注塑机射出功能
1. 概述
1.1 功能简介
核心功能：射出功能是注塑机的核心功能之一，负责将熔融状态的塑料通过注射螺杆高压高速地注入模具型腔。射出过程的控制精度直接影响产品的质量、尺寸稳定性和生产效率。
1.2 工艺特点
工艺特性：
- 多段射出控制：支持10段射出工艺参数，可实现复杂的填充曲线
- 多段保压控制：支持8段保压工艺参数，确保制品尺寸稳定性
- 射退功能：支持射退动作，防止浇口拉丝和制品缺陷
- 多种控制方式：支持电子尺模式、行程模式、时间模式三种控制方式
- 斜率控制：支持压力和速度的启动/停止斜率控制
- 安全机制：包含超时保护、状态互锁等多重安全保障
- 平台兼容性：支持Luban平台（基于Beremiz二次开发）运行，采用标准IEC 61131-3 ST语法实现
1.3 技术架构
本功能采用分层架构设计，参考研发部提供的液压系统建模方案，结合倍福TF8560塑料技术功能标准，实现模块化、标准化设计。
2. 核心控制机制
2.1 射出到位判断机制
多模式到位判断：射出到位判断支持三种模式：电子尺模式、行程模式和时间模式，根据实际工艺需求选择合适的控制方式。
电子尺位置判断：通过电子尺反馈的螺杆位置值判断
- 触发条件：
电子尺位置值 >= 设定位置 - 对应参数：aInjSeg[1..10].udiPos
- 触发条件：
行程开关判断：通过外部DI传感器信号直接检测
- 触发条件：外部行程开关信号触发
- 对应参数：bInjSeg1Stop、bInjSeg2Stop、bInjStop
时间判断：通过计算各阶段的持续时间
- 触发条件：各段时间达到设定值
- 对应参数：aInjSeg[1..10].uiTime
2.2 电子尺功能说明
电子尺作用：
- 位置反馈：通过电子尺实时反馈注射螺杆的实际位置
- 阶段切换控制：通过电子尺反馈的位置值控制各阶段的切换
- 参数映射：射出目标位置、各段位置等参数用于阶段控制
3. 功能阶段定义
3.1 射出阶段（10段）
射出阶段说明：
- 速度递减原则：遵循从快到慢的速度递减原则，确保填充过程平稳
- 压力递加原则：随着模具型腔填充率增加，压力逐渐增加
- 位置控制：通过电子尺位置反馈精确控制各段切换
| 阶段编号 | 阶段名称 | 主要功能 | 控制参数 | 转换条件 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 射出1段 | 初始慢速填充 | 压力、速度、位置、时间、斜率 | 位置到达或时间到 |
| 2 | 射出2段 | 二级射出 | 压力、速度、位置、时间、斜率 | 位置到达或时间到 |
| 3 | 射出3段 | 三级射出 | 压力、速度、位置、时间、斜率 | 位置到达或时间到 |
| 4 | 射出4段 | 四级射出 | 压力、速度、位置、时间、斜率 | 位置到达或时间到 |
| 5 | 射出5段 | 五级射出 | 压力、速度、位置、时间、斜率 | 位置到达或时间到 |
| 6 | 射出6段 | 六级射出 | 压力、速度、位置、时间、斜率 | 位置到达或时间到 |
| 7 | 射出7段 | 七级射出 | 压力、速度、位置、时间、斜率 | 位置到达或时间到 |
| 8 | 射出8段 | 八级射出 | 压力、速度、位置、时间、斜率 | 位置到达或时间到 |
| 9 | 射出9段 | 九级射出 | 压力、速度、位置、时间、斜率 | 位置到达或时间到 |
| 10 | 射出10段 | 十级射出 | 压力、速度、位置、时间、斜率 | 位置到达或时间到 |
3.2 保压阶段（8段）
保压阶段说明：
- 时间控制：保压阶段主要通过时间控制
- 压力递减：随着保压进行，压力逐渐递减
- 尺寸稳定：确保制品尺寸稳定和内部质量
| 阶段编号 | 阶段名称 | 主要功能 | 控制参数 | 转换条件 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 保压1段 | 一级保压 | 压力、速度、时间 | 时间到 |
| 2 | 保压2段 | 二级保压 | 压力、速度、时间 | 时间到 |
| 3 | 保压3段 | 三级保压 | 压力、速度、时间 | 时间到 |
| 4 | 保压4段 | 四级保压 | 压力、速度、时间 | 时间到 |
| 5 | 保压5段 | 五级保压 | 压力、速度、时间 | 时间到 |
| 6 | 保压6段 | 六级保压 | 压力、速度、时间 | 时间到 |
| 7 | 保压7段 | 七级保压 | 压力、速度、时间 | 时间到 |
| 8 | 保压8段 | 八级保压 | 压力、速度、时间 | 时间到 |
3.3 射退阶段
射退阶段说明：
- 防止拉丝：射退动作可防止浇口拉丝
- 位置控制：通过电子尺位置反馈控制射退距离
- 时间控制：支持时间模式控制射退过程
| 阶段编号 | 阶段名称 | 主要功能 | 控制参数 | 转换条件 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 射退中 | 射退动作执行 | 压力、速度、位置、时间、斜率 | 位置到达或时间到或开关触发 |
4. 控制流程
4.1 射出过程流程
4.1.1 射出流程示意图
4.1.2 射出流程序列图
4.2 射退过程流程
4.2.1 射退流程示意图
4.2.2 射退流程序列图
⚠️ 重要说明：
- 射出等级段数可通过
uiInjSegCnt参数设定（1-10段）- 保压等级段数可通过
uiHoldSegCnt参数设定（1-8段）- 射退可在保压完成后执行，防止浇口拉丝
5. 数据结构与功能块
5.1 核心数据结构
5.1.1 E_InjectState 枚举类型
用途：定义射出动作的状态机状态
| 值 | 名称 | 说明 |
|---|---|---|
| 0 | eState_Idle | 空闲状态 |
| 1 | eState_Init | 初始化状态 |
| 2 | eState_Injecting | 射出中(10段) |
| 3 | eState_Injected | 射出完成 |
| 4 | eState_Holding | 保压中(8段) |
| 5 | eState_Held | 保压完成 |
| 6 | eState_SuckBacking | 射退中 |
| 7 | eState_SuckBacked | 射退完成 |
| 8 | eState_Error | 错误状态 |
5.1.2 ST_InjectSeg 结构体
用途：定义射出单段工艺参数
| 字段名 | 类型 | 有效范围 | 说明 |
|---|---|---|---|
| uiPres | UINT | 0-1000 | 设定压力 |
| uiSpd | UINT | 0-1000 | 设定速度 |
| udiPos | UDINT | 0-4294967295 | 设定位置 |
| uiTime | UINT | 0-65535 | 设定时间 |
| uiPresGrad | UINT | 0-1000 | 设定压力斜率 |
| uiSpdGrad | UINT | 0-1000 | 设定速度斜率 |
5.1.3 ST_HoldSeg 结构体
用途：定义保压单段工艺参数
| 字段名 | 类型 | 有效范围 | 说明 |
|---|---|---|---|
| uiPres | UINT | 0-1000 | 设定压力 |
| uiSpd | UINT | 0-1000 | 设定速度 |
| uiTime | UINT | 0-65535 | 设定时间 |
5.1.4 ST_InjectPara 结构体
用途：定义完整射出工艺参数
射出多段工艺参数
| 字段名 | 类型 | 有效范围 | 说明 |
|---|---|---|---|
| uiInjSegCnt | UINT | 1-10 | 射出段数选择 |
| uiInjMode | UINT | 0-2 | 射出方式 (0:电子尺 1:行程 2:时间) |
| uiInjTotalTime | UINT | 0-65535 | 射出总时间 |
| dwInjToHoldMode | DWORD | Bit0/Bit1/Bit2 | 转保压方式（按位组合） |
| uiInjToHoldTime | UINT | 0-65535 | 转保压时间阈值(ms) |
| uiInjToHoldPres | UINT | 0-1000 | 转保压压力阈值 |
| udiInjToHoldPos | UDINT | 0-1000 | 转保压位置阈值 |
| aInjSeg[1..10] | ARRAY OF ST_InjectSeg | - | 射出多段设定参数 |
| uiInjPresStartGrad | UINT | 0-1000 | 压力启动斜率 |
| uiInjPresStopGrad | UINT | 0-1000 | 压力停止斜率 |
| uiInjSpdStartGrad | UINT | 0-1000 | 速度启动斜率 |
| uiInjSpdStopGrad | UINT | 0-1000 | 速度停止斜率 |
保压多段工艺参数
| 字段名 | 类型 | 有效范围 | 说明 |
|---|---|---|---|
| uiHoldSegCnt | UINT | 1-8 | 保压段数选择 |
| aHoldSeg[1..8] | ARRAY OF ST_HoldSeg | - | 保压多段设定参数 |
射退工艺参数
| 字段名 | 类型 | 有效范围 | 说明 |
|---|---|---|---|
| uiSuckBackMode | UINT | 0-1 | 射退方式 (0:电子尺 1:时间) |
| stSuckBackSeg | ST_InjectSeg | - | 射退设定参数 |
| uiSuckBackPresStartGrad | UINT | 0-1000 | 压力启动斜率 |
| uiSuckBackPresStopGrad | UINT | 0-1000 | 压力停止斜率 |
| uiSuckBackSpdStartGrad | UINT | 0-1000 | 速度启动斜率 |
| uiSuckBackSpdStopGrad | UINT | 0-1000 | 速度停止斜率 |
调试模式参数（调模状态下使用）
| 字段名 | 类型 | 有效范围 | 说明 |
|---|---|---|---|
| stInjDbgSeg | ST_InjectSeg | - | 射出调试段参数 |
| stSuckBackDbgSeg | ST_InjectSeg | - | 射退调试段参数 |
5.2 功能块定义
5.2.1 FB_Inject 功能块
用途：射出、保压和射退控制功能块
输入输出参数：
| 参数名 | 类型 | 说明 |
|---|---|---|
| stInjectAxis | ST_AxisRefHyd | 轴数据结构 |
输入参数：
| 参数名 | 类型 | 有效范围 | 默认值 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| bStart | BOOL | FALSE,TRUE | FALSE | 启动 |
| bStop | BOOL | FALSE,TRUE | FALSE | 停止(有减速停) |
| bEStop | BOOL | FALSE,TRUE | FALSE | 急停(立即停止) |
| bReset | BOOL | FALSE,TRUE | FALSE | 复位 |
| uiInjectMode | UINT | 0-4 | 0 | 模式选择 (0:无 1:射出 2:射退 3:射出(调试模式) 4:射退(调试模式)) |
| stInjectPara | ST_InjectPara | - | - | 工艺参数 |
| bInjSeg1Stop | BOOL | FALSE,TRUE | FALSE | 二级射出停止 |
| bInjSeg2Stop | BOOL | FALSE,TRUE | FALSE | 三级射出停止 |
| bInjStop | BOOL | FALSE,TRUE | FALSE | 射出停止 |
| bSuckBackStop | BOOL | FALSE,TRUE | FALSE | 射退停止 |
| udiInjElecRulerVal | UDINT | 0-4294967295 | 0 | 射胶电子尺值 |
输出参数：
| 参数名 | 类型 | 说明 |
|---|---|---|
| bBusy | BOOL | 忙状态 |
| bDone | BOOL | 完成状态 |
| bAlarm | BOOL | 报警状态 |
| dwAlarmID | DWORD | 报警代码（按位标识：Bit0射出超时 Bit1保压超时 Bit2射退超时 Bit3位置超限） |
| uiActHint | UINT | 当前动作状态 |
| uiActTime | UINT | 当前动作运行时间 |
| bInjected | BOOL | 射出完成 |
| bHeld | BOOL | 保压完成 |
| bSuckBacked | BOOL | 射退完成 |
| uiPresCmd | UINT | 压力命令输出 |
| uiSpdCmd | UINT | 速度命令输出 |
| udiPosCmd | UDINT | 位置命令输出 |
6. 核心参数说明
6.1 射出关键参数
| 参数类别 | 参数名称 | 程序变量名 | 功能说明 |
|---|---|---|---|
| 段数参数 | 射出段数 | uiInjSegCnt | 设定射出段数 (1-10段) |
| 控制参数 | 射出方式 | uiInjMode | 0:电子尺 1:行程 2:时间 |
| 时间参数 | 射出总时间 | uiInjTotalTime | 射出和保压的总时间限制 |
| 转保压参数 | 转保压方式 | dwInjToHoldMode | 转保压触发方式（按位组合：Bit0时间 Bit1压力 Bit2位置） |
| 转保压参数 | 转保压时间阈值 | uiInjToHoldTime | 转保压时间阈值（ms） |
| 转保压参数 | 转保压压力阈值 | uiInjToHoldPres | 转保压压力阈值 |
| 转保压参数 | 转保压位置阈值 | udiInjToHoldPos | 转保压位置阈值 |
| 工艺参数 | 射出压力 | aInjSeg[1..10].uiPres | 射出各段压力设定 |
| 工艺参数 | 射出速度 | aInjSeg[1..10].uiSpd | 射出各段速度设定 |
| 工艺参数 | 射出位置 | aInjSeg[1..10].udiPos | 射出各段位置设定 |
| 工艺参数 | 射出时间 | aInjSeg[1..10].uiTime | 射出各段时间设定 |
| 斜率参数 | 压力启动斜率 | uiInjPresStartGrad | 射出压力启动斜率 |
| 斜率参数 | 压力停止斜率 | uiInjPresStopGrad | 射出压力停止斜率 |
| 斜率参数 | 速度启动斜率 | uiInjSpdStartGrad | 射出速度启动斜率 |
| 斜率参数 | 速度停止斜率 | uiInjSpdStopGrad | 射出速度停止斜率 |
转保压方式说明
转保压触发采用按位组合选择模式，允许用户同时选择1-3种触发方式，满足任一条件即触发转保压。
| 位 | 值 | 触发方式 | 说明 |
|---|---|---|---|
| Bit0 | 1 | 时间触发 | 达到设定的 uiInjToHoldTime 时间后触发 |
| Bit1 | 2 | 压力触发 | 达到设定的 uiInjToHoldPres 压力后触发 |
| Bit2 | 4 | 位置触发 | 达到设定的 udiInjToHoldPos 位置后触发 |
组合示例：
| dwInjToHoldMode | 触发条件 | 说明 |
|---|---|---|
| 1 | 仅时间 | 只用时间判断 |
| 2 | 仅压力 | 只用压力判断 |
| 4 | 仅位置 | 只用位置判断 |
| 3 (1+2) | 时间或压力 | 两者任一满足即触发 |
| 5 (1+4) | 时间或位置 | 两者任一满足即触发 |
| 6 (2+4) | 压力或位置 | 两者任一满足即触发 |
| 7 (1+2+4) | 时间或压力或位置 | 三者任一满足即触发 |
使用示例：
dwInjToHoldMode = 3表示同时启用时间和压力判断，射出过程中达到任一阈值即转入保压阶段
6.2 保压关键参数
| 参数类别 | 参数名称 | 程序变量名 | 功能说明 |
|---|---|---|---|
| 段数参数 | 保压段数 | uiHoldSegCnt | 设定保压段数 (1-8段) |
| 工艺参数 | 保压压力 | aHoldSeg[1..8].uiPres | 保压各段压力设定 |
| 工艺参数 | 保压速度 | aHoldSeg[1..8].uiSpd | 保压各段速度设定 |
| 工艺参数 | 保压时间 | aHoldSeg[1..8].uiTime | 保压各段时间设定 |
6.3 射退关键参数
| 参数类别 | 参数名称 | 程序变量名 | 功能说明 |
|---|---|---|---|
| 控制参数 | 射退方式 | uiSuckBackMode | 0:电子尺 1:时间 |
| 工艺参数 | 射退压力 | stSuckBackSeg.uiPres | 射退压力设定 |
| 工艺参数 | 射退速度 | stSuckBackSeg.uiSpd | 射退速度设定 |
| 工艺参数 | 射退位置 | stSuckBackSeg.udiPos | 射退位置设定 |
| 工艺参数 | 射退时间 | stSuckBackSeg.uiTime | 射退时间设定 |
| 斜率参数 | 射退压力启动斜率 | uiSuckBackPresStartGrad | 射退压力启动斜率 |
| 斜率参数 | 射退压力停止斜率 | uiSuckBackPresStopGrad | 射退压力停止斜率 |
| 斜率参数 | 射退速度启动斜率 | uiSuckBackSpdStartGrad | 射退速度启动斜率 |
| 斜率参数 | 射退速度停止斜率 | uiSuckBackSpdStopGrad | 射退速度停止斜率 |
7. 功能块实现
7.1 动作提示码 (uiActHint)
| 值 | 名称 | 说明 |
|---|---|---|
| 0 | 无动作 | 当前无动作执行 |
| 1 | 报警状态 | 系统处于报警状态 |
| 2 | 射出完成 | 射出阶段已完成 |
| 3 | 保压完成 | 保压阶段已完成 |
| 4 | 射退完成 | 射退阶段已完成 |
| 5 | 射退中 | 射退阶段执行中 |
| 7 | 射出10段 | 射出10段执行中 |
| 10 | - | 预留 |
| 11-19 | 射出1-9段 | 射出各段状态 |
| 20 | - | 预留 |
| 21-28 | 保压1-8段 | 保压各段状态 |
7.2 报警代码 (uiAlarmID)
| 值 | 说明 |
|---|---|
| 0 | 无报警 |
| 1000 | 预留 |
| 1001 | 射出超时 |
| 1002 | 保压超时 |
| 1003 | 射退超时 |
8. 安全保护机制
8.1 超时保护
- 射出总时间保护：监控整个射出和保压过程，超过设定总时间则报警
- 各段超时保护：各段工艺参数都应有合理的时间限制
8.2 位置保护
- 电子尺位置监控：实时监控注射螺杆位置
- 位置极限保护：防止超出机械行程极限
8.3 状态互锁
- 状态机互锁：各状态间应有明确的转换条件，防止异常跳转
- 命令互锁：启动、停止、急停命令应有优先级处理
9. 平台兼容性
支持平台：
- Luban平台：基于Beremiz二次开发，支持标准IEC 61131-3 ST语法
- 倍福TF8560：参考倍福TF8560塑料技术功能标准实现
10. 参数调整指南
10.1 射出参数调整
调整建议：射出参数的调整应根据产品材质、模具结构和制品要求进行优化。
压力调整：根据制品重量和材质选择合适的射出压力
- 首段压力不宜过高，防止溅料
- 后段压力适当增加，确保填充完整
速度调整：根据填充阶段调整速度
- 首段速度较慢，保证熔融塑料平稳进入模具
- 中段速度加快，提高生产效率
- 末段速度减慢，确保模具填充完整
位置调整：电子尺位置用于精确控制各段切换点
- 确保各段位置设置合理，避免欠注或过填充
10.2 保压参数调整
保压压力：根据制品收缩特性调整
- 收缩率大的材质需要较高保压压力
- 保压压力应逐段递减
保压时间：根据制品厚度和材质调整
- 厚制品需要较长的保压时间
- 保压时间不足会导致制品缩水
10.3 射退参数调整
- 射退位置：防止浇口拉丝
- 射退距离不宜过大，防止空气进入
- 射退速度应适中
11. 调试与故障排除
11.1 常见问题与解决方案
| 问题现象 | 可能原因 | 解决建议 |
|---|---|---|
| 射出无力 | 压力参数设置过低 | 检查并调整射出压力参数 |
| 制品欠注 | 射出速度太慢或位置设置不当 | 调整射出速度和各段位置参数 |
| 制品过填充 | 射出压力过高或时间过长 | 减少射出压力或缩短射出时间 |
| 保压不足导致缩水 | 保压压力或时间不够 | 增加保压压力或延长保压时间 |
| 射退拉丝 | 射退距离或速度不当 | 调整射退参数 |
| 射出超时报警 | 各段时间设置过长 | 优化各段时间参数 |
11.2 报警处理
| 报警代码 | 说明 | 处理方法 |
|---|---|---|
| 1001 | 射出超时 | 检查射出各段时间设置，检查模具和螺杆状态 |
| 1002 | 保压超时 | 检查保压各段时间设置 |
| 1003 | 射退超时 | 检查射退位置和时间参数 |
12. 数据流说明
- 输入层：接收工艺参数设定、控制命令和传感器反馈
- 处理层：进行参数校验、状态机控制和逻辑运算
- 输出层：生成压力、速度和位置命令到液压驱动
13. 相关文档与参考
14. 文档信息
适用范围：立式注塑机射出控制功能开发项目 数据定义基准：射胶定义.st
14.1 版本控制
版本历史：文档的版本变更记录，跟踪文档的演进过程。
| 版本 | 日期 | 作者 | 变更说明 |
|---|---|---|---|
| 1.0 | 2025-07-20 | 汪工 | 初始版本，完成基本功能描述 |
| 1.1 | 2026-03-26 | 周工/汪工 | 根据射胶定义.st更新内容； 调整文档结构与开合模保持一致； 更新流程图，参考开合模多级循环格式 |
| 1.2 | 2026-03-27 | 周工/汪工 | 完善参数说明，添加调试指南； 优化文档格式，添加页内导航支持 |
| 1.3 | 2026-03-27 | 周工/汪工 | uiAlarmID改为DWORD按位标识； dwInjToHoldMode改为按位组合选择，新增转保压时间和位置阈值参数 |
| 1.4 | 2026-03-28 | 周工/汪工 | 相关变量参数更具数据类型修正了前缀 |
| 1.5 | 2026-04-02 | 周工/汪工 | uiAlarmID改为dwAlarmID；新增射胶调试模式支持(stInjDbgSeg/stSuckBackDbgSeg) |