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纱加工系统和喂纱装置

阅读:191发布:2021-06-26

专利汇可以提供纱加工系统和喂纱装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种纱加工系统(S),包括一个纺机和至少一个喂纱装置,它们被分配给外围辅助装置(3至6,18),其中,喂纱装置具有一个计算机化的控制装置(C),该控制装置通过 信号 传输与辅助装置相连接,至少某些辅助装置具有至少一个以生成和/或接收信号的方式进行配置的元件。根据本发明,喂纱装置(F,F’)具有至少一个局部、自主的通信总线系统(BL)用于至少从和/或向辅助装置的串行数据传输,所述的总线系统与控制装置(C)相连接。,下面是纱加工系统和喂纱装置专利的具体信息内容。

1.纱加工系统(S),包括至少一个纺机(M),特别是一个织机(L), 至少一个运行地结合到该纺机的喂纱装置(F,F’),以及在功 能上与喂纱装置相结合的外围辅助装置(A,A’,3至6,18), 所述辅助装置用于对纱的控制和/或处理和/或监控和/或扫 描,所述喂纱装置(F,F’)具有一个与辅助装置之间为信号传 输连接的计算机化的控制装置(C),在所述辅助装置中至少 有一个辅助装置设有至少一个用于生成和/或接受信号的电 子元件,所述信号表示至少一个动作时的至少一个条件或启 动,其特征在于:该喂纱装置(F,F’)设有至少一个用于至少 从和/或到辅助装置(A,A’,3至6,18)的串行数据通信的局 部和自主总线系统(BL,BL’),该局部总线系统(BL,BL’) 与控制装置(C)相连接。
2.按照权利要求1的纱加工系统,其特征在于:具有控制装置 (C)的喂纱装置(F,F’)构成至少一个用于串行高速数据通信 的主总线系统(BM)的节点(N),该主总线系统与纺机(M)的 至少一个主控装置(CU)或与一个多重控制装置(16)相连接, 所述节点优选包括至少一个像网关处理器那样的界面处理 器(14)。
3.按照权利要求2的纱加工系统,其特征在于:一个局部总线 系统(BL,BL’),它比更为快速的主总线系统(BM)要慢,主 总线系统(BM)优选以高于20kbps的数据传输速度运行,局 部总线系统(BL,BL’)优选以低于20kbps的数据传输速度运 行;局部总线系统优选为一个局部的单导线子系统,该子系 统基于喂纱装置(F,F’)的控制装置(C)的UART标准组件, 并且是主总线系统(BM)的补充。
4.按照权利要求3的纱加工系统,其特征在于:局部总线系统 (BL)是由两个组合在一起的UART接口(40,41)所组成的单 导线连接(11’),该单导线连接(11’)直接地或通过一个辅助装 置PC板(PCA)延伸到分别的辅助装置的一个微控制器(3’, 5’),优选通过至少一个外部驱动电路(44)来接通,而且,在 局部总线系统(BL)内部,可与以格式定义的消息进行双向 的半双工通信。
5.按照权利要求1至4中任何一项的纱加工系统,其特征在于: 局部总线系统(BL)设有至少一个单独的SYNC线(46,43), 用于向至少一个辅助装置进行信息的实时传输,而且,该信 息表征纺机的旋转度(α)、纺机的速度或者纺机的位置, 或者表征喂纱装置(F)的驱动电机(1)的旋转角度(β)、速度或 位置。
6.按照权利要求5的纱加工系统,其特征在于:在局部总线系 统(BL)中,优选在具有单导线连线(11’)的局部总线系统内, 设有一个延伸到喂纱装置入口处的至少一个辅助装置(3)的 SYNC线(46)和/或一个延伸到喂纱装置出口处的至少一个 辅助装置(5)的SYNC-线(43)。
7.按照权利要求1的纱加工系统,其特征在于:还有喂纱装置 (F,F’)的传感器(2)和/或驱动电机(1)和/或参数设定组件和/ 或纱控制组件被连接到局部总线系统(BL,BL’)。
8.按照权利要求1的纱加工系统,其特征在于:纺机(M)的若 干个喂纱装置(F,F’)的若干个局部总线系统(BL,BL’)相互 连接以用于选择性的横向通信。
9.按照权利要求2的纱加工系统,其特征在于:在主总线系统 (BM)和喂纱装置(F,F’)的至少一个局部总线系统(BL,BL’) 之间设有一个可被选择性地激活的界面通信连接(12,13, 13’),该连接优选位于喂纱装置(F,F’)的控制装置(C)上或其 内部。
10.按照权利要求1的纱加工系统,其特征在于:局部总线系统 (BL,BL’)是CAN-总线系统、菊花链总线系统或者基于 UART标准的单导线总线系统。
11.按照权利要求1的纱加工系统,其特征在于:局部总线系统 (BL,BL’)内的每个辅助装置(A,A’,3至6,18)通过至少 一个界面处理器(P)或者一个辅助装置PC板(P’,PCA)连接 到喂纱装置的控制装置(C),优选连接到喂纱装置的主控PC 板(PCF)。
12.按照权利要求2的纱加工系统,其特征在于:由喂纱装置(F, F’)构成的主总线系统(BM)的节点(N)包括通过电源组件(22) 连接到主总线系统(BM)的集线器(23)。
13.按照权利要求1的纱加工系统,其特征在于:单独的辅助装 置为排列在喂纱装置(F,F’)入口侧的纱通道上的走纱传感器 或者纱损传感器或者纱速度传感器或者纱质量传感器或者 纱结传感器(3),并且在某些情况下设有一个信号生成元件 (26)和/或功能监控元件(27)。
14.按照权利要求1的纱加工系统,其特征在于:单独的辅助装 置为沿着纱通道排列在喂纱装置(F,F’)出口侧的纱加油器或 纱上蜡机(4),该辅助装置在某些情况下具有涂抹驱动器和/ 或用于浸渍剂的注入高度标尺和/或功能监控元件(31),或者 该辅助装置是可驱动的滑动传送带。
15.按照权利要求1的纱加工系统,其特征在于:沿着纱通道排 列在喂纱装置(F,F’)出口侧的单独的辅助装置是受控的纱制 动器(5),包括至少一个用于制动元件的驱动器(32)和/或定位 元件(34)和/或功能监控元件;或者分别的辅助装置是带有探 测元件(35)和/或功能监控元件(36)和/或信号评估电路(36)的 张计(6);在某些情况下,将该张力计并入受控的纱制动 器,或与其相互连接;或者,该辅助装置是带有纱探测元件 (38)和/或灵敏度设定元件和/或校正元件(39)的纬纱探测器 (18);或者是一个可变化、可驱动的滑动传送带或者纱(Y) 的气动纱延伸器。
16.按照权利要求1的纱加工系统,其特征在于:单独的辅助装 置是一个具有启动元件和监控元件的气动引纱装置或气动 卸纱装置。
17.喂纱装置(F,F’),包括一个计算机化的控制装置(C)以及沿 纱通道对纱进行控制和/或处理和/或监控和/或扫描的若干 个辅助装置,该辅助装置在功能上与喂纱装置结合,单独的 辅助装置包括与电子控制装置(C)之间为信号传输连接的电 子元件,其特征在于:喂纱装置(F,F’)包括至少一个用来与 所述辅助装置进行串行数据通信的局部的自主总线系统 (BL,BL’)。
18.按照权利要求17的喂纱装置,其特征在于:控制装置(C) 设有一个芯片或者配备有UART标准接口(40,41,42)的喂 纱装置PC板(PCF);局部总线系统(BL)包括一个单导线连线 (11’),该导线连线从两个相互连接的UART接口延伸到至少 一个辅助装置(3,5)的微控制器(3’,5’)。
19.按照权利要求17的喂纱装置,其特征在于:喂纱装置(F,F’) 的控制装置(C)被并入高速串行主总线系统(BM),而且,局 部总线系统(BL)是主总线系统(BM)的一个速度较慢的补充 的子系统。
20.按照权利要求17的喂纱装置,其特征在于:局部总线系统 (BL)由至少一个用于信息实时传输的单独的SYNC线(43, 46)来完成,该信息表征纺机速度和/或旋转角度和/或位置, 或者表征喂纱装置的驱动电机的旋转角度和/或该驱动电机 的速度和/或该驱动电机的位置,而且,上述信息以与速度 成比例的脉冲链的形式传输。

说明书全文

发明涉及一种按照权利要求1前序部分所述的纱加工系 统以及一种按照权利要求17前序部分所述的喂纱装置。

例如包括一个织机和喂纱装置的纱加工系统包含沿纱通道 的辅助装置,所述的纱通道在某些情形下,从纱的供给部分直至 纺织梭道出口侧。所述的辅助装置用于对纱的控制、处理、监控、 扫描和传送等。为了传输返回消息或命令或者执行功能参数的调 整,至少有些辅助装置具有一个与喂纱装置的控制装置的信号传 输连接。这就需要很多电缆线路配备,这代表严重的误差源并要 求复杂设备以及通讯元件的适配。此外,纱加工系统是公知的(织 机包括喂纱装置和辅助装置),该系统为串行数据传输设有高速 通信主总线系统,通过该系统,例如多重控制装置或织机的控制 装置分别与喂纱装置通信,在某些情形下与辅助装置通信。即便 是纺机的速度和旋转度的信息或者喂纱装置的驱动信息,在某 些情形下都可以通过主总线系统被传输。由于在纱加工系统的运 行过程中,频繁变化优先级的许多数据将被传输,而且现代纱加 工系统极其复杂,同时辅助装置的集成会超过主总线系统的容 量,或者,与辅助装置的通信会遭受高等级通信的支配。例如, 如果主总线系统需要连接许多喂纱装置和辅助装置以及提花织 机,则可用于辅助装置的主总线系统的智能是有限的。通过主总 线系统的通信需要复杂而昂贵的辅助装置配备。在某些情况下, 被传输的数据容量对主总线系统而言会过大。

本发明的目的是提供一种如一开始所公开的纱加工系统及 其喂纱装置,以此来避免上述缺陷,为此,非有意的专定制智 能(unintentionally customized intelligence)可用于与辅助装置的 通信。

所述的目的通过权利要求1和并列权利要求17的特征来实 现。

在局部总线系统中,只有辅助装置会至少与喂纱装置的控制 装置通信,该辅助装置连接至局部总线系统。多重或更高等级的 通信不干预或限制辅助装置的数据交换。用更小的努就可使局 部总线系统适应辅助装置所执行的功能,并且该局部总线系统采 用智能进行设计,该智能专门处理辅助装置并允许分别获得最优 化的纱线控制、纱线监控或纱线处理。局部总线系统内的串行数 据传输可实现足够的快速和可靠。局部总线系统的自主设计使其 在某些情况下独立于主总线系统内的喂纱装置的多重通信。在某 些情况下,喂纱装置可以独立于纺机而运行,甚至只依赖于耗纱 量而运行,局部总线系统内带有辅助装置的喂纱控制装置通过监 控和控制动作对耗纱量作出反应。

为方便起见,局部总线系统是为与辅助装置的通信而定制 的,并且例如也因此而在电缆配备方面可以更加简单,即使辅助 装置可能具有合理成本的但不能直接与主总线装置兼容的配备 也是如此。这样可节约成本。此外,由于局部总线系统非常灵活, 辅助装置可以随时增加或卸去。

带有用于辅助装的局部总线系统的喂纱装置能够最优化地 适应于运行条件,并能在高等级的操作安全性下与辅助装置通 信。喂纱装置的控制装置被告知关于辅助装置的动作及对辅助装 置的动作以易于精确控制、调整、触发或抑制辅助装置。由于串 行数据传输的原因,即使是复杂数据也可以被高速可靠地传输。 局部总线系统可采用灵活的方式设计,例如可连接或卸去种类数 量无限制的辅助装置而不受主总线系统中的多重数据传输过程 的干预,所述的主总线在某些情况下会被提供。通常地,两条导 线足以用于局部总线系统,在某些情况下,甚至一个连线只有一 根导线。分别的界面处理器或简单微控制器或PC板可使辅助装 置的配备简单并位于局部总线系统之内。

在高级通信系统中,纱加工系统的每个喂纱装置都是高速通 信主总线系统的一个节点,通过主总线系统,喂纱装置之间互相 通信或者与多重控制装置或纺机的控制装置通信,并且接受命令 或信息或提供返回消息。在主总线系统可发生不同于局部总线系 统的数据传输类型,但是,例如为了选择性地执行一个从主总线 系统到局部总线系统的间接通信,在主总线系统和局部总线系统 中选择至少相似的数据传输类型是可能的,反之亦然。为所连接 的辅助装置而提供的喂纱装置的局部总线系统可以是主总线系 统的一个补充子系统。

由于在辅助装置的运行、监控或调节方面的要求通常低于纺 机与喂纱装置之间的通信,采用局部总线系统会便利,该局部总 线系统与高速主总线系统相比速度较慢,因为这样可以减少电子 设备的电缆配备和成本。这样的高速总线控制系统例如CAN总 线系统以大于20kbps的位传输速度运行,而较慢的局部总线系 统只需设计成低于20kbps(千字节/秒)的位传输速度。为方便 起见,局部总线是作为高速主总线系统的补充的单导线子系统。 该子系统可以是控制喂纱装置的基于UART标准的设备(通用异 步接受机和发射机),其理由是UART接口是至今为止用于实现 串行通信的最简单的先决条件。实际上,在所有的现代微控制器 中,这样的UART接口目前已以晶片外围(on-chip-periphery) 设备的形式存在。在UART标准内,消息以字节级字符 (bytes-level-characters)的形式传递,通过采用一些简单的外部 驱动电路以及连接两个UART接口,可实现一个简单的单导线连 接(与一个逻辑接地器连接)。单导线连线以线“或”形式 (wired-or-configuration)连接并允许双向的半双工通信。消息由 总线主机以格式发送。帧的规格定义了简单标识符,通过该标 识符可形成例如60条不同定义的消息。合理成本的低端微控制 器可连接至基于UART标准的单导线连线,即只有对硬件要求低 才能实现整体上的成本合理且功能安全的局部总线系统。

基于UART标准的局部总线系统只需要两个UART接口的 一个单导线连线,该连线与辅助装置的至少一个微控制器相连, 或者通过一个辅助装置的PC板,该PC板在某些情况下通过外 部驱动电路来接通。

如果这样简单的局部总线系统用于相对较慢的调整值、目标 值、开/关命令、滤波调整、电路调制等的传输,局部总线系统 可以方便地通过至少一个用于信息的实时传输的单独的SYNC 线来完成,所述信息分别表征纺机的旋转角度或纺机位置或喂纱 装置驱动器的旋转角度或位置或者各自的速度。通过对局部总线 系统内的通信和单独SYNC线中给定信息的共同考虑,辅助装置 易于以灵活的方式进行非常精确的运行。这样一个局部总线系统 就被升级到实质上与延伸至辅助装置的一个高速主总线系统具 有相同价值,但后者到目前为止更加昂贵。

为方便起见,位于喂纱装置入口侧的辅助装置连接至一条 SYNC线,该线路把喂纱装置的速度或旋转角度或驱动器的位置 作为辅助装置的运行信息进行传输,而位于喂纱装置出口侧的辅 助装置连接至一条分别报告纺机的速度或旋转角度或位置的 SYNC线。还是在这种情况下,简单局部总线系统和SYNC线的 组合产生对辅助装置的运行有用的比较高的智能。与速度成正比 的脉冲链例如可以在SYNC线上传输,于是辅助装置可以把该信 息与局部总线系统内的通信内容相结合,而不使用例如纺机的控 制装置或主总线系统。

另一方面,传感器和/或驱动电机和/或参数调整部件和/或喂 纱装置本身的纱控制部件可以另外连接至局部总线系统。

需要时,若干个喂纱装置的局部总线系统可以至少选择性地 相互连接以用于横向通信,然后很方便地在喂纱装置的控制装置 的监视下,数据可以从一个局部总线系统传输进入另一个局部总 线系统,其中的控制装置起到主控作用。允许在辅助装置之间的 直接互相通信是可能的,例如用于传输或取消对纱加工系统内若 干个等同的辅助装置都有效的功能参数。一般来说,例如通过各 自的喂纱装置的控制装置可以方便地将局部总线系统从高速主 总线系统中分离出来。

在可选方案中,可提供一个可被选择性地激活的界面可设在 主总线系统与至少一个局部总线系统之间,例如设在各喂纱装置 的控制装置上或设在其内部。

将局部总线系统基于UART标准不是必要的,换句话说,局 部总线系统可以是用于串行数据传输的CAN总线系统或菊花链 总线系统。但是,在这种情况下,只有在所连接的辅助装置具有 非常有价值的配备和功能性时,用于局部CAN总线中的每个节 点的高成本才会合理。

每个辅助装置方便地通过至少一个界面处理器或一个辅助 PC板分别连接至喂纱装置的控制装置,或者连接至喂纱装置的 控制装置的主控PC板。这些设计可简化调换、卸去或增加辅助 装置。

主总线系统中的喂纱装置的节点方便地应该包括通过总电 源连接至主总线系统的集线器(cluster)。

连接至喂纱装置的局部总线系统的辅助装置可以具有不同 的特性,例如,位于喂纱装置入口侧的辅助装置例如可以是一个 电子走纱传感器及/或纱损传感器及/或纱速度传感器及/或纱质 量传感器,所述的传感器不仅将信号送入局部总线系统,而且还 可以就其功能参数进行调整。辅助装置例如通过并入局部总线系 统的SYNC线接收关于速度或旋转角度的所需信息。位于喂纱装 置入口侧的辅助装置可以是采用浸渍剂处理纱的加油器或上蜡 机,因此,浸渍剂的涂抹可以通过局部总线系统而变化,并可监 控其功能,在某些情况下交换有关浸渍剂的注入高度或所储存浸 渍剂的数量的信息。位于喂纱装置入口侧的另一个辅助装置可以 是滑动传送带,其运行与喂纱装置的驱动器速度相关并且需要被 调节至该速度。位于喂纱装置出口侧的辅助装置可以是受控的纱 制动器,借助于局部总线系统中传输的信息,其制动效果在走纱 过程中需要进行变化、触发或抑制。在此情况下,来自纺机的速 度或旋转角度的信息也可以使用,在某些情形下可通过SYNC 线的方式。在局部总线系统中能执行功能监控或类似功能。位于 喂纱装置出口侧的又一个辅助装置可以是扫描或报告纱张力状 况的张力计。如果需要,在此情况下可以通过SYNC线将速度信 息提供给张力计,而测量值和功能参数在局部总线系统中传输。 例如通过局部总线系统的方式,测量值例如可用于控制纱制动 器。张力计的运行和灵敏度可以进行监控或调节,张力计可在某 些情况下并入受控的纱制动器,或者与该纱制动器相互连接。位 于喂纱装置出口侧的再一个辅助装置是纬纱探测器,依赖于纺机 的速度或旋转角度报告纱运动或纱停止,所述的探测器会在紊乱 时发出紊乱信号,并且会在例如其灵敏度方面进行调整,或者会 通过局部总线系统进行校正。位于喂纱装置出口侧和局部总线系 统中的一个辅助装置还可以是一个可变的滑动传送带。此外,气 动引纱装置或气动卸纱装置可作为辅助装置被提供,或者甚至是 气动纱延伸器,所述的气动引纱装置或气动卸纱装置例如通过电 磁进行启动或关闭,并且其运行情况被测量。这些辅助装置的 功能参数在局部总线系统中被传输,而速度和旋转角度信息则由 至少一条SYNC线提供。

本发明的实施方案将借助附图进行解释,在附图中:

图1为纱加工系统的结构示意图,包括至少一个喂纱装置和 至少一个用于辅助装置的局部总线系统。

图2为纱加工系统的另一个实施方案的示意图。

图3为图1中的纱加工系统的详细说明图。

图4为具有另一种局部总线系统设计的纱加工系统的一个 简单实施方案。

图5为图4的一种更为复杂的变化方案。

图1所示的纱加工系统S包括至少一个喂纱装置F和一个纺 机M,例如一个织机L,间歇地消耗喂纱装置F所喂的纬纱线。 织机L可以是喷射式织机,剑杆织机,片梭织机或甚至为提花织 机。或者,纱加工系统S可以是一个具有针织纱喂入装置的编织 机。除了实线所示的喂纱装置以外,虚线所示的喂纱装置F’可与 纺机M相连。

喂纱装置F具有一个电子控制的驱动电机1和板上传感器2, 传感器2可例如扫描或控制储纱器的尺寸、纱的动作和抽纱速度 及类似情况,或者甚至可包括用于为喷射织机测量纬纱长度的停 止装置,该停止装置的控制有赖于编织周期。此外,喂纱装置F 设有计算机化的电子控制装置C,例如具有一个主PC板的PCF, 该装置可并入到喂纱装置F中。

在喂纱装置F附近和沿着纱的通道设有外围辅助装置3至6 用于对纱的控制、处理、监控和扫描等。辅助装置3可以是一个 纱传感器或纱损传感器7,当驱动电机1运行时监控在辅助装置 F入口处纱的动作或纱的运行,辅助装置3也可以是一个纱结传 感器或纱质量传感器。辅助装置4可以是一个纱的加油器或液体 分配器或上蜡机8,把浸渍剂涂抹到喂纱装置入口处的纱线上并 且具有一个驱动器。为了正确地运行,辅助装置3和4在功能参 数方面需要进行调节并且还需要例如被另外告知喂纱装置F的 驱动电机1的速度或位置。

位于喂纱装置F出口端的辅助装置5例如可以是用于调整例 如预定的纱张力轮廓(yarn tension profile)的一个受控纱制动器 或者一个气动纱延伸器9。位于喂纱装置出口端的辅助装置6可 以是张力计10或者纬纱探测器,张力计测量纱的张力并发出表 征纱张力的信号。纬纱探测器发出例如纱是否及时地在预期点移 动的消息。辅助装置5和6至少在功能参数方面是可调节的。在 某些情况下,为了正确运行,它们需要有关纺机旋转角度或位置 或速度的信息。

对依赖于驱动电机1运行的纱加油器或液体分配器,所需调 节的功能参数如与喂纱装置的电机1的速度成比例的驱动速度 以及启动和抑制。对位于出口处的纱损传感器所需调节的功能参 数是依赖于驱动电机1的运行的启动和抑制,在某些情况下,分 别是电子过滤器的效果或者是取决于纱的速度或驱动电机1的 速度的响应行为。对于纱结传感器或纱质量传感器,需调节类似 的功能参数。对于一个位于出口处的受控纱制动器,如纱线张力 的张力轮廓或调制图为所需调节的功能参数。如果出口处是纬纱 探测器,需调节的功能参数可以分别是与插入周期的开始和结束 一致的激活或抑制,以及电子过滤器的效果或响应行为和启动持 续时间,这些功能参数例如与织机的旋转角度相关联。如果是气 动纱延伸器,所需调节的功能参数可以是与织机旋转角度相关联 的不同压力等级或激活和抑制次数;如果是张力计,所需调节的 功能参数可以分别是与织机的旋转角度相关联的电子过滤器的 效果或响应行为以及测量结果的传输。

为了正确运行,每个辅助装置并非都需要有关织机及/或喂 纱装置的驱动电机的速度、旋转角度或位置的信息,较为简单的 辅助装置可在没有此信息的情况下正确运行,只要例如调节功能 参数并传输激活或抑制的命令。

在图1中,喂纱装置F设有用于辅助装置的局部总线系统 BL,该局部总线系统BL包括一个与控制装置C相连的线路11 (包含一根或两根导线),线路11包括一个逻辑接地,局部总线 系统BL被设计用于控制装置C与辅助装置3至6之间的串行数 据传输。辅助装置3至6中的每一个都可通过一个界面处理器或 者被设计用于单向或双向通信的PC板连接到线路11,局部总线 系统BL可以是自主的并包括如图1中与控制装置C通信的辅助 装置A,即发出表征条件的信号或者接收信号,借助所接收的信 号启动或执行动作或调整功能参数。

另外的喂纱装置F’中的每一个也设置有一个局部的、自主的 总线系统BL’用于辅助装置A’,该辅助装置A’与喂纱装置F的 局部总线系统BL中的辅助装置A可以相同,也可以不同。

在某些情况下,在局部总线系统BL的线路11(一根总线) 中,可以提供界面12,该界面可被直接激活或者通过来自控制 装置C的连线13被激活以便通过横向连线13’选择性地向或从 某一或每个喂纱装置F’传送或接收数据。

在图1中每个喂纱装置F’在高速主总线系统BM中定义个一 个节点N,用于高速串行通信(如CAN总线系统),控制装置C 通过界面处理器14与系统BM相连。该主总线系统BM包括连 线15(一根总线),举例来说,该连线与多重控制装置16及/或 纺机M的控制装置CU相连。

在设有主总线系统BM的情况下,每个局部总线系统BL、 BL’可以通过相关联的控制装置C从其中分离出来。执行从局部 总线系统至主总线系统的定向的或已处理数据的传输也是可能 的,反之亦然。

局部总线系统BL、BL’可以是一个分别用于串行数据传输的 CAN总线系统或菊花链总线系统,或者是一个采用UART接口 的串行的且较为简单慢速的单导线总线系统,该连接通常存在于 喂纱控制装置C的芯片中以用于双向通信的,尤其用于借助于以 字节级字符(byte-level-characters)的形式传递的帧消息的双向 通信。在此情况下,简单驱动电路就可满足需要,辅助装置中的 廉价低端微控制器可被直接访问。因此,可省去带有高成本CAN 控制器的高价CAN节点。然而,如果采用CAN总线系统,在 主总线系统中位速通常高过20kbps,但如果采用基于两个相互连 接的UART接口的单导线总线系统,在局部总线系统中位速通常 低于20kbps。局部总线系统BL主要用来传输上面提到的功能参 数。但是,如果采用CAN局部总线系统,有关纺机及/或喂纱装 置的速度或旋转角度信息也可以被传输。

在图1中,喂纱装置F的驱动电机1例如通过利用传感器2 的信号进行控制。在某些情况下,传感器2或喂纱装置的停止装 置的控制或调整分别独立于局部总线系统BL的数据传输而执 行。

图2用另一种方法表示驱动电机1的控制以及传向或来自喂 纱装置的传感器2的数据传输会在喂纱装置F的局部总线系统 BL中发生。控制装置C可连接至主总线系统BM。一般来说, 如果便利的话,至少有些控制程序可通过如与纺机操作相关联的 主总线系统在喂纱装置中执行。但是,每个喂纱装置F、F’即使 在没有主总线系统BM的情况下也可以另一种方式进行操作,但 能在局部总线系统BL内与至少一个辅助装置通信。通过主总线 系统的方式,实现在某些情况下与每个局部总线系统BL尤其进 行直接或间接的通信都是可能的。因此,每个局部总线系统可被 设计成为主总线系统之更加简单、慢速和补充的子系统。

尽管图中没有显示,但供纱区域中(筒管架或类似物)的辅 助装置也可以并入至少一个局部总线系统中。

在图3的纱加工处理系统S的构造中,纺机M例如织机L 交替地消耗来自某些或全部喂纱装置F、F’的纱Y。每个喂纱装 置从供纱筒管架17退绕出纱Y,形成中间存储,并且可根据要 求通过图中未示出的插入装置将纱插入纺织梭道19,从而利用 某个纱张力轮廓对该插入进行监控和执行。辅助装置A、A’、3 至6和18沿着纱通道示出,其标号带有括号,因为它们在突出 的局部总线系统BL中被放大了。对于位于纺织梭道19前面的 纬纱探测器18也同样如此。

织机L具有一个与控制装置CU连接的驱动系统20,并由 控制装置CU所控制,有关织机L主轴的速度及/或旋转角度及/ 或位置的信息永久性地提供给(未显示)该控制装置。主总线系 统BM例如通过一个主总线系统运行装置21与控制装置CU连 接。在节点N的区域,喂纱装置F的控制装置C例如通过一个 所谓的集线器23和主电源22连接到连线15(主总线)。主总线 或连线15包括在未示出的喂纱装置F、F’的固定处的至少两条线 路。在固定处,喂纱装置通过夹持装置24被固定,因此与主总 线系统BM之间的电连接通过安装来实现。该局部的、自主的总 线系统BL例如通过一个局部总线系统处理器装置25(分别直接 地或者通过一个未示出的辅助装置PC板)与控制装置C及它的 连线11相连。

对于织机L的纬纱喂纱装置的不同辅助装置A,以下辅助装 置并不作为其限制性的示例性选择而与连线11相连。

纱传感器3包含一个取决于驱动电机1的速度或位置的电子 传感器26,纱传感器3分别扫描纱的动作或纱的停止或者甚至 是纱的速度,并且向控制装置C提供相应的信号。纱传感器3 还可以设计为质量传感器或纱结传感器或者类似传感器。在某些 情况下,纱传感器可以包括功能监控元件28和用于灵敏度和响 应行为的调节元件27。元件27和28发出监控信号及/或响应被 传输的信号并启动一个动作。

纱加油器或纱上蜡机4包括一个受控制的驱动器29用于涂 抹浸渍剂。驱动器29的速度以及在某些情况下甚至是旋转感觉、 激活和抑制、加速或类似情形由来自控制装置C的信号(例如取 决于驱动电机1的速度)进行控制,或者由其自身的控制装置以 另一种方式来控制。储存器可包含一个注液高度标记元件30。 此外,功能监控元件31可用来向控制装置C传输干扰信息。

一个受控制的纱制动器5,例如包含一个作为可置换制动元 件33的电子控制驱动器的螺线管32,并且在某些情况下还包括 一个用来与控制装置C通信的功能监控元件或调节元件34。纱 制动器的操作在某些情况下分别取决于织机L的旋转角度或速 度的信息。

张力计6包括一个信号生成电气元件35,通过评估电路36 易于生成表征纱张力的信号,并把信号传送到控制装置C及/或 甚至织机L的控制装置CU。此外,还可提供功能监控/调节元件 37,并将其并入局部总线系统BL。张力计6在某些情况下分别 借助于有关织机L的旋转角度或速度的信息进行操作。

纱探测器8或者纬纱探测器18各自在例如考虑有关织机L 的旋转角度、位置或速度的信息的情况下监控纱的运行,并各包 括一个产生相应信号的电子传感器元件38。在某些情况下,另 外还可设置校准或功能监控元件39,该元件也用于分别调节电 子过滤器效果或响应行为。纱探测器或纬纱探测器18、28甚至 可包含一个评估电路,当扫描到纱未在预期点准时运行或停止 时,评估电路将产生作为信号的错误信息。此外,未显示在图中 的辅助装置A可以并入局部总线系统BL,例如一个可变的纱滑 动传送器及/或气动纱延伸器及/或喂纱装置的气动引纱装置及/ 或气动卸纱装置。

高速主总线系统BM与喂纱装置F、F’以局部总线系统BL、 BL’形式存在的子系统的组合导致一个高容量的通用灵活的通信 系统,其中在辅助装置的各个局部总线系统中的数据传输以定制 方式进行,与主总线系统中的数据传输没有冲突。为方便起见, 纱加工系统运行时其电子设备的操作电压约为48V,但电机驱动 电压约为310V。在主总线系统内部,数据也可传输给喂纱装置, 该喂纱装置代表即将到来的模式进展,以便允许喂纱装置的预备 操作行为,而不会猛烈减速或加速。此外,例如纬纱长度和织机 速度(信息)都可被传输。所谓的触发信号或SYNC信号(在 SYNC线上)可以从织机传输到每个喂纱装置。喂纱装置相应地 处理这些信号。上述信号提供有关织机在运行过程中的旋转角 度、速度或位置的信息。这些信号还可以被提供给局部总线系统。 每个局部总线系统BL、BL’或者辅助装置采用定制智能设计,因 此比主控系统更为简单和便宜,因为局部总线系统不需要顾及高 级别或外来的控制过程和监控过程。

在图中只显示了一个用于单个喂纱装置的辅助装置的局部 总线系统,但是,将若干个自主局部总线系统与每个纬纱装置连 接起来也是可能的,这些局部总线系统分别为某些辅助装置或辅 助装置群而设置。在此情况下,单个点到点的总线系统或者从一 个主设备延伸到若干个从属设备的总线系统都是可能的。

图4中表示了局部总线系统的一个特别简单且廉价的实施 方案,局部总线系统BL具有一个基于UART接口40、41的单 导线线路11’(包括常规的逻辑接地GD),UART接口42用于逻 辑接地GD,UART接口40、41和42通常设置在喂纱装置F的 控制装置C的芯片或处理器上。控制装置C例如包括一个PC板, 即带有至少一个处理器PF的PCF,该处理器通过节点N中的界 面处理器14与主总线系统BM的总线15进行串行高速通信。织 机L的控制装置CU也被并入主总线系统BM。控制装置CU通 过一根SYNC线43接收有关织机L的主轴的旋转角度α的信息 (或者分别有关织机L的瞬间速度及/或位置的信息)。

举例来说,被设置在驱动电路44的引出端的UART接口40 和41通过一个跨接器49或类似元件相互连接,单导线线路11’ 在连接位置向辅助装置A的简单微控制器P’延伸,在此情况下, 例如纱传感器或纱损传感器7就被连接上了。驱动电路44例如 通过单导线线路11’形成辅助装置A的局部总线系统BL的一部 分。可将若干个辅助装置连接到单导线线路11’。功能参数、调 节值及其类似信息和返回信息主要通过单导线线路11’被传输 (双向)。逻辑接地GD被连接到第三个UART接口42。

所需的串行通信或者只发生在控制装置C与辅助装置3之 间,或者如果需要的话,借助于控制装置C也可与主总线系统进 行通信。

图5中表示纱加工系统的一个简单且灵活的通信系统,其中 包括一个高速串行主总线系统BM和一个局部的慢速串行总线 系统BL,在这两者之间设有喂纱装置的控制装置C。主总线系 统BM举例来说是一个具有连线15的CAN总线系统,该连线 15通过一个为所有喂纱装置集中设置的控制盒PCB从织机L的 控制装置CU延伸到控制装置C的主控PC板PCF。在单独的 SYNC线40中,传输织机L的旋转角度α或者速度或者主轴44 的位置例如以与速度成比例的脉冲链形式进行传输,SYNC线通 过控制盒PCB延伸到喂纱装置的主控PC板PCF。

用于所有被连接的辅助装置3和5的PC板PCA在局部总线 系统BL中例如通过一个未示出的连接器与喂纱装置的主控PC 板PCF相连。单导线线路11’从跨接器49延伸到PCA板并与 SYNC线44及另一SYNC线46平行,在SYNC线46上传输喂 纱装置的驱动电机1的旋转角度或速度或位置。单导线线路11’ 从PCA板延续到辅助装置3的微控制器3’(例如一个纱质量传 感器)并且还延续到辅助装置5的微控制器5’(例如一个被控制 的纱制动器)。单独的SYNC线46从PCA板延伸到微控制器3’, 而单独的SYNC线43从PCA板延伸到微控制器5’。

功能参数和其它更为简单的消息主要通过单导线线路11’进 行传输。辅助装置通过采用由单导线线路11’传输的信息和在单 独的SYNC线43或46上传输的信息进行操作。在单导线线路 11,上的通信、采用帧串行进行,在帧内字节级字符被传送,在 一个半双向的通信中尤其如此。给定的UART规格允许识别一个 简单“标识符”,以此能定义60条基本消息,其字节传输速度小 于20kbps。局部总线系统BL组成高速串行主总线系统BM的一 个补充子系统,该主总线系统BM可谓是定义了喂纱系统内的通 信核心。由于实时信息通过SYNC线43和46提供给辅助装置, 使局部总线系统BL在增加或卸去辅助装置方面变得智能和灵 活。

尽管未在图5中示出,单导线线路11’可以从喂纱装置F的 主PC板PCF延伸到控制盒PCB,并且从那儿延伸到更远的辅助 装置,在某些情况下,甚至延伸到筒管架或筒子架处的辅助装置。 作为进一步的选择,主总线系统BM的连接15可延续到PCA板, 如果需要的话,以便允许局部总线系统BL的更多的复杂设置, 并且在某些情况下,允许连接更多的CAN节点。

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