DE2255371A1

DE2255371A1 - Automatischer artikelspeicher

Info

Publication number: DE2255371A1
Application number: DE2255371A
Authority: DE
Inventors: Laurence Ronald Beach; Bjarne Junge; Henry Jerome Zentgraf
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1971-11-15
Filing date: 1972-11-11
Publication date: 1973-05-30
Also published as: DE2255371B2; JPS5244114B2; FR2160383A1; US3831197A; BE791351A; GB1402334A; JPS4862182A; FR2160383B1; CA978103A; DE2255371C3; IT969980B

Description

Aktenzeichen der Anmelderin: BO 971 007

Automatischer Artikelspeicher

Die vorliegende Erfindung betrifft einen automatischen Artikelspeicher zur Speicherung und Wiedergewinnung von Artikeln, besonders von Artikeln, die Datendarstellungen enthalten wie Magnetbänder.

Bisher bekanntgewordene Artikelspeicher. (z.B. US-Patent 3 613 916) arbeiten mit einem X-Y-Wagen, der sich auf einer zwischen zwei einander gegenüberliegenden X- und Y-Speichergruppen horizontal angeordneten Spur bewegt. Mehrere Speicherräume können durch Zugriff soff nungen neu beschickt werden, die durch die Anordnung hindurch zu einer Bandantriebsexnheit verlaufen. Das Gerät kann von einem Programm gesteuert werden und der Wagen Autos oder liandkassetten in jedem der Speicherräume abholen und speichern una die Kassetten mit jeder von zwei Bandantriebseinheiten austauschen.

Derartige Bibliotheken zeigen viele Merkmale eines speziellen Artikelspeichers. Die physikalische Wiedergewinnung, der dokumententrächtigen Kassette^ erfolgt genauso wie bei einem allgemeinen Artikelspeicher, d.h., wie bei.einer spezialisierten Form von Viarenautomaten. Solche Systeme enthalten eine Einstellabfühlung und -steuerung zur Einstellung eines Wagens vor einem Speicherraum. Die Zugriffseinrichtung auf dem '.Jagen kann sich von einem Artikelspeicher zum andern wesentlich ändern, das.allgemeine

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Prinzip bleibt jedoch dasselbe. Die Leistungsanforderungen ändern sich ebenfalls von einen Artikelspeichersystem zum anderen. Dabei fordern Speichersysteme, die mit datenträchtigen Dokumenten arbeiten, grundsätzlich eine wesentlich kürzere Zugriffszeit als andere Speichersysteme. Dieser Umstand ist darauf zurückzuführen, daß eine solche Dokumentenbibliothek mit automatischen Datenverarbeitungsgeräten verbunden ist. Während bekannte Speichersysteme dieser Art einen gewissen Leistungsgrad auch für datenträchtige Dokumente aufweisen, bringen die Fortschritte in der Datenverarbeitung seit der Entwicklung der genannten Speichersysteme doch größere Leistungsanforderungen mit sich. Zu diesen Forderungen gehört unter anderem die Forderung, ein Dokument einem Datenverarbeitungsgerät in einer Gruppe von mehreren derartigen Geräten entweder elektronisch oder physikalisch zur Verfügung zu stellen.

Bei der Leistungsverbesserung ist ein wichtiger Gesichtspunkt das Positionsabfühl-- und Steuersystem für den Zugriffsmechanisraus. Zahlreiche Fortschritte im Servomechanismus einer Motorsteuerung dienen der Leistungsverstärkung zahlreicher Artikelspeichersysteme. Das Positionsabfühl- und Steuersystem, welches z.B. in der US-Patentschrift Nr. 3 584 284 beschrieben wird, befaßt sich mit einem x-Y-Positionssystem, welches eine für ein Dokumenten-Wiedergewinnungssystem geeignete hohe Leistung aufweist. Trotzdem ist eine weitere Leistungsverbesserung auch eines solchen Systems erwünscht.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher ein verbessertes Gerät, insbesondere für eine Dokumentenbibliothek in Form eines Artikelspeichersystems, welches besonders für die Speicherung und Wiedergewinnung von Artikeln ausgelegt ist und die Übertragung von Artikeln ermöglicht, während gleichzeitig die Gesamtleistung bei der Wiedergewinnung und Speicherung besagter Artikel erhöht wird.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Zugriffssystem

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für eine X-Y-Anordnung von Speicherräumen, eine Laufbahn entlang dieser Anordnung, mehrere auf dieser Bahn zur wahlweisen Adressierung der Speieherräume bewegliche Zugriffseinrichtungen, die bei gleichzeitigem Betrieb beide eine zentral in der Anordnung vorgesehene Anzahl von Speicherräumen zur Errichtung einer Übergangs spei eher ζ one in der Zugriffseinrichtung erreichen können, so daß irr einer Stationseinrichtung innerhalb dieser Übergangszone Artikel manuell eingegeben und entfernt werden können, Einrichtungen zum Austausch von Artikeln zwischen den Zugriffseinrichtungen und Vorrichtungen zur Verhinderung einer gegenseitigen Störung der Zugriffseinrichtungen sowie eine auf eine der genannten Zugriffseinrichtungen ansprechende programmierte Steuereinrichtung in der Übergangszone, mit welcher die jeweils andere Zugriffseinrichtung am Eintritt in diese Übergangszone gehindert und damit eine gegenseitige Störung vermieden wird. .

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden anschließend näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 · in einem vereinfachten Blockdiagramm eine Übergangs zonensteuer gerät für ein Bibliotheksystem,

Fig. 3 , in einem vereinfachten Diagramm eine zweite Version des in Fig. 1 und 2 gezeigten Gerätes,

Fig. 4 in einem vereinfachten Diagramm eine kreisförmige X-Y-Anordnung eines Bibliotheksystems,

Fig. 5 in einem vereinfachten Diagramm die Draufsicht

auf eine Bibliothek mit drei unabhängigen Zugriff seinrichtungen mit Austauschvorrichtung, worin jede der Zugriffseinrichtungen alle drei Positionen der Bibliothek bedienen kann,

Fig. 6 in einem Diagramm eine durch Schwerkraft be

tätigte Artikelaustauscheinheit,

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Fig. 7, 8 u. 9 in Diagrammen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und ein hierarchisches Paar von Dokumentenbibliotheken,

Fig. 10 in einem vereinfachten Diagramm ein Dokumenten-

bibliotheksystem, in welchem einander gegenüberliegende Speicherraumanordnungen benutzt werden,

Fig. 11 in einem vereinfachten Diagramm ein Artikel-Austauschsystem zwischen zwei benachbarten Zugriffseinrichtungen,

Fig. 12 in einem Diagramm eine in Zonen unterteilte

Bibliothek und die Bewegungen der drei Zugriffseinrichtungen über neun Zeitabschnitte,

Fig. 13 in einem vereinfachten Ablaufdiagramm ein Programm zur Wiedergewinnung von Daten aus einer Bibliothek und

Fig. 14 in einem Diagramm die Wiedergewinnung einer

Kassette aus einem Speicherraum oder einer Speicherstation.

Physikalisch gesteuerte übergangszonung

In den Fign. 1· und 2 ist die rechteckige Anordnung 10 mehrerer Speicherräume gezeigt, wie sie in der Patentschrift Nr. 2 941 beschrieben ist. Diese Gruppe hat X-Adressen 000 auf der linken Seite, bis 999 auf der äußersten rechten Seite. Außerdem sind für die Vertikale Y-Adressen vorgesehen, aber nicht gezeigt. Der Einfachheit halber v/ird nur die Adressierung in X-Richtung im einzelnen beschrieben. Die Gruppe 10 ist an der Seite 12 offen und gestattet Zugriff zu jedem ihrem Speicherräume, um Artikel oder Artikel enthaltende Kassetten zu speichern und wieder zu

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entnehmen. Zugriff zu den Speicherräumen hat man wahlweise über zwei X-Y-Wagen 13 und 14, die auf einer gemeinsamen Laufbahn oder .Schiene beweglich sind, welche in der gleichen Richtung verläuft wie die Gruppe 10. Durch entsprechende Steuerung kann entweder der Wagen 13 oder der Wagen 14 zu jedem Speicherraum Zugriff nehmen; der Wagen 13 (Fig. 1) greift jedoch primär zu den Speicherräumen mit den X-Adressen 000 bis 499, während der Wagen 14 primär zu den Speicherräumen mit den X-Adressen 500 bis 999 zugreift. Wenn einer der Wagen ausfällt, kann er in den beiden an den gegenüberliegenden Enden der Laufbahn 11 vorgesehenen Parkbereichen 15 und 17 abgestellt werden. Der Wagen 13 kann im Bereich 15 geparkt werden, wie durch die gestrichelte Linie 16· gezeigt ist, der Wagen 14 im. Bereich 17, damit der Wagen 13 in diesem Fall die Speicherräume mit den X-Ädressen bis 999 bedienen kann.

In einem Dokurnentenverarbeitungssystem, das zu einem automatischen Datenverarbeitungsgerät gehört, erleichtert die Übergangszone 13 den Austausch von Dokumente enthaltenden Kassetten, zwischen den Räumen, zu denen die Wagen 13 und 14 Zugriff haben. Die X-Adressen 450 bis 549 sind z.B. als Übergangszone 18 definiert. Während der Wagen 13 primär Zugriff zu den Speicherräumen nimmt, die durch die X-Adressen 450 bis 499 definiert sind, kann der Wagen 14 zu diesen Räumen auch Zugriff nehmen,'wenn der Wagen 13 nicht innerhalb der Zone 18 steht. Auf ähnliche Weise kann der Wagen 13 zu den durch' die X-Adressen 500 bis 549 bezeichneten Spei eher räumen unter der Voraussetzung Zugriff nehmen, daß der Wagen 14 diese nicht gleichzeitig adressiert.

Jeder Wagen 13 und 14 verfügt über ein Aufzugsystem 21,um mehrere Räume in mehreren horizontalen Zeilen solcher Speicher·- räume bedienen zu können. Ein derartiger Aufzugsmechanismus.kann so ausgelegt sein, wie er in dem oben erwähnten Patent beschrieben ist. Die Aufzüge 21 stehen am besten so vor den Wagen, daß beide Wagen Räume in den entsprechenden Teilen der übergangszone 18 gleichzeitig bedienen können. Wegen der physikalischen

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Einschränkungen für kleine Artikel dürfen die Wagen 13 und 14 jedoch nicht gleichzeitig Zugriff nehmen zu den X-Adressen 499 und 500.

Im Zusammenhang mit Fig. 2 wird die Steuerung der Wagen 13 und 14 unter Berücksichtigung der Übergangszone 18 genauer beschrieben. Flexible Kabel 26 und 27 verbinden die Wagen 13 und 14 mit der Positionssteuerung 25. Die Steuereinheit 44 liefert Bewegungskommandos an die Positionssteuerung 25 für jeden Wagen und Aufzug. Die Positionssteuerung 25 liefert zu jedem Bewegungskommando gehörende Adreßsignale an die 3egrenzungssteuerung 29. Sobald die Begrenzungssteuerung Adressen in der Zone 18 feststellt, betätigt sie die Motoren 36 oder 38 zur Bewegung der Wagensperren 37 und 39, um die Wagen 13 oder 14 am überschreiten der Mittellinie 499-500 zu hindern. Außerdem hat die Steuereinheit 44 programmierte Begrenzungseinrichtungen zur Begrenzung des Wagenlaufs. Mechanische Sperren sind ein Sicherheitsmerkmal, um die Wagen 13 und 14 an der Kollision in dem Fall zu hindern, in welchem die programmierte Steuerung die Bewegungen nicht richtig befiehlt.

Das System stellt außerdem die Anwesenheit des Wagens 13 oder 14 in der Zone 18 fest. Abfühlschalter 31 und 32 sind direkt neben der Laufbahn 11 angeordnet und liefern das Bezugspotential-Erdpotential an die Warnschaltung 28, sobald ein Wagen innerhalb der Übergangszone 18 steht. Wenn der Wagen 13 in der Übergangszone 18 steht, schließt der herabhängende Arm 33 den Abfühlschalter 31. Erdpotential wird dann über die Warnschaltung 28 geführt und erzeugt einen entsprechenden Programmschwellenwert in der Positionssteuerung 25. In ähnlicher Weise schließt der Wagen 14 mit einem herabhängenden Arm 34 den Schalter 32. Wenn der Schalter 31 geschlossen ist, weist die Positionssteuerung 25 die Begrenzungssteuerung 29 an, den Motor 36 zu betätigen, um die mechanische Sperre 37 in Sperrstellung für den Wagen 14 zu bringen. In dieser Situation verhindert ein vom Wagen 14 herabhängender nicht dargestellter Arm einen Eintritt des Wagens in

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diesen Teil der Übergangszone 18 von der Adresse 500 bis 450. Wenn der Schalter 32 geschlossen ist, betätigt die Begrenzungssteuerung 29 den Motor 3.8 in ähnlicher Weise und .die mechanische Sperre 39 wird in Sperrstellung für'den Wagen 13 bewegt. Dadurch wird dieser daran gehindert, Zugriff zu einem zu den X-Adressen 499 bis 549 gehörenden Speicherraum zu nehmen.

Die Parkfühlschalter 41 bzw. 42 teilen der Positionssteuerung 25 außerdem mit, daß die Sperren 37 und 39 nicht zu betätigen sind. Wenn der Wagen 13 z.B. im Bereich 15 geparkt ist, schließt er den Schalter 42. Die Positxonssteuerung 25 reagiert darauf, indem sie die Sperren 37-und 39 nicht bewegt. Dadurch kann der Wagen 14 freien Zugriff zu allen Speicherräumen innerhalb der Anordnung 10 nehmen und umgekehrt.

Wenn die Warnschaltung 28 feststellt, daß beide Schalter 31 und 32 geschlossen sind, liefert sie ein Alarmsignal an die Positxonssteuerung 25. Diese reagiert auf das Warnsignal durch sofortige Abfühl der relativen Geschwindigkeiten und Bewegungsrichtungen der Wagen 13 und 14 nach den über die Kabel 26 und 27 gelieferten Signalen. Wenn die Geschwindigkeiten hoch sind und es so scheint, als ob die Wagen 13 und 14 kollidieren würden, kehrt die Positxonssteuerung 25 die Bewegungsrichtung der Wagen 13 und 14 sofort um, um die Kollosion zu vermeiden.' Dabei handelt es sich um ein Notverfahren, welches vorzugsweise innerhalb der Positxonssteuerung 25 oder der Steuereinheit 44 abgewickelt, wird.

Fig. 3 zeigt ein anderes oder zusätzliches physikalisches Sperrsystem. Die Sperren werden wahlweise so gesetzt, daß sie die Wagen entsprechend an den X-Adressen 450 und 549 stoppen. Die Begrenzungssteuerung 29 betätigt den Positionsmotor 46 zur Drehung der mechanischen Sperre 45 in eine von drei Stellungen. In der ersten in ausgezogenen Linien dargestellten Stellung hindert die auf der rechten Seite-hochstehende Sperre 47 entweder den Wagen 13 oder den Wagen 14 am Passieren der X-Adresse 549. Diese Position gestattet dem Wagen 13 einen Zugriff zu

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allen Speieherräumen innerhalb der Übergangszone 18, während der Wagen 14 daran gehindert wird. Wenn die Sperre 45 als Zusatzsperre zu den in Fig. 2 gezeigten Sperren 37 und 39 verwendet wird, ermöglicht sie dem Wagen 13 einen Zugriff zu den zu den Adressen 500 bis 549 gehörenden Speicherräumen. Bei Verwendung als Zusatzsperre befindet sich die Sperre 45 normalerweise in Horizontalstellung und gestattet einen Überlauf beider Wagen und 14, wobei die Sperren 37 und 39 Kollisionen verhindern.

Wenn der Wagen 14 andererseits Zugriff zu einem Speicherraum innerhalb der Zonen 450 bis 499 haben soll, wird die Sperre in die gestrichelt dargestellte Position 49 bewegt, wo die links hochstehende Sperre 50 den Wagen 13 am Passieren der Adresse hindert, während gleichzeitig der Wagen 14 Speicherräume im linken Teil der Übergangszone 18 adressieren kann. Wenn einer der Schalter 41 oder 42 in den entsprechenden Parkzonen 15 und 17 geschlossen ist, wird dadurch die BegrenzungsSteuerung 29 gezwungen, die Sperre 45 in Horizontalstellung zu bringen.

Kreisförmiger X-Y-Speicher

Die vorliegende Erfindung berücksichtigt auch verschiedene Anordnungen von Speichergruppen, von denen eine weitere in vereinfachter Form in Fig. 4 gezeigt ist und in v/elcher sich die erwähnte Kassette genauso verwenden läßt wie in der in Fig. l gezeigten linearen Konfiguration. Die kreisförmige Anordnung von Speicherräumen 55 mit geöffneter Innenseite 56 weist eine gemeinsame axial verlaufende Schiene oder Laufbahn 57 auf. Zwei X-Y-Wagen 58 und 59 sind in Achsenrichtung (X) und in Drehrichtung (Y) beweglich auf der Schiene 57 gelagert und nehmen wahlweise Zugriff zu den Speicherräumen in der Gruppe 55. Die Übergangszone 60 kann in der Achsenmitte der Gruppe 55 festgelegt werden. Der Wagen 58 hat Zugriff zur oberen Hälfte der Speicherräume und ist operativ mit zwei Artikel- oder Dokumentenverarbeitungsstationen 62 und 63 verbunden. In entsprechender Weise nimmt der Wagen 59 Zugriff zu den Speicherräumen in der unteren

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Hälfte der Gruppe 55 und ist operativ mit zwei Verarbeitungsstationen 64 und 65 verbunden. Die Wagen 58 und 59 werden operativ durch die Steuerung 68 über nicht dargestellte flexible Kabel gesteuert. Abfühlvorrichtungen 69 und 70 in der Übergangsζone 60 arbeiten genauso wie die in Fig. 1 gezeigten Schalter 31 und 32. Die Vorrichtungen 69 und 70 haben entweder optische oder mechanische nicht dargestellte Fühler, die sich durch die Gruppe 55 erstrecken. Ein neben der Bahn 57 liegender Lichtstrahl· wird durch die Wagen unterbrochen, wenn sie sich in der Zone 60 befinden. Die axialen Bewegungen der Wagen 58 und 59 können entsprechend der Beschreibung der Fign» 1 bis 3 mechanisch oder gemäß späterer Beschreibung durch Programmsteuerung eingeschränkt werden.

Operation und Steuerung der Wagen 58 und 59 folgen in der kreisförmigen Anordnung 55 oder in der linearen Anordnung denselben Prinzipien. Adreßbegrenzung, Zonung und dynamische Steuerung solcher Bibliotheksanordnungen können durch Verwendung der programmierbaren Steuerungen 68 dieselben sein. Die Vorteile der kreisförmigen Anordnung 55 sind Raumbegrenzungen und die Möglichkeit, eine große Anzahl von Verarbeitungsstationen für eine gegebene Anzahl von Speicherräumen.anordnen zu können. Die Verar- · beitungsstationen 62 bis 65 brauchen keine Vakuumsäulen zu sein, sondern können auch aus Kartenlesern für Kartendokumente, Magnetbandeinheiten, Streifenleser für flexible Dokumentenstreifen, Empfangsstationen zur Ermöglichung manueller Operationen und dgl. sein. '

Durch geeignete Austauschvorrichtungen kann eine der Verarbeitungsstationen dokumententrächtige Artikel mit einer größeren Büchereianordnung austauschen, wie sie in den Fign. 1 bis 3 gezeigt ist und später im Zusammenhang"mit der Anordnung mehrerer Büchereien beschrieben wird.

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- 10 Rechteckgruppen mit drei Wagen

Für eine gegebene Laufbahn können mehr als zwei Zugriffseinrichtungen oder Wagen vorgesehen werden. In dem in Fig. 5 gezeigten Beispiel werden die drei Speichergruppen 75, 76 und 77 entsprechend durch drei auf einer gemeinsamen Laufbahn 78 angeordnete Zugriffseinrichtungen Xl, X2 und X3 bedient. Die entsprechenden Zugriffseinrichtungen bedienen normalerweise nur eine dieser drei Gruppen, wobei die Kassettenübertragung zwischen den Gruppen durch automatisch gesteuerte Vollduplexdruckluftsysteme 80, und 82 erfolgt, die als zwischen den Gruppen verlaufende Rohre dargestellt sind. Die Konstruktion derartiger Druckluftsysteme ist hinreichend bekannt. Die Ausrichtung der Artikel relativ zur Speichergruppe soll bei Übertragungen beibehalten werden.

Um einen Artikel von der Gruppe 75 in die Gruppe 77 zu Übertragen, setzt Xl einen abgeholten Artikel in. den linken Endteil des Systems 82, dieses überträgt den Artikel automatisch in die Gruppe 77 und X3 holt den Artikel dann und speichert ihn entweder in einem Speicherraum zur späteren Benutzung oder liefert ihn an eine Bearbeitungsstation. Übertragungen zwischen den Gruppen 75 bis 77 erfolgen nach ähnlichem Verfahren. Ein programmierbares Steuergerät steuert den Luftstrom in solchen Druckluft-Verteilersystemen, um den Artikel zwischen den verschiedenen Gruppen vollautomatisch zu übertragen. Die Zugriffseinrichtungen Xl, X2 und X3 haben außerdem Parkbereiche 85 am linken äußeren Ende der Laufbahn, bei 86 zwischen den Gruppen 75 und 76 und bei 87 zwischen den Gruppen 76 und 77 sowie bei 88 am rechten äußeren Ende der Bahn. Die Zugriffseinrichtung X2 kann z.B. entweder bei 86 oder 87 abhängig von den Datenwiedergewinnungs- und Speicheraktivitäten der Gruppen 75 und 77 geparkt werden. Auf diese Weise können Xl oder X3 Zugriff nehmen zur Gruppe 76, sobald X2 nicht in Betrieb ist. Die Parkbereiche 85 und 88 sind groß genug, um zwei Zugriffseinrichtungen so aufzunehmen, daß die Endzugriffseinrichtungen Xl oder X3 jeden Speicherraum in den drei Gruppen adressieren können. Außerdem kann ein Reserve-

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Zugriff siuechanismus in einer der beiden Endparkzonen geparkt werden. ' ■

Durch Schwerkraft betätigter Artikelaustausch

Artikel oder Kassetten können zv/ischen unabhängig voneinander arbeitenden Zugriffseinrichtungen außer durch das in Fig. 5 gezeigte Druckluftsystem auch durch Schwerkraft ausgetauscht werden. Ein solcher Kassettenaustausch kann entweder innerhalb einer kontinuierlichen Gruppe oder zwischen zwei physikalisch benachbarten separaten Gruppen mit einer gemeinsamen Laufbahn erfolgen. Nach Darstellung in Fig. 6 tauschen zwei Kassettenübertragungsrohre 9O bzw. 92 die Kassetten von rechts nach links und von links nach rechts. Die gestrichelte Linie 93 bezeichnet die Grenze zwischen zwei benachbarten Zugriffseinrichtungen (nicht dargestellt). Zum Austausch einer Kassette legt die für den rechten Teil zuständige,. Zugriffseinrichtung eine Kassette in das obere Ende des Rohres 90 bei 94. Sobald die Zugriffseinrichtung die Kassette freigibt, rutscht sie nach unten zum Empfangsende 95..Die nicht dargestellte linke Zugriffseinrichtung nimmt die Kassette aus der Empfangsstation 95 und speichert sie in einem. Speicherrraum des linken Teiles oder überträgt sie in eine Verarbeitungsstation. .

Kassetten können der Reihe nach in das Rohr 90 gelegt werden, so kann z.B. der rechte Zugriffsmechanismus eine Reihe von Kassetten speichern, die in einer Zugriffsschlange im Rohr 90 liegen.

Um eine Kassette von links nach rechts zu übertragen, liegt auf dieselbe Weise der linke Zugriffsmechanismus eine Kassette in die Empfangsöffnung 96 des Rohres 92. Die eingelegte Kassette rutscht im Rohr 92 nach unten zum Ausgang 97, woraufhin sie voimrechten Zugriffsmechanismus ergriffen werden kann. Die Rohre 90^: und 92 können in mehrere Speicherräume eingepaßt werden, die durch das Gittermuster 98 wiedergegeben sind. Bei einer solchen Lage können die Rohre 90 und 92 sich über die Übergangszone

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hinaus erstrecken, die durch mehrere parallele gestrichelte Linien 100 abgegrenzt ist. Der Zugriff zu den Speicherräumen innerhalb der Übergangszone erfolgt entweder nach dem in den Fign. bis 3 gezeigten Prinzip oder durch Programmsteuerung und Begrenzung. Die Rohre 90 und 92 erleichtern dann die Übertragung zwischen den Zugriffseinrichtungen, ohne daß die Operation innerhalb der Übergangszone 100 verriegelt werden muß. Die Röhre können natürlich innerhalb der Übergangszone in den dargestellten Speicherräumen 98 liegen und durch die beiden Zugriffseinrichtungen wie reguläre Speicherräume adressiert werden, wobei der ganze Datenaustausch durch die Rohre 90 und 92 erfolgt, um die Schlangen- und Programmsteuerung des Dokumentenaustausches zu erleichtern.

In einem Bibliothekssystem mit mehreren Zugriffen kann z.B. jede unabhängige Zugriffseinrichtung einer bestimmten Anzahl von Datensätzen zugeordnet werden, um einem ebenfalls zugeordneten unabhängig arbeitenden Datenverarbeitungssystem diese Datensätze zu liefern. Wegen der unterschiedlichen Arbeitsbelastung und Verarbeitungsanforderungen kann es notwendig werden, einen Datensatz von einer Zugriffseinrichtung und somit einer Datenverarbeitungsanlage zu einer anderen zu übertragen. Beim Austausch solcher Datensätze kann die Schlangenbildung aller auszutauschenden Kassetten in einem der Rohre 90 oder 92 auf die Weise erwünscht sein, daß die Zugriffseinrichtung alle Kassetten in einem Satz von Bewegungen in einer Reihenfolge bringt, um Programmprobleme in der zugehörigen Datenverarbeitungsanlage so klein wie möglich zu halten. Mit anderen Worten, diese Schlangenbildung vereinfacht die Programmforderungen, um den Wirkungsgrad eines ganzen Datenverarbeitungssystems oder eines eine komplexe automatische Bibliothek enthaltenden Systems zu erhöhen.

Ausführungsbeispiel einer Bibliothek mit mehreren Zugriffseinrichtungen

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fign.

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7, 8 und 9 dargestellt. In dem gezeigten System lassen sich alle bisher beschriebenen Vorrichtungen zur Betätigung mehrerer Zu-. griffseinrichtungen benutzen. Die Gruppe 10 aus X-Y-Speicher- *» räumen besteht aus mehreren Untergruppen, von denen jede einzeln in einer Vielzahl von elektronischen Räumen 75 angeordnet ist. Eine einzelne Spur 11 erstreckt sich in derselben Richtung wie diese elektronischen Räume.· In der Mitte der Bibliothek belegt die manuelle Eingabestation 76 einen solchen Raum. Die Gruppe 10 erstreckt sich über die manuelle Eingabestation 76 hinaus., wobei mehrere Eingabeöffnungen 77 durch ,die Gruppe 10 verlaufen, um den Austausch von Kassetten zwischen den Speicherräumen und einer manuell betätigten Bibliothek zu anderen Stellen zu ermöglichen. Eine solche manuelle Eingabe kann von einem Magazin mit mehreren dokumententrächtigen Kassetten erfolgen. Es können. z»B. acht derartige Kassetten in einem Magazin so angeordnet werden, daß die Schwerkraft die Kassetten in einen Ausgabeteil der Magazine befördert. An der manuellen Eingabestation kann mit geeigneten Verriegelungen sichergestellt werden, daß ein einmal in die Maschine eingegebenes Magazin ohne ein von einem steuernden Datenverarbeitungssystem empfangenes elektronisches Signal nicht wieder herausgenommen werden kann. Die Magazine können auch aus Sicherheitsgründen so verriegelt werden, daß die Bedienungskraft der Bibliothek keinen Zugriff zu den einzelnen Kassetten hat und die manuelle Eingabestation das Magazin zum Herausnehmen der enthaltenen Kassetten und zum Einsetzen in eine Bibliothek entriegelt. Es können auch-andere Formen von Magazinen verwendet werden.

In zahlreichen Datenverarbeitungszentren schützt eine Hauptdatenbankbibliothek mit einem Bibliothekar die Datenbasis des Verarbeitungzentrums . Wenn Bandspulen oder andere Dokumente für Maschxnenoperatxonen in die Maschine übertragen werden, empfängt eine Bedienungskraft das Dokument vom Bibliothekar und setzt es in die Maschine ein. Durch Verwendung von Magazinen verschiedener Typen mnd Verriegelungen hat in diesem Fall keine Bedienungskraft direkten Zugriff zu in der Datenbasis eines gegebenen Datenver-

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arbeitungsZentrums enthaltenen Daten. Das automatische Dokumenten-Wiedergewinnungssystem ermöglicht so eine Datensicherung in dieser Hinsicht. Einzelne Kassetten können natürlich in.die manuelle Eingabestation eingegeben und das System voll ausgenutzt werden.

Das gezeigte Bibliotheksystem verfügt über zahlreiche Artikel-Verarbeitungsstationen, wie z.B. die in ihrer Konstruktion hinreichend bekannten Magnetbandeinheiten 110. Das Druckluftverteilungssystem 78 verläuft entsprechend zwischen der offenen Seite 12 der Gruppe 10 unmittelbar neben jedem der Magnetbandgeräte zu einem Kassettenmechanismus 79 in jeder Artikel-Verarbeitungsstation 110. Jedes Druckluft-Verteilungssystem 78 enthält ein Eingangsrohr zur übertragung von Kassetten von der Gruppe 10 zum Kassettenraechanismus 79 und ein Ausgangsrohr zur Übertragung von Kassetten vom Mechanismus 79 zur Gruppe 10. Die Endstationen dieses Druckluftverteilungssystems an der Gruppe haben dieselbe Konfiguration wie die Speicherräume. Passende Anschläge sind vorgesehen, um die Kassetten federnd genau ausgerichtet in jedem Speicherraum und den Endstationen der Gruppe zu halten.

Mehrfachzugriffsoperationen

Zu einer das in den Fign. 7, 8 und 9 gezeigte Ausführungsbeispiel benutzenden typischen Operation gehört ein größerer Satz von beispielsweise IO 000 in der Gruppe 10 gespeicherten Kassetten. Ausgewählte Speicherräume werden leergelassen zum Empfang weiterer Kassetten, die über die manuelle Eingabestation 76 eingesetzt werden. Die in den Fign. 1, 2 und 3 gezeigte Positionssteuerung 25 befindet sich im Elektronikmodul HOE. Die Steuereinheit 44 ist programmierbar. Ein Steuerrechner 112 liefert Bewegungskommandos an die Steuereinheit CU 44. Entweder gibt der Steuerrechner 112 oder die CU 44 der Reihe Bewegungen. Die CU 44 gibt Bewegungsinstruktionen über die flexiblen Kabel 26 und 27 an die Wagen 13 und 14 für X-Y-Bewegungen. Die Wagen'

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reagieren auf die Instruktionen zum Abruf von dokumententrächtigen Kassetten aus den adressierten Räumen in der X-Y-Gruppe IO und liefern die Kassette an,das bezeichnete Druckluftverteilersystem 78, welches auf das Einsetzen einer Kassette durch/ deren automatische Übertragung an den.Kassettenmechanismus 79 reagiert. Der Mechanismus 79 kann vom Rechner gesteuert werden oder automatisch auf den Empfang einer Kassette reagieren und , sie aus der Ladeposition in eine Betriebsposition im entsprechenden Mediumgerät HO übertragen. Wenn der Mechanismus 79 einen Artikel in das Ausgaberohr eines Druckluftsystems 78 setzt, erzeugt er ein Statussignal, welches der CU 44 als Anforderung zum Abruf des Artikels zugeführt wird. Die CU 44 setzt die Anforderung entweder in eine Schlange oder liefert sie weiter an. die Zentraleinheit 112; damit diese die Funktion übernimmt. Gleichzeitig stellt die CU 44 fest, daß das Artikelgerät zur Verfügung steht und in die Schlange in der Zentraleinheit 112 gesetzt wird.

Die von der. Zentraleinheit 112 empfangenen Bewegungskommandos sind relativ zur Übertragung von Datensignalen zwischen, entsprechenden Mediengeräten 110 und den Zentraleinheiten 113, 114 langsam. Dementsprechend kann zwischen die Zentraleinheit 112 und die CU 44 ein Multiplexkanal gelegt werden, über welchen mehrere periphere Einheiten mit der Zentraleinheit 112 kommunizieren. Um die durch die zahlreichen Mediengeräten 110 ausführbaren zahlreichen Datenverarbeitungsoperationen richtig zu behandeln, steuern vier andere Steuereinheiten 115 bis 118 die verschiedenen Mediengeräte 110, wie am besten aus Fig. 8 zu ersehen. Die Steuereinheiten 115 bis 118 und die Mediengeräte. 110 sind in einem Schaltsystem derart angeordnet, wie es in der US-Patentschrift Nr, 3 372 378 beschrieben ist. Das Programm in der Zentraleinheit 112 koordiniert die Aktionen der verschiedenen Steuereinheiten, Mediengeräte und Zentraleinheiten 113 und 114. In einer Syst'emanordnung können die Zentraleinheiten 113 und 114 primär für Datenverarbeitungsoperationen an auf in der Gruppe 10 gespeicherten Dokumenten aufzuzeichnenden Daten geeignet sein. Die Zentraleinheit 112 steht mit den anderen Zentraleinheiten 113 und 114

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zwecks Koordination der X-Y-Bewegungen in der Weise in Verbindung, daß die entsprechende dokumententrächtige Kassette zur richtigen Zeit auf einem zugeordneten Mediengerät 110 liegt. Die Zentraleinheit 112 setzt auch die Warteschlangen verschiedener Kassetten für die entsprechenden Geräte sowie die Verfügbarkeit der Geräte und Zugriffsmechanismen fest.

Die Zentraleinheit 113 kann z.B. im Zusammenhang mit einer bestimmten Datenverarbeitungsoperation 15 Kassetten benötigen, die entweder in einem Gruppenbereich liegen oder verteilt sein können. So können z.B. sieben von diesen 15 Kassetten durch den Wagen 13 erreicht werden, während acht durch den Wagen 14 erreicht werden können. Zentraleinheit 12 reagiert auf die Anforderung von der Zentraleinheit 13 damit, daß sie die Kassetten lokalisiert, d.h. die Speicherräume identifiziert, in denen sie liegen. Die Zentraleinheit 112 programmiert dann die Bewegungen und ordnet die Mediengeräte zum Empfang der Kassetten zwecks Datenverarbeitung in bezug auf diese Dokumente zu. Die Zentraleinheit 113 wird dann den Mediengeräten zugeordnet, die die angeforderten Kassetten empfangen haben. Die Zentraleinheit 112 teilt der Zentraleinheit 113 mit, welche Mediengeräte ihr für diese Datenverarbeitungsoperation zugeordnet sind. Die Zentraleinheit 113 wählt dann aufgrund dieser Information entsprechende Steuereinheiten, die die bezeichneten Mediengeräte in bekannter Technik anwählen. Wenn die Mediengeräte einmal die Kassetten empfangen haben und durch die Zentraleinheit 113 gewählt worden sind, besorgen die Steuereinheiten, die auf die Anforderung der Zentraleinheit 113 reagierten, die Übertragung von Datensignalen zwischen den Mediengeräten und der Zentraleinheit 113. Die Kassetten werden von den Speicherräumen gleichzeitig in die Mediengeräte übertragen. Bei der Zentraleinheit 114 werden Datenverarbeitungsoperationen und Austausch von Datensignalen mit Dokumenten in der Gruppe 10 genauso abgewickelt.

Entsprechendes gilt für den automatischen Einsatz von Kassetten in die manuelle Eingabestation 76. Die Steuereinheit oder CU 44

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ORIGINAL INSPECTED

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empfängt das Dokument bezeichnende Information von der manuellen Eingabestation über eine Tastatur und teilt dann,der Zentraleinheit 112 mit, daß die betreffende Kassette zur Verfügung steht. Die Zentraleinheit 112 ordnet darin- dieser Kassette einen Speicherraum zu und löst die Übertragung·der Kassette von der manuellen Eingabestation 76zum angegebenen Speicherraum aus» Die Übertragung kann auch direkt auf eine Medien-Verarbeitungsstation 110 erfolgen. Die manuelle Eingabestation 76 kann außerdem eine Bildanzeigeeinheit enthalten, die der.Bedienungskraft angibt, welche Kassetten für die Entfernung zu einem Speicherbereich abgelegt sind.'

Die manuelle Eingabestation 76' verfügt über vier Austauschöffnungen 77, von denen jeweils zwei den entsprechenden X-Y-Wagen 13 und 14 zugeordnet sind. Eine Magazinempfangsstation 120 bildet eine Eingabeöffnung und eine zweite Magazinempfangsstation 121 eine Ausgabeöffnung für den Wagen 13, Zwei entsprechende Öffnungen sind für den Wagen 14 vorgesehen.

In Fig. 9 ist die offene Seite der Gruppe 10 dargestellt. Jeder Punkt stellt ohne Einschränkung einen Speicherraum von etwa 2 Zoll im Quadrat und 4 Zoll Tiefe dar. Das Druckluftverteilersystem benötigt etwa den Platz von neun derartigen Speicherräumen■ Während die Stationsteile etwa dieselbe Größe haben wie die Speicherräume, benötigen zusätzliche mechanische Teile, wie Rückhalterungen, Betätiger, Fühler und dgl., zusätzlichen Platz. Die zu jedem Druckluftverteileranschluß des Systems 78 gehörejnden Öffnungen sind nach den räumlichen Erfordernissen der Verarbeitungsstationen gleichmäßig über die Bibliothekgruppe 10 verteilt.

Die Zentraleinheit 112 hat zu Programmen gehörende Kassetten in der mit einem vorbestimmten Verteilersystem 78 ausgestatteten Gruppe 10 so gespeichert, daß der Weg für die Wagen 13 und 14 so klein wie möglich gehalten wird. Da eine Bewegung in der Längsrichtung oder X-Richtung der Gruppe 10 die meiste Kraft und die meiste Zeit erfordert/kann der größte Teil der linearen Program-

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- 18 mierung in der Zentraleinheit 112 in dieser Richtung erfolgen.

Die Fign. 7, 8 und 9 zeigen eine X-Y-Anordnung, die durch zwei unabhängig voneinander betätigte Wagen adressiert werden kann, wie es im Zusammenhang mit den Fign. 1 und folgende beschrieben wurde. Die Erfindung läßt sich auch für eine Kassettenstapelung verwenden, wo eine Hierarchie von Bibliotheken mit den gestapelten Kassetten untereinander zu einer Bibliothek mit schnellem Zugriff verbunden ist und worin die Kassetten zwischen mehreren X-Y-Gruppen ausgetauscht werden können. Wie einfach in Fig. 7 gezeigt ist, erstreckt sich ein verlängertes Druckluftverteilersystem 123 von der X-Y-Gruppe 10 zu einer zweiten X-Y-Gruppe 124. Um die relative Orientierung der Artikel in beiden 3ibliotheken aufrechtzuerhalten, ist in das Verteilersystem 123 eine Umkehreinrichtung 123R eingeschoben. Diese Umkehreinrichtung kann verschiedene Formen annehmen, z.3. die Form eines mechanischen Drehtisches oder eines "Y-Satzes von Umkehrdruckluftleitungen, wie sie in ähnlicher Weise bei der Eisenbahn verwendet werden.

Die zweite X-Y-Gruppe 124 wird durch mehrere Wagen 125 bedient, die sich auf einer gemeinsamen Laufbahn 126 an der offenen Seite der Gruppe 124 bewegen. Mehrare Medien-Verarbeitungsstationen 127 können vor den Medienverarbeitungsstationen 110 vorgesehen sein. Diese Medienverarbeitungsstationen 127 können außerdem durch Steuergeräte (CU) 115-118 oder auch durch andere nicht dargestellte Datenverarbeitungssysteme gesteuert werden. Das Druckluftverteilersystem 123 sorgt dann für die Kommunikation zwischen den beiden Datenverarbextungssystemen.

Nach der Darstellung durch die gestrichelte Linie 13O können die Wagen auf der Laufbahn 11 gegen die Wagen auf der Laufbahn 126 ausgetauscht werden. Ein solcher Austausch kann manuell oder auf einem zusätzlichen nicht dargestellten Wagen erfolgen, der den Wagen 14 von der Laufbahn 11 auf die Laufbahn 126 setzt. Einzelheiten sind für die Erfindung nicht von Bedeutung.

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Vorderseitenanlage

Fig. IO zeigt in-einem"-vereinfachten Diagramm ein Bibliotheksystem, welches die Ideen des oben erwähnten Patentes an Burke und die Ideen der vorliegenden Erfindung gemeinsam enthält..Die gemeinsame Laufbahn oder Schiene 135 erstreckt sich vor zwei Gruppen 136 und 137 mit einer offenen Seite. An jedem Endteil der Schiene 135 ist ein Parkbereich vorgesehen. Mehrere nach außen gerichtete Medienverarbeitungsgeräte 138 sind an beiden Gruppen angeordnet. Druckluftverteilerrohre, wie sie in Fig. 7 gezeigt sind, verlaufen von den Verarbeitüngsgeräten 138 zu den offenen Seiten der Gruppen 136 und 137. An einem Ende der Gruppe 136 ist eine manuelle Eingabestation 139 vorgesehen. Elektronische Moduln 140, die z.B. Steuereinheiten umfassen können, sind an den vier Ecken der Gruppe angeordnet, um die Parkbereiche gegen Einblick abzudecken. Zwei X-Y-Wagen 141 sind auf der Schiene 135 nach obiger Beschreibung beweglich Γ Die Wagen 141 enthalten einen Kassetten-Zugriffsmechanismus auf..einem Aufzug, der Kassetten oder Speicherkassetten in beiden Gruppen 136 oder 137 adressieren kann. Das wird erreicht, entweder durch Umkehr des Zugriffsoder Adressiermechanismus oder indem man zwei unabhängige Zugriffsmechanismen vorsieht. Es können auch zwei Schienen anstelle von einer vorgesehen werden_f so daß jeder Wagen auf einer anderen Schiene läuft. Da eine Umgehung schwierig ist, gelten für das Zweischienensysteivi dieselben Regeln für das Einschienensystem.

In einem hierarchischen Bibli-otheksystern kann die in Fig. 7 gezeigte Bibliothek eine Grdßspeicherbibliothek 'sein, die über eine Druckverteilereinrichtung an eine Bibliothek angeschlossen ist,- wie sie in Fig. 10 gezeigt. Die in Fig. 10 gezeigte Anlage kann in eine-a Ii Echtzeit- oder einem anderen Datenverarbeitungssystexa als Kassettenstapelmechanismüs benutzt werden, da durch die Konfiguration der Anlage die Zugriffszeit reduziert wird.

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Fig. 11 zeigt in einer vereinfachten Vorderansicht ein Kassettenaustauschsystem, welches zusammen mit dem in Fig. 7 oder 10 gezeigten Ausführungsbeispiel verwendbar ist. Die Schiene 11 erstreckt sich über die Übergangszone 18 hinaus, in welcher das zum Kassettenaustausch bestimmte Druckluftsystem 153 liegt. Die Wagen 13 bzw. 14 können gleichzeitig die Eingangsöffnungen 144 und 145 des Druckluftverteilersystems adressieren. Wenn der Uagen 13 eine Kassette in die öffnung 144 legt, bewegt ein nicht näher beschriebenes Druckluftverteilersystem,, welches das Rohr 146 enthält, die Kassette zur Ausgangsöffnung 147, v/o der Wagen 14 die Kassette aufnimmt und sie in ein Medienverarbeitungsgerät oder einen Speicherraum überträgt. Zur übertragung der Kassette vom Wagen 14 zum Wagen 13 nimmt die Eingangsöffnung 145 eine Kassette auf, überträgt sie in das Rohr 148 und dann zur Ausgangsöffnung 149. Um den Austausch zu beenden, greift der Wagen 13 in die Ausgangsöffnung 149. Der Raum in der Übergangszone 18 kann eine manuelle Eingabestation in Verbindung mit dem Druckluftübertragungssystem 143 umfassen. In dieser Beziehung liefert eine Eingabemagazinstation 120 Magazine oder Kassetten an eine nicht dargestellte Ausgabeöffnung unterhalb der Eingabeöffnung 149. In ähnlicher Weise empfängt eine Ausgabemagazinstation 121 Kassetten von einer nicht dargestellten Eingabeöffnung unterhalb der Ausgabeöffnung 145. In ähnlicher Weise kann die Magazinstation 121 durch bekannte Druckluftumschaltung Kassetten vom Viagen 14 durch die öffnung 145 empfangen. Das Druckluftverteilersystem 143 kann so gebaut sein, daß die Kassetten.in dem System in eine solche Schlange gebracht werden, die die Operation der gesamten Bibliothek in bezug auf das angeschlossene Datenverarbeitungssystem nicht verzögert.

Bei einem Vergleich der in den Fign. 6 und 11 gezeigten Austauschsysteme zeigt sich, daß das in Fig. 6 gezeigte System billiger und etwas langsamer ist als das Druckluftverteilersystem. Es kann außerdem mit einer manuellen Eingabestation in Verbindung

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gebracht werden', wo die Eingabeöffnung 94 auch Kassetten von einer Eingabemagazinstation empfangen kann. Somit ist durch die vorliegende Erfindung eine manuelle Eingabestation und der Austausch von Kassetten zwischen Betriebszonen unabhängig betreibbärer Zugriff^einrichtungen zu niedrigen Kosten bei großer Flexibilität des Systems möglich. . ' ■

Verkürztes Beispiel.für Mehrfachadressierung

Ein Verfahren zum Betrieb mehrerer Zugriffseihrichtüngen auf einer gemeinsamen Laufbahn unter Cornputersteuerung wird im Zusammenhang mit Fig. 12 beschrieben. Der Kasten 150 oben in der Figur stellt ein Bibliotheksystem dar, wie es z.Bi in, Fig. 7 gezeigt isti Die gestrichelten Bereiche 151 stellen Übergangszonen zwischen Betriebszonen von drei unabhängigen X-Y-Zügriffseinrichtungen dar* Die Bibliothek ist in acht Zonen D bis 7 unterteilt. Die erste Zugriffseinrichtung bedient ausschließlich die Zone 0 und 1 und teilt sich die Zone 2 mit der zweiten Zugriffseinrichtung. Die zweite Zugriffseinrichtung· bedient ausschließlich die Zonen 3 und 4 und teilt sich die Übergangszonen 2 und 5 mit den beiden anderen Zugfiffseinrichtungen. Eine dritte Zugriffseinrichtung bedient ausschließlich die Zonen 6 und 7 und kann auch in der Übergangszone 5 betrieben werden. .

Gemäß willkürlicher Definition kann jeder der Zugriffseinrichtungen eine der Übergangszönen 2 oder 5 nur zu bestimmten Zeiten betreten, die in Fig. 12 mit TO-TS bezeichnet sind, in Zwischenzeiten ist die Zone verboten. Die ausgezogene Linie 152 stellt ' die Arbeitsweise einer ersten Zugriffseinrichtung dar, wobei die Punkte den Zugriff zu einem Speicherraum oder einsr Station im Druckluftverteilersystem bezeichnen. Die Schrägung der Linie . hat nichts zu tun mit der Geschwindigkeit.der Zugriffseinrichtung, da die Größe der bezifferten Zonen unterschiedlich sein kann. Die erste Zugriffseinrichtung, dargestellt durch die Linie 152 tritt in die Zone 2 ein an drei Punkten, nämlich T2, "T4 und

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T7. Die zweite Zugriffseinrichtung, deren Bewegungen durch die Linie 153 dargestellt sind, will zur Zeit T2 in die Zone 2 eintreten, da jedoch die erste Zugriffseinrichtung aus irgendeinem Grund Priorität habte, v/artet die zweite Zugriffseinrichtung bis zur Zeit T3, um die Zone 2 zu betreten. Dieser zeitliche Abstand ist ein Sicherheitsfaktor und verhindert Kollisionen zwischen zwei sich schnell mit großer Kraft bewegenden Zugriffseinrichtungen. Die Linie 154 stellt die Bewegungen einer dritten Zugriffseinrichtung dar. Adaptive programmierte Grenzen zur Lei-stungsverbesseruny und Zugriffssteuerung werden später erklärt.

Vereinfachtes Operations-Ablaufdiagramm

Das stark vereinfachte Ablaufdiagramm der Fig. 13 zeigt Programme in den Zentraleinheiten 112 bis 114, den Steuereinheiten 115 bis 113 in Fig. 7 und eine gev/isse Programmierung in der Steuereinheit 44. Alle Zentraleinheiten benutzen das Betriebssystem 360, welches einen Planer zum Aufrufen und Zuordnen von Aufgaben enthält. Im Betriebssystem 360 arbeitet ein E/A-Programimnodul 156 mit der in Fig. 7 gezeigten Bibliothek. Dieses Modul befindet sich in der Zentraleinheit 112. In der Operationsfolge werden zuerst alle Anforderungen von den Zentraleinheiten 113 und 114 für die Datensätze bei 157 in eine Schlange gebracht. Dieser Vorgang läuft in der Zentraleinheit 112 ab. Sie reagiert auf solche Anforderungen nach entsprechend dem Operationssystem zugeordneten Prioritäten. Bei 158 paßt die Zentraleinheit 112 die Datensatzbezeichnungen der physikalischen Lage der Daten innerhalb der Gruppe 10 an. Die Zentraleinheit CPU setzt dann solche Lagebezeichnungen oder Adressen in eine Datensatzschlange. Bei 159 setzt die CPU 112 die Dokumentenübertragungen in linearer Programmiertechnik in Schlangen. Der Schritt 160 kann in der CPU 112 oder in der Steuereinheit CU 44 ausgeführt werden. Auf jeden Fall empfängt das Programm die in Schlange gesetzten Dokumentenübertragungen und baut dann mit Programiniertechnik die Reihenfolge für VJiedergewinnungs- und Speicherbewegungen auf. Innerhalb von Prioritätsbeschränkunqen

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V7ird die Bewegungsfolge so angelegt, daß die Bewegungen der liagen 13 und 14 so klein wie möglich gehalten werden, um die Kassettenübertragungsraten zwischen Speicherräumen, Medienver-arbeitungsstationen un der manuellen Eingabestation so groß wie nöglich zu- halten. Auf einer solchen Analyse der Schlangenbildung und Programmierung werden die Bewegungskommandos für die Wagen erzeugt. Sie werden zuerst nach der Gruppenzonung O bis 7 gruppiert, wie sie im Zusammenhang mit Fig. 12 beschrieben würde. Dabei wird ein Wagen und Medienverarbeitungsstationen für die Bewegungen eingeteilt. Zonen und Prioritäten werden dann bei 162 in Folge gesetzt. Zonenaussperrungen werden bei 163 geprüft und dann bei 164 von der CU 44 Instruktionen an die Wagen zur Ausführung der Bewegungen gegeben.

/fegen der großen Anzahl betroffener Variabler und der gewünschten Optimierung sind die in Fig. 13 gezeigten Programme sehr extensiv und komplex. Die vorliegende Erfindung läßt sich jedoch auch ohne eine solche Optimierung verwirklichen. Die herangezogenen rrocrrammtechniken können eine von verschiedenen Formen, Xombinationen solcher Lösungsformen oder hybride Techniken verwenden. Diese Lösungen umfassen ohne Einschränkung lineare Programmierung, Schlahgenbildungstheorie, Monte Carlo-Technik und jede · Form von Operation Research.

Beispiel für Kassettenholen

Fig. 14 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum. Holen."und Speichern von Kassetten. In der ein magnetisches Medium enthaltenden Kassette 167 befindet sich an einem Endteil eine kreisförmige magnetisch permeable Metallscheibe 168,- die auf einer nicht gezeigten Spule in der Kassette befestigt ist, und ihren magnetischen Zustand nicht beibehält. Der Kassettenaufnehmer auf den entsprechenden V7agen 13 und 14 wird durch einen Satz elektronischer Schaltungen 170 auf dem Wagen bzw. in den entsprechenden Aufzügen gesteuert. Der Aufnehmer selbst besteht aus einem ringförmigen koaxialen Elektromagneten 171 mit einer nach Art

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einer Ringelektrode aufgebrachten äußeren Elektrode 172, die sich als Rohr über den gesamten Elektromagneten erstreckt und ihn so abschirmt, so daß magnetische Aufzeichnungen in der Bibliothek nicht beeinflußt werden. Der innere Pol 173 verläuft koaxial mit dem äußeren Pol 172 und bildet mit diesem eine enge ringförmige Magnetfluß-Randspalte 174. Die Wicklung 175 ist um den inneren Pol 173 herum (Lücke 174?) angeordnet. Der Elektromagnet hat eine geschlossene Magnetbahn, von der Lücke 174 abgesehen. Um die Kassette 167 zu holen, wird der Elektromagnet 171 gegen die Scheibe 168 gedrückt und dieser Druck durch einen geeigneten Fühler abgefühlt, der durch den Punkt 176 dargestellt ist. Die Wicklung 175 wird nur erregt, nachdem der Druck auf die Kassette ausgeübt wurde. Die magnetische Abschirmung der Scheibe 168 hindert den elektromagnetischen Fluß im Kassettenaufnehmer daran, die in der Kassette enthaltenen magnetischen Aufzeichnungen zu beeinflussen und die Magnetisierung gestattet dem Aufnehmer die Bewegung der Kassette 167 in einen nicht dargestellten Haltemechanismus hinein. Wenn die Kassette 167 einmal im Halter ist, hält dieser die Kassette auf dem Wagen fest und gestattet das Abschalten des Elektromagneten. Bei der Bewegung der Kassette 167 in einen Speicherraum kann der Elektromagnet entweder erregt sein oder nicht, je nach Konstruktion des Halters.

Programmgesteuerter Zugriff

Die elektronische Steuerung von Zugriffs- und Änderungsvorgängen ist wesentlich schneller und flexibler als die mechanische Steuerung. In der nachfolgenden Aufstellung wird angenommen, daß jeder Zugriffsmechanxsmus unabhängig innerhalb der für Speicherung und Wiedergewinnung von gespeicherten Artikeln zugeordneten Zone betrieben wird, wobei diese Zonen unter Programmsteuerung überlappt sind. Für diese Fälle müssen die CU 44 und die CPU 112 so programmiert sein, daß Verzögerungen und Kollisionen zwischen den beiden Zugriffswagen vermieden werden. In einer Betriebsart können die Bewegungen so in eine Schlange gesetzt werden, daß die Viagen 13 und 14 sich primär gleichzeitig in derselben Rieh-

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tung bewegen. Natürlich sind auch andere Schemata anwendbar. Die vorliegende Aufstellung zeigt ein Programm zur Überwachung und Festlegung der Richtlinien für das Programm, die tatsächlich die Bewegungen errechnen. _

Schritt 1

Zugriffseinteilung - Die Anzahl von durch die Wagen 13 und 14 geholten Kassetten wird zugeteilt. Jeder Zugriff besteht aus einer oder zwei Bewegungen, abhängig von der Qualität der Programmierung der CPU 112. Die Zuteilung richtet sich nach der Anzahl von Kassetten und nicht nach der Anzahl der ,Bewegungen. - ·

Schritt 2 - .

Übertragungszuteilung - Dieser Schritt wird ausgeführt, sobald eine Zone in der Gruppe als Übergangszone festgelegt wird, w z.B. Zone 18, zur Übertragung von Kassetten von einem Wagen zum anderen. Während einer gegebenen Betriebsperiode ist das ■ im allgemeinen eine kleine Zahl. Die vorliegende Erfindung kann auch ohne Übergangszone arbeiten und somit ist dieser Schritt wahlfrei.

Schritt 3

Zuteilungsgrenze prüfen - Die im Schritt 1 angesammelten Zuteilungen werden mit einem Schwellenwert Kl verglichen. Wenn eine der Zuteilungen gleich Kl ist, wird Schritt 4 ausgeführt, sonst wird Schritt 1 wiederholt. Außerdem kann ein Zeitintervall so vorgesehen werden, daß die Zonen während eines vorgegebenen Zeitraumes, z.3. alle 10 Sekunden, neu ausgewertet werden. Beim Ablauf dieses Zeitraumes wird ebenfalls Schritt 4 ausgeführt.

Schritt 4 ■ '

Vergleich - Die Zuteilungen aller Zugriff s'einrichtungen werden verglichen, um die Differenz in der Anzahl der adressierten Kassetten festzustellen. Die Anzahl der durch den in Fig. 1 ge-

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zeigten Wagen 13 auszuführenden Zugriffe wird verglichen mit der Anzahl der vom Wagen 14 auszuführen Zugriffe. Wenn diese Differenz größer ist als eine Konstante K2, dann wird die Zugriff szone verschoben. Wenn K2 kleiner ist als die Konstante R2, aber größer als Rl, dann wird die Zone um acht Speicherräume in der X-Richtung verschoben und so die zu dem Wagen gehörende Zone vergrößert, der die geringere Anzahl von Kassettenzugriffen hat. Wenn die Differenz jedoch größer als die Konstante R2, aber kleiner als eine größere Konstante R3 ist, wird die Zone um 16 Speicherräume verschoben. Ist die Differenz größer als eine Konstante R3, wird die Zone entlang der X-Achse um 24 Speicherräume verschoben. Bei Beendigung des Schrittes wird die Zeitperiode zurückgestellt, falls sie verwendet wird, und das Programm läuft zum Schritt 1 zurück. Alle Zuteilungen werden auf 0 zurückgestellt.

Das obige Ablaufdiagramm kann zwischen andere Programme in der Zentraleinheit 112 geschoben werden, mit denen das gezeigte Datenverarbeitungssystem betrieben wird.

In die Gruppe eingeschobene unabhängige Systeme

In Systemen, in welchen zwar eine hohe Leistung aber auch niedrige Kosten erwünscht sind, lassen sich gewisse Kosten dadurch reduzieren, daß man den Multiplexbetrieb zwicheri den CPUs, verschiedenen CUs und den Artikel-Verarbeitungsstationen möglichst klein hält. In Fig. 7 ist z.B. die CPU 113 mit den CUs 115 und 116 verbunden und die CPU 114 mit den CUs 117 und 118. Die die Artikelübertragungsoperationen steuernde CPU 112 ist mit allen CUs sowie der CU 44 verbunden. Die CPU 113 soll mit jedem Teil der Gruppe arbeiten können, d.h., mit den auf der ganzen Länge der Gruppe 12 in einem bestimmten Abstand voneinander angeordneten Artikelverarbeitungsstationen 110. Das kann ermöglicht werden, indem man einen großen Multlplexschalter zwischen die vier CUs 115, 116, 117 und 118 und die Artikelverarbeitungsstationen 110 legt. Durch Begrenzung des Zugriffes der CUs zu einer Hälfte

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der Artikelverarbeitungsstationen werden die Multiplexkosten und die resultierende ProgrammunterStützung stark reduziert. In einer solchen Situation werden die zu den CUs 115 und 116 gehörenden Ärtikelverarbeitungsstationen über der Länge der Gruppe abgewechselt. Dasselbe gilt für die CUs 117 und 118. Wenn die Artikelverarbeitungsstationen z.B. von links nach rechts der Reihe nach numeriert werden, können die CUs 115 und 116 alle ungeradzahlig numerierten Artikelverarbeitungsstationen bedienen, während die CUs 117 und 118 die geradzahlig numerierten bedienen. Auf diese Weise können die CPU 113 und CPU 114 nach einem vereinfachten Multiplexschema zwischen den verschiedenen CU's und einer Vielzahl von Ärtikelverarbeitungsstationen mit Dokumenten arbeiten, die irgendwo in der Gruppe liegen, ohne daß" Übertragungen zwischen den verschiedenen Zugriffsmechanismen erforderlich sind, um die Kassetten von einem Teil der Gruppe in die andere zu bringen. Dadurch werden die Kosten reduziert und die Leistung erhöht, während die Programmunterstützung vereinfacht wird.

Programmierte Sicherheit

Wenn eine große Anzahl unabhängig betriebener CPUs in einem Datenverarbeitungssystem enthalten sind, ist ein gewisses Maß an Sicherheit erforderlich, damit die in den Dokumenten gespeicherten Datensätze in einer Gruppe nur den dazu berechtigten Personen und ihren Programmen zugänglich sind. Zu diesem Zweck verfügt die CPU 112 über eine Schlüsselwort-Tabellensuche mit zugehörigen Gruppenadressen. Nur nach Übereinstimmung des Schlüsselwortes liefert die CPU 112 eine Bewegungskommando-Anforderung an die CU 44. Als v/eitere Sicherheitsmaßnahme kann die CU 44 ein zweites Schlüsselwort enthalten und den Abruf der Kassette über eines von zwei flexiblen Kabeln 26 oder 27 steuern. Die CU 44 kann dazu ein zweites Schlüsselwort von der anfordernden CPU empfangen müssen, bevor sie dem Kassettenzugriffsmechanismus das Holen der Kassette gestattet..Beim Empfang des zweiten Schlüsselwortes erlaubt die CU 44 das Holen der Artikel innerhalb der Zone für eine gegebene Anforderung.

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Priorität zum Holen von Artikeln

Prioritätsschemata für die maximale Wirkung des Wiedergewinnungssystems können auf Zeitablaufbasis aufgestellt werden, d.h. die oberste Prioritätsanforderung muß innerhalb einer gegebenen Zeit erfüllt werden, wenn die CPU 112 jedoch feststellt, daß ein Abruf mit niedrigerer Priorität erfüllt werden kann, bevor der Abruf mit hoher Priorität ausgeführt wird, ohne die Zeitablaufbegrenzungen zu verletzten, werden beide Abrufe ausgeführt. Es kann aber auch eine direkte Priorität festgelegt werden, wie sie in Anlagen mit mehreren Rechner nützlich sind, um Operationen zu koordinieren und Datenverarbeitungsaufgaben mit hoher Priorität wirksam auszuführen. Die Priorität kann nach der Rechenkapazität einer gegebenen CPU zugeordnet werden.

Nach dem Gebrauch in der vorliegenden Beschreibung bezeichnet der Ausdruck "Dokument" in erster Linie magnetische Aufzeichnungsmedien, die vorliegende Erfindung läßt sich jedoch genauso gut mit Mikrofilmen oder anderen Formen informationsträchtiger Dokumente ausführen. Sie läßt sich auch in allen anderen Artikel-Wiedergewinnungs- und Speicherschemata, insbesondere auch dort anwenden, wo hohe Leistung und flexible Steuerung erwünscht sind, wie es z.B. bei einem Bildsystem der Fall ist. Weiterhin ist eine Anwendung in Anlagen mit mehreren Speichergruppen, mehreren Artikelverarbeitungsstationen für ein Datenverarbeitungssystem und mehreren Einrichtungen zum Speichern und Abrufen von datenträchtigen Artikeln möglich, um Datenverarbeitungsoperationen zu verbessern. Die genaue physikalische Konfiguration ist ebenso wie die Erfindung weder kritisch noch wichtig.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

/1.' Automatischer Artikelspeicher zur Speicherung und Wiedergewinnung von Artikeln, besonders von Artikeln, die Datendarstellungen enthalten wie Magnetbänder, gekennzeichnet durch ein_; Zugriffssystem für eine .X-Y-Anordnung von Speicherräumen, eine Laufbahn entlang dieser Anordnurig, mehrere auf dieser Bahn zur wahlweisen Adressierung der Speicherräume bewegliche Zugriff seinrichtungen, die bei gleichzeitigem Betrieb beide eine zentral in der Anordnung vorgesehene Anzahl von,Speicherräumen zur Richtung einer Übergangsspeicherzone in der Zugriffseinrichtung erreichen können, so : daß in einer Stationseinrichtung "innerhalb dieser Übergangszone Artikel manuell eingegeben und entfernt werden können, Einrichtungen zum Austausch von Artikeln zwischen den Zugriffseinrichtungen und Vorrichtungen zur,Verhinderung einer gegenseitigen Störung der Zugriff seinrichtungen sowie eine auf eine der genannten Zugriffseinrichtungen ansprechende programmierte Steuereinrichtung in der-übergangszone, mit welcher die jeweils andere Zugriffseinrichtung, am Eintritt in diese Übergangszone gehindert und damit eine gegenseitige.Störung vermieden wird, ~
2. Automatischer Artikelspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit X- und Y-Adressen ansteuerbaren Speicherräurae mit Hilfe von Wagen (13 .und 14) ,

die auf einer Laufbahn (11) mit Parkbereichen (15 und 17)

angeordnet sind,, erreichbar angeordnet sind, und daß

zwischen den Speicherräumen Übergangszonen (18) angeordnet sind. ,.-"'" ,"·.""'"-
3. Automatischer Artikelspeicher nach den Ansprüchen l.und 2-, dadurch gekennzeichnet, daß eine Positions steuerung (25) angeordnet ist, die zu jedem Bewegungsbefehl ge-

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hörende Adreßsignale an die Begrenzungssteuerung (29) liefert.
4. Automatischer Artikelspeicher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungssteuerung (29) Sianale (36 oder 38) zur Bewegung von V7agensperren (37 und 39) abgibt, wenn sie Adressen in der Übergangszone (18) feststellt, wodurch die Wagen (13 oder 14) am Überschreiten der Mittellinie (499 bis 500) gehindert werden.
5. Automatischer Artikelspeicher nach den Ansprüchen 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Laufbahn (11) Abfühlschalter (31 und 32) direkt angeordnet sind, die ein Signal an eine nachgeordnete Warnschaltung (28) abgeben, sobald ein Wagen (13 oder 14) in der Übergangszone (18) steht.
6. Automatischer Artikelspeicher nach den Ansprüchen 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfühlschalter (31 oder 32) durch einen herabhängenden Arm (33) geschaltet werden.
7. Automatischer Artikelspeicher nach den Ansprüchen 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionssteuerschaltung (25) mit Parkfühlschaltern (41 und 42) verbunden ist, wodurch Sperren (37 und 39) in Abhängigkeit von der Stellung der Parkfühlschalter (41 und 42) betätigt werden oder nicht.
8. Automatischer Artikelspeicher nach den Ansprüchen 1 bis

7, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherräume (55) mit geöffneter Innenseite (56) kreisförmig angeordnet sind und eine gemeinsam axial verlaufende Schiene (57) haben, auf der X-Y-Wagen (58 und 59) angeordnet sind, die Zugriff zu den Speicherräumen (55) haben.

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9. Automatischer Artikelspeicher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangszone (z.3. 60) in ,der Achsenmitte der Gruppe von Speicherräumen (55) angeordnet ist.
10. Automatischer Artikelspeicher nach den. Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,'daß mindestens drei Zugriff seinrichtungen oder Wägen (Xl, X2 und X3) angeordnet sind, die über eine gemeinsame Laufbahn (78) mindestens drei Gruppen von Spei eher räumen (75, 76 und 77,) bedienen.
11. Automatischer Artikelspeicher nach den Ansprüchen 1 bis

10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerrechner (112) angeordnet ist, der Befehle zur Bewegung an eine Steuereinheit (CU 44) abgibt, die ihrerseits über Kabel (26) mit den Wagen (13 und 14) verbunden ist.
12. Automatischer Artikelspeicher nach den Ansprüchen 1 bis

11, dadurch gekennzeichnet, daß alle Anforderungen von den Zentraleinheiten (113 und 114) für die Datensätze (z.B. bei 157). in eine Warteschlange innerhalb der Zentraleinheit (112) gebracht v/erden, wobei Vorrangmerkmale bzw. Prioritäten berücksichtigt werden.
13. Automatischer Artikelspeicher nach den Ansprüchen 1 bis 12,- dadurch gekennzeichnet, daß an einer Magnetbandkassette (167) ein Endteil angeordnet ist, das als kreisförmige magnetisch permeable Metallscheibe (168) ausgeführt ist.

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