注塑机座台功能技术文档

1. 概述

1.1 功能简介

座台功能是注塑机的重要组成部分，主要负责控制喷嘴座台的前进和后退动作，实现喷嘴与模具的接触和分离。该功能通过精确控制压力、流量和位置参数，确保座台动作平稳、安全且高效，为注塑工艺提供可靠的喷嘴定位保障。

1.2 工艺特点

双向动作：支持座台前进（座进）和后退（座退）两个方向的动作控制
多段控制：支持2段座台进和2段座台退控制
多种停止方式：支持时间、行程、位置三种停止方式
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
参数控制：支持压力、速度、时间、位置、斜率等多种控制参数

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 状态管理机制

座台功能采用状态机管理，控制座台的各种动作状态：

2.1.1 座台动作状态机 (E_NozzleState)

2.2 控制命令机制

座台功能支持四种控制命令：

命令	说明	响应
`bStart`	启动命令	启动座台动作
`bStop`	停止命令	有减速停
`bEStop`	急停命令	立即停止，无减速停
`bReset`	复位命令	重置错误状态

2.3 模式选择机制

座台功能支持三种模式：

模式	值	说明
无模式	0	不执行任何动作
座台进模式	1	执行座台进动作
座台退模式	2	执行座台退动作

3. 功能阶段定义

3.1 座台进功能阶段

阶段编号	阶段名称	主要功能	控制参数	阶段转换条件
1	初始化	初始化参数，准备动作	无	启动信号触发
2	座台进中	执行座台进动作	压力、速度、位置	到位检测或超时
3	座台进完成	保持完成状态	无	到位检测或超时

3.2 座台退功能阶段

阶段编号	阶段名称	主要功能	控制参数	阶段转换条件
1	初始化	初始化参数，准备动作	无	启动信号触发
2	座台退中	执行座台退动作	压力、速度、位置	到位检测或超时
3	座台退完成	保持完成状态	无	到位检测或超时

4. 控制流程

4.1 座台进过程流程

4.1.1 座台进流程示意图

4.1.2 座台进流程序列图

4.2 座台退过程流程

4.2.1 座台退流程示意图

4.2.2 座台退流程序列图

⚠️ 重要说明：
座台动作必须在合模完成后执行，避免与合模动作干涉
座台进动作完成后才能进行射出动作

5. 数据结构与功能块

5.1 核心数据结构

5.1.1 E_NozzleState 枚举类型

用途：定义座台动作的状态机状态

值	名称	说明
0	eState_Idle	空闲状态
1	eState_Init	初始化
2	eState_NozzleIning	座台进中
3	eState_NozzleIned	座台进完成
4	eState_NozzleOuting	座台退中
5	eState_NozzleOuted	座台退完成
6	eState_Error	错误状态

5.1.2 ST_NozzleSeg 结构体

用途：定义座台单段工艺参数

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_NozzlePara 结构体

用途：定义座台完整工艺参数

字段名	类型	有效范围	初始值	说明
`uiNozzleInSegCnt`	UINT	1-2	0	座台进段数选择
`uiNozzleInMode`	UINT	0-2	0	座台进方式选择 (0:时间 1:行程 2:位置)
`uiNozzleInLimitTime`	UINT	0-65535	0	座台进限制时间
`aNozzleInSeg`	ARRAY[1..2] OF ST_NozzleSeg	-	-	座台进多段设定参数
`uiNozzleInPresStartGrad`	UINT	0-1000	0	压力启动斜率
`uiNozzleInPresStopGrad`	UINT	0-1000	0	压力停止斜率
`uiNozzleInSpdStartGrad`	UINT	0-1000	0	速度启动斜率
`uiNozzleInSpdStopGrad`	UINT	0-1000	0	速度停止斜率
`uiNozzleOutSegCnt`	UINT	1-2	0	座台退段数选择
`uiNozzleOutMode`	UINT	0-2	0	座台退方式选择 (0:时间 1:行程 2:位置)
`uiNozzleOutLimitTime`	UINT	0-65535	0	座台退限制时间
`aNozzleOutSeg`	ARRAY[1..2] OF ST_NozzleSeg	-	-	座台退多段设定参数
`uiNozzleOutPresStartGrad`	UINT	0-1000	0	压力启动斜率
`uiNozzleOutPresStopGrad`	UINT	0-1000	0	压力停止斜率
`uiNozzleOutSpdStartGrad`	UINT	0-1000	0	速度启动斜率
`uiNozzleOutSpdStopGrad`	UINT	0-1000	0	速度停止斜率
`stNozzleInDbgSeg`	ST_NozzleSeg	-	-	座台进调试段参数
`stNozzleOutDbgSeg`	ST_NozzleSeg	-	-	座台退调试段参数

5.2 功能块定义

5.2.1 FB_Nozzle 功能块

用途：座台动作控制功能块，负责座台进和座台退动作

输入输出参数：

参数名	类型	说明
`stNozzleAxis`	ST_AxisRefHyd	轴数据结构

输入参数：

参数名	类型	有效范围	初始值	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，无减速停)
`bReset`	BOOL	FALSE,TRUE	FALSE	复位
`uiNozzleMode`	UINT	0-4	0	座台模式 (0:无模式 1:座台进模式 2:座台退模式 3:座台进(调试模式) 4:座台退(调试模式))
`stNozzlePara`	ST_NozzlePara	-	-	上位机设定参数
`bNozzleInStop`	BOOL	FALSE,TRUE	FALSE	座台进停止
`bNozzleOutStop`	BOOL	FALSE,TRUE	FALSE	座台退停止
`udiNozzleElecRulerVal`	UDINT	0-4294967295	0	座台电子尺值

输出参数：

参数名	类型	有效范围	初始值	说明
`bBusy`	BOOL	FALSE,TRUE	FALSE	忙状态
`bDone`	BOOL	FALSE,TRUE	FALSE	完成状态
`bAlarm`	BOOL	FALSE,TRUE	FALSE	报警状态
`dwAlarmID`	DWORD	0-4294967295	0	报警代码（按位标识：Bit0座台进超时 Bit1座台退超时 Bit2位置超限 Bit3传感器异常）
`uiActHint`	UINT	0-65535	0	当前动作状态（0:无动作 1:报警状态 2:座台进完成 3:座台退完成 10:预留 11-12:座台进1-2段 21-22:座台退1-2段）
`uiActTime`	UINT	0-65535	0	当前动作运行时间
`bNozzleIned`	BOOL	FALSE,TRUE	FALSE	座台进完成
`bNozzleOuted`	BOOL	FALSE,TRUE	FALSE	座台退完成
`uiPresCmd`	UINT	0-1000	0	压力命令输出
`uiSpdCmd`	UINT	0-1000	0	速度命令输出
`udiPosCmd`	UDINT	0-4294967295	0	位置命令输出

6. 核心参数说明

6.1 座台进关键参数

参数类别	参数名称	程序变量名	功能说明
段数参数	座台进段数	uiNozzleInSegCnt	设定座台进的段数 (1-2段)
控制参数	座台进方式	uiNozzleInMode	设定座台进停止的触发方式 (0:时间 1:行程 2:位置)
时间参数	座台进限制时间	uiNozzleInLimitTime	座台进动作的时间限制
工艺参数	座台进压力	aNozzleInSeg[1..2].uiPres	座台进动作的压力设定 (2段)
工艺参数	座台进速度	aNozzleInSeg[1..2].uiSpd	座台进动作的速度设定 (2段)
工艺参数	座台进位置	aNozzleInSeg[1..2].udiPos	座台进动作的位置设定 (2段)
工艺参数	座台进时间	aNozzleInSeg[1..2].uiTime	座台进动作的时间设定 (2段)
斜率参数	压力启动斜率	uiNozzleInPresStartGrad	座台进压力的启动斜率
斜率参数	压力停止斜率	uiNozzleInPresStopGrad	座台进压力的停止斜率
斜率参数	速度启动斜率	uiNozzleInSpdStartGrad	座台进速度的启动斜率
斜率参数	速度停止斜率	uiNozzleInSpdStopGrad	座台进速度的停止斜率

6.2 座台退关键参数

参数类别	参数名称	程序变量名	功能说明
段数参数	座台退段数	uiNozzleOutSegCnt	设定座台退的段数 (1-2段)
控制参数	座台退方式	uiNozzleOutMode	设定座台退停止的触发方式 (0:时间 1:行程 2:位置)
时间参数	座台退限制时间	uiNozzleOutLimitTime	座台退动作的时间限制
工艺参数	座台退压力	aNozzleOutSeg[1..2].uiPres	座台退动作的压力设定 (2段)
工艺参数	座台退速度	aNozzleOutSeg[1..2].uiSpd	座台退动作的速度设定 (2段)
工艺参数	座台退位置	aNozzleOutSeg[1..2].udiPos	座台退动作的位置设定 (2段)
工艺参数	座台退时间	aNozzleOutSeg[1..2].uiTime	座台退动作的时间设定 (2段)
斜率参数	压力启动斜率	uiNozzleOutPresStartGrad	座台退压力的启动斜率
斜率参数	压力停止斜率	uiNozzleOutPresStopGrad	座台退压力的停止斜率
斜率参数	速度启动斜率	uiNozzleOutSpdStartGrad	座台退速度的启动斜率
斜率参数	速度停止斜率	uiNozzleOutSpdStopGrad	座台退速度的停止斜率

⚠️ 重要说明：
所有参数均使用无符号整数类型存储，符合PLC编程规范
实际使用时，需要根据硬件特性和工艺要求进行适当的参数调整

7. 功能块实现

7.1 FB_Nozzle 实现详解

7.1.1 核心逻辑

状态管理：使用 E_NozzleState 枚举类型管理座台动作的各种状态
模式控制：根据 uiNozzleMode 参数选择座台进或座台退模式
阶段控制：
- 座台进：初始化 → 座台进中 → 座台进完成
- 座台退：初始化 → 座台退中 → 座台退完成
多段控制：支持2段座台进和2段座台退控制，根据uiNozzleInSegCnt和uiNozzleOutSegCnt参数选择段数
到位判断：通过DI传感器信号和位置值进行到位检测
安全保护：包含超时保护、状态互锁等安全机制
命令输出：根据当前状态输出压力、速度和位置命令

7.1.2 状态转换逻辑

座台进流程：空闲状态 → 初始化 → 座台进中 → 座台进完成
座台退流程：空闲状态 → 初始化 → 座台退中 → 座台退完成
错误处理：任何状态 → 错误状态（发生错误时）
复位流程：错误状态 → 空闲状态（收到复位命令时）

7.2 使用示例

7.2.1 FB_Nozzle 功能块使用示例

pascal

PROGRAM Main
VAR
    (* 轴数据结构 *)
    stNozzleAxis: ST_AxisRefHyd;
    
    (* 控制命令 *)
    bStart: BOOL := FALSE;
    bStop: BOOL := FALSE;
    bEStop: BOOL := FALSE;
    bReset: BOOL := FALSE;
    
    (* 模式选择 *)
    uiNozzleMode: UINT := 0; (* 0:无模式 1:座台进模式 2:座台退模式 *)
    
    (* 工艺参数 *)
    stNozzlePara: ST_NozzlePara;
    
    (* 输入信号 *)
    bNozzleInStop: BOOL := FALSE;
    bNozzleOutStop: BOOL := FALSE;
    udiNozzleElecRulerVal: UDINT := 0;
    
    (* 输出信号 *)
    bBusy: BOOL;
    bDone: BOOL;
    bAlarm: BOOL;
    dwAlarmID: DWORD;  // 按位标识报警
    uiActHint: UINT;
    uiActTime: UINT;
    bNozzleIned: BOOL;
    bNozzleOuted: BOOL;
    uiPresCmd: UINT;
    uiSpdCmd: UINT;
    udiPosCmd: UDINT;
    
    (* 功能块实例 *)
    Nozzle: FB_Nozzle;
END_VAR

(* 初始化工艺参数 *)
stNozzlePara.uiNozzleInSegCnt := 1;
stNozzlePara.uiNozzleInMode := 1; (* 1:行程 *)
stNozzlePara.uiNozzleInLimitTime := 10000; (* 10秒 *)
stNozzlePara.aNozzleInSeg[1].uiPres := 500;
stNozzlePara.aNozzleInSeg[1].uiSpd := 300;
stNozzlePara.aNozzleInSeg[1].udiPos := 1000;

stNozzlePara.uiNozzleOutSegCnt := 1;
stNozzlePara.uiNozzleOutMode := 1; (* 1:行程 *)
stNozzlePara.uiNozzleOutLimitTime := 10000; (* 10秒 *)
stNozzlePara.aNozzleOutSeg[1].uiPres := 600;
stNozzlePara.aNozzleOutSeg[1].uiSpd := 400;
stNozzlePara.aNozzleOutSeg[1].udiPos := 0;

(* 调用座台功能块 *)
Nozzle(
    stNozzleAxis := stNozzleAxis,
    bStart := bStart,
    bStop := bStop,
    bEStop := bEStop,
    bReset := bReset,
    uiNozzleMode := uiNozzleMode,
    stNozzlePara := stNozzlePara,
    bNozzleInStop := bNozzleInStop,
    bNozzleOutStop := bNozzleOutStop,
    udiNozzleElecRulerVal := udiNozzleElecRulerVal,
    bBusy => bBusy,
    bDone => bDone,
    bAlarm => bAlarm,
    dwAlarmID => dwAlarmID,
    uiActHint => uiActHint,
    uiActTime => uiActTime,
    bNozzleIned => bNozzleIned,
    bNozzleOuted => bNozzleOuted,
    uiPresCmd => uiPresCmd,
    uiSpdCmd => uiSpdCmd,
    udiPosCmd => udiPosCmd
);

(* 座台控制 *)
IF NOT bBusy AND NOT bDone THEN
    IF 需要座台进 THEN
        uiNozzleMode := 1;
        bStart := TRUE;
    ELSIF 需要座台退 THEN
        uiNozzleMode := 2;
        bStart := TRUE;
    END_IF;
ELSE
    bStart := FALSE;
END_IF;

(* 错误处理 *)
IF bAlarm THEN
    (* 处理报警 *)
    bReset := TRUE;
ELSIF NOT bAlarm THEN
    bReset := FALSE;
END_IF;
END_PROGRAM

8. 安全保护机制

8.1 超时保护

项目	说明
触发条件	座台动作时间超过设定的时间限制
响应措施	触发错误报警，停止当前动作
参数控制	通过 uiNozzleInLimitTime 和 uiNozzleOutLimitTime 参数设置时间限制

8.2 位置检测

项目	说明
检测方式	通过DI传感器信号和电子尺值进行到位检测
信号输入	bNozzleInStop（座台进停止）和 bNozzleOutStop（座台退停止）
电子尺输入	udiNozzleElecRulerVal（座台电子尺值）
优势	双重检测机制，提高可靠性

8.3 状态互锁

项目	说明
互锁机制	座台进和座台退动作互锁，避免同时输出
实现方式	在功能块逻辑中确保座台进和座台退状态不同时激活
优势	防止执行机构冲突，保护设备安全

8.4 错误代码说明

错误代码	名称	说明
0	无错误	正常状态
1001	座台进未定时完成	座台进动作超过设定时间
1002	座台退未定时完成	座台退动作超过设定时间

9. 平台兼容性

9.1 Luban平台适配

本小节内容与开合模功能基本一致，详细操作说明请参考开合模功能章节。

10. 参数调整指南

10.1 压力流量参数调整

压力参数：
- 座进压力：根据喷嘴与模具接触力要求设置，确保喷嘴与模具紧密接触，但避免压力过高导致模具损坏
- 座退压力：通常设置略高于座进压力，确保座台可靠退回
流量参数：
- 流量大小影响动作速度，应根据工艺要求和设备能力调整
- 过大的流量可能导致动作过于剧烈，影响设备寿命
- 多段控制时，可根据需要设置不同段的流量，实现平滑过渡

10.2 位置参数调整

座进位置：
- 根据喷嘴与模具的接触位置设置，确保喷嘴与模具完全接触
- 应留有适当余量，避免机械碰撞
- 多段控制时，可设置不同的位置点，实现分段前进
座退位置：
- 通常设置为0或接近0的位置，确保座台完全复位
- 多段控制时，可设置不同的位置点，实现分段退回

10.3 时间参数调整

时间限制：
- 应根据实际动作时间适当设置，避免频繁触发错误
- 一般设置为实际动作时间的1.5-2倍

10.4 斜率参数调整

压力斜率：
- 启动斜率：控制压力上升的快慢，影响动作的平稳性
- 停止斜率：控制压力下降的快慢，影响动作的停止精度
速度斜率：
- 启动斜率：控制速度上升的快慢，影响动作的平稳性
- 停止斜率：控制速度下降的快慢，影响动作的停止精度

10.5 段数参数调整

座台进段数：
- 根据喷嘴前进距离和工艺要求设置
- 复杂工艺可使用多段控制，实现平稳前进
座台退段数：
- 根据座台复位要求设置
- 多段控制可实现平稳复位

11. 调试与故障排除

11.1 常见故障处理

故障现象	可能原因	解决方法
座台动作超时	压力不足、负载过大、位置检测故障	检查压力参数、负载情况、位置传感器
座台不到位	位置参数设置不当、传感器故障	调整位置参数、检查传感器
动作不顺畅	压力流量参数设置不当	调整压力流量参数
错误信号触发	时间限制设置过短	适当增加时间限制参数
多段控制异常	段数参数设置不当	检查段数参数设置

11.2 调试建议

分步调试：
- 先测试座台进动作，再测试座台退动作
- 从低压力、低流量开始，逐渐调整参数
- 先测试单段控制，再测试多段控制
状态监控：
- 观察功能块的状态输出，确保状态转换正确
- 检查到位检测信号，确保传感器工作正常
- 监控电子尺值，确保位置检测准确
安全检查：
- 确保座台动作与其他动作协调，避免干涉
- 测试急停功能，确保在紧急情况下能够立即停止
- 测试多模式切换，确保模式转换正确

12. 数据流说明

本小节内容与开合模功能基本一致，详细操作说明请参考开合模功能章节。

13. 相关文档与参考

13.1 功能块实现文件

FB_Nozzle.st：座台动作控制功能块实现
ST_NozzlePara：座台参数结构体定义
ST_NozzleSeg：座台段参数结构体定义
E_NozzleState：座台动作状态枚举定义
ST_AxisRefHyd：轴数据结构体定义
FB_DriverHyd：液压驱动功能块

13.2 技术文档与命名规范

本小节内容与开合模功能基本一致，详细操作说明请参考开合模功能章节。

14. 文档信息

适用范围：立式注塑机座台控制功能开发项目 数据定义基准：座台定义.st v1.0

14.1 版本控制

版本	日期	作者	变更说明
1.0	2025-08-22	汪工	初始版本，完成基本功能描述
1.1	2026-03-20	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
1.2	2026-03-26	周工/汪工	根据座台定义.st文件重新整理文档，确保与代码定义完全一致；优化状态机设计，完善座台动作控制逻辑
1.3	2026-03-27	周工/汪工	uiAlarmID改为DWORD按位标识，支持同时报告多个报警； uiActHint改为参数表内联显示，简化文档结构
1.4	2026-04-02	周工/汪工	uiAlarmID改为dwAlarmID；新增座台调试模式支持(stNozzleInDbgSeg/stNozzleOutDbgSeg)

注塑机座台功能技术文档 ​

1. 概述 ​

1.1 功能简介 ​

1.2 工艺特点 ​

1.3 技术架构 ​

2. 核心控制机制 ​

2.1 状态管理机制 ​

2.1.1 座台动作状态机 (E_NozzleState) ​

2.2 控制命令机制 ​

2.3 模式选择机制 ​

3. 功能阶段定义 ​

3.1 座台进功能阶段 ​

3.2 座台退功能阶段 ​

4. 控制流程 ​

4.1 座台进过程流程 ​

4.1.1 座台进流程示意图 ​

4.1.2 座台进流程序列图 ​

4.2 座台退过程流程 ​

4.2.1 座台退流程示意图 ​

4.2.2 座台退流程序列图 ​

5. 数据结构与功能块 ​

5.1 核心数据结构 ​

5.1.1 E_NozzleState 枚举类型 ​

5.1.2 ST_NozzleSeg 结构体 ​

5.1.3 ST_NozzlePara 结构体 ​

5.2 功能块定义 ​

5.2.1 FB_Nozzle 功能块 ​

6. 核心参数说明 ​

6.1 座台进关键参数 ​

6.2 座台退关键参数 ​

7. 功能块实现 ​

7.1 FB_Nozzle 实现详解 ​

7.1.1 核心逻辑 ​

7.1.2 状态转换逻辑 ​

7.2 使用示例 ​

7.2.1 FB_Nozzle 功能块使用示例 ​

8. 安全保护机制 ​

8.1 超时保护 ​

8.2 位置检测 ​

8.3 状态互锁 ​

8.4 错误代码说明 ​

9. 平台兼容性 ​

9.1 Luban平台适配 ​

10. 参数调整指南 ​

10.1 压力流量参数调整 ​

10.2 位置参数调整 ​

10.3 时间参数调整 ​

10.4 斜率参数调整 ​

10.5 段数参数调整 ​

11. 调试与故障排除 ​

11.1 常见故障处理 ​

11.2 调试建议 ​

12. 数据流说明 ​

13. 相关文档与参考 ​

13.1 功能块实现文件 ​

13.2 技术文档与命名规范 ​

14. 文档信息 ​

14.1 版本控制 ​

注塑机座台功能技术文档

1. 概述

1.1 功能简介

1.2 工艺特点

1.3 技术架构

2. 核心控制机制

2.1 状态管理机制

2.1.1 座台动作状态机 (E_NozzleState)

2.2 控制命令机制

2.3 模式选择机制

3. 功能阶段定义

3.1 座台进功能阶段

3.2 座台退功能阶段

4. 控制流程

4.1 座台进过程流程

4.1.1 座台进流程示意图

4.1.2 座台进流程序列图

4.2 座台退过程流程

4.2.1 座台退流程示意图

4.2.2 座台退流程序列图

5. 数据结构与功能块

5.1 核心数据结构

5.1.1 E_NozzleState 枚举类型

5.1.2 ST_NozzleSeg 结构体

5.1.3 ST_NozzlePara 结构体

5.2 功能块定义

5.2.1 FB_Nozzle 功能块

6. 核心参数说明

6.1 座台进关键参数

6.2 座台退关键参数

7. 功能块实现

7.1 FB_Nozzle 实现详解

7.1.1 核心逻辑

7.1.2 状态转换逻辑

7.2 使用示例

7.2.1 FB_Nozzle 功能块使用示例

8. 安全保护机制

8.1 超时保护

8.2 位置检测

8.3 状态互锁

8.4 错误代码说明

9. 平台兼容性

9.1 Luban平台适配

10. 参数调整指南

10.1 压力流量参数调整

10.2 位置参数调整

10.3 时间参数调整

10.4 斜率参数调整

10.5 段数参数调整

11. 调试与故障排除

11.1 常见故障处理

11.2 调试建议

12. 数据流说明

13. 相关文档与参考

13.1 功能块实现文件

13.2 技术文档与命名规范

14. 文档信息

14.1 版本控制