注塑机调模功能整理文档

1. 功能概述

调模功能是注塑机的核心功能之一，用于调整模具的闭合距离和锁模力，以适应不同规格模具的安装和生产需求。

核心目标：

确保模具闭合紧密，避免产品出现飞边、毛刺等缺陷
防止模具和设备因锁模力不当而受到损坏
支持快速换模，提高生产效率

适用范围：立式注塑机调模功能开发项目

文档目的：为开发人员提供调模功能的完整技术参考，包括功能定义、控制流程、数据结构、参数说明及故障排除指南。

2. 功能模式与控制方式

2.1 调模方向

调模操作按方向分为两种，通过功能块输入uiMoldAdjustMode选择：

方向	模式值	说明	典型场景
调模进	1	减小模具闭合距离，增加锁模力	模具厚度较小，需增大锁模力
调模退	2	增大模具闭合距离，减小锁模力	模具厚度较大，需减小锁模力

注意：uiMoldAdjustMode = 0表示无模式，功能块处于空闲状态。

2.2 控制方式

调模进和调模退各自独立选择控制方式，通过参数uiMoldAdjustInMode / uiMoldAdjustOutMode设定：

控制方式	设定值	说明	到位判断依据
时间控制	0	按设定时间运行调模电机	运行时间达到`uiTime`设定值
行程控制	1	按设定行程运行调模电机	位置达到目标位置或收到停止信号

时间控制模式：调模电机按设定的压力和速度运行，运行时间达到设定值后自动停止。适用于不需要精确定位的粗调场景。

行程控制模式：调模电机按设定的压力和速度运行，通过位置反馈或停止信号判断到位。适用于需要精确定位的场景。

2.3 操作模式

根据操作方式，调模可分为以下操作模式：

操作模式	说明	适用场景
手动调模	通过操作面板点动控制调模电机前进/后退	模具安装后的精细调整、首次调模
自动调模	设定参数后自动完成调模过程	批量生产中的快速换模
电子尺调模	利用电子尺反馈实现精确定位调模	对定位精度要求较高的生产

说明：操作模式由上位机HMI界面控制，功能块层面通过bStart/bStop命令和参数设定实现不同操作模式的逻辑。

3. 操作流程

3.1 前置条件

启动调模前，必须确认以下条件已满足：

序号	条件	说明
1	安全门关闭	确保操作人员安全
2	系统压力正常	液压系统压力在额定范围内
3	模具安装正确	模具平行度和垂直度符合要求
4	无报警状态	功能块未处于错误状态
5	调模参数已设定	位置、速度、压力等参数已正确配置

3.2 调模流程图

3.3 操作步骤详解

手动调模操作步骤：

确认前置条件已满足
在操作面板选择调模方向（调模进/调模退）
设定调模压力和速度参数
按住调模按钮，调模电机按设定参数运行
松开按钮，调模电机减速停止
观察位置反馈，确认调模位置是否满足要求
如需继续调整，重复步骤4-6

自动调模操作步骤：

确认前置条件已满足
选择调模方向（调模进/调模退）
设定完整的工艺参数（压力、速度、时间/行程、斜率等）
选择控制方式（时间控制/行程控制）
发送启动命令，功能块自动执行调模过程
等待功能块输出完成信号（bDone = TRUE）
确认锁模力是否满足要求，必要时调整参数重新执行

停止操作：

停止类型	触发方式	行为	适用场景
正常停止	`bStop = TRUE`	减速停止	正常操作中的停止需求
急停	`bEStop = TRUE`	立即停止，无减速	紧急情况下的安全停止
复位	`bReset = TRUE`	从错误状态恢复	报警后的复位操作

4. 状态机设计

4.1 状态定义

调模功能采用状态机控制，状态枚举E_MoldAdjustState定义如下：

状态值	状态名称	说明
0	eState_Idle	空闲状态，等待调模命令
1	eState_Init	初始化状态，进行调模前准备检查
2	eState_MoldAdjustIning	调模进执行中，调模电机按调模进参数运行
3	eState_MoldAdjustIned	调模进完成，调模进动作已结束
4	eState_MoldAdjustOuting	调模退执行中，调模电机按调模退参数运行
5	eState_MoldAdjustOuted	调模退完成，调模退动作已结束
6	eState_Error	错误状态，调模过程中发生异常

4.2 状态转换图

4.3 状态转换条件说明

源状态	目标状态	转换条件	说明
Idle	Init	`bStart`上升沿且`uiMoldAdjustMode ≠ 0`	启动命令触发，进入初始化检查
Init	MoldAdjustIning	`uiMoldAdjustMode = 1`且前置条件满足	初始化通过，开始调模进
Init	MoldAdjustOuting	`uiMoldAdjustMode = 2`且前置条件满足	初始化通过，开始调模退
Init	Error	前置条件不满足	初始化检查失败，进入错误状态
MoldAdjustIning	MoldAdjustIned	到位判断满足	调模进执行完成
MoldAdjustIning	Error	超时或压力异常	执行过程中发生异常
MoldAdjustIning	Idle	`bStop`或`bEStop`	操作人员手动停止
MoldAdjustOuting	MoldAdjustOuted	到位判断满足	调模退执行完成
MoldAdjustOuting	Error	超时或压力异常	执行过程中发生异常
MoldAdjustOuting	Idle	`bStop`或`bEStop`	操作人员手动停止
MoldAdjustIned	Idle	完成信号确认后自动返回	输出`bDone`后返回空闲
MoldAdjustOuted	Idle	完成信号确认后自动返回	输出`bDone`后返回空闲
Error	Idle	`bReset`上升沿	报警复位后返回空闲

5. 数据结构定义

5.1 状态枚举 E_MoldAdjustState

TYPE E_MoldAdjustState :
(
    eState_Idle,               // 空闲状态
    eState_Init,               // 初始化
    eState_MoldAdjustIning,    // 调模进中
    eState_MoldAdjustIned,     // 调模进完成
    eState_MoldAdjustOuting,   // 调模退中
    eState_MoldAdjustOuted,    // 调模退完成
    eState_Error               // 错误状态
);
END_TYPE

5.2 单段工艺参数 ST_MoldAdjustSeg

定义单段调模过程的基本工艺参数：

参数名称	类型	说明
uiPres	UINT	设定压力
uiSpd	UINT	设定速度
uiTime	UINT	设定时间（时间控制模式下的运行时长）

5.3 调模工艺参数 ST_MoldAdjustPara

定义调模进和调模退的完整工艺参数，包含控制方式、段参数和加减速斜率：

调模进工艺参数：

参数名称	类型	说明
uiMoldAdjustInMode	UINT	调模进控制方式：0-时间控制，1-行程控制
uiMoldAdjustInLimitTime	UINT	调模进限制时间（超时保护）
stMoldAdjustInSeg	ST_MoldAdjustSeg	调模进段参数（压力/速度/时间）
uiMoldAdjustInPresStartGrad	UINT	压力启动斜率
uiMoldAdjustInPresStopGrad	UINT	压力停止斜率
uiMoldAdjustInSpdStartGrad	UINT	速度启动斜率
uiMoldAdjustInSpdStopGrad	UINT	速度停止斜率

调模退工艺参数：

参数名称	类型	说明
uiMoldAdjustOutMode	UINT	调模退控制方式：0-时间控制，1-行程控制
uiMoldAdjustOutLimitTime	UINT	调模退限制时间（超时保护）
stMoldAdjustOutSeg	ST_MoldAdjustSeg	调模退段参数（压力/速度/时间）
uiMoldAdjustOutPresStartGrad	UINT	压力启动斜率
uiMoldAdjustOutPresStopGrad	UINT	压力停止斜率
uiMoldAdjustOutSpdStartGrad	UINT	速度启动斜率
uiMoldAdjustOutSpdStopGrad	UINT	速度停止斜率

斜率参数说明：启动斜率控制压力/速度从零上升到设定值的过渡时间，停止斜率控制从设定值下降到零的过渡时间。斜率值越大，过渡越平缓，有助于减少机械冲击。

6. 功能块接口定义

功能块FB_MoldAdjust是调模功能的核心实现，封装了状态机逻辑、参数处理和输出控制。

6.1 输入输出接口

轴引用：

接口类型	参数名称	类型	说明
VAR_IN_OUT	stMoldAdjustAxis	ST_AxisRefHyd	调模液压轴引用

控制命令：

接口类型	参数名称	类型	说明
VAR_INPUT	bStart	BOOL	启动命令（上升沿触发）
VAR_INPUT	bStop	BOOL	停止命令（减速停止）
VAR_INPUT	bEStop	BOOL	急停命令（立即停止，无减速）
VAR_INPUT	bReset	BOOL	复位命令（上升沿触发，从错误状态恢复）

模式与参数：

接口类型	参数名称	类型	说明
VAR_INPUT	uiMoldAdjustMode	UINT	方向选择：0-无模式，1-调模进，2-调模退
VAR_INPUT	stMoldAdjustPara	ST_MoldAdjustPara	工艺参数输入

数字信号输入：

接口类型	参数名称	类型	说明
VAR_INPUT	bMoldAdjustInStop	BOOL	调模进停止信号（行程控制模式下的到位信号）
VAR_INPUT	bMoldAdjustOutStop	BOOL	调模退停止信号（行程控制模式下的到位信号）

模拟信号输入：

接口类型	参数名称	类型	说明
VAR_INPUT	uiClampPresElecRulerVal	UINT	锁模压力电子尺值（用于压力监控）

6.2 状态输出

接口类型	参数名称	类型	说明
VAR_OUTPUT	bBusy	BOOL	忙状态（功能块正在执行调模动作）
VAR_OUTPUT	bDone	BOOL	完成状态（调模动作执行完成）
VAR_OUTPUT	bAlarm	BOOL	报警状态（功能块检测到异常）

6.3 报警信息输出

接口类型	参数名称	类型	说明
VAR_OUTPUT	dwAlarmID	DWORD	报警代码（按位标识，支持同时报告多个报警）

报警位定义：

位	位掩码	报警名称	说明
-	0x00000000	无报警	正常状态
Bit0	0x00000001	调模进超时	调模进运行时间超过限制时间
Bit1	0x00000002	调模退超时	调模退运行时间超过限制时间
Bit2	0x00000004	调模压力异常	调模过程中检测到压力异常

位标识说明：dwAlarmID采用DWORD按位标识方式，每个位对应一种报警类型。当多个报警同时发生时，对应位同时置位。例如dwAlarmID = 0x00000005表示同时存在调模进超时和调模压力异常。

6.4 动作提示输出

接口类型	参数名称	类型	说明
VAR_OUTPUT	uiActHint	UINT	当前动作状态编码
VAR_OUTPUT	uiActTime	UINT	当前动作运行时间（单位：0.1s）

uiActHint 编码规则：采用十位/个位组合编码，十位表示操作类型，个位表示子状态。

编码值	十位含义	个位含义	说明
0	-	无动作	空闲状态
1	-	报警状态	错误状态
2	-	调模进完成	调模进到位
3	-	调模退完成	调模退到位
11	1-调模进	1-执行中	调模进运行中
21	2-调模退	1-执行中	调模退运行中

扩展说明：编码规则预留了扩展空间，十位1x系列用于调模进子状态，2x系列用于调模退子状态，个位0-3可分别表示不同子阶段。

6.5 动作状态输出

接口类型	参数名称	类型	说明
VAR_OUTPUT	bMoldAdjustIned	BOOL	调模进完成标志
VAR_OUTPUT	bMoldAdjustOuted	BOOL	调模退完成标志

6.6 控制命令输出

接口类型	参数名称	类型	说明
VAR_OUTPUT	uiPresCmd	UINT	压力命令输出（发送至液压比例阀）
VAR_OUTPUT	uiSpdCmd	UINT	速度命令输出（发送至液压比例阀）
VAR_OUTPUT	udiPosCmd	UDINT	位置命令输出（发送至位置控制器）

7. 参数说明与调整指南

7.1 位置参数

参数	说明	设定建议	调整原则
调模位置设定	目标调模位置	根据模具实际厚度设定	新模具首次使用应预留安全距离，避免压坏模具
调模前限	调模前进最大位置限制	设定为设备机械极限的90%	不得超过机械极限，防止设备损坏
调模后限	调模后退最大位置限制	设定为设备机械极限的90%	不得超过机械极限，防止设备损坏
调模原点位置	调模基准位置	设备安装时设定，定期校准	定期校准确保定位精度，建议每季度校准一次

7.2 速度参数

参数	说明	设定建议	调整原则
调模快速速度	快速运行速度	大型模具：10-15mm/s；小型模具：15-20mm/s	大型模具应使用较慢速度，避免惯性冲击
调模慢速速度	接近目标位置时的速度	5-10mm/s	接近目标位置时切换为慢速，提高定位精度
调模精确定位速度	最终定位速度	1-3mm/s	确保定位精度，减少位置偏差

速度斜率设定：

参数	说明	设定建议
速度启动斜率	速度从零上升到设定值的过渡速率	较大值使启动更平缓，减少机械冲击
速度停止斜率	速度从设定值下降到零的过渡速率	较大值使停止更平缓，避免位置过冲

7.3 压力参数

参数	说明	设定建议	调整原则
调模压力设定	调模过程系统压力	系统额定压力的50-70%	压力应足够但不宜过高，避免设备过载和能源浪费
调模低压压力	低压调模时压力	系统额定压力的30-50%	用于模具保护，防止模具受损

压力斜率设定：

参数	说明	设定建议
压力启动斜率	压力从零上升到设定值的过渡速率	较大值使压力建立更平缓
压力停止斜率	压力从设定值下降到零的过渡速率	较大值使压力释放更平缓

7.4 时间参数

参数	说明	设定建议	调整原则
调模限时	单次调模操作最大允许时间	30-60秒，根据设备规格调整	超时将触发报警，设定值应留有合理裕量
调模定位时间	调模完成后定位保持时间	2-5秒	确保位置稳定后再进入下一工序

7.5 精度控制要点

最终定位使用慢速：接近目标位置时切换为慢速或精确定位速度，确保定位精度
利用电子尺反馈：实时监控调模位置，实现闭环控制，提高控制精度
定期校准：定期校准电子尺和机械限位，确保测量准确性
生产前检查：重要产品生产前对调模精度进行检查和确认
参数记录：记录不同模具的调模参数，便于下次使用时快速调用

8. 报警与状态指示

8.1 报警处理

当功能块检测到异常时，bAlarm置位，dwAlarmID按位标识报警类型：

报警位	位掩码	报警名称	触发条件	处理方法
Bit0	0x00000001	调模进超时	调模进运行时间超过`uiMoldAdjustInLimitTime`	检查目标位置设置、机械状态和负载情况
Bit1	0x00000002	调模退超时	调模退运行时间超过`uiMoldAdjustOutLimitTime`	检查目标位置设置、机械状态和负载情况
Bit2	0x00000004	调模压力异常	调模过程中检测到压力超出正常范围	检查压力参数、液压系统和传感器

报警处理流程：

功能块进入eState_Error状态，bAlarm = TRUE
dwAlarmID按位置位，标识具体报警类型
uiActHint = 1，指示当前为报警状态
调模电机停止运行
操作人员排查故障原因
故障排除后，发送bReset上升沿命令
功能块返回eState_Idle，报警状态清除

8.2 动作状态指示

uiActHint提供当前动作状态的实时指示，便于HMI界面显示和监控：

编码值	说明	对应状态
0	无动作	eState_Idle
1	报警状态	eState_Error
2	调模进完成	eState_MoldAdjustIned
3	调模退完成	eState_MoldAdjustOuted
11	调模进中	eState_MoldAdjustIning
21	调模退中	eState_MoldAdjustOuting

9. 故障排除

9.1 常见故障及解决方法

故障现象	可能原因	排查步骤	解决方法
调模无动作	电源故障、电机故障、控制线路故障	1.检查电源供电 2.检查电机接线 3.检查控制线路	修复电源/电机/线路故障
调模速度异常	速度参数设置错误、电机故障、负载过大	1.检查速度参数设定 2.检查电机运行状态 3.检查机械负载	修正参数/更换电机/减小负载
调模位置偏差大	电子尺校准错误、机械间隙过大、参数设置错误	1.校准电子尺 2.检查机械间隙 3.检查位置参数	重新校准/调整间隙/修正参数
调模压力异常	压力参数设置错误、液压系统故障、传感器故障	1.检查压力参数 2.检查液压系统 3.检查压力传感器	修正参数/维修液压系统/更换传感器
调模超时报警	目标位置设置错误、机械卡滞、负载过大	1.检查目标位置 2.检查机械运动 3.检查负载情况	修正位置/排除卡滞/减小负载
调模噪音大	机械润滑不足、部件磨损、安装松动	1.检查润滑状态 2.检查部件磨损 3.检查紧固件	加强润滑/更换部件/紧固松动件

9.2 故障诊断流程

10. 安全注意事项

10.1 安全要求

序号	安全要求	说明
1	调模前确认安全门关闭	安全门未关闭时禁止启动调模
2	避免过载操作	调模压力不得超过设备额定值
3	紧急停止功能可用	确保急停按钮功能正常，发生异常时立即按下
4	参数上下限保护	关键参数应设置合理的上下限，防止误操作
5	定期维护检查	定期检查调模机构的机械部件和传感器

10.2 操作规范

序号	操作规范	说明
1	模具安装确认	模具安装应正确，确保平行度和垂直度
2	参数合理设定	根据模具规格合理设定调模参数，避免盲目操作
3	渐进调整原则	调模过程应循序渐进，避免一次性调整过大
4	观察运行反馈	调模过程中密切观察设备反馈，及时发现异常
5	参数记录保存	重要模具的调模参数应记录保存，便于下次使用
6	定期清洁维护	定期清洁调模机构，防止灰尘和杂物影响精度
7	人员培训要求	操作人员应经过培训，熟悉调模操作流程和安全注意事项

11. 相关文档与版本信息

11.1 技术文档

调模定义.st：调模功能的ST语言定义文件，包含状态机、工艺参数结构体和功能块接口定义
数据定义初版.st：锁模控制数据定义，包含开合模功能块定义

11.2 参考标准

GB/T 12783-2000 《塑料注射成型机》
GB 22530-2008 《塑料注射成型机安全要求》
ISO 20430:2018 《Plastics and rubber machines - Injection moulding machines - Safety requirements》

11.3 版本控制

版本	日期	作者	变更说明
1.0	2025-08-17	汪工	初始版本，完成基本功能描述
1.1	2025-10-09	汪工	完善功能描述，添加详细参数说明
1.2	2026-03-17	周工/汪工	调整文档结构，优化内容组织；更新数据结构定义，确保与代码一致性；优化文档格式，添加页内导航支持
1.3	2026-03-23	周工/汪工	简化变量名称，添加提示信息，提高代码可读性和一致性；优化Mermaid图表样式
1.4	2026-04-02	周工/汪工	dwAlarmID改为DWORD按位标识，支持同时报告多个报警
1.5	2026-04-09	周工/汪工	补充ST定义中的状态机、工艺参数结构体和功能块接口详细说明到文档中
2.0	2026-04-09	周工/汪工	全面梳理文档结构：重新组织章节逻辑；补充控制方式说明、前置条件和状态转换图；修正报警代码为位标识定义；整合参数说明与调整指南；添加故障诊断流程图

注塑机调模功能整理文档 ​

1. 功能概述 ​

2. 功能模式与控制方式 ​

2.1 调模方向 ​

2.2 控制方式 ​

2.3 操作模式 ​

3. 操作流程 ​

3.1 前置条件 ​

3.2 调模流程图 ​

3.3 操作步骤详解 ​

4. 状态机设计 ​

4.1 状态定义 ​

4.2 状态转换图 ​

4.3 状态转换条件说明 ​

5. 数据结构定义 ​

5.1 状态枚举 E_MoldAdjustState ​

5.2 单段工艺参数 ST_MoldAdjustSeg ​

5.3 调模工艺参数 ST_MoldAdjustPara ​

6. 功能块接口定义 ​

6.1 输入输出接口 ​

6.2 状态输出 ​

6.3 报警信息输出 ​

6.4 动作提示输出 ​

6.5 动作状态输出 ​

6.6 控制命令输出 ​

7. 参数说明与调整指南 ​

7.1 位置参数 ​

7.2 速度参数 ​

7.3 压力参数 ​

7.4 时间参数 ​

7.5 精度控制要点 ​

8. 报警与状态指示 ​

8.1 报警处理 ​

8.2 动作状态指示 ​

9. 故障排除 ​

9.1 常见故障及解决方法 ​

9.2 故障诊断流程 ​

10. 安全注意事项 ​

10.1 安全要求 ​

10.2 操作规范 ​

11. 相关文档与版本信息 ​

11.1 技术文档 ​

11.2 参考标准 ​

11.3 版本控制 ​