DE2843277A1

DE2843277A1 - Verfahren und apparat zum bestimmen der laenge einer bahn

Info

Publication number: DE2843277A1
Application number: DE19782843277
Authority: DE
Inventors: Allan Brent Woolston
Original assignee: Molins Machine Co Inc
Current assignee: Molins Machine Co Inc
Priority date: 1977-10-05
Filing date: 1978-10-04
Publication date: 1979-04-19
Also published as: JPS5460647A; FR2405203B1; US4151403A; GB2005829A; GB2005829B; JPS5933854U; DE2843277C2; FR2405203A1

Description

l/erfahren und Apparat zum Bestimmen der Länge einer Bahn

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein l/erfahren und einen Apparat zum Bestimmen der Länge einer Bahn, die auf einer Abiuickelrolle verbleibt, unter Erzeugung einer Kette von Digitalimpulsen, die die Länge der pro Umdrehung der Abwickelrolle abgewickelten Bahn darstellen.

Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Steuerung für eine Vorrichtung, die mit einer Abu/ickelrolle
eines Bahnmateriales verbunden ist. Noch genauer bezieht sie sich auf eine Steuerung, welche fortlaufend die Länge des Materials auf der Abwickelrolle überprüft. Besonders geeignet ist die
Erfindung für eine Verwendung in einem automatischen Spleißsteuerungssystem für einen Bahnspleißapparat, der wenigstens eine Abu/ickel (Lauf-) bahnrolle und eine stationäre (fertige) Bahnrolle sowie einen Spleißmechanismus zum Spleißen der laufenden Bahn zur fertigen Bahn aufweist.

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Deutsche Bank München. Kto.-Nr. 82/08050 (BLZ 70070010)

Postscheck München Nr. 163307-802

Steuersysteme zum Überprüfen des Niveaus der Aufwicklung auf einer Laufrolle sind allgemein bekannt.

Die vorliegende Erfindung bezuieckt eine neuartige Ausgestaltung eines Steuersystems für eine Vorrichtung, die mit einer Abwickelbahnrolle verbunden ist. Die Erfindung benützt dazu modulare bekannte Mikrorechner-Bauteile. Sie ist vollautomatisch. Die durch das System bewerkstelligte Steuerung ist anpassungsfähig. Sie kann leicht geändert werden, um spezielle Anforderungen der Anwendung durch Modifizieren der Software des Systems zu erfüllen.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein vollautomatisches, vielseitig verwendbares und anpassungsfähiges Steuerungssystem in Modulbauuueise zu schaffen, um die Länge einer Bahn auf einer Abwickelrolle zu bestimmen.

Die Aufgabe u/ird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 6 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den auf diese Ansprüche rÜGkbezogenen Unteransprüchen dargestellt.

Der Apparat für die kontinuierliche Bestimmung der Länge einer Bahn, die auf einer Abwickelrolle verbleibt, umfaßt eine erste Einrichtung zum Erzeugen eines Zuges von Digitalimpulsen, welche die Länge der Bahn darstellen, die pro Umdrehung der Rolle abgewickelt wird, eine zweite Einrichtung, die mit der ersten Einrichtung arbeitsmäßig verbunden ist, um aufeinander folgende Anzahlen der Impulse über eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen der Rolle zu akkumulieren; eine dritte Einrichtung, die arbeitsmäßig mit der zweiten Einrichtung verbunden ist, um die durchschnittliche Änderung der Anzahl der Impulse zu berechnen, die pro Umdrehung der Rolle über eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen der Rolle erzeugt werden, und um die Länge dernach jeder Umdrehung der Rolle auf ihr verbleibenden Bahn auf der Basis der berechneten durchschnittlichen Änderung und der akkumulierten Anzahl zu berechnen*

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Zur Darstellung der Erfindung ist in der Zeichnung ein derzeit bevorzugtes Ausführungsbeispiel dargestellt.

Es zeigt:

Figur 1 eine Diagrammdarstellung eines Abschnittes einer Riffelmaschine,

Figur 2 ein Blockdiagramm der Erfindung,

Figur 3 ein Blockdiagramm einer Umkreis-Zählerschaltung,

Figur 4 ein Schema der elektrischen Zähler-Uerbindungsschaltung,

Figur 5 und 6 ein Schema der elektrischen Unterbrecherschaltung.

In der Zeichnung werden gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen; in Figur 1 ist ein Teil einer Riffelungsmaschine dargestellt, die durch das Steuersystem nach der vorliegenden Erfindung überiuacht wird. Die Riffelungsmaschine enthält ein Einzelfasersystem 10 und eine Brücke 12. Obwohl die Erfindung später inAusdrücken der Steuerung eines Teiles der Riffelungsmaschine beschrieben wird, ist dies so zu verstehen, daß die Erfindung ganz allgemein auf eine Steuerung irgend eines Gerätes gerichtet ist, das arbeitsmäßig mit einer Abwickelrolle verbunden ist. Die Erfindung ist nicht auf eine Maschine beschränkt, die mit der Rolle verbunden ist, noch auf ein bestimmtes auf der Rolle befindliches Material.

Das Einzelfasersystem 10 enthält ein erstes Anlagenrollengestell 14 für die Lagerung einer Laufrolle 16 und einer Fertig- oder Standrolle 18 eines Gewebes oder eines Futters, algemein einer Bahn 20. Die Bahn 20 u/ird durch einen Bahnspleißapparat 22 derart hindurchgeführt, wie es in der US-Anmeldung 791,095 "Automatic Web Splice Control System", die auf den Anmelder übertragen wurde, beschrieben ist.

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Der Spleißapparat 22 ist so ausgelegt, um die Bahn van der Standrolle 18 zur Bahn v/on der Laufrolle 16 zu spleißen, ohne den kontinuierlichen Betrieb der Maschinenanordnung stromabwärts des Anlagerollengestells 14 zu v/erzögern.

Die Bahn u/ird durch einen Vorwärmer 24 einer Einzelfasermaschine 26 zugeführt. Ein zweites Anlage-Rollengestell 28 trägt eine Laufrolle 3D und eine Standrolle 32 eines Riffslungsmaterials 34. Das Material 34 wird durch einen Spleißapparat 36 einem Uorbehandler 38 zugeführt. Das vorbehandelte Riffelungsmaterial 34 wird dann der Einzelfasermaschine 26 zugeführt. Diese riffelt das Material und bindet es adhäsiv mit der Bahn 20, um einen Einzelfaser-Pappdeckel 40 zu bilden. Der Einzelfaser-Pappdeckel wird durch ein Fördergerät 42 der Brücke 12 zugeführt. Danach wird der Einzelfaser-Pappdeckel erwärmt und einer Doppelfasermaschine zugeleitet (nicht gezeigt).

In Figur 2 ist ein Steuersystem 44 zum Überwachen der Länge der Bahn 20 dargestellt, die auf der Laufrolle 16 verbleibt, das gemäß der Erfindung aufgebaut ist. Abhängig van der Länge der Bahn, die auf der Rolle werbleibt, betätigt das System 44 den Spleißapparat 22, um eine Spleißfolge einzuleiten. Das Steuersystem 44 enthält ein Paar won Fühlern 46 bzw. 48 vom (Magnet-) Widerstandstyp, die mit der Laufrolle 16 bzw. der Standrolle 18 verbunden sind, siehe Figur 1 und 2. Heder Fühler erzeugt einen Impulsausgang, wenn seine zugeordnete Rolle läuft, um eine vollständige Umdrehung der zugeordneten Rolle anzuzeigen. Das System 44 enthält ebenfalls einen optischen Codierer 50, der mit der Antriebswelle in der Einzelfasermaschine 26 verbunden ist. Der optische Codierer erzeugt einen Zug von digitalen Impulsen, welche die Länge der Bahn 20 darstellen, ..die von der Laufrolle abgewickelt und der Einzelfasermaschine zugeführt wird. Der Codierer erzeugt bei einem bestimmten Anwachsen des Weges der abgewickelten Bahn einen Impulsausgang.

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"40-

Das Steuersystem 44 enthält eine Umkreiszählerschaltung 52, siehe Figur 2. Die Umkreiszählerschaltung ist eine Hardumre-Schaltung, die eine adressierbare Zählerkette enthält, die später beschrieben ujird. Die Zählerschaltung uuird durch einen Mikrov/erarbeiter 54 über eine Adressenschiene AG-A15 und eine Zählerverbindungsschaltung 56 adressiert. Vorzugsweise ist der Mikroverarbeiter 54 ein Motorola M 6.800-Mikroverarbeiter. Der Mikrov/erarbeiter wird durch einen 1-MHz-Oszillator 58 angetrieben, der ein Paar nicht überlappender Zeitgebersignale jj 1 und fi 2 erzeugt. Der Oszillator 58 kann ein Motorola-MC6871A-0szillator-/Treiber sein.

Der Mikrouerarbeiter 54 ist ein handelsübliches Gerät mit allgemein bekannten Betriebsdaten. Siehe "M 6.800-Mikrocomputer-System-Design-Data" Manual (Motorola Inc. 1976). Der Mikrouerarbeiter ist eine 2-Richtungs-Schienen-orientierte Einheit mit dualer Byte-Adressierung. Er enthält ein Paar von Akkumulatoren, ein Indexregister, einen Stapelanzeiger oder stack pointer, einen Programmzähler und ein 6-Bit-Zustands-Code-Register. Die Bits des Coderegisters u/erden als überprüfbare Zustände für Zustandsabzweigungseingaben benützt. Der Aufbau und Betrieb jedes dieser Elemente sind allgemein bekannt. Eine u/eitere Beschreibung erscheint daher unnötig.

Die Adressen-A0-A15-Schiene enthält 16 Drei-Zustands-Schienentreiber, weiche die Umkreiskomponenten im Steuersystem 44 adressieren, siehe Figur 2. Die Umkreiskomponenten enthalten die Zähler-Verbindungsschaltung 56, eine Unterbrecher (uerbindungs-) Schaltung 60, einen Speicher mit beliebigem Zugang oder RAM 62, einen reinen Lesespeicher oder ROM 64, eine Anzeige 66 und einen Steuerkreis 68. Uede dieser Komponenten ist daher über die Adressenschiene programmierbar.

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Das Steuersystem 44 enthält ebenfalls eine Datenschiene D0-D7. Die Datenschiene ist eine Zwei-Wege-Schiene; sie überträgt ein Byte mit parallelen Daten von und zu den Umkreis- bzuj. Peripheriekomponenten.

Der Mikroverarbeiter 54 enthält eine Lese-/Schreib- oder R/W-Leitung, eine Echtheitsspeicheradressen- oder VMA-Leitung und eine Unterbreciiungswunsch- oder IRQ-Leitung. Die R/W-Leitung zeigt den Peripheriekomponenten an, daß der Mikroverarbeiter im Lese- oder im Schreibzustand ist. Die UMA-Leitung zeigt den Peripheriekomponenten an, daß eine echte Adresse auf der Adressensch.ene ist. Das V/MA-Signal wird dazu verwendet, um die Unterbrecherschaltung 60 betriebsbereit zu machen, wie später beschrieben wird.

Die IRQ-Leitung zeigt dem Mikroverarbeiter an, daß ein Unterbrechungs-Maschinenprogramm ausgeführt werden sollte. Wenn das IRQ-Signal erzeugt ist, führt der Mikroverarbeiter die Programminstruktion, die vor der Erkennung des Signales begonnen wurde, zu Ende, überprüft ein Unterbrechungs-Abdeckungs-Bit im Zustands-Coderegister, um zu bestimmen, ob das Unterbrechungsmaschinenprogramm ausgeführt werden kann, und speichert die Inhalte des Indexregisters, des Programmzählers, der Akkumulatoren und des Zustandscoderegisters in einem Niedergedrückt-/ Herausgesprungen-Stapel innerhalb des RAM 62.

Das RAM 62 kann ein Motorola-MCM 6810A-Speicher sein. Er ist in Bytes aufgebaut. Einer der Bytes, als "Drehung" bezeichnet, wird dazu verwendet, um die Anzahl der Umdrehungen der Laufrolle 16 zu zählen, wie später genauer beschrieben wird. Ein anderer Byte, als "Hilfs"-Byte bezeichnet, kann dazu verwendet werden, um die Kapazität der Umkreis-Zählschaltung zu erweitern.

Das ROM 64 kann ein Motorola-MCM 6830A-Speicher sein. Das ROM ist in Byteart ähnlich der des RAM aufgebaut.

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Die Anzeige 66 kann irgendeine geeignete digitale Anzeige sein, welche übliche Decodierschaltungen zum Antreiben der Anzeigeelemente in Abhängigkeit von der Datenschiene D0-D7 aufweist.

Der Steuerkreis 68 kann irgendein geeigneter Steuerkreis sein, um den Betrieb einer Maschine in Gang zu setzen, die funktionsmäßig mit der Laufrolle in Abhängigkeit von den D0-D7-Daten verbunden ist. Beispielsweise kann der Steuerkreis den Betrieb des Spleißapparates 22 einleitsn.

Im folgenden ujird die Berechnung der Länge der auf der Abwickelrolle verbleibenden Bahn beschrieben. Wenn dem Steuersystem 44 zuerst Energie zugeführt wird, so erzeugt ein Energie-Rückstellkreis oder PDR-Kreis 70 ein Rückstell -Signal. Der PDR-Kreis kann ein Motorola MC1455-Rückstart-Kreis sein. Das Rückstell Signal veranlaßt den Mikroverarbeiter, eine Rückstellfolge zu beginnen und löscht eine adressierbare Zählerkette 72 über eine IMOR-Torschaltung 74 innerhalb der Umkreis-Zählschaltung 52, siehe Figur 3. Danach überwacht der Mikroverarbeiter 54 die Umkreis-Zählschaltung 52 und die anderen Umkreiskomponenten als Funktion der Ausgänge des optischen Codierers 50 und der Fühler 46 und 48.

Der Mikroverarbeiter 54 wird programmiert, um die Zählschaltung 52 und die anderen Umkreis- oder Peripheriekomponenten zu überwachen. Der Mikroverarbeiter führt eine schrittweise Berechnung der Länge der Bahn durch, die pro Umdrehung der Rolle auf der Laufrolle verbleibt..Die Programminstruktionen zum Überwachen der Komponenten und zur Durchführung der Berechnung sind im ROM 64 gespeichert» Die Instruktionen werden durch den Mikroverarbeiter der Reihe nach gesucht und ausgeführt./"Ein Abtastprogramm zur Durchführung der Berechnung der verbleibenden Bahnlänge auf der Laufrolle für den beschriebenen Systemaufbau ist als Anlage beigefügt). Das Programm verwendet die Instruktion, die für den MC6800-Mikroverarbeiter eingestellt ist.

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Der programmierte Mikroverarbeiter bildet einen Teil des in der Beschreibung dargestellten Ausführungsbeispieles der Erfindung. Die Erfindung ist jedoch nicht auf ein Programm gerichtet. Sie ist auch nicht auf irgendeinen Algorithmus gerichtet, der unter Überwachung des Programmes berechnet ujird.

Die Zählerkette 72 enthält kaskadenartig geschaltete Hardware-Zähler 76, 78 und 80, siehe Figur 3. Die Zähler können Vier-Bit-Binär-Zähler sein, wie die TI-SN 74192-auf/ab-Zähler, die im "auf"-Betrieb betrieben werden. Die Zählerkette 72 zählt die Anzahl der Codierimpulse, die pro Umdrehung der Laufrolle erzeugt werden. Die Codierimpulse sind über einen Inverter und einen Synchronisierer 84 mit dem Taktgeber $ 2 synchronisiert. Der Synchronisierer 84 kann TI-SN 7412G-Synchronisierer/ Treiber sein. Die Zählerkette akkumuliert oder summiert die Zahlen über eine bestimmte Anzahl oder Einstellung von Umdrehungen der Rolle. Am Ende der Einstellung der Umdrehungen wird eine Grundberechnung der Länge der auf der Rolle uerbleibenden Bahn gemacht. Bei dem hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Grundberechnuig nach den ersten 17 Umdrehungen der Rolle durchgeführt. Danach wird die Grundberechnung für jede nachfolgende Umdrehung der Rolle angepaßt.

Die Grundrechnung der Länge der auf der Rolle verbleibenden Bahn bedingt zwei getrennte, aber miteinander in Beziehung stehende Rechnungen. Die erste Rechnung betrifft die Gesamtlänge der Bahn, die während der ersten 16 Umdrehungen von der Rolle abgewickelt wird. Die zweite Rechnung betrifft die Durchschnittsgeschwindigkeit der Änderung der Länge der von der Rolle pro Umdrehung der Rolle abgewickelten Bahn, basierend auf den ersten 17 Umdrehungen der Rolle.

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Um die erste Rechnung durchzuführen, werden 16 aufeinander folgende Umdrehungen der Laufrolle durch den Impulsausgang, der mit M1 bezeichnet ist, des Laufrollenfühlers 46 markiert. Während der ersten Umdrehung der Rolle zählt die Zählerkette 72 die Anzahl der Impulse, die durch den optischen Codierer erzeugt werden, siehe Figur 3. Dadurch erhält man eine Messung der Länge der während der ersten Umdrehung abgewickelten Bahn. Am Ende der ersten Umdrehung erscheint am Mi-Ausgang des Fühlers 46 ein Impuls. Der Impuls triggert ein Flip-Flop 86, das über einen Inuerter 88 an der Unterbrecherschaltung 60 ein IRQ-Signal erzeugt, siehe Figur 5. Der Inverter 88 kann ein TI SN 7405-Inverter mit offenem Kollektor-Ausgang sein. Das Flip-Flop 86- kann ein D-Typ-kantengetriggertes Flip-Flop wie ein TI SIM 7474-Flip-Flop sein. Das IRQ-Signal v/eranlaßt, da,3 der Mikroverarbeiter in eines von zwei Unterbrechungsmaschinen-programmen eintritt, die mit "Zeit" oder "Rolle" bezeichnet werden, basierend auf den D0-D2-Ausgängen der Unterbrecherschaltung 60, was später ausführlicher beschrieben wird. Bei den ersten 16 Umdrehungen der Rolle veranlaßt das IRQ-Signal den Mikrouerarbeiter, in das "RoHe"-Unterbrechungs-Maschinenprogramm einzutreten.

Im "Ralle"-Unterbrechungs-Maschinenprogramm adressiert der Mikrov/erarbeiter über die Adressenschiene A0-A15 und l/MA-Leitung die Zähler-Uerbindungsschaltung 56, siehe Figur 4. Die Zählerwerbindungsschaltung decodiert über eine Torschaltungslogik 90 und ein Paar uon Decodierern 92 und 94 die Adresse. Die Decodierer können TI SN 74S138-Decodierer sein. Die Torschaltungslogik 90 stellt die HEX-Adresse 200X fest, wobei X ein "nicht beachten"-Symbol für Bits A0-A2 darstellt. Die Bits A0-A2 und das R/W-Signal bestimmen dann, welche der uier HEX-Adressen an den Decodiererausgängen erzeugt werden. Der Betrieb der Zähleruerbindungsschaltung 56 ist in der folgenden Tabelle 1 zusammengefaßt;

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	A1	A-2	Tabelle 1	Ausqanq(HEX)
AO	α	0	R/W	W20GÖ
D	0 0 π	D 0 0	1	R2001 W2G00 W2DD1
1 D 1		1 0 D

Die Ausgänge der Zählerverbindungsschaltung adressieren die Zählerkette 72, um die Inhalte der Kette zu lesen und die Kette zurück zu stellen, siehe Figur 3_O Die Lese- und Rückstell-Betriebsweisen werden später ausführlicher beschrieben,,

Während des "Rolle"-Unterbrechungsmaschinenprogrammes wird der "Drehungs"-Schalter innerhalb des RAM 62 um eine Ziffer erhöht. Die HEX-Ädressen R200Ö" und R2001 werden nacheinander über die Zählerverbindungsschaltung 56 übertragen, um ein Paar von 3-Zustands-Treiber~Kreisen 96 und 98 innerhalb der Umkreis-Zählerschaltung 52 in Betrieb zu setzen, siehe Figur 3. Der Treiberkreis 96 enthält acht Drei-Zustands-Treiber, von denen jedar mit einem der acht (QA-QD) Ausgängen der Zähler 76 und 78 verbunden ist. Der Treiberkreis 98 enthält vier 3-Zustands-Treiber, von denen jeder mit einem der vier (QA-QD) Ausgängen des Zählers 80 verbunden ist. Wenn die R2000-Adresse erzeugt wird, überträgt der Treiberkreis 96 die QA-QD-Ausgänge der Zähler 76 und 78 an den Mikroverarbeiter. Wenn die R200$-Adresse erzeugt wird, überträgt der Treiberkreis 98 die QA-QD-Ausgänge des Zählers 80 an den Mikroverarbeiter. Auf diese Weise werden nach der ersten Umdrehung der Rolle die Inhalte der Zählerkette 72 in ziuei aufeinanderfolgenden Adressierschritten über die Datenschiene DQ-D7 an den Mikroverarbeiter übertragen. Die Inhalte der Zählerkette werden im RAM 62 gespeichert. Die Inhalte der Zählerkette stellen die Länge der Bahn dar, die mährend der ersten Umdrehung von der Rolle abgewickelt werden.

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Während der zuzeiten Umdrehung der Rolle fahrai die optischen Codierimpulse fort, die Zählerkette 72 zu erhöhen. Diese u/ird bis zur Beendigung 16 Umdrehungen der Rolle nicht zurückgestellt. Wenn die zuieite Umdrehung beendet ist, triggert ein M1-Impuls erneut an der Unterbrechungsschaltung 6G ein IRQ-Signal, siäne Figur 5. Das IRQ-Signal verursacht, daß der Mikroverarbeiter in das "Rolle"-Unterbrechungsmaschinenprogramm eintritt. Der "Drehung"-Schalter innerhalb des RAM 62 wird um eine uieitere Ziffer erhöht, um dem Mikroverarbeiter anzuzeigen, daß die zweite Umdrehung der Rolle beendet ist. Die Inhalte der Zählerkette 62 am Ende der zuzeiten Umdrehung uierden nicht überprüft. Die Zählerverbindungsschaltung 56 ist nicht adressiert. Und die 3-Zustands-Treiberkreise 96 und 98 bleiben blockiert oder außer Betrieb. Der Mikroverarbeiter ignoriert den Zustand der Zählerkette 72.

Wunn die Laufrolle fortfährt, sich zu drehen, uiird das Ende jeder Umdrehung durch einen Mi-Impuls markiert. 3eder M1-Impuls triggert an der Unterbrechungsschaltung 60 ein IRQ-Signal. Uedes IRQ-Signal veranlaßt, daß der Mikroverarbeiter in das "Rolle"-Unterbrechermaschinenprogramm eintritt. Während des Maschinenprogramms wird der "Drehung"-Zähler innerhalb des RAM um eine Ziffer erhöht, um einen Weg der Anzahl der Umdrehungen der Rolle zu erhalten» Der Zählerzug 72 u/ird fortlaufend durch die Codierimpulse erhöht. Aber der Mikroverarbeiter ignoriert den Zustand der Zählerkette für alle Umdrehungen der Rolle bis zur und einschließlich der 16ten Umdrehung.

Am Ende der 16ten Umdrehung der Rolle liest der Mikroverarbeiter die Inhalte der Zählerkette 72, speichert die Inhalte im RAM 62 und stellt die Zählerkette sou/ie den "Drehung"-Zähler zurück. Insbesondere verursacht am Ende der 16ten Umdrehung ein Mi-Impuls, daß die Unterbrechungsschaltungi6D ein IRQ-Signal erzeugt, siehe Figur 5. Der Mikroverarbeiter tritt in das "Rolle"-Unterbrechungs-Maschinenprogramm ein. Er stell't den "Drehung"-Zähler zurück und adressiert die Zählerverbindungsschaltung X. Diese Uerbindungs-

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schaltung erzeugt der Reihe nach die R2000-und R2001-Signale, siehe Figur 4. Die 3-Zustands-Treiberkreise 96 und 98 übertragen der Reihe nach die Inhalte der Zählerkette 72 über die Datenschiene D0-D7 an den Mikroverarbeiter, siehe Figur 3. Die Inhalte der Zählerkette werden im RAM 62 gespeichert, siehe Figur 2. Die Inhalte der Zählerkette stellen die vollständige Akkumulierung der optischen Codierimpulse dar, die während der 16 Umdrehungen der Rolle erzeugt werden.

Nachdem die Inhalte der Zählerkette gelesen wurden, stellt der Mikroverarbeiter die Zählerkette zurück. Der Mikroverarbeiter adressiert erneut die Zählerverbindungsschaltung 56. Diese erzeugt der Reihe nach die W2DG0- und W20G1-Adressen, siehe Figur 4.

Die W20D0- und W2001-Adressen steuern die Ladeausgänge der Zählerkette 72, siehe Figur 3. Wenn die Adressen erzeugt werden, erzeugt der Mikroverarbeiter an der Datenschiene D0-D7 einen Mull-Byte-Ausgang. Die Datenschiene ist mit den A-D-Eingängen der Zähler 76, 78 und 8D verbunden. Entsprechend laden die Ladeadressen W2D00 und W2G01 die Zählerkette 72 auf "Null" oder in den "Rückstell"- Zustand. Beim Start der 17ten Umdrehung beginnt die Zählerkette ein erneutes Zählen der Codierimpulse.

Am Ende der 17ten Umdrehung der Rolle tritt der Mikroverarbeiter in Abhängigkeit von einem M1-Impuls in das "Rolle"-Unterbrechungsmgffihinenprogramm ein, erhöht den "Drehung"-Zähler um eine Ziffer, liest die Inhalte der Zählerkette aus und speichert die Inhalte im RAM 62, alles, wie es vorher in Verbindung mit der ersten Umdrehung der Rolle beschrieben wurde. Darüber hinaus führt der Mikroverarbeiter eine Basisberechnung der Länge L der Bahn, die auf der Rolle verbleibt, gemäß der folgenden Formel durch:

-U₁₇

wobei U^ =t{U₁₆)/i6j - (U₁ - U_1?)/2; U₁₆ ist gleich die Zahl_Tdie am Ende der 16ten Umdrehung der Rolle in der Zählerkette 72

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akkumuliert ist, U₁ ist die Zahl nach der ersten Umdrehung der Rolle, U₁₇ die Zahl nach der 17ten Umdrehung der Rolle, C_n der Umkreis bzw. Umfang des Kerns der Rolle.

Die Menge C_nkann eine Konstante sein, die im ROM 64 gespeichert ist und während der Berechnung der obigen Formel v/on diesem ausgelesen wird. Vorzugsweise ist die Konstante C_n ein Schaltereingang, da der Umfang des Kernes von Rolle zu Rolle schwanken kann.

Das Steuersystem 44 führt die Basisberechnung der verbleibenden Bahnlänge L nach den ersten 17 Umdrehungen der Laufrolle durch. Danach wird die Berechnung nach jeder Umdrehung der Rolle angepaßt. Am Ende der 17ten Umdrehung wird die Basisberechnung L im RAM 62 für die Verwendung während der nächsten Umdrehung der Rolle gespeichert. Zusätzlich wird die Durchschnittsgeschwindigkeit der Änderung der Länge der Bahn4, die von der Rolle abgewickelt wird, ebenfalls berechnet und im RAM 62 gespeichert. Die berechnete Durchschnittsgeschwindigkeit der Änderung^ wird dazu verwendet, um die Basisberechnung L für jede der nächsten 15 Umdrehungen anzupassen. Die Durchschnittsgeschwindigkeit der Änderung^, die am Ende der 17ten Umdrehung berechnet wird, wird gegeben durch:

^ 17 = (U₁ - U₁₇)/16

Am Ende jeder der nächsten 15 Umdrehungen, der Umdrehungen 18 bis 32 wird die Basismenge U_Q durch Subtrahieren der Durchschnittsgeschwindigkeit der Änderung, die am Ende der 17ten Umdrehung berechnet wurde, angepaßt. Die berechnete Länge der Bahn L¹, die auf der Rolle verbleibt, wird ebenfalls nach jeder der 18ten bis 32ten Umdrehungen angepaßt, indem man den angepaßten Wert von U~ von der Basisberechnung L, den man am Ende der 17ten Umdrehung erhält, abzieht.

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Die Berechnung der Durchschnittsgeschuiindigkeit der Änderung^ wird wiederholt, wie es oben beschrieben ist, für jede nachfolgende Gruppe uon 17 Umdrehungen der Rolle, wobei die 17te Umdrehung jeder Gruppe als erste Umdrehung -der nächsten Gruppe angesehen wird. Am Ende der 16ten Umdrehung jeder Gruppe wird die Zählerkette und der "Drehung"-Zähler auf Null zurückgestellt. Am Ende jeder Umdrehung wird die Menge U_p angepaßt, uiobei man die Durchschnittsgeschwindigkeit der Änderung^, die in der vorhergehenden Gruppe der 17 Umdrehungen berechnet wurde, abzieht. Die Berechnung der Länge der auf der Rolle werbleibenden Bahn wird am Endo jeder Umdrehung ebenfalls angepaßt, wie es oben beschrieben ist. Die Berechnungen werden für die ersten 4 Gruppen der Umdrehungen in Tabelle 2 unten zusammengefaßt.

Tabelle 2

Umdrehungen Anzahl uon Durchschnittsgeschwindig- Länge der auf der der Rolle Gruppen keit der Änderung^j* Rolle verbleibenden Bahn

¹ 9

1-17 1 Δΐ7=(υ, U,„)/16 L(base)= ^Bt^Up~^Co)

^{U1 ^Ü17^

U (i7)=U₁₆/i6-8/\i7

17-33 2 433=(U₁₇-U₃₃)/16 ^L'=^L.- ^Up(^K)**

υ'(K)=U*(Κ-1)-Δ17

33-49 3 ^49=(U₃₃-U₄₉)/16 L'=L - U^

u' (K) = U*(Κ-1)-Λ33

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* berechnet nach der j-ten Umdrehung der Rolle. Die j-te Umdrehung ist die letzte Umdrehung jeder Gruppe von 17 Umdrehungen. Das heißt j = 17, 33, 49, 65

**U (κ) ist der angepaßte Wert yon U nach der K-ten Umdrehung, wobei K=18, 19, 20, ....

Der angepaßte Wert der Länge der verbleibenden Bahn L¹ wird mit der Softuiare-Grenze v/erglichen, die nach jeder Umdrehung der Rolle im ROM 64 gespeichert wird. Wenn der angepaßte Wert unter denjenigen der Software-Grenze fällt, so adressiert der Mikroverarbeiter den Steuerkreis 68 und überträgt an ihn Daten D0-D7, um diesen Zustand anzuzeigen. Der Steuerkreis kann eine geeignete Decodierlogik enthalten, um ihm zu ermöglichen, in Abhängigkeit v/on der Adresse und den durch den Mikroverarbeiter übertragenen Daten ein Steuersignal zu erzeugen. Das Steuersignal betätigt eine mit der Abwiekelralle verbundene Vorrichtung. Bei einer Anwendung der Erfindung ist der Steuerkreis 68 ein Spleißsteuerkreis. Der Spleißsteuerkreis erzeugt ein Steuersignal, das den Spleißapparat 22 veranlaßt, die laufende und die Standbahn zu spleißen.

Im folgenden wird die Software -Erweiterung der Kapazität der Zählerkette 72 beschrieben.

Die Zählerkette 72 muß im Stande sein, sich der maximalen Anzahl der optischen Codierimpulse anzupassen, die während der Basisberechnung der verbleibenden Bahnlänge L erzeugt werden. Wie in Figur 3 gezeigt ist, kann die Zählerkette drei kaskadenförmig geschaltete 4-Bit-Zähler enthalten, um eine 12-Bit-Zähl-Kapazität zu erhalten. Ein 12^Bit-Zähler muß nicht im Stande sein, sich der erwarteten maximalen Anzahl von Codierimpulsen anzupassen, die während der Basismessung der verbleibenden Bahnlänge erzeugt werden. Nimmt man beispielsweise an, daß pro Umdrehung der Rolle von der Laufrolle durchschnittlich 4,57 Meter (15 Fuß) Bahn abgewickelt werden, so liefert ein optischer Codierer, der 500 Impulse pro 30,5 cm Bahn (1 Fuß) erzeugt, annähernd 120.000 Impulse während der ersten 16 Umdrehungen der Rolle, die erforderlich sind, um

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eine Basismessung der Längs der auf der Rolle verbleibenden Bahn zu bewirken. Der 12-Bit-Zähler hat jedoch eine maximale

1 2
Kapazität won 2 =4.G96. Die Kapazität des 12-Bit-Zählers müßte daher erhöht werden, um sich der erwarteten Anzahl der optischen Codierimpulse anzupassen. Ein 8-Bit-Hardujare-Zähler könnte mit dem 12-Bit-Zähler in Kaskade geschaltet werden, um einen Zähler mit einer 20-Bit-Kapazität zu erzeugen. Der 20-Bit-Zähler würde im Stande sein, sich der erwarteten maximalen Anzahl der optischen Codierimpulse anzupassen«

Obwohl die Kapazität der Zählerkette durch eine Mehrfachkaskadenschaltung der Bit-Haidware-Zählerstuf en ausgedehnt werden kann, so ist die Verwendung von zusätzlicher Hardware relativ kostspielig. Darüber hinaus liegt die Kapazität der Zählerkette erneut fest, wenn man einmal die^usätzlichen Hardwarestufen zur Zählerkette hinzugeschaltet hat. Die Zählerkette kann nicht später in üblicher Weise modifiziert werden, um ein weiteres Anwachsen der Anzahl der optischen Codierimpulse abzudecken, die während einer Basismessung der verbleibenden Bahnlänge erzeugt werden.

Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel der hier beschriebenen Erfindung wird die Kapazität der Zählerkette dadurch in einfacher und wirkungsvoller Weise ausgedehnt, indem man den Mikroverarbeiteraufbau selbst verwendet. Keine Hardwarestufen brauchen der Zählerkette hinzugefügt zu werden. Vielmehr wird der programmierte Mikrorechner selbst dazu verwendet, um den Betrieb von zusätzlichen Hardware-Zählerstufen zu simulieren, um die Kapazität der Zählerkette auszudehnen.

Durch Aufnahme eines Speicher-Bytes im RAM 62 als "Hilfs"-Zähler wird die 12-Bit-Zählerkette 72 zu einer 20-Bit-Zählerkette ausgedehnt, siehe Figur 2. Der Hilfszähler wird jedesmal erhöht, wenn die Hardware-Zählerkette 72 "überläuft" oder übertritt.

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Das Überlaufen der Zählerkette wird durch den Mikroverarbeiter angezeigt.

Der Mikroverarbeiter tastet die vier haruxtietensten (most significant )Bits der Zählerkette in regulären Zeitabständen in Abhängigkeit won einem zeitlich abgestimmten Unterbrechungssignal INT ab, das an der Unterbrechungsschaltung 6G erzeugt wird, siehe Figur 5. Der Mikroverarbeiter-Taktgeber J^ 2 wird durch eine Frequenzteilerschaltung IGO heruntergeteilt. Die Frequenzteilerschaltung teilt den $ 2-Taktgeber von 1 MHz bis zu einem 10 ,Hz-Impulszug auf der INT-Leitung herunter. Das IIMT-Signal triggert ein Flip-Flop 102, das uom Kanten-getriggerten D-Typ ist, mit einer 10 Hz-Rate. Das Flip-Flop erzeugt über den Inverter 104 mit der gleichen 10 Hz-Rate ein IRQ-Signal. Der Inverter 104 kann ein TI 7405-Inverter mit offenem Küllektorausgang sein.

Der Mikroverarbeiter tritt in Abhängigkeit von IRQ-Signal in das "Zeif-Unterbrechungsmaschinenprogramm ein, in welchem die 4 Bits des Zählers 80 mit ihrem Wert verglichen u/erden, der mährend des letzten "Zeif-Unterbrechungsmaschinenprogramms gespeichert wurde, veranlaßt durch das IIMT-Signal. Falls die Kapazität der Zählerkette die erwartete maximale Anzahl der optischen Codierimpulse übersteigt, so erhöhen sich die letzten 4 Bits der Zählerkette kontinuierlich im Wert, ujenn die Kette durch die Codierimpulse vergrößert wird. Falls jedoch die Kapazität der Zählerkette geringer als die erwartete-maximale Anzahl der Codierimpulse ist, so kann die Zählerkette mährend einer der Umdrehungen der Laufrolle "überfließen" oder übertreten. Als Folge davon kehren die letzten vier Bits der Zählerkette auf Null zurück und erhöhen sich im Wert.

Der Übergang durch die Null-Zahl wird durch den Mikroverarbeiter festgestellt, indem man die Werte der 4 Bits des Zählers 80 für aufeinanderfolgende "Zeit"-Unterbrechungsmaschinenprogramme vergleicht. Falls der Wert der 4 Bits für eines der Zeit-Unterbrechungsmaschinenprogramme geringer als der Wert für das vorhergehende Zeit-Unterbrechungsmaschinenprogramm ist, so zeigt er einen Übergang durch den Null-Wert an, verursacht durch ein

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Übertreten der Zählerkette« Wenn der Übergang festgestellt ist, erhöht der Mikroverarbeiter den Hilfszähler im RAM 62 um eine Ziffer. Der Hilfszähler dient daher als zusätzliche Zählerstufe für die Kette 72 unter Softumre-Steuerung. Falls ein Überlaufen oder Übertreten der Zählerkette auftreten sollte, so stellt der Mikroverarbeiter diesen Zustand fest und erhöht den Hilfszähler, um die überschreitenden Codierimpulse der Hardtuare-Zählerketten-Kapazität anzupassen» Am Ende der 16ten Umdrehung jeder Gruppe ujird der Hilfszähler zusammen mit der Hardtuare-Zählerkette 72 auf Null zurückgestellt, wie bereits beschrieben ujurde.

Die 4 Bits des Zählers 80 werden auch jeweils dann durch den Mikroverarbüiter überprüft,wenn der letztere in ein "Rolle" -Unterbrechungsmaschinenprogramm nach der ersten oder der vorletzten Umdrehung der Laufrolle in jeder Gruppe von 17 Umdrehungen der Rolle eintritt. Das Rolle-Unterbrechungsmaschinenprogramm für die erste und vorletzte Umdrehung jeder Gruppe sind die Rolle-Unterbrechungsmaschinenprogramme, für welche die Inhalte der Zählerkette 72 und des Hilfszählers im RAM 62 gespeichert sind. Die Zählerkette kann unmittelbar vor dem Eintreten in diese Rolle-Unterbrechungsmaschinenprogramme übertreten. Die Zählerkette zeigt dann einen unechten Wert an. Dieser Wert wird während des ersten oder vorletzten "Rolle"-Unterbrechungsmaschinenprogrammes in jeder Gruppe innerhalb des RAM 62 gespeichert, bis das Übertreten festgestellt und der Hilfszähler erhöht wurde.

Entsprechend wird mährend des Rolle-Unterbrechungsprogrammes für die erste und vorletzte Umdrehung innerhalb jeder Gruppe der Wert der 4 Bits des Zählers 80 durch den Mikroverarbeiter mit dem Wert für das unmittelbar vorausgehende "Zeit"-Unterbrechungsprogramm verglichen. Wenn der Vergleich ein Übertreten anzeigt, d.h.einen Übergang durch den Null-Wert, so wird der Hilfszähler um eine Ziffer erhöht. Danach werden die Inhalte der Zählerkette 72 und des Hilfszählers im RAM 62 gespeichert und zugänglich gemacht bzuj. angesteuert, wie es vorher beim

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Berechnen der Länge der von der Laufrolle abgewickelten Bahn souiie der Durchschnittsgeschwindigkeit der Änderung in der Länge der pro Umdrehung der Rolle abgewickelten Bahn beschrieben wurde.

Die Wiederholungsrate der INT-Impulse liegt viel höher als die Wiederholungsrate der M1 oder M2 Impulse, die durch die Lauf- oder Stand-Rollen erzeugt werden.Der Mikroverarbeiter wird daher die letzten vier Bits der Zählerkette mit einer v/iel höheren Geschwindigkeit als der Drehgeschwindigkeit der Rolle überprüfen. Beim hier beschriebenen Ausführungsbeispiel sei angenommen, daß die Zählerkette mehr als einmal pro Umdrehung der Rolle übertreten.kann. Die Drehgeschwindigkeit der Rolle wird so angenommen, daß sie deutlich unter 10 Umdrehungen pro Sekunde liegt. Dementsprechend ermöglicht ein 10 Hz-INT-Signal die Feststellung eines Überfließ-Zustandes während jeder Umdrehung der Rolle. Natürlich kann die Frequenz des INT-Signals als Funktion der Drehgeschwindigkeit der Rolle uon 10 Hz abgeändert werden, um sicherzustellen, daß die Zählerkette nicht öfter als 1x pro Umdrehung der Rolle überfließt und daß das Überfließen stets festgestellt wird.

Im folgenden wird das Unterbrechungs-Maschinenprogramm "iRolle" beschrieben.

Der Mikroverarbeiter 54 tritt in Abhängigkeit vom Wert des gerundeten (Truncated)Wortes D0-D2, das durch die Unterbrechungsverbindungsschaltung 60 erzeugt wird, in das "Rolle"- oder "Zeit" Unterbrechungs-Maschinenprogramm ein, siehe Figur 5. Das abgerundete Wort wird umgekehrt und über die Datenschiene D0-D7 dem Mikroverarbeiter zugeführt. Falls das abgerundete Wort anzeigt, das in Abhängigkeit won den M1- oder M2-Signalen (erzeugt durch den Fühler 46 bzw. 48) das IRQ-Signal erzeugt wurde, tritt der Mikrouerarbeiter in das Rolle-Unterbrechungs-Maschinenprogramm ein, in welchem der Drehungs-Zähler erhöht wird, und der Umkreis- oder Umfangs-Zählkreis wird abgetastet und der laufende Wert der letzten vier Bits der Zählerkette

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ujird mit dem Wert der Bits während der letzten Unterbrechung werglichen, die durch das INT-Signal verursacht wurde, falls der Drehung-Zähler auf dem Wert 1 oder 16 steht.

Falls IRQ-Signal in Abhängigkeit von INT-Signal erzeugt uiird, v/eranlaßt das abgerundete Wort, daß der Mikroverarbeiter in das "Zeif-Unterbrechungsmaschinenprogramm eintritt, wobei der laufende oder Strom-Wert der letzten vier Bits der Zählerkette mit dem Wert der Bits mährend der letzten Unterbrechung werglichen wird, verursacht durch das INT-Signal. Die Quelle der Unterbrechung wird durch den Code in Tabelle 3 unten angezeigt.

Tabelle 3

Quelle M ÖT D~2

M1 0 1 1

M2 1 G 1

INT 1 1 Q

Das abgerundete Wort D0-D2 ermöglicht dem Mikroverarbeiter auch, unrichtige Impulse zu unterscheiden, die infolge einer unerwünschten Bewegung der Standrolle auf der M2-Leitung erzeugt werden können. Unechte M2 -Impulse können das Flip-Flop 1112 triggern, siehe Figur 5. Dies hat zur Folge, daß ein unechtes IRQ-Signal am offenen Kollektorausgang des Inverters 114 auftritt.

Der Mikrouerarbeiter verwendet ein Markierungsbit im Zustands-Coderegister, um das Eintreten in ein Unterbrechungs-Maschinenprogramm in Abhängigkeit von unechten Impulsen von der Standrolle zu verhindern. Wenn zum ersten Mal an das System Energie angelegt wird, so stellt der Mikroverarbeiter das Markierungsbit im Zustands-Coderegister ein. Danach tritt der Mikroverarbeiter bei eingestelltem Markierungsbit nur dann in ein Unterbrechungsprogramm ein, falls das abgerundete Wort Ü)Ö~-D~2 011 oder 110 ist, siehe Tabelle 3 oben.

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Falls das abgerundete Wort 101 ist, so wird der Verarbeiter das IRQ-Signal ignorieren und nicht in ein Unterbrechungsprogramm eintreten, falls der Bit eingestellt ist.

Falls ein Spleißen der Lauf- und Stand-Spulen bewirkt uiird, so kommt die Laufrolle zum Stehen und die Standrolle u/ird beginnen, sich abzurollen. Drehungen der neuen Abwickelrolle werden durch Impulse auf der M2-Leitung angezeigt. Das abgerundete Wort DD-D2 setzt dann den Mikrouerarbeiter in 'Stand, ein Eintreten in ein Unterbrechungsprogramm in Abhängigkeit won unechten Impulsen auf der M1-Leitung zu \/ermeiden. Dies wird durch Verschränkung des Markierungsbits im Zustandscoderegister bewerkstelligt, um das Bit zurückzustellen. Der Mikroverarbeiter tritt dann in Abhängigkeit warn IRQ -Signal lediglich dann in ein Unterbrechungsprogramm ein, wenn das DQ-D2-Wort nicht 011 ist, siehe Tabelle 3 oben.

Der Teil der Unterbrechungsverbindungsschaltung 60, der die Folge steuert, in u/elcher das IRQ - Signal und das abgerundete Wort DQ-D2 erzeugt werden, ist in Figur 6 dargestellt. Logiktorschaltungen 116 und 118 treiben ein Paar von Decodierern 120 und 122 in Abhängigkeit uon der AO-Aii-Adressenschiene, den VMA- und R/W-Signalen und dem Taktgeber $ 2 an. Die Logiktorschaltung 116 stellt die HEX-Adresse ÄTÖX fest, wobei X das "Nichtbeachten"-Symbol für die v/ier Adressenbits A0-A3 darstellt. Die Logiktorschaltung 118 betätigt die Decodierer 120 und 122, um die HEX-Ausgänge RA108, WA100, WA101 und WA102 zu erzeugen. Die Arbeitsweise des in Figur 6 dargestalLten Teiles der Unterbrechungsverbindungsschaltung ist in Tabelle 4 unten zusammengefaßt.

	A1	A2	A3	Tabelle 4
AO	0	0	1	R/W
0	0	0	0	1
0	0	0	0	0
1	1	0	0	0
0			0

Ausgang (HEX)

RA-108 WÄTÖÖ WA101 WA102

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Wenn durch den Mikroverarbeiter ein IRQ-Signal empfangen wird, so adressiert dieser die Logiktorschaltungen 116 und 118, um die Decodierer 120 und 122 zum Erzeugen des RA108-Signales zu veranlassen, siehe Figur 6. Dieses Signal setzt die 3-Zustands-Inverter 104, 106 und 108 instand, das abgerundete Wort D0-D2 zu erzeugen, siehe Figur 5. Der Mikroverarbeiter überprüft das abgerundete Wort, um zu bestimmen, ob das IRQ-Signal in Abhängigkeit von einem INT-Signal erzeugt wurde, siehe Figur 3 oben. Falls das abgerundete Wort anzeigt, daß das IRQ-Signal in Abhängigkeit vom INT-Signal nicht erzeugt murde, so überprüft der Mikrouerarbeiter das Markierungsbit im Zustandscoderegister, um zu bestimmen, ob das IRQ-Signal durch einen unechten Impuls auf M1- oder M2-Leitung erzeugt wurde.

Wenn feststeht, daß das IRQ-Signal in Abhängigkeit worn INT-Signal erzeugt wurde, tritt der Mikroverarbeiter in das "Zeit"-Unterbrechungsprogramm ein. Die letzten vier Bits der Zählerkette 72 werden dann überprüft. Falls festgestellt wird, daß das IRQ-Signal in Abhängigkeit von einem echten M1- oder M2-Impuls erzeugt wurde, so tritt der Mikroverarbeiter in das "Rolle"-Unterbrechungsprogramm ein. Der "Drehung"-Zähler wird erhöht-und die Zählerkette 72 und der "Hilfs"-Zähler werden abgetastet, falls der Drehungs-Zähler in der Stellung "1" oder "16" ist.

Vor dem Verlassen irgendeines Unterbrechungsprogrammes adressiert der Mikroverarbeiter die Logiktorschaltungen 116 und 118, um die Decodierer 120 und 122 zum Erzeugen der WA100-, WA101- oder WA102-Signale zu veranlassen, siehe Figur 6. Das WA100-Signal wird erzeugt, um das Flip-Flop 86 zu löschen, falls das IRQ-Signal in Abhängigkeit von einem M1-Impuls erzeugt wurde. Das WA101-Signal wird erzeugt, um das Flip-Flop 112 zu löschen, falls das IRQ-Signal in Abhängigkeit von einem M2-Impuls erzeugt wurde. Das WA102-Signal wird erzeugt, um das Flip-Flop 102 zu löschen, falls das IRQ-Signal in Abhängigkeit von einem INT-Impuls erzeugt wurde. Danach ist die Unterbrechungsverbindungsschaltung 60 bereit,

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das nächste IRQ-Signal zum Mikroverarbeiter zu übertragen, um das nächste Unterbrechungsprogramm auszuführen.

Im folgenden werden die Anzeigedaten erörtert.

Die Anzeige 66 luird nach jeder Berechnung der Länge der auf der Abmickelrolle verbleibenden Bahn über die Schiene A0-A15 durch den Mikrouerarbeiter adressiert. Die berechnete Länge der auf der Rolle v/erbleibenden Bahn u/ird über die Datenschiene D0-D7 an die Anzeige übertragen. Die Anzeige wandelt die Daten auf BCD-Format um, um die berechnete Länge in üblichen Dezimalwerten anzuzeigen. Für die Anzeige der BCD-Daten können übliche 7-Segment LD oder lichtemittierende Dioden verwendet werden.

Die Anzeige 66 kann auch eine getrennte Gruppe von LEDs zum Zwecke der Anzeige des Grades des von der Rolle abgewickelten Materials enthalten. Die Durchschnittsgeschwindigkeit der Änderung^ der Länge der von der Rolle abgewickelten Bahn wird für jede Gruppe von 17 Umdrehungen der Rolle auf die vorher beschriebene Art berechnet. Die Durchschnittsgeschwindigkeit der Änderung-Δ ist ein Index für die Dicke oder Qualität des Bahnmaterials. 3e dicker das Bahnmaterial, um so größer ist die Durchschnittsgeschwindigkeit der Änderung^.

Eine Gruppe von Werten für Papierqualität kann im RQM 64 gespeichert und durch die Anzeige 66 dargestellt werden, basierend auf der berechneten Durchschnittsgeschwindigkeit der Änderung^. Nach jeder Berechnung der Durchschnittsgeschwindigkeit der Änderung vergleicht der Mikroverarbeiter den berechneten Wert mit einer Gruppe von Einstellungen für obere und untere Software-Grenzen innerhalb des Programms. 3ede Einstellung von oberen und unteren Grenzen bildet einen Bereich der Dicke, die einer Qualität des Bahnmaterials zugeordnet ist. Aufgrund der Ergebnisse des Vergleiches wird aus dem ROM ein bestimmter Wert einer Papierqualität ausgelesen. Der Wert der Papierqualität wird über die Datenschiene D0-D7 an die Anzeige 66 übertragen.

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Ein Vorteil der Erfindug liegt darin, daß sie eine vollautomatische Überwachung des Pegels des Bahnmaterials auf der Abwickelrolle bewirkt. Die Erfindung ist äußerst flexibel. Die Kapazität der Hardiuare-Zählerkette kann erweitert werden, um sich den variierenden Rollengeschwindigkeiten und Codierimpulswiederholungsfrequenzen durch eine geringfügige Änderung des Programmes anzupassen. Es können ein oder mehrere Bytes des RAM benutzt werden, um die Anzahl der Zeiten zu zählen, an denen die Hardware-Zählerkette überläuft oder übertritt. Die Berechnung der durchschnittlichen Änderung der Bahnlänge und der Länge des auf der Rolle verbleibenden Materials werden rasch und genau durchgeführt. Der modulare Systemaufbau erleichtert die Installation und Reperatur ganz erheblich.

Obwohl die Erfindung in Ausdrücken einer Abwickelrolle eines Futters bzw. einer Einlage 20 und eines optischen Codierers dargestellt wurde, der durch die Ausgangswelle einer Einzelfasermaschine angetrieben wird, sollte es klar sein, daß die Erfindung auch dazu verwendet werden kann, die Länge des Mediums bzw. Materials 34 auf der Abwickelspule 30 unter Verwendung des gleichen optischen Codierers zu bestimmen. Da jedoch das Material 34 an der Einzelfasermaschine geriffelt oder gewellt wird, würde der optische Codierer die Länge der geriffelten Bahn anzeigen, während die Rolle 30 die ungeriffelte Bahn abwickelt. Die Ungleichheit zwischen den Mengen kann in einfacher Weise durch Verwendung eines Umwandlungsfaktors kompensiert werden,basierend auf dem Aufwickelverhältnis an der Einzelfasermaschine. Der Umwandlungsfakfcor kann im ROM 64 gespeichert und mit den Inhalten der Harclware-Zählerkette 72 multipliziert werden, um eine Anzeige der verbleibenden Länge der nichtgeriffelten Bahn auf der Rolle zu erzeugen.

Obwohl darüber hinaus die Erfindung in Ausdrucken einer Hardware-Zählerkette 72, allein oder in Kombination mit der Software oder dem Hilfs-Zähler beschrieben wurde, ist es klar, daß die Hardware-Zählerkette vollständig durch ein Software-Gegenstück ersetzt werden könnte. Somit könnte der RAM 62 dazu verwendet werden, die optischen Codierimpulse^u akkumulieren.

Der Teil des zu diesem Zwecke verwendeten RAM könnte periodisch Übermacht und zurückgestellt werden, wie es oben in Bezug auf die Hardware-Zählerkette beschrieben wurde. Durch den Übergang zu einem Softiuare-Zähler können die Anzahl und die Kosten der Hardware-Komponenten verringert werden. Nichts desto weniger wird bevorzugt, eine Hardware-Zählerkette oder eine Kombination von Hardware und Software zu verwenden, um die optischen Codierimpulse zu zählen,da dadurch die schnellste Systemempfindlichkeit erzeugt wird.

Obwohl weiterhin die Erfindung in Ausdrücken einer Laufrolle und einer Standrolle beschrieben wurde, ist es klar, daß die Erfindung auch in Verbindung mit irgendeiner beliebigen Abwickelrolle ausgeführt werden kann. Beispielsweise kann die Erfindung in Verbindung mit einer ersten Abwickelrolle aus Bahnmaterial und einer zweiten Rolle ausgeführt werden, die gleichzeitig mit dem Material gewickelt wird, das aus der ersten Rolle abgezogen wird.

Die vorliegende Erfindung kann in anderen speziellen Formen verwirklicht werden, ohne von der Idee oder wesentlichen Bestandteilen derselben abzuweichen; diese Idee wird insbesondere durch die Ansprüche zum Ausdruck gebracht.

Zusammenfassend bezieht sich die Erfindung auf ein Steuersystem für das Abwickeln einer Rolle. Dabei erzeugt ein optischer Codierer einen Zug von digitalen Impulsen als Funktion der Länge des Bahnmaterials, das pro Umdrehung einer Abwickelrolle abgewickelt wird. Ein Zähler zählt die Codierimpulse pro Umdrehung der Rolle. Die Zahlen der Codierimpulse werden über eine erste Gruppe von Umdrehungen der Rolle hinweg akkumuliert. Ein programmierter Mikroverarbeiter führt eine Basisberechnung 1. der durchschnittlichen Änderung der Anzahl der Impulse, die pro Umdrehung der Rolle erzeugt werden, und 2. der Länge der auf der Rolle verbleibenden Bahn nach der ersten Gruppe von Umdrehungen durch. Danach wird die Basisberechnung der Bahnlänge bei jeder Umdrehung der Rolle angepaßt. Der Zähler kann aus einer

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adressierbaren Hardmare-Zählerkette allein oder in Verbindung mit einem Lese-ZSchreib-Speicher bestehen, der die Anzahl der Zeiten zählt, an denen die Zählerkette überläuft bziu. übertritt.

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eerseite

Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Bestimmen der Länge einer Bahn, die auf einer Abuiickelrolle verbleibt, unter Erzeugung einer Kette von Digitalimpulsen, die die Länge der pro Umdrehung der Abujickelrolle abgewickelten Bahn darstellen, gekennzeichnet durch:

-das Akkumulieren aufeinander folgender Zählujerte der Impulse über eins bestimmte Anzahl von Umdrehungen der Abuiickelrolle (16) hinweg,

-das Berechnen der durchschnittlichen Änderung der Zählujerte der pro Umdrehung der Abwickelrolle erzeugten Impulse über eine bestimmte Anzahl uon Umdrehungen der flibwickelrolle hinweg, und

-das Berechnen der Länge der nach jeder Umdrehung auf der Abujickelrolle (16) verbleibenden Bahn auf der Basis der berechneten durchschnittlichen Änderung der akkumulierten Zählwerte.

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Deutsche Bank München, Kto.-Nr. 82/08050 (BLZ 70070010)

Postscheck München Nr. 163397-802
2. V/erfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Anzeige, ob die berechnete Länge der Bahn (20) unter einer vorgewählten Länge ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

beim Erzeugen eines Zuges von Digitalimpulsen die Länge der pro Umdrehung der Abuiickelrolle (16) abgewickelten Bahn (20) gemessen wird,

-beim Akkumulieren die Messungen der Bahnlänge über eine bestimmte Anzahl won Umdrehungen der Abwickelrolle summiert werden,

-beim Berechnen der durchschnittlichen Änderung die durchschnittliche Änderung der Messungen der Bahnlänge pro Umdrehung der Abwickelrolle über eine bestimmte Anzahl uon Umdrehungen der Abwickelrolle berechnet wird,

-beim Berechnen der Länge der Bahn die auf der Rolle nach jeder Umdrehung verbleibende Länge der Bahn auf der Basis der durchschnittlichen Änderung und der summierten Messungen berechnet wird, und

-ein Arbeitsmechanismus als Funktion der Berechnung der Länge der auf der Abwickelrolle verbleibenden Bahn betätigt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Betätigen des Betätigungsmechanismus eine Anzeige erfolgt, ob die berechnete Länge der Bahn (2ü) geringer als eine vorgewählte Länge ist.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsmechanismus ein Spleißmechanismus (22) ist, der eine Spleißfolge einleitet, in der eine laufende Bahn (20) in eine fertige Bahn aufgespleißt wird, wenn der Mechanismus betätigt wird.

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6. Apparat zum Bestimmen der Länge einer Bahn, die auf einer Abuiickelrolle verbleibt, nach Anspruch 1 bis 5, mit einer

° ersten Einrichtung zum Erzeugen eines Zuges digitaler Impulse, welche die Längs der pro Umdrehung der Abiuickelrolle abgewickelten Bahn darstellen, gekennzeichnet durch:

- eine zweite Einrichtung, die mit der ersten Einrichtung arbeitsmäßig verbunden ist, um aufeinander folgende Zähliuerte dieser Impulse über eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen der Abwickelrolle (16) hinweg zu akkumulieren,

- eine dritta Einrichtung, die arbeitsmäßig mit der zweiten Einrichtung ιerbunden ist, um die durchschnittliche Änderung der Zähliuerte der Impulse zu berechnen, die pro Umdrehung der Abwickele!^ über eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen der Abwickelrolle hinweg erzeugt werden, und um die Länge der nach jeder Umdrehung auf der Abwickelrolle verbleibenden Bahn auf der Basis der berechneten durchschnittlichen Änderung und der akkumulierten Zählwerte zu berechnen.
7. Apparat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung eine adressierbare Hardware-Zählerkette (72) enthält.
8. Apparat nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Einrichtung einen programmierten Mikroverarbeiter (54) enthält.
9. Apparat nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Einrichtung eine Einrichtung (66) zum Anzeigen des Überschreitens der Zählerkette (72) und einen Lese-/Schreib-Speicher zum Zählen der Anzahl der Zeiten des Überschreitens der Zählerkette enthält.

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10. Apparat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroverarbeiter (54) eine Einrichtung für die Anzeige enthält, ob die berechnete Länge der Bahn (20) geringer als eine vorgewählte Länge ist.
11. Apparat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

-die erste Einrichtung eine Einrichtung zum Messen der Länge der pro Umdrehung der Abujickelrolle (16) abgewickelten Bahn (20) enthält,

-daß die zweite Einrichtung eine mit der ersten Einrichtung arbeitsmäßig verbundene Einrichtung zum Summieren der Messungen der Bahnlänge über eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen der Abwickelrolle enthält,

-daß die dritte Einrichtung eine mit der zweiten Einrichtung arbeitsmäßig verbundene Einrichtung zum Berechnen dar durchschnittlichen Änderung der Messungen der Bahnlänge pro Umdrehung der Abwickelrolle über eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen der Rolle und zum Berechnen der Länge der auf der Rolle nach jeder Umdrehung verbleibenden Länge der Bahn auf der Basis der berechneten durchschnittlichen Änderung und der summierten Messungen enthält, und

-eine mit der dritten Einrichtung arbeitsmäßig verbundene vierte Einrichtung zum Betätigen eines Mechanismus vorgesehen isto
12. Apparat nach Anspruch 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß

-die zweite Einrichtung einen Codierer (50) enthält, der arbeitsmäßig mit der laufenden Bahn (20) verbunden ist, um einen Zug von digitalen Impulsen zu erzeugen, welche die Länge der pro Umdrehung der laufenden Rolle (16) abgewickelten Bahn darstellen, und ein Zähler (52) mit dem Codierer arbeitsmäßig verbunden ist, um aufeinander folgende Anzahlen der Codierimpulse über eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen der laufenden Rolle zu akkumulieren,

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-die dritte Einrichtung einen programmierten Mikroverarbeiter (54) enthält, der arbeitsmäßig mit dem Zähler (52) verbunden ist,um die durchschnittliche Änderung der Anzahl der Codierimpulse zu berechnen, die pro Umdrehung der laufenden Rolle (16) über eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen der Rolle erzeugt werden, und um die Länge der auf der Rolle nach jeder Umdrehung derselben verbleibenden Länge der Bahn auf der Basis der berechneten durchschnittlichen Änderung und der akkumulierten Anzahl zu berechnen, und

-eine mit dem Mikroverarbeiter arbeitsmäßig verbundene Einrichtung vorgesehen ist, um den Spleißapparat (22) zu einer Spleißfolge zu veranlassen, in u/elcher eine laufende Bahn in eine fertige Bahn gespleißt ujird.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler eine einstellbare Zählerkette (72) enthält, die mit dem Codierer (5ü) verbunden ist, und der Mikroverarbeiter (54) einen Speicher mit beliebigem Zugang oder RAM (62) enthält, um die Anzahl der Zeiten zu zählen, uielche die Zählerkette überschreitet.

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