專利名稱：用于配置紗線處理系統(tǒng)的控制單元的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種權(quán)利要求1前序部分所公開的設(shè)備和依據(jù)權(quán)利要求20前序部分所公開的方法。
背景技術(shù)：
WO 99/14643 A公開了一種設(shè)備，該設(shè)備用于在通信總線系統(tǒng)中通過一個單向的線回路在紗線處理系統(tǒng)的初始化階段尋址紗線輸入設(shè)備。該線回路延伸至織機的主控單元并由該單元向外延伸。尋址是通過該主控單元執(zhí)行的。在該線回路中，每一個紗線輸入設(shè)備設(shè)有一個開關(guān)。當一個尋址表從線回路的主控單元被傳送和被驗證時，為響應(yīng)一個在總線系統(tǒng)中被傳遞的命令，該開關(guān)被輸入單元控制器關(guān)閉。這些開關(guān)相繼關(guān)閉，直到每一個紗線輸入單元收到通信總線系統(tǒng)中的一個單獨的地址。這要求相當多的布線。此外，對于該尋址過程，先前必須執(zhí)行若干其他高級別任務(wù)的主控單元必須被另外地擴充。
而且，在實踐中，對于紗線處理系統(tǒng)，借助模擬電壓信號用必要的節(jié)點地址尋址紗線輸入單元是為人們所知的。因為確定的電壓范圍對于每一個模擬電壓信號都是必要的，所以，當由于系統(tǒng)的原因該全部可用電壓范圍是有限時，地址的數(shù)量只能是相對的小。此外，還需要一個復雜的分壓電路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種如上所公開的設(shè)備和方法，該設(shè)備和方法使得成本合理，并且利用較少的布線來可靠地尋址甚至數(shù)量大的紗線輸入單元，這樣，該紗線處理系統(tǒng)在任何時間都能加入更多的紗線輸入單元或減少其規(guī)模，而且，紗線輸入單元能在系統(tǒng)中無問題地改變位置。
該目標通過權(quán)利要求1所述的特征和權(quán)利要求19所述的方法的特征實現(xiàn)。
接口可以被簡單地構(gòu)成并且為了合理的消耗至少帶有編碼發(fā)生器。該接口對于全部紗線輸入單元是通用的。該接口可以被設(shè)置在使布線保持低水平的位置。明顯方便的是，成本合理且使用簡單的編碼發(fā)生器只執(zhí)行尋址任務(wù)。該編碼發(fā)生器有最大數(shù)量輸出，使得尋址設(shè)備緊湊并且可靠。為尋址每一個紗線輸入單元提供一根數(shù)據(jù)線。該數(shù)據(jù)線如可以包括在紗線輸入單元的連接電纜中。這樣可以顯著地簡化布線。而且，當尋址操作結(jié)束和/或如果相應(yīng)的紗線輸入單元在分立模式工作時，因為在紗線處理系統(tǒng)的正常運行中，即在初始化后的階段，數(shù)據(jù)線沒有任何主動功能，該數(shù)據(jù)線也能方便地用于發(fā)送其它信號，例如，紗線輸入單元的狀態(tài)信號和/或到所連接功能成員的功能信號。該編碼發(fā)生器的一個相當大的優(yōu)點是具備沒有問題地尋址幾乎無限數(shù)量的紗線輸入單元的能力。其原因是盡管單獨信號的形成是基本相同的，但可以通過它們信息內(nèi)容從彼此中區(qū)分這些單獨的序列碼。該尋址過程是通過各自的序列碼的形式尋址，該序列碼是以脈沖的形式產(chǎn)生的。方便的是，具有發(fā)生器的接口是所說的紗線輸入單元成套設(shè)備的一個組成，例如為了更高級的任務(wù)，該接口獨立于控制集合和通訊集合，且該接口被設(shè)計成與控制和通信集合相兼容。
方便的是在每一個輸出中由該編碼發(fā)生器產(chǎn)生一個序列碼。該編碼發(fā)生器只用于尋址。為了適于用相應(yīng)可選的協(xié)議通信，除單獨節(jié)點地址信息外，該序列碼也包括通信協(xié)議信息。在此實施例中，在相應(yīng)的協(xié)議安裝前，不必調(diào)整紗線輸入單元。即使協(xié)議改變，也不必對紗線輸入單元進行改變。
因為在紗線處理系統(tǒng)中，有不同型號的紗線輸入單元或不同的紗線輸入單元的模式，相應(yīng)的紗線輸入單元的控制單元簡單地包括一個微處理器和一個雙向輸入輸出電路。該電路連接至數(shù)據(jù)線。為了通信，該電路被維持在讀狀態(tài)或讀/寫狀態(tài)，并且為響應(yīng)序列碼的信息內(nèi)容，該電路可以通過微處理器被轉(zhuǎn)換到發(fā)送狀態(tài)。在初始化階段后，當紗線輸入單元以獨立模式運行時，本身用于尋址的數(shù)據(jù)線通過例如接口用于在發(fā)送狀態(tài)下將該狀態(tài)信號發(fā)送到紡織機。在上述的獨立模式的運行中，紗線輸入單元僅僅必須向紡織機提供狀態(tài)信號，例如紗線斷裂信號，紡織機必須通過一關(guān)閉動作或者在另一個紗線輸入單元的轉(zhuǎn)換動作對該信號作出響應(yīng)。這節(jié)省了從每一個紗線輸入單元到紡織機的分離的信號線。然而，如果該紗線輸入單元運行于通信模式，那么輸入輸出電路可以被設(shè)置于讀狀態(tài)。如果必要，狀態(tài)信號能在總線系統(tǒng)中以消息的形式被傳送。只要該輸入輸出電路在讀/發(fā)狀態(tài)被設(shè)置為用于通信和尋址，通常在初始化階段通后過數(shù)據(jù)線和進一步通過單一的信號線，狀態(tài)信號能被傳送到紡織機。
在尋址中，如果在初始化階段不可讀信息會發(fā)生或如果沒有收到序列信息，通過從讀狀態(tài)到發(fā)狀態(tài)的自動轉(zhuǎn)換和維持發(fā)狀態(tài)，紗線輸入單元自動地為相應(yīng)的模式如獨立運行模式做準備。為了切換至發(fā)狀態(tài)，可使用例如序列碼的開始標志或結(jié)束標志。
顯著方便的是，該帶有編碼發(fā)生器的接口被設(shè)置在紗線輸入單元的供電盒中，因為該紗線輸入單元無論如何必須連接于供電盒，如為了供電或為了合并至總線系統(tǒng)中。該紗線輸入單元從結(jié)構(gòu)上被從紡織機中分離出。該措施節(jié)省布線并且把尋址設(shè)備與較高質(zhì)量的部件分開。然而應(yīng)注意的是，如果例如紗線輸入單元的供電盒也設(shè)置在織機或主控制單元中，作為替代方案，具有尋址編碼發(fā)生器的接口可以設(shè)置于此。方便的是，無論何種方法，具有尋址編碼器的接口設(shè)置于布線最少的地方。該包括紗線輸入單元、供電盒、和尋址設(shè)備例如標準紗線輸入平臺的成套設(shè)備能被預制并且由于通用的設(shè)計被無問題地與不同型號的紡織機和/或通信系統(tǒng)相結(jié)合。。
第一種類型的通信接口電路板可以提供在該接口。該電路板也連接至通信總線系統(tǒng)。該通信總線系統(tǒng)另外連接至紡織機的主控制單元。可以說，這些用于紗線輸入單元的單一節(jié)點被設(shè)置在該接口內(nèi)。
作為替代方案，第二種類型的用于獨立模式的接口電路板可以用于該接口。這就是說，所連接的紗線輸入單元不用于與紡織機通信，該紡織機與總線系統(tǒng)是分立運行的，但是在某些情況下該紡織機合并入總線系統(tǒng)，該總線系統(tǒng)連接一部分或全部的紗線輸入單元，并且在某些情況下連接周邊部件。該第二種接口電路板應(yīng)該具有通常的、和紡織機通信的功能。
作為替代方案，用于獨立模式的接口電路板的第三種類型可以應(yīng)用于該電路板。在正常的運行中，用于尋址的數(shù)據(jù)線被用于例如通過從接口延伸至主控單元的信號線傳輸紗線輸入單元的狀態(tài)信號。
為了簡化該控制單元的配置，該接口簡單地包括一個通用電路板，特別地并且是最佳地根據(jù)所用紗線輸入單元的種類或紡織機的種類或紗線輸入單元的操作模式，該通用電路板相應(yīng)地有選擇地按第一、第二或第三種方式配置。
用于例如在初始化階段尋址或調(diào)整紗線輸入單元的輸入模式的每根數(shù)據(jù)線，在正常運行過程中，不僅能被用于發(fā)送狀態(tài)信號到紡織機，而且該信號線可以進一步延伸至例如位于紗線輸入單元的供電盒內(nèi)或側(cè)部的功能成員，。其中為實現(xiàn)將狀態(tài)信號發(fā)送到紡織機，數(shù)據(jù)線例如通過該接口連接到普通的信號線。通過該數(shù)據(jù)線的配置，在某些情況下，一條數(shù)據(jù)線對于一個功能成員是足夠的。從至少一個輸入單元或通過至少一個紗線輸入單元從紡織機中能夠以快速和準確的時序傳送每一個所需的功能信號。該功能成員通常情況下可能是控制單元。該控制單元在某些情況下甚至可以在總線系統(tǒng)中被尋址，并且該控制單元用于低的和中等的需求，如用于清潔目的的氣動閥門中的至少一個閥門驅(qū)動。如果需要的話，在正常的操作過程中，借助于數(shù)據(jù)線的配置并且無額外的布線，紗線處理系統(tǒng)的附加功能可以被執(zhí)行。
為了通過接口自動地執(zhí)行尋址，應(yīng)該提供帶有系統(tǒng)時鐘、協(xié)議選擇器和基地址選擇器的編碼發(fā)生器。在尋址的過程中，系統(tǒng)時鐘定義尋址設(shè)備的內(nèi)部時序。序列碼或者例如在初始化能在每個輸出中以一定數(shù)量的次數(shù)重復，或者能固定地循環(huán)。該協(xié)議選擇器，如果被提供，定義了將被傳送到紗線輸入單元的相應(yīng)的通信協(xié)議信息或選擇相應(yīng)使用的協(xié)議。。連接到編碼發(fā)生器的紗線輸入單元將方便地接收相同的協(xié)議信息?；刂愤x擇器為每一個編碼發(fā)生器定義一個基地址。借助于該基地址，編碼發(fā)生器產(chǎn)生單獨的節(jié)點地址信息。通過一個DIP開關(guān)或幾個相應(yīng)被設(shè)置的跳線開關(guān)，可以方便地形成協(xié)議選擇器和基地址選擇器。如果幾個編碼發(fā)生器串聯(lián)切換，協(xié)議選擇器可以是一個通用的選擇器開關(guān)。
在所連接的紗線輸入單元的數(shù)量很大以致于一個單一的編碼發(fā)生器不能處理的情況下，為了該系統(tǒng)選擇性的擴展，可以設(shè)置幾個編碼發(fā)生器。這些編碼發(fā)生器在接口處串聯(lián)切換。所提供的每一個編碼發(fā)生器可以有它獨有的基地址選擇器，這樣不同的編碼發(fā)生器的基地址是彼此不同的。
如果幾個編碼發(fā)生器串聯(lián)切換，一個替代方案是，一個位于下游的發(fā)生器可以被連接至位于上游的發(fā)生器的輸出，并且用該輸出作為它的基地址選擇器(級聯(lián)電路)。這意味著位于下游的編碼發(fā)生器使用與位于上游的發(fā)生器相同的基地址，或位于下游的發(fā)生器得到其自己的和其它的基地址；該基地址是按照一個內(nèi)部編程的流程從位于的上游發(fā)生器的基地址得到的。
如果電路板額外地具有至少一個通信接口或供電接口，主要用于尋址的該接口可以更方便地合并入總線系統(tǒng)和供電系統(tǒng)，。通過該方式，該布線可以最小化。
對于相應(yīng)的連接電纜或連接電纜的接線端連接器，紗線輸入接線端連接器可以方便地形成相應(yīng)的輸出端。該連接電纜包括那種作為尋址導線的數(shù)據(jù)線。通過相互連接連接器，每一個紗線輸入單元也自動被連接，以用于尋址和通信或供電。該方法顯著地簡化了布線。
在一種替代實施例中，基本上可以提供帶有一種附加輸入的編碼發(fā)生器，以用于系列編碼和/或系列擴展碼的輸出，用于接口處需要多于一個編碼發(fā)生器的情況，并且這些編碼發(fā)生器要功能性地互連。
這樣，在編碼發(fā)生器串聯(lián)切換的情況下，每一個位于下游的發(fā)生器可以將其編碼輸入連接至位于上游的發(fā)生器的系列擴展編碼的輸出。該連接的目的是為了得到該編碼發(fā)生器的基地址，并且在某些情況下，重寫預置的基地址信息，或甚至依靠傳輸?shù)南盗袛U展編碼重寫通信協(xié)議信息。這時使用同樣的并且相同設(shè)置的但發(fā)送不同信息的發(fā)生器。
在另一串聯(lián)切換的編碼發(fā)生器的替代方案中，位于下游的發(fā)生器的編碼輸入將被連接至位于上游的發(fā)生器的輸出。該位于上游的編碼發(fā)生器的輸出不被連接至紗線輸入單元。這樣，位于上游的發(fā)生器的基地址是可讀的。更進一步，借助從位于上游的發(fā)生器傳輸?shù)膯为毜男畔?，位于下游的發(fā)生器的內(nèi)部通信協(xié)議信息調(diào)整和/或基地址信息調(diào)整能夠被重寫并該編。
被產(chǎn)生和傳輸?shù)南盗芯幋a可以方便地被次分割為幾個數(shù)據(jù)段。該序列編碼用于尋址和在某些實例中用于通信協(xié)議的選擇。在一種簡便的數(shù)據(jù)格式中，具有至少一個低開始位形式的開始標志可以引導一個系列字。該序列字包括至少一個由大量位組成的二進制數(shù)據(jù)段。在該序列字中，方便的是，一個數(shù)據(jù)段包括相應(yīng)的節(jié)點地址信息并且下一個數(shù)據(jù)段包括該相應(yīng)節(jié)點的通信協(xié)議信息。該序列字由一個結(jié)束標志終結(jié)。該結(jié)束標志可以包括一個位或幾個位，這些位是開始位的翻轉(zhuǎn)狀態(tài)的。通過該序列碼的構(gòu)成方法，可以傳送清晰可讀的且非?？尚械男畔?。這樣，紗線輸入單元能夠被警告子序列尋址將被執(zhí)行。
依據(jù)該方法，為改善操作的尋址安全性，在紗線輸入單元中，所產(chǎn)生和傳輸?shù)男蛄写a一旦被接收便被數(shù)次采樣。節(jié)點地址信息和/或通信協(xié)議信息只在幾個正確序列碼的相同的采樣被檢測到后被驗證和接收。該方法減少了噪音影響和其它干擾能夠?qū)е碌腻e誤尋址的危險。當所構(gòu)建的序列碼信號已被識別出是穩(wěn)定的情況下，它才被第一次接受。


下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的實施例進行解釋。附圖中圖1為紗線處理系統(tǒng)示意圖；圖2為紗線處理系統(tǒng)的另一實施例的示意圖；圖3示意性的序列碼的數(shù)據(jù)格式，圖4為編碼發(fā)生器的圖示，說明圖1或2紗線處理系統(tǒng)中的紗線輸入單元的尋址；圖5為接口的放大圖示，該接口包括一個編碼發(fā)生器和連接紗線輸入單元的輸出端；圖6為具有兩個串聯(lián)切換的編碼發(fā)生器的接口圖示，該接口用于大量紗線輸入單元；圖7為具有多個串聯(lián)切換的編碼發(fā)生器的接口圖示，該接口用于大量紗線輸入單元；圖8為具有兩個串聯(lián)切換的編碼發(fā)生器的接口圖示，該接口用于連接若干個紗線輸入單元；和圖9為紗線輸入系統(tǒng)的另一個實施例中基本元件示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示紗線處理系統(tǒng)S包括如一個紡織機T和操作性地連接至該紡織機T的幾個紗線輸入單元F1到F6。該紡織機T設(shè)有一個計算機化的主控制單元MCU。該紡織機T從位于不同紗線通道的紗線輸入單元消耗紗線，并且處理紗線。該紡織機T通常是一個織機。紗線輸入單元F1到F6是緯紗輸入設(shè)備。另一方案是，紡織機例如可以是一個針織機。該針織機包括幾個針織系統(tǒng)。該紗線輸入單元F1到F6單獨地或成組地輸入針織紗到該針織系統(tǒng)。
該紗線輸入單元F1到F6通過單一的連接電纜L連接到至少一個共用的供電盒PSB。該供電盒連接至主供電盒P。更進一步，設(shè)置一個通信總線系統(tǒng)BS，該通信總線系統(tǒng)中合并有主控制單元MCU和紗線輸入單元F1到F6。一個總線連線BL連接至具有供電盒PSB的主控制單元MCU。一個替代方案是，該總線系統(tǒng)能直接連接至紗線輸入單元。紗線輸入單元F1和F6能通過一個開關(guān)SW被開和關(guān)。無論如何，為整個紗線處理系統(tǒng)在紗線輸入單元或主開關(guān)提供一些單一的開關(guān)是可行的，例如也是為了啟動一個初始化階段。
在該供電盒PSB內(nèi)，提供一個接口IF。該接口包括例如一接口電路板PCB。該電路板連接至少一個編碼發(fā)生器SCG(處理電路或邏輯電路)，用于產(chǎn)生一序列脈沖碼。該接口IF或該電路板PCB能夠連接至供電P，總線系統(tǒng)BS在某些情況下甚至連接至開關(guān)SW。一個單一的數(shù)據(jù)線DL包括在每個連接電纜L中。數(shù)據(jù)線DL將紗輸入單元F1到F6的控制單元CU與接口IF連接，有利的是，通過接口IF上設(shè)在輸出端E1到E6處的連接器CU(按鈕連接器)連接。輸出端E1到E6可以設(shè)在供電盒PSB的外壁上。每一個輸出端E1到E6例如都連接至織機的預定紗線通道。
紗線輸入單元F1到F6可以根據(jù)不同的操作模式運行。第一種類型是在總線系統(tǒng)BS中和紡織機T通信的紗線輸入單元，例如用于噴射織機的緯紗輸入設(shè)備。另一種紗線輸入單元類型是以獨立模式運行而不與紡織機通信，但是，在某些情況下，在合并了紗線輸入單元但不包括紡織機的總線系統(tǒng)中通信(圖2)。另一種紗線輸入單元模式以完全自動的獨立模式運行而不參予任何通信。
如圖2所示，在紗線處理系統(tǒng)中設(shè)置了通信總線系統(tǒng)BS，該紗線輸入單元F1到F4、但不包括紡織機T被集成入該通信系統(tǒng)中。在接口IF和主控制單元MCU之間，設(shè)置一根信號線SL，用于傳輸紗線輸入單元的狀態(tài)信號到紡織機，該狀態(tài)信號是例如紗線斷裂信號或停止信號或此類在系統(tǒng)運行中的信號。該信號通過數(shù)據(jù)線DL被傳送到接口IF和通過信號線SL被從接口IF傳送至主控制單元MCU。
在實踐中，可以使用至少三種不同的電路板PCB。這就意味著，或者相應(yīng)的簡單的電路板型號被插入到接口IF中，或者提供為適應(yīng)相應(yīng)的情況而構(gòu)建的通用電路板。
第一種接口電路板PCB被設(shè)置用于不與紡織機如針織機通信的紗線輸入單元。然而，紗線輸入單元的狀態(tài)信號能被傳送至紡織機。該傳送方式或者將狀態(tài)信號作為分開的信號從每一個紗線輸入單元輸入到紡織機(未示出)或者通過信號線SL(圖2)傳送。
第二種電路板PCB應(yīng)用于被裝備用于與紡織機通信的紗線輸入單元。該紗線輸入單元連接于公共的總線系統(tǒng)，特別是通過具有已知地址的節(jié)點連接。狀態(tài)信號在總線系統(tǒng)中以消息的形式被傳送。也可以分別在信號線和數(shù)據(jù)線上傳送狀態(tài)信號。
第三種是用于不與紡織機通訊但在本地紗線輸入單元的接口電路板PCB，該紗線輸入單元不與紡織機通信，但這些紗線輸入單元之間在它們的本地總線系統(tǒng)中相互通信。在此例中，該接口電路板PCB應(yīng)該作為功能的主要部件，該功能通常是紡織機自己所提供的。
設(shè)于接口IF的編碼發(fā)生器SCG或者是使用FPGA的純數(shù)字邏輯電路，或者是簡單微控制器或有大量連接點和管腳的微處理器。編碼發(fā)身器被設(shè)計成重復產(chǎn)生預定數(shù)量循環(huán)的序列編碼，或在循環(huán)中至少在系統(tǒng)的初始化階段中固定地重復序列號。
每一個紗線輸入單元F1到F6的控制單元CU包括一個未示出的微控制器和微處理器和為了方便的雙向輸入輸出電路，該輸入輸出電路受控制單元CU微控制器控制，在讀狀態(tài)或?qū)憼顟B(tài)和發(fā)狀態(tài)和純發(fā)狀態(tài)之間切換；顯著方便的是該切換相應(yīng)地受控于微控制器對序列編碼或無序列編碼發(fā)送事實的響應(yīng)。該序列編碼是在尋址過程中自接口發(fā)出的。在該實施例中，該紗線輸入單元被設(shè)計成通過總線系統(tǒng)通信，微控制器讀取序列碼的信息內(nèi)容，接收指定的節(jié)點地址和通信協(xié)議選擇，并且在讀狀態(tài)或讀寫狀態(tài)相應(yīng)地維持輸入輸出電路(甚至在一些實施例中用于傳輸狀態(tài)信號到數(shù)據(jù)線DL中)。在此例中，一個紗線輸入單元連接的微控制器不接收任何序列消息或不通過數(shù)據(jù)線DL接收任何序列消息，這是不能被理解的，紗線輸入單元自動地采用孤立的操作模式。為了通過數(shù)據(jù)線DL傳送以后的狀態(tài)信號，該微控制器將輸入輸出電路切換到發(fā)狀態(tài)中。
圖3圖示有開始標志A的序列碼SC的數(shù)據(jù)格式。對于串行通信系統(tǒng)，傳統(tǒng)上該開始標志由至少一個“低”位形成。開始標志指示序列字將隨后而來。此后緊跟著是一個二進制數(shù)據(jù)段B和為也發(fā)送通信協(xié)議信息，的二進制數(shù)據(jù)段C。每一個數(shù)據(jù)段B和C是由為特殊系統(tǒng)制定的一些位組成。數(shù)據(jù)段包括節(jié)點地址信息和通信協(xié)議信息。在序列編碼SC的結(jié)尾，作為下一個段，將傳送結(jié)尾標；該標志是由一個或幾個位組成，并以開始位的翻轉(zhuǎn)狀態(tài)傳送。所應(yīng)用的相應(yīng)的軟件算法是控制器軟件設(shè)備的部分。
以下，將解釋兩個不同的初始化順序。
在接入電源時，紗線輸入單元進入初始化狀態(tài)。該雙向輸入輸出控制電路在初始化狀態(tài)下首先只作為一個輸出。在初始化階段該紗線輸入單元讀取輸入脈沖。在此例中，在初始化過程結(jié)束前，例如直到接收數(shù)據(jù)段D(結(jié)束標志)，沒有有效脈沖信號能被檢測到，紗線輸入單元自動接受孤立操作模式。這意味著該雙向輸入輸出電路將被設(shè)置為一輸出，如用于狀態(tài)信號。之后，例如在系統(tǒng)的正常運行中，紗線輸入單元根據(jù)相應(yīng)的狀態(tài)如紗線斷裂，過加熱，驅(qū)動馬達的停止，在數(shù)據(jù)線DL上，發(fā)送相應(yīng)的狀態(tài)信號。
在打開紗線輸入單元后，參與通信的該紗線輸入單元進入到它的初始化狀態(tài)。在初始化階段紗線輸入單元監(jiān)視所接收的脈沖。當在數(shù)據(jù)段D(結(jié)束標志)之前一接收到有效脈沖信號，例如接收到一個正確的節(jié)點地址和一個可支持的通信協(xié)議，該紗線輸入系統(tǒng)就自動進入通信操作模式。在通信操作模式中，雙向輸入輸出電路相應(yīng)地被維持為輸入或輸入和輸出。當一個有效信號被檢測到且被接收，正如所計劃的，隨后進入的信號或者被拒絕或者被一次次地被評估。為了簡少噪聲或電氣噪聲的影響和相似的影響，序列碼被采樣數(shù)次。如果該設(shè)置的序列碼被確定是穩(wěn)定的，例如，如果幾個相同的采樣被檢測到，該紗線輸入單元僅進入通信狀態(tài)。此后，數(shù)據(jù)線DL能如被用于發(fā)出狀態(tài)信號到紡織機。
如圖4所示為編碼發(fā)生器SCG的設(shè)計和尋址紗線輸入單元的過程。該紗線輸入單元連接至輸出E1到En。在編碼發(fā)生器(該編碼發(fā)生器是微處理器或數(shù)字邏輯電路)的輸入端，所連接的協(xié)議選擇器PS用于定義相應(yīng)的通信協(xié)議。更進一步，所連接的，用于編碼發(fā)生器SCG基地址的基地址選擇器BAS，用于定義基地址。該基地址是在編碼發(fā)生器產(chǎn)生的單獨的節(jié)點地址的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。更進一步，對于序列碼，連接一個輸入SCI，并且最終設(shè)置一個時鐘C用于為編碼發(fā)生器提供始終信號。在輸出E1，為了例如第一個紗線輸入單元，該編碼器產(chǎn)生例如一個序列碼，該序列碼是基地址加地址數(shù)1。以該方式，在每一個輸出產(chǎn)生另一個序列碼，且最終在輸出En序列碼是除基地址外加該節(jié)點地址數(shù)“n”。另外，在每一個輸出，序列碼和所選擇的通信協(xié)議信息一起被產(chǎn)生。
如圖5所示是帶有電路板PCB的接口IF的設(shè)計。輸出E1到E6作為連接器的部件CO，并連接至簡單編碼發(fā)生器SCG。在編碼發(fā)生器的輸入端，連接有所述的基地址選擇器BAS和協(xié)議選擇器PS?；刂愤x擇器和協(xié)議選擇器分別是以基地址設(shè)置BC和協(xié)議設(shè)置PC的形式連接的?？蛇x擇的是，更進一步，可以提供用于序列碼“0”的輸入SCI?？蛇x擇的是，更進一步，為了多于一個的編碼發(fā)生器SCG連接至接口IF的實例，可以提供用于序列擴展碼“7”的輸出EO。最終，在電路板中提供用于通信總線系統(tǒng)的接口BIF和用于供電的接口PIF。
在圖6中，在接口IF中，至少有兩個編碼發(fā)生器SCG。該編碼發(fā)生器被接入序列，用以實現(xiàn)連接大量的紗線輸入單元，特別是在輸出E1和E12。該編碼發(fā)生器SCG通過總線系統(tǒng)的總線線BL互連。每一個編碼發(fā)生器SCG有其自己的基地址選擇器BAS。在圖6中在左邊的發(fā)生器的基地址是“0”，同時右邊的發(fā)生器的基地址是“1”。為了連接發(fā)生器用以通信和/或?qū)ぶ坊蛟O(shè)置相應(yīng)的模式，全部12個輸出E1到E12按該連接次序被用于紗線輸入單元。每一編碼發(fā)生器的基地址是通過其內(nèi)部切換的方式被選擇的。對于兩個編碼發(fā)生器，內(nèi)部協(xié)議選擇器被設(shè)置為相同的位置。
在圖7中為了允許使用全部12個輸出E1到E12，至少將兩個編碼發(fā)生器SCG接入到序列中。在左邊的編碼發(fā)生器SCG有基地址為“0”的基地址選擇器BAS。右邊的編碼發(fā)生器有一個輸入SCI。該輸入連接其它編碼發(fā)生器的幾個輸出EO，以獲取序列擴展碼“7”。第一個編碼發(fā)生器SCG的基地址是通過內(nèi)部電路設(shè)置選擇的。第二個編碼發(fā)生器SCG，利用擴展碼“7”，檢測左邊的編碼發(fā)生器的存在和基地址，并且覆寫它自己內(nèi)部的調(diào)整或相應(yīng)于基地址和協(xié)議信息的設(shè)置。該通信總線系統(tǒng)是以連續(xù)的總線電纜結(jié)束。該總線電纜未在圖中詳細標示。
如圖8也是為了能使用11個輸出E1到E5和E7到E12，至少有兩個編碼發(fā)生器SCG被切換到序列中。右邊編碼發(fā)生器的輸入SCI連接至左邊編碼發(fā)生器的輸出E6。該輸出E6不是用于連接紗線輸入單元，例如連接最后的出口E6以讀取在輸出E6的信息。通過該切換原理，不再需要其他的連接線，盡管輸出或出口E6不能夠用于紗線輸入單元?？偩€線BL通過編碼發(fā)生器延續(xù)。
如圖9所示，紗線處理系統(tǒng)S包括紡織機T如織機，至少一個紗線輸入單元F1和供電盒PSB。在供電盒PSB內(nèi)或側(cè)部，設(shè)有一個功能成員VD。一數(shù)據(jù)線DL從接口IF和編碼發(fā)生器SCG(該編碼發(fā)生器可以是處理器或邏輯電路)連接至該功能成員。例如，一個功能元件，如氣動閥V，連接至該功能成員VD。該氣動閥門用于清潔的目的?？赡苡袔讉€緊鄰的功能成員(如虛線所示)。功能信號能夠通過數(shù)據(jù)線DL和接口IF發(fā)送至功能成員VD，并且，特別是在紗線處理系統(tǒng)的正常的運行中，例如方便的是，在初始化階段的結(jié)束后。該初始化階段用于尋址和選擇通信協(xié)議。
紡織機通過主總線系統(tǒng)BS和總線線BL(如CAN總線系統(tǒng))連接至位于供電盒PSB中的CAN分配器CD。在此例中在紡織機的主控制單元MCU的一個微處理器MP中包括一個CAN處理器CP。一個紡織機顯示器MD和一個鍵盤連接至該微處理器MP。一根總線線BL從供電盒PSB連接到輸入單元通信處理器FP。該輸入單元通信處理器FP屬于紗線輸入單元F1的紗線輸入單元控制單元CU。可以提供一個紗線輸入單元狀態(tài)傳感器SS，并將其連接至紗線輸入單元的控制單元CU。該紗線輸入單元狀態(tài)傳感器SS產(chǎn)生和發(fā)送狀態(tài)信號。該紗線輸入單元的控制單元CU，進一步，通過數(shù)據(jù)新DL連接到接口IF和通過擴展的數(shù)據(jù)線DL連接至功能成員VD。通過通信分配器CD，與編碼發(fā)生器SCG和/或接口IF的通信也是可行的。例如，為給功能成員VD發(fā)送信號，該通信或者通過紗線輸入單元的控制單元CU實現(xiàn)或者直接通信。
在初始化階段之后，當紗線輸入單元F1一以序列消息方式接收到其地址信息，該紗線輸入單元就維持其地址或設(shè)置操作模式直到該紗線輸入單元再次被切斷。由于該原因，用于尋址的數(shù)據(jù)線，在紗線處理系統(tǒng)的正常運行中，用于其它意圖。尋址能夠由供電盒中PSB的微處理器(編碼發(fā)生器地址SCG)執(zhí)行。由此而產(chǎn)生實際的串行通信系統(tǒng)。該通信系統(tǒng)或者可以使用常規(guī)的主/從通信協(xié)議，或者甚至一個協(xié)議是LIN協(xié)議，或另一個是客戶定制的協(xié)議。在最簡單的例子中，在沒有任何未處理器的情況下，通過邏輯電路解碼脈沖鏈實現(xiàn)功能。
在存在處理器的實施例中，用于氣動閥門V附加功能的消耗極低。在正常的實施例中，盡管附加功能需要快速和準確地定時，該附加功能是由控制設(shè)備執(zhí)行的。該控制設(shè)備滿足中檔到低檔的要求。
在所示的具體實施例中，例如為了控制設(shè)置在供電盒PSB內(nèi)或側(cè)部的功能成員VD，使用紗線輸入單元微處理器FB。該功能元件可以是氣動閥門V。該元件由于清潔的目的被啟動，并且可以被僅僅一個或幾個紗線輸入單元控制。
相應(yīng)的清潔過程間隙和其持續(xù)時間由操作者通過紡織機鍵盤KB控制，并且在該機顯示器MD上是可視的。這些功能參數(shù)通過總線系統(tǒng)BS傳送。在一些實施例中，為了定時和/或同步，也可以將紡織機中主軸的旋轉(zhuǎn)角度位置值考慮在內(nèi)。為了尋址，紗線輸入單元微處理器FB適合于執(zhí)行CAN通信和通常的串行通信。到氣動閥門的命令被從紗線輸入單元微處理器FP發(fā)送到功能成員VD，如到閥門驅(qū)動，并且傳到供電盒PSB(該供電盒也是處理器)中的編碼發(fā)生器SCG。該處理器發(fā)送一個控制信號(開和關(guān))到功能成員VD。源于狀態(tài)傳感器SS的狀態(tài)信號或者從控制單元CU傳送到總線線BL，或通過數(shù)據(jù)線DL和編碼發(fā)生器SCG被傳送到通信分配器CD，并且從通信分配器CD傳送到主控制單元MCU。
在主總線系統(tǒng)BS中，為了作為節(jié)點實現(xiàn)功能，功能成員VD也能夠被尋址。以該方式，可以精確控制幾個相同的或不同的功能成員。
權(quán)利要求
1.用于配置紗線處理系統(tǒng)的控制的設(shè)備(S)，該設(shè)備包括一個紡織機T和在操作上幾個連接紡織機的紗線輸入單元(F1)，特別如一個織機和緯紗輸入設(shè)備；該紡織機有一個主控制單元(MCU)；并且每個紗線輸入單元有一個輸入單元控制單元(CU)，一個通信總線系統(tǒng)(BS)，一個尋址設(shè)備；該通信總線系統(tǒng)在節(jié)點至少連接紗線輸入單元，該尋址設(shè)備用于在總線系統(tǒng)中尋址紗線輸入單元；其特征在于為紗線輸入單元(F1到F6)提供一個通用的接口IF，該通用接口有分立的輸出(E1到E12)；通過簡單數(shù)據(jù)線DL，紗線輸入單元(F1到F6)連接至該輸出，該通用接口包括至少一個尋址編碼發(fā)生器(SCG)；該編碼發(fā)生器的形式是處理器或數(shù)字邏輯電路；通過該尋址編碼發(fā)生器在輸出產(chǎn)生脈沖序列編碼(SC)；對于每個輸出，每一個該編碼包含至少一個單獨的節(jié)點地址信息(B)。
2.如權(quán)利要求1所述設(shè)備，其特征為除了單獨節(jié)點尋址信息外，該脈沖序列編碼(SC)包含連接至輸出的紗線輸入單元的通信協(xié)議信息(C)；該脈沖序列碼是由尋址編碼發(fā)生器在每個輸出(E1到E12)產(chǎn)生的。
3.如權(quán)利要求1所述設(shè)備，其特征為該紗線輸入單元的控制單元(CU)包括一個位控制器(FP)和一個連接至數(shù)據(jù)線(DL)的雙向輸入輸出電路；該輸入輸出電路維持在讀狀態(tài)或切換至讀狀態(tài)，該動作是依據(jù)微控制器對序列碼的信息內(nèi)容和/或不存在序列碼的響應(yīng)。
4.如權(quán)利要求3所述設(shè)備，其特征為在接收和驗證節(jié)點地址信息(B)和通信協(xié)議信息(C)后，輸入輸出電路被維持在讀狀態(tài)或讀狀態(tài)/發(fā)狀態(tài)；并且，如果沒有可驗證的地址信息和/或通信協(xié)議信息被傳輸，輸入輸出電路被轉(zhuǎn)換至發(fā)狀態(tài)，如用于發(fā)送紗線輸入單元狀態(tài)信號；該動作傾向于根據(jù)微控制器對于序列碼(SC)的開始和結(jié)束標志的響應(yīng)，另外該序列碼在標志之間可能不包括任何有關(guān)紗線輸入單元的有效信息。
5.如權(quán)利要求1所述設(shè)備，其特征為位于紗線輸入單元(F1到F6)的供電盒(PSB)內(nèi)，提供一個帶有編碼發(fā)生器(SCG)的接口(IF)；該供電盒在結(jié)構(gòu)上和紡織機是分立的；并且更傾向于，在接口(IF)有緯紗輸入設(shè)備的輸出(E1到E12)，該輸出緊密地和織機的紗線通道結(jié)合在一起。
6.如權(quán)利要求1所述設(shè)備，其特征為接口(IF)包括至少一個第一種模式的分立的通信接口電路板(PCB)；該電路板用于和通信總線系統(tǒng)通信；該通信總線系統(tǒng)按順序連接至主控制單元(MCU)。
7.如權(quán)利要求1所述設(shè)備，其特征為接口(IF)包括至少一個第二種模式的分立的通信接口電路板(PCB)；該電路板連接至紡織機(T)和通信總線系統(tǒng)(BS)；該通信總線系統(tǒng)分立于紡織機(T)；該電路板(PCB)具備一個功能，如通常紡織機自身提供的功能。
8.如權(quán)利要求1所述設(shè)備，其特征為接口(IF)包括至少一個第三種模式的分立的通信接口電路板(PCB)；該電路板通過數(shù)據(jù)線(DL)和信號線(SL)連接至織機的主控制單元(MCU)，用于例如發(fā)送紗線輸入單元狀態(tài)信號。
9.如至少權(quán)利要求6到8之一所述設(shè)備，其特征為該接口(IF)包括一個通用電路板(PCB)，該通用電路板被選擇性地設(shè)置為第一、第二或第三種電路板模式。
10.如至少前述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征為該相應(yīng)的數(shù)據(jù)線(DL)從接口(IF)延伸至信號線(SL)或至少一個，最好是可尋址的功能成員(VD)；并且在初始化階段結(jié)束后，通過數(shù)據(jù)線(DL)和單一信號線(SL)，狀態(tài)信號能被傳送到紡織機(T)，并且/或者功能信號通過數(shù)據(jù)線(DL)至少幾乎是實時地被傳送到功能成員(VD)。
11.如權(quán)利要求1所述設(shè)備，其特征為該編碼發(fā)生器(SCG)包括一個系統(tǒng)時鐘(C)，一個用于定義相應(yīng)通信協(xié)議信息的協(xié)議選擇器(PS)，和一個用于定義編碼器基地址的地址選擇器(BAS)；該協(xié)議選擇器最好是一個DIP開關(guān)或幾個跳線開關(guān)的形式，或者是普通選擇開關(guān)的形式，該普通開關(guān)用于接入序列的幾個信號發(fā)生器；該地址選擇器也最好是一個DIP開關(guān)或幾個跳線開關(guān)的形式；并且通過使用編碼發(fā)生器的確定的基地址，編碼發(fā)生器SCG被編程產(chǎn)生單獨的節(jié)點地址。
12.如權(quán)利要求11所述設(shè)備，其特征為該接口包括幾個接入序列的編碼發(fā)生器(SCG)；每個編碼發(fā)生器有其自己的基地址選擇器(BAS)。
13.如權(quán)利要求11所述設(shè)備，其特征為一個編碼器連接至一個輸出(E6)；該編碼器位于多于一個接入序列的編碼發(fā)生器的下游，該輸出作為基地址選擇器；例如該編碼發(fā)生器連接相應(yīng)位于上游的編碼發(fā)生器的最后的輸出。
14.如至少前述權(quán)利要求之一所述設(shè)備，其特征為另外，在接口(IF)，提供至少一個通信接口(BIF)和至少一個供電接口(PIF)。
15.如權(quán)利要求11所述設(shè)備，其特征為輸出(E1到E12)被設(shè)計成輸入單元，該輸入單元連接相應(yīng)的連接電纜(L)的連接器(C0)；在相應(yīng)的連接電纜(L)中，包括一個作為尋址連接器的數(shù)據(jù)線(DL)。
16.如權(quán)利要求11所述設(shè)備，其特征為該編碼發(fā)生器(SCG)另外包括一個用于序列碼的輸入(SCI)和/或一個用于序列擴展碼的輸出(E0)。
17.如權(quán)利要求16所述設(shè)備，其特征為每一個位于接入序列的幾個編碼發(fā)生器下游的編碼發(fā)生器都通過其編碼輸入(SCI)連接到位于上游的編碼發(fā)生器的序列擴展碼輸出(E0)；該連接方式是為了得到位于上游的編碼發(fā)生器的基地址和為了通過所傳輸?shù)男蛄袛U展碼覆寫內(nèi)部預設(shè)的通信協(xié)議信息和/或位于下游的編碼發(fā)生器的基地址信息。
18.如權(quán)利要求16所述設(shè)備，其特征為在編碼發(fā)生器(SCG)串聯(lián)切換的情況下，位于下游的編碼發(fā)生器的編碼輸入(SCI)連接至位于上游的編碼發(fā)生器的輸出(E1到E12)，該輸出未連接至紗線輸入單元；該連接方法是為了讀取位于上游的編碼發(fā)生器的基地址和為了覆寫內(nèi)部通信協(xié)議信息的設(shè)置和位于下游的編碼發(fā)生器的基地址信息的設(shè)置，該覆寫操作是由傳輸?shù)膯为毜男畔?zhí)行的，該信息來自于位于上游的編碼發(fā)生器所選的輸出。
19.如權(quán)利要求1所述設(shè)備，其特征為包含一個被進一步分割成幾個數(shù)據(jù)段(A，B，C，D)的數(shù)據(jù)格式，該格式包括一個序列字的開始標志(A)，至少一個有大量位的二進制數(shù)據(jù)段(B，C)，和一個序列字的結(jié)束標志(D)；該開始標志最好至少是一個“低”開始位，數(shù)據(jù)段(B)最好包括相應(yīng)的節(jié)點地址信息，數(shù)據(jù)段(C)最好包括相應(yīng)的節(jié)點的通信協(xié)議信息，該結(jié)束標志最好是一個或幾個開始位反轉(zhuǎn)狀態(tài)的位。
20.配置紗線處理系統(tǒng)的方法；該紗線處理系統(tǒng)包含一個紡織機(T)，和幾個在功能上和紡織機相連的紗線輸入單元(F1到F6)，即例如一個織機和一些緯紗輸入設(shè)備，一個通信總線系統(tǒng)(BS)和一個尋址設(shè)備；該紡織機(T)有一個主控制單元(MCU)，并且每一個紗線輸入單元有一個輸入單元的控制單元(CU)，該通信總線系統(tǒng)至少在相應(yīng)的節(jié)點連接紗線輸入單元，該尋址設(shè)備用于尋址在總線系統(tǒng)中的紗線輸入單元；其特征為在系統(tǒng)初始化階段，單獨的脈沖序列節(jié)點地址編碼(CS)由至少一個位于接口(IF)的分立的尋址編碼發(fā)生器(SCG)產(chǎn)生；該系統(tǒng)初始化階段由開啟紗線處理系統(tǒng)(S)或紗線輸入單元(F1到F6)而啟動；該接口(IF)對于全部紗線輸入單元是通用的；并為了尋址和設(shè)置通信狀態(tài)，通過分立的單一數(shù)據(jù)線(DL)，節(jié)點地址編碼(CS)在接口(IF)和每個紗線輸入單元(F1到F6)之間傳輸。
21.如權(quán)利要求20所述方法，其特征為產(chǎn)生一個組合的序列碼(SC)，該序列碼包括單獨節(jié)點地址信息(B)和通信協(xié)議信息(C)；并且在檢測到幾個相同的序列編碼的采樣后，為了設(shè)置通信狀態(tài)，該組合序列編碼由相應(yīng)的紗線輸入單元(F1到F6)采樣數(shù)次。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種設(shè)備。該設(shè)備用于配置紗線處理系統(tǒng)(S)的控制單元。該系統(tǒng)包括一個織機(T)和數(shù)個緯紗輸入單元(F1到F6)。在該紗線處理系統(tǒng)中提供一個通信總線系統(tǒng)(B)。至少一個紗線輸入單元通過節(jié)點連接至所述的通信總線系統(tǒng)。該設(shè)備包括一個用于在總線系統(tǒng)中尋址紗線輸入單元的尋址設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明，提供一個對于全部紗線輸入單元是通用的接口(IF)；該接口有至少一個尋址編碼發(fā)生器；借助該尋址編碼發(fā)生器，能在接口(IF)的輸出產(chǎn)生一個脈沖序列編碼(SC)；在每個輸出，該序列編碼包括至少一個單獨節(jié)點地址信息。每一個紗線輸入單元(F1到F6)通過分立的單獨數(shù)據(jù)線(DL)連接至接口(IF)的輸出(E1到E12)中的一個輸出。
文檔編號G05B19/042GK1672104SQ03817810
公開日2005年9月21日 申請日期2003年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月26日
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