中继器双向中继在主总线和分支镜像总线之间交换的信 息,所述端口连接至该分支镜像总线。主总线和镜像总线是彼此的逻辑复制。中 继器旨在减少由于将多个纬线馈送器连接至单个主总线而产生的缺点。例如,中 继器消除了已知的反射问题并允许主总线与镜像总线光学隔离。
来自织机的位置信息希望是实时的,该位置信息通过次级总线传输,从而它 不会被由于主总线上的数据通信而产生的延迟所影响。次级总线具有类似于镜像 总线的分支结构,这允许将度位置信息发送到各端口。
在WO2003002800中描述的系统中,各纬线馈送器通过局域总线连接至相应 的外围单元,且馈送器的控制单元充当网关。实际上,某些诸如检查外围设备的 存在等低优先权的操作是通过纬线馈送器的控制单元来控制的,而不是通过织机 的控制单元来控制的,从而关于这种低优先权的操作的数据交换仅仅使用局域总 线。这种情况导致减少了由主总线传输的数据量,进而减少了使主总线超负荷的 危险性。
然而,在WO2003002800中描述的系统的缺点是,由纱线馈送器的控制单元 实施的操作强化必须能够控制连接至其的所有外围单元,从而需要更加复杂的控 制软件。由于软件错误而可能产生的故障,这导致可靠性降低。另一个缺点是, 馈送器的所有控制单元必须设有具有大存储容量的存储器从而能够容纳所述控制 软件,进而提高了成本。
此外,尽管上述系统导致在主总线上的数据通信的减少,然而,镜像总线仍 然有超负荷的危险性,尤其是当连接了许多馈送器和外围单元时。实际上,镜像 总线不仅被从织机到纬线馈送器和到外围单元的数据所使用,而且反之亦然被不 涉及馈送装置的信号所使用,例如在织机和其它上述外部设备之间交换的不涉及 馈送装置的数据。
另一已知的缺点产生于以下情况:纬线馈送器的制造商使用通信协议,该通 信协议通常彼此不同且与在织机的一般制造商的网络中使用的通信协议不相容。 为了克服这个缺点,WO2004003670提出了给数据传输系统提供系列号发生器, 该系列号发生器通过相应的专用线路连接至各纬线馈送器,并产生包含涉及特定 织机或在网络中使用的特定协议的信息的系列号。对于WO2004003670中描述的 系统,纬线馈送器的控制单元都设有其中存储了由织机的不同制造商使用的所有 通信协议的存储器,从而根据从系列号发生器接收的信号来不时地装入正确的协 议。
然而,在WO2004003670中描述的系统具有以下缺点,需要定期更新所有纬 线馈送器的通信软件进而强化维护操作,并且由于需要给纱线馈送器提供能够包 含在该领域中使用的所有可能通信协议的大容量存储器而使成本增加。
US2006/0041630揭示了一种网关,该网关具有输入/输出扫描器并包括局域 网接口、串行结构以及构造成在局域网接口和串行接口之间提供协议转换的处理 器。输入/输出扫描模可操作地连接至串行接口并构造成轮询从属设备。

发明内容

现在,本发明的主要目的是提供一种数据传输系统,该数据传输系统大体上 比已知的系统更加可靠和便宜,允许使用简化的代码来管理单独馈送器的控制单 元,且将更多数量的馈送器和外围单元与已知的设备连接在一起而不会使总线超 负荷。
以上目的和其它目的将在下面变得显而易见,它们通过一种用于将纱线馈送 装置连接至织机的数据传输系统来实现,该系统包括接口,该接口被连接以用于 使用第一应用层协议经由主总线与织机双向交换数据,并设有多个经由现场总线 来互连的端口,相应的纱线馈送器可连接至各端口,接口结合了网关,该网关设 有存储器和逻辑电路,存储器具有多个存储在其中的可用在主总线上的应用层协 议,逻辑电路被编程以用于选择应用层协议中的一种,从而根据第一协议解码经 由主总线传输的数据,并且根据第二协议对它们进行重新编码以传输到现场总线, 反之亦然,其中,它还包括次级总线,网关经由次级总线从织机接收位置信息并 经由现场总线将它发送到端口。
而本发明的其它优点和次要特征是:
在上述系统中,网关被编程用于过滤从主总线到现场总线的输入数据,反之 亦然,由此对于经由主总线传输的数据,网关只允许至纱线馈送装置的数据通过, 而对于经由现场总线传输的信息,网关只允许至主控制单元的数据通过。
在上述系统中,各纱线馈送器被连接以用于经由现场总线的延伸部分与相应 的外围单元交换数据,其中,延伸部分也将角度位置信息发送到外围单元。
在上述系统中,端口都具有与其相关联且接地的电阻,纱线馈送器的局域控 制单元具有一体地在其中的上拉电阻,从而经过电阻的电压根据与特定端口相关 联的电阻而变化,电压从而形成用于连接至相应端口的相应纱线馈送器的单义地 址。
在上述系统中,电压的值也发送至与馈送器相关联的外围单元。
在上述系统中,复杂逻辑电路是PLD。
在上述系统中,复杂逻辑电路是FPGA。
附图说明
现在将参照由图1中的非限制性例子示出的较佳的非排它性实施例来更详细 地描述本发明,其中,示出了根据本发明的用于将纱线馈送装置连接至织机的数 据传输系统的框图

具体实施方式

参见图1,织机10设有主控制单元12,用于根据织机使用的应用层协议通过 主总线22来与纱线馈送装置14和与通常的外部设备16、18、20双向交换数据。 外部设备16、18、20应该被理解为是涉及编织过程的通常设备,诸如纱线张力控 制设备、光电纬线传感器等。次级总线24将角度位置信息从织机的主控制单 元12发送到纱线馈送装置14。
纱线馈送装置14包括内装网关28的接口26,主总线22和次级总线24都连 接至该网关28。接口26设有由分支的现场总线32互连的多个端口30,具有局域 控制单元36的相应纱线馈送器34可连接至各端口(为了简化,在图1中示出只 有一个纱线馈送器34连接至接口26)。现场总线32使用所有的馈送器共有的应 用层现场协议,并连接至网关,用于与主总线22和次级总线24交换数据。
为了允许在通常使用不同应用层的现场总线32和主总线22之间交换数据, 网关28设有存储器38,该存储器38包含由织机的不同制造商使用的不同应用层, 从而它根据可由使用者例如借助控制面板(未示出)选择的信号ALS来装入正确 的应用层(即在主总线上使用的应用层)。而且,网关结合了复杂的逻辑电路39, 诸如PLD、FPGA或微控制器,该逻辑电路被编程以用于根据织机的应用层来解 码由主总线22传输的数据,并且用于根据在现场总线32上使用的应用层来对它 们重新编码,反之亦然。因此,相应馈送器的控制单元必须仅仅知道在现场总线 32上使用的应用层,因为信息已被网关28解码。当然,这种情况导致使馈送器 的控制单元的存储容量最小化,并且显著简化了驱动所述控制单元的软件。而且, 以上类型的复杂逻辑电路基本上能够实时地(约1-2微秒)对数据进行解码,从 而数据传输速率不受影响。
网关28也被编程,用于沿两个方向(即从主总线22到现场总线32,反之亦 然)过滤输入数据,从而只有地址相关的信息将被解码。具体地说,对于由主总 线22传输的数据,网关只允许至纱线馈送器及其相应外围单元的信息通过(即它 排除了至外部设备16、18、20的数据),而对于由现场总线32传输的数据,网关 只允许至主控制单元12的数据通过。因此,这导致显著减少由现场总线32传输 的数据负荷,进而减少在现场总线32上超负荷的危险性,进一步的优点是,剩余 频带可用于涉及诸如监视、同步等的外围单元的附属功能。此外,在现场总线32 上数据负荷的减少允许现场总线用于将角度位置信息α(如上所述,该信息需要 是实时的)从织机10传输到各端口30。当然,此实施例比现有技术的公开中所 引用的传统实施例更加紧凑和便宜,在现有技术中,传输角度位置信息的总线旁 路通过中继器并经由相应的分支总线端口来与各端口30通信。而且,网关28允 许两个总线的数据传输速率彼此独立,因此进一步减少了在现场总线上的数据量。
纱线馈送器34都被连接,用于经由现场总线32的延伸部分32a来与相应外 围单元40、42、44、46交换数据。外围单元应该被理解成是与单个馈送器相关联 的附属设备,诸如纬纱制动器、纱线回收设备、用于控制输送纱线的传感器等。 延伸部分32a也将涉及织机角度位置的信息发送到外围单元。然而,对于在此描 述的数据传输系统,涉及控制外围单元的所有操作都直接由织机的控制单元12来 管理。因为相对于现有技术,由于如上所述由网关实施的过滤动作而使现场总线 32的数据负荷更少,所以可以如此。
在图1中,示出了有利的系统,用于取决于它连接至的端口30来给各纬线馈 送器34分配节点地址。为此,各端口具有分配至其的接地电阻R1、R2、R3、……、 Rn。具有固定值的上拉电阻Ru结合在纱线馈送器34的局域控制单元36中,从 而经过电阻的电压Vp根据与端口相关联的电阻R1、R2、R3、……、Rn而变化。 模拟/数字转换器(未示出)将电压值Vp转换成数字值。局域控制单元36被编程, 用于根据此数字值来计算与特定端口相关联的电阻值。对应于电压Vp的信号也 发送至外围单元,这些外围单元设有相应的控制单元(未示出),这些控制单元也 被编程以用于处理该电压信号从而计算纱线馈送器连接至的端口。
较佳地,馈送器和外围设备都具有与其相关联的不同地址。例如,馈送器具 有1-16范围内的节点号,类型A的外围单元具有17-32范围内的节点号,类型 B的外围单元具有33-48范围内的节点号等。因此,从对应于Vp的信号得知类 型B的外围单元连接至端口2,该外围单元将具有32+2=34的节点地址。给各 单元分配特定地址使得此系统非常模块化,因为它允许连接至现场总线32的各单 元(网关、馈送器或外围单元)设置成与其它连接单元对等连接。
较佳地,所有上述总线是CAN类型的,但是也可使用其它类型的高速总线。
在此已经描述了本发明的较佳实施例,但是当然本领域技术人员可在本发明 原理范围内作出许多变化。例如,用于给各馈送器分配地址的上述系统基于使用 具有与各单独端口相关联的不同值的电阻,该系统应该被理解成较佳的但非排它 的。也可使用其它方法,例如在申请人的EP1502980中描述的方法。
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