【課題を解決するための手段】
【0019】
本発明の目的は、大量数の区画またはワークステーションに適した制御通信システムを備える繊維機械を作成することである。
【0020】
この目的は、バストポロジ構成要素の少なくとも一部を、繊維機械の長手方向で見た場合の繊維機械の中央領域に配置することによって達成される。
【0021】
繊維機械の長手方向で見た場合の繊維機械の中央領域とは、繊維機械の2つの終端枠の間の領域であって、個別の区画が配置される領域のことである。
【0022】
繊維機械の2つの保守装置の間での転送動作に有効な回線全長は、2つの保守装置用バス回線の物理的な長さと、(2つのバストポロジ構成要素の転送動作によって生じる)追加の仮想的な長さと、バストポロジ構成要素を接続する各バス回線上におけるバストポロジ構成要素の物理的な距離との合計である。
【0023】
他の条件がすべて同じである場合、バストポロジ構成要素を中央領域に正確に配置することで、バストポロジ構成要素をいずれかの終端枠に配置する解決策に比べて、2つの保守装置用バス回線を大幅に短縮し、2つの保守装置の間での転送動作の有効回線全長を大幅に短縮することができる。
【0024】
これを以下の例に示す。既知の繊維機械では、保守装置は、機械全体に沿って移動することができる。
このとき、各保守装置用バス回線は、保守装置から繊維機械の中央領域に配置された機械側接続装置につながる可動部を含む。
この可動部は、繊維機械の工程で2つの終端枠に到達できるようにするために、繊維機械の長さの半分に相当する長さを必然的に有する。
既知の繊維機械では、(機械側接続装置からいずれかの終端枠に配置されてリピータとして設計されたバストポロジ構成要素まで延長する)機械側部分が、すべての保守装置用バス回線の可動部に接続している。
バストポロジ構成要素は、短い距離で共通のバス回線に接続されている。
このとき、機械側部分も、繊維機械の長さの半分に相当する長さを有している。
ある保守装置のデータを別の保守装置に転送する必要がある場合、(バストポロジ構成要素の影響と共通のバス回線上のバストポロジ構成要素の距離とを無視すると)2つの保守装置の間での転送動作に有効な回線全長は、繊維機械の全長の2倍になる 。
【0025】
本発明で示すように、バストポロジ構成要素を繊維機械の中央領域に配置すると、保守装置用バス回線の機械側部分を大幅に短縮することができる。
より正確には、バストポロジ構成要素が機械側接続装置上でより近接して配置される。
これにより、2つの保守装置の間での転送動作に有効な回線全長を大幅に短縮し、データバスの設計によって決まる不変の最大回線長で繊維機械の全長(すなわち、区画またはワークステーションの数)を増やすことができる。
【0026】
本発明のさらに別の有利な展開によると、バストポロジ構成要素は、リピータまたはブリッジとして設けられている。
ここで、一般に、リピータとは、データバスのバス回線を接続するバストポロジ構成要素である。
リピータによって接続されたバス回線は、データバスの電気的に自律したセグメントである。
これらのセグメントは、バス回線で反射が発生するのを防ぐために、対応する終端抵抗で終端することができる。
信号技術の観点で言うと、リピータは、然るべき遅延が伴う回線に相当する。
そのため、リピータを使用しても、データバスのリアルタイム動作に影響はない。
転送動作に関する限り、リピータは、回線のみで構成されるネットワークに相当するからである。
【0027】
一般的な繊維機械でバストポロジ構成要素をリピータとして作成した場合、保守装置は、保守装置用バス回線と、リピータと、共通バス回線とを含むデータバス上のノードになる。
これにより、保守装置と繊維機械の付属制御装置との間でデータをほぼリアルタイムに転送することが可能となる。
これは、たとえば、保守装置のアクチュエータと紡績位置とを完璧に一致した態様で制御する必要がある糸継ぎ工程において有利である。
【0028】
一般に、ブリッジは、論理的に分離されたデータバスを接続してデータ交換を実現することができるバストポロジ構成要素として理解されている。
ブリッジは、格納‐(変更)‐転送(store‐(modify)‐forward)の原則に基づいている。
この原則では、データバスからデータを受信し、必要に応じて、プロトコルを変更し、他のデータバスに送信する。
リピータの代わりにブリッジを使用すると、制御通信システムを最大限に拡張することができる。
これは、ブリッジを介して接続されるデータバスが、それぞれ自立的に動作するからである。
これにより、区画をさらに増やすことができる。
ゲートウェイテーブルとも呼ばれる変換規則により、受信したバス電文を別の識別子の下で再転送またはフィルタ処理することができる。
繊維機械のブリッジによって接続されたデータバスのデータバス利用率は、この機構によって低減することができる。
これにより、たとえば、データバスのオーバヘッドを生じさせずに、より多くの区画をデータバスに接続することができる。
これは、保守装置だけに関連する電文が、区画を接続するデータバスに届かないからである。
このようにして作成された独立したデータバスのそれぞれで、別々のプロトコルを使用することができる。
同様に、独立したデータバスに異なる帯域幅を割り当てることもできる。
これもまた、繊維機械を長くすることにつながる。
【0029】
本発明のさらに別の有利な展開によると、バストポロジ構成要素は、それぞれに割り当てられた保守装置用バス回線の機械側接続装置の領域に配置される。
これにより、保守装置用バス回線の機械側部分を最小化することができる。
結果として、保守装置の間での転送動作に有効な回線全長を最小化し、データバスの設計によって決まる不変の最大回線長で繊維機械の全長(すなわち、区画またはワークステーションの数)を最大化することができる。
【0030】
本発明のさらに別の有利な展開によると、バストポロジ構成要素は、繊維機械の外面の上部に配置される。
通常、保守装置用バス回線の可動部は、繊維機械の上部に配置される。
バストポロジ構成要素も、繊維機械の上部に配置することで、2つの保守装置間の有効な回線全長をさらに短縮することができる。
【0031】
本発明のさらに別の有利な展開によると、バストポロジ構成要素は、撚糸の端部を吸収したりその他の方法で処理したりするために保守装置に真空を提供する真空ダクトの領域に配置されている。
これを実現するために、各保守装置がワークステーションに配置されているときに、その保守装置を真空ダクトに自動的に取り付けることができる。
より典型的には、保守装置の機械側接続装置が真空ダクトに配置され、それによって、バストポロジ構成要素を真空ダクトの領域に配置することで有効な回線全長がさらに短縮される。
さらに、共通のバス回線を真空ダクトに沿って配置し、詳細には、真空ダクトの内部に配置して、共通のバス回線を容易かつ保護的に配線することができる。
【0032】
本発明のさらに別の有利な展開によると、保守装置用バス回線は、垂下ケーブルとして実現される。
通常、垂下ケーブルは、機械側接続装置から機械の可動部に延長する柔軟な案内装置(垂下チェーンとも呼ばれる)によって保護される柔軟なケーブルである。
垂下ケーブルは、屈曲半径を垂下チェーンで許容最小半径を用いることにより保持できるので、耐用年数が長い。
さらに、垂下ケーブルは、移動可動な保守装置の駆動部によって引っ張られるように配置することができるため、独自の能動的な駆動部を必要としない。
ここで、保守装置用バス回線をエネルギー供給回線等の追加の回線と共に案内装置内に配置すると特に有利である。
ただし、原則として、保守装置用バス回線は、自己巻取型の回線として設計することも可能である。
【0033】
本発明のさらに別の有利な展開によると、バストポロジ構成要素は、無反応(reactionless)として作成される。
つまり、バストポロジ構成要素に接続されたバス回線の不具合が、他の接続されたバス回線に影響を与えない。
詳細には、いずれかのバス回線で短絡または永続的な信号の不良が発生しても、他の接続されたバス回線は反応しない。
これにより、いずれかのバス回線での混乱によってシステム全体が故障することがなくなる。
たとえば、いずれかの保守装置用バス回線で短絡が発生した場合、バス回線全体に影響は及ばず、他の保守装置は、共通のバス回線を通じて通信を維持することができる。
【0034】
本発明のさらに別の有利な展開によると、バストポロジ構成要素は、繊維機械に沿って第1終端枠から第2終端枠まで延長する機械バス回線に接続される。
そのような機械バス回線は、現代の繊維機械では一般的であり、接続ノードや、必要に応じて他の接続バス回線またはそれらのバス回線のノードと共に、いわゆる、機械バス回線を形成している。
通常、機械バス回線は、繊維機械の中央制御装置と、駆動制御装置と、区画制御装置とを連結している。
このような機械バス回線とそれらの機械バス回線に接続されたノードとを、機械バスという。
詳細には、機械バス回線は、機械に相当する長さを有するケーブルダクト等に配置される線形の連続的な物理的な回線である。
具体的には、機械バス回線は、区画に相当する長さを有する部品で構成されている。
これらの部品は、繊維機械の組み立て時に接続ねじやプラグ接続等により連結されている。
【0035】
バストポロジ構成要素を機械バス回線に少なくとも間接的に連結すると、保守装置の間で直接的かつ高速な通信を実現しつつ、中央制御装置、駆動制御装置、および、区画制御装置との間でも直接的かつ高速な通信を実現することができる。
これは、ワークステーションのいずれかで障害を修正するときに特に有利である。
【0036】
本発明のさらに別の有利な展開によると、バストポロジ構成要素は、バストポロジ構成要素から機械バス回線の終端枠のいずれかに延長する少なくとも1つの延長部を介して接続される。
これは、生産技術の観点から特に有利である。
なぜなら、機械バス回線を従来のように連続するものとして実現することが可能であり、繊維機械のすべての区画を同じ方法で配線することができるからである。
延長部は、終端枠から繊維機械の中央領域に独立して導くことができる。
たとえば、延長部を真空ダクトの上または内部に配置してもよい。
【0037】
本発明のさらに別の有利な展開によると、バストポロジ構成要素は、リピータから機械バス回線の長手方向中央領域に延長する少なくとも1つの追加バス回線に接続されている。
この結果、延長部を使用する場合に比べて、物理的なバス回線をさらに短縮することができる。
【0038】
本発明のさらに別の有利な展開によると、追加バス回線は、機械バスリピータを介して機械バス回線に接続している。
機械バス回線と追加バス回線とを連結する機械バスリピータを使用すると、追加バス回線と、(論理的な分割が存在しない限り)バストポロジ構成要素と、保守装置用バス回線と、保守装置とが、機械バス回線の統合部分となり、直接的かつ高速な通信が可能となる。
【0039】
本発明のさらに別の有利な展開によると、追加バス回線は、機械バスブリッジを介して機械バスラインに接続している。
詳細には、機械バス回線と追加バス回線とを連結する機械バスブリッジを使用すると、機械バスから論理的に(および必要に応じて電気的に)分離され、追加バス回線と、リピータと、保守装置用バス回線と、保守装置とを含むデータバスが作成される。
この場合、作成された分離データバスで、機械バスとは異なるプロトコルを使用することができる。
同様に、分離データバスと機械バスとで異なる帯域幅を提供することができる。
さらに、追加のブリッジでフィルタ機能を使用して、受信側に関係のあるデータのみを分離データバスと機械バスとの間で転送することができる。
この結果、制御通信システムを最適化して区画の数を増やすことができる。
詳細には、フィルタ処理によって帯域幅を減らし、それによって回線を長くすることができる。
【0040】
本発明のさらに別の有利な展開によると、機械バスリピータおよび/または機械バスブリッジは、無反応として作成される。
こうすると、機械バスリピータまたは機械バスブリッジに接続されたバス回線に不具合が生じても、他の接続バス回線に影響が及ばない。
詳細には、いずれかのバス回線で短絡または永続的な信号の不良が発生しても、他の接続バス回線は、反応しない。
結果として、いずれかのバス回線で不具合が生じても、システム全体が故障しないという利点が得られる。
たとえば、追加バス回線で短絡が発生した場合、機械バス回線は、その影響を受けない。
【0041】
本発明のさらに別の有利な展開によると、バストポロジ構成要素は、バストポロジ構成要素からいずれかの終端枠に延長する少なくとも1つの接続回線に接続されている。
この場合、接続バス回線は、追加ブリッジまたは追加リピータを介して機械バス回線に接続される。
追加リピータを使用した場合、接続回線は、機械バスの一部となり、高速なデータ転送が実現する。
一方、追加ブリッジを使用して接続回線を機械バス回線に接続した場合、機械バスから論理的に(必要に応じて電気的に)分離され、接続バス回線と、(論理分離がなされていない限り)バストポロジ構成要素と、保守装置用バス回線と、保守装置とを含むデータバスが作成される。
この場合、作成された分離データバスで、機械バスとは異なるプロトコルを使用することができる。
同様に、分離データバスと機械バスとで異なる帯域幅を提供することができる。
さらに、追加ブリッジでフィルタ機能を使用して、受信側に関係のあるデータのみを分離データバスと機械バス領域との間で転送することができる。
この結果、制御通信システムを最適化し、区画の数を増やすことができる。
【0042】
本発明のさらに別の有利な展開によると、バストポロジ構成要素は、機械バス回線、機械バス回線の延長部、追加バス回線、または、接続バス回線に直接接続する。
バストポロジ構成要素がリピータであり、機械バス回線または機械バス回線の延長部に直接接続している場合、保守装置用バス回線と保守装置とは、機械バスの直接的な一部分になる。
追加バス回線または接続バス回線がリピータを介して機械バス回線に接続している場合も、同じことがいえる。
この場合、保守装置の間で直接的かつ高速な通信を実現しつつ、中央制御装置、駆動制御層、および、区画制御装置との間でも直接的かつ高速な通信を実現することができる。これは、いずれかのワークステーションで不具合を修正するときに、特に有利である。
【0043】
本発明のさらに別の有利な展開によると、バストポロジ構成要素は、少なくとも1つの保守バス回線に接続する。
保守バス回線は、少なくとも1つの保守ブリッジを介して、制御通信システムの付加的なバス回線に接続する。
詳細には、接続先は、機械バス回線、機械バス回線の延長部、追加バス回線、または接続バス回線である。
この結果、バストポロジ構成要素がリピータであれば、保守装置と、保守装置用バス回線と、リピータと、保守バス回線と、保守バスブリッジとを含む論理自律型の保守バスが作成される。
一方、バストポロジ構成要素がブリッジであれば、保守バスは、ブリッジと、保守バス回線と、保守バスブリッジとを含む。
このようにして作成された保守バスで、繊維機械の他のデータバスで使用されているプロトコルとは異なるプロトコルを使用することができる。
同様に、保守バスと繊維機械の他のデータバスとで異なる帯域幅を提供することができる。
さらに、保守バスブリッジでフィルタ機能を使用して、受信側に関係のあるデータのみを保守バスと繊維機械の他のデータバスとの間で転送することができる。
この結果、制御通信システムを最適化して区画の数を増やすことができる。
【0044】
本発明のさらに別の有利な展開によると、保守バスブリッジは、補助リピータを介して保守バス回線に接続することができる。
これにより、保守バスブリッジをより長いスタブを介して保守バス回線に接続することができる。
【0045】
本発明のさらに別の有利な展開によると、補助リピータおよび/または保守バスブリッジは、無反応として作成される。
こうすると、制御通信システムの付加的なバス回線の側で発生した短絡または永続的な信号の不良が、保守バス回線に影響を与えない。
これには、機械バスの側で不具合が生じてもシステム全体は故障せず、保守装置は、保守バス回線を介して通信を維持できるという利点がある。
【0046】
本発明のさらに別の有利な展開によると、すべてのバストポロジ構成要素は、相互に密接して配置される。
この結果、2つの保守装置の間での転送動作の有効回線全長をさらに短縮することができる。
【0047】
本発明のさらに別の有利な展開によると、すべてのバストポロジ構成要素は、有効回線長をさらに短縮しつつ、最終的な組み立て時に予め組み立てられた部品として取り付けることができる電子組立部品を作成するために、共通ボードに配置されている。
これにより、繊維機械の最終的な組み立てが大幅に簡素化される。
【0048】
本発明のさらに別の有利な展開によると、バストポロジ構成要素は、繊維機械の長手方向中央に配置されている。
これにより、上述した利点を実現しながら回線長を短縮することができる。
【0049】
本発明のさらに別の有利な展開によると、保守バスブリッジは、バストポロジ構成要素に密接して配置されている。
これにより、2つの保守装置の間での転送動作に有効な回線全長も短縮することができる。
【0050】
本発明のさらに別の有利な展開によると、保守バスブリッジは共通ボードに配置される。
これにより、有効回線長をさらに短縮しつつ、最終的な組み立て時に予め組み立てられた部品として取り付けることができる電子組立部品を作成して、繊維機械の最終的な組み立てを大幅に簡素化することができる。
【0051】
本発明のさらに別の有利な展開によると、補助リピータはバストポロジ構成要素に密接して配置されている。
この結果、いずれかの保守装置間と繊維機械の他の制御装置との間での転送動作の有効回線全長を同様に短縮することができる。
【0052】
本発明のさらに別の有利な展開によると、補助リピータは、共通ボードに配置される。
これにより、有効回線長をさらに短縮しつつ、最終的な組み立て時に予め組み立てられた部品として取り付けることができる電子組立部品を作成して、繊維機械の最終的な組み立てを大幅に簡素化することができる。
【0053】
本発明のさらに別の有利な展開によると、バストポロジ構成要素はグループに分割されており、すべてのバストポロジ構成要素が相互に密接して配置される。
この解決策は、保守装置の数を増やすとき(たとえば、8個以上)に、特に有利である。
この場合、個別の保守装置を一部のワークステーションに沿ってのみ移動させることができる。
これにより、グループ内の有効な回線パスが最小化される。
通常、グループ間での通信は、不要である。
これにより、不変の最大有効回線長で区画の数をさらに増やすことができる。
【0054】
本発明のさらに別の有利な展開によると、バストポロジ構成要素は、繊維機械の長手方向のいずれかのグループに配置され、該グループに割り当てられた保守装置の作業領域の中央に配置される。
グループの作業領域は、そのグループの保守装置が保守するワークステーションの領域と理解される。
これにより、グループ内の有効回線長をさらに短縮することができる。
【0055】
本発明のさらに別の有利な展開によると、すべてのバストポロジ構成要素は、いずれかのグループの共通ボード上に配置される。
これにより、有効回線長をさらに短縮しつつ、最終的な組み立て時に予め組み立てられた部品として取り付けることができる電子組立部品を作成して、繊維機械の最終的な組み立てを大幅に簡素化することができる。
【0056】
本発明のさらに別の有利な展開によると、グループごとに保守バス回線と保守バスブリッジとが提供され、グループのバストポロジ構成要素に密接して配置される。
これにより、複数の保守バスが作成され、結果として、特にきわめて長い機械に対して制御通信システムをさらに最適化することが可能になる。
詳細には、グループ内の有効回線長をさらに短縮することができる。
【0057】
本発明のさらに別の有利な展開によると、各保守バスブリッジは、グループの対応するボードに配置される。
これにより、有効回線長をさらに短縮しつつ、最終的な組み立て時に予め組み立てられた部品として取り付けることができる電子組立部品を作成して、繊維機械の最終的な組み立てを大幅に簡素化することができる。
【0058】
本発明のさらに別の有利な展開によると、グループのバストポロジ構成要素に密接して配置される追加リピータが、グループごとに提供される。
これにより、グループの対応する保守バスブリッジを、より長いスタブを介して、グループの保守バス回線に接続することができる。
【0059】
本発明のさらに別の有利な展開によると、各追加リピータは、グループの対応する共通ボードに配置される。
これにより、有効回線長をさらに短縮しつつ、最終的な組み立て時に予め組み立てられた部品として取り付けることができる電子組立部品を作成して、繊維機械の最終的な組み立てを大幅に簡素化することができる。
【0060】
上述および/または従属請求項で反復されている本発明の有利な設計および追加の設計は、明確な依存関係がある場合や、選択肢に互換性がない場合を除き、個別に適用することも、組み合わせて適用することもできる。
【0061】
以下では、本発明について図面を用いて、さらに詳しく説明する。