一种电动注塑机的控制系统的制作方法

本发明属于注塑机技术领域，具体地说是一种电动注塑机的控制系统。

背景技术：

电动注塑机在我国起步较晚，国内注塑机厂家边摸索边开发，其控制系统也是由简单的基本功能逐渐完善到如今复杂的多功能控制系统。电动注塑机控制系统的基本功能有：开模，锁模，保压，顶针顶进，顶针顶退，注射进，注射退，计量。基本辅助功能有：温度控制，出芯，入芯，绞牙进，绞牙退，调模进，调模退，注射台进，注射台退等。

电动注塑机一个工作周期动作顺序为：锁模，注射台进，注射进，保压，注射退，计量，注射退，开模，顶针顶进，顶针顶退。以此循环执行。每一个周期内的每项动作之间都是串联关系，比如开模执行完成后，顶针顶进再执行。这种工作方式简单，工作周期长，不能满足复杂注塑件和高性能注塑件需求。随着工业的发展，对注塑件的结构和性能要求越来越高，对电动注塑机生产效率也要求越来越高。这就需要电动注塑机控制系统对整个周期动作进行规划，让原来顺序执行的串联动作改为在合适的时间内并联执行，这就让两个或多个动作配合执行，一来可以满足缩短工作周期提高生产效益的要求，二来可以生产出高复杂度和高性能的注塑件。但是在原来顺序串联的程序框架中进行这些改进，会造成程序代码比较杂乱和重复，对于后续维护和改进造成不便。一旦出现问题往往需要编程人员再次理清动作逻辑，流程和信号状态，使改进工作更加艰难。现阶段这些问题制约着电动注塑机控制系统的快速发展。造成这些问题一步步形成的病因在于电动注塑机发展初期对电动注塑机控制系统认识不够充分。电动注塑机发展初期的工艺要求不如现在高，电动注塑机发展初期的功能不如现在强大，电动注塑机发展初期的注塑件复杂度和性能也不如现在高等。如何在提高效率的要求下，又能生产出高复杂度和高性能的注塑件，现阶段采用两种解决办法，一个解决办法是继续在原程序框架里增加功能和进一步改进，这种办法必然消耗大量的人力物力进行后续维护和改进。另外一种解决办法是重构原电动注塑机控制系统软件架构。此办法就可以做到一劳永逸，但重构系统软件架构因工作量大往往需要耗时较长，也需要对电动注塑机控制系统有全局的充分认识，才能满足具有开放性，易维护，适应将来高速高精注塑件的要求。

现阶段电动注塑机控制系统在电动注塑机发展初期搭建的原软件架构中增加功能和改进，存在开发效率低，后续维护难度大和维护成本高的问题。现阶段电动注塑机控制系统要重构系统软件架构，存在工作量大，耗时长，开放性不确定的问题。现阶段电动注塑机控制系统的功能模块之间是专用链接，不具备通用接口，灵活性差。后续的工艺改进会造成繁重和复杂的编程工作。

现阶段电动注塑机控制系统在原软件架构中增加过多的功能和线程，整个程序的稳定性也会受到影响。现阶段电动注塑机控制系统要重构系统软件架构，客户操作与使用习惯问题也会受到影响。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种便于维护，调整方便的电动注塑机的控制系统。

为了解决上述技术问题，本发明采取以下方案：

一种电动注塑机的控制系统，所述系统包括锁模功能模块、注射功能模块、保压功能模块、抽胶功能模块、计量功能模块、开模功能模块、顶进功能模块和顶退功能模块共八个功能模块，该八个功能模块上均设有通用接口，该八个功能模块之间通过该通用接口串联连接，该八个功能模块的连接顺序任意编排选择；

所述锁模功能模块、注射功能模块、保压功能模块、抽胶功能模块、计量功能模块、开模功能模块、顶进功能模块和顶退功能模块分别由若干个加减速运动模块构成，该加减速运动模块具有输入侧和输出侧，加减速运动模块的输入侧用于输入运动数据和逻辑数据、输出侧用于输出运动数据和逻辑数据。

所述锁模功能模块由四个加减速运动模块构成，该四个加减速运动模块为依次连接的锁模高速模块、锁模初期低速模块、锁模中间低速模块和锁模末端低速模块，锁模高速模块为锁模功能模块的输入端，锁模末端低速模块为锁模功能模块的输出端；

锁模高速模块用于使锁模速度从0上升到预设锁模高速速度且将该预设锁模高速速度保持锁模高速设定时间，该预设锁模高速速度作为锁模初期低速模块的输入速度；

锁模初期低速模块用于使预设锁模高速速度下降到预设锁模初期低速速度且将该锁模初期低速速度保持锁模初期低速设定时间，该预设锁模初期低速速度作为锁模中间低速模块的输入速度；

锁模中间低速模块用于使预设锁模初期低速速度下降到预设锁模中间低速速度且将该预设锁模中间低速速度保持锁模中间低速设定时间，该预设锁模中期低速速度作为锁模末端低速模块的输入速度；

锁模末端低速模块用于使预设锁模中期低速速度保持锁模末端低速设定时间后，再将该预设锁模中期低速速度下降到0。

所述注射功能模块由两个加减速运动模块构成，该两个加减速运动模块相互连接的注射初期低速模块和注射转矩控制模块，注射初期低速模块为注射功能模块的输入端，注射转矩控制模块为注射功能模块的输出端；

注射初期低速模块用于使注射速度从0上升到注射设定速度，注射初期低速模块输出注射设定速度作为注射转矩控制模块的输入速度；

注射转矩控制模块将注射初期低速模块输出的注射设定速度下降到0。

所述保压功能模块由三个加减速运动模块构成，该三个加减速运动模块为依次连接的初期加压模块、压力保持模块和末期降压模块构成，初期加压模块为保压功能模块的输入端，末期降压模块为保压功能模块的输出端；

初期加压模块用于使压力从0上升到设定压力，初期加压模块输出设定压力作为压力保持模块的输入压力；

压力保持模块将设定压力保持预设时间，然后将设定压力输出并且作为末期降压模块的输入压力；

末期降压模块将设定压力下降到0。

所述抽胶功能模块由两个加减速运动模块构成，该两个加减速运动模块为相互连接的抽胶初期低速模块和抽胶末端低速模块，抽胶初期低速模块为抽胶功能模块的输入端，抽胶末端低速模块为抽胶功能模块的输出端；

抽胶初期低速模块用于使抽胶速度从0上升到抽胶设定速度且将该抽胶设定速度保持抽胶设定时间，该抽胶设定速度作为抽胶末端低速模块的输入速度；

抽胶末端低速模块将抽胶设定速度下降到0。

所述计量功能模块由两个加减速运动模块构成，该两个加减速运动模块为相互连接的计量初期低速模块和计量末端低速模块，计量初期低速模块为计量功能模块的输入端，计量末端低速模块为计量功能模块的输出端；

计量初期低速模块用于使计量速度从0上升到计量设定速度，然后将该计量设定速度保持计量设定时间，该计量设定速度作为计量末端低速模块的输入速度；

计量末端低速模块将计量设定速度下降到0。

所述开模功能模块由四个加减速运动模块构成，该四个加减速运动模块为依次连接的开模初期低速模块、开模初期高速模块、开模后期低速模块和开模末端低速模块，开模初期低速模块为开模功能模块的输入端，开模末端低速模块为开模功能模块的输出端；

开模初期低速模块用于使开模速度从0上升到预设开模初期低速速度且将该预设开模初期低速速度保持开模初期低速设定时间，该预设开模初期低速速度作为开模初期高速模块的输入速度；

开模初期高速模块用于使预设开模初期低速速度上升到预设开模初期高速速度且将该预设开模初期高速速度保持开模初期高速设定时间，该预设开模初期高速速度作为开模后期低速模块的输入速度；

开模后期低速模块用于使预设开模初期高速速度下降到预设开模后期低速速度后，再将该预设开模后期低速速度保持开模后期低速设定时间，该开模后期低速速度作为开模末端低速模块的输入速度；

开模末端低速模块用于将预设开模后期低速速度保持开模末端低速设定时间后，再将该预设开模后期低速速度下降到0。

所述顶进功能模块由三个加减速度运动模块构成，该三个加减速度运动模块为依次连接的顶进初期低速模块、顶进高速模块和顶进末端低速模块，顶进初期低速模块为顶进功能模块的输入端，顶进末端低速模块为顶进功能模块的输出端；

顶进初期低速模块用于使顶进速度从0上升到预设顶进初期低速速度且将该顶进初期低速速度保持顶进初期低速设定时间，该预设开模初期高速速度作为顶进高速模块的输入速度；

顶进高速模块用于使预设顶进初期低速速度上升到预设顶进高速速度且将该顶进高速速度保持顶进高速设定时间，该预设顶进高速速度作为顶进末端低速模块的输入速度；

顶进末端低速模块将预设顶进高速速度下降到0。

所述顶退功能模块由两个加减速运动模块构成，该两个加减速运动模块为相互连接的顶退初期低速模块和顶退末端低速模块，顶退初期低速模块为顶退功能模块的输入端，顶退末端低速模块为顶退功能模块的输出端；

顶退初期低速模块用于使顶退速度从0上升到预设顶退初期低速速度且将该预设顶退初期低速速度保持顶退初期低速设定时间，该预设顶退初期低速速度作为顶退末端低速模块的输入速度；

顶退末端低速模块将预设顶退初期低速速度下降到0。

所述运动数据包括速度、位置、时间和/或转矩；逻辑数据包括若干个I/O输入输出点。

本发明通过将电动注塑机的控制系统拆分成八个功能模块，并且各个 功能模块具有通用接口，能够进行方便地连接，用户根据实际工艺需求可以把需要的各个功能模块任意编排，组成客户满意的工艺。用户只需配置好各个模块之间的接口参数就能实现工艺要求的功能与逻辑动作等。

另外，由于各个功能模块是拆分成独立的架构，使工程后续维护变得容易，不再需要改动整个程序或多个程序模块，只需要改动一个功能模块或功能模块间的接口参数，这样维护成本就得到很大程度的降低。

需要增加系统功能时，只需要把现成的功能模块串联起来，编辑好功能模块的输入输出参数就可以实现，整个系统程序的稳定性不会受到大的影响。

附图说明

附图1为本发明加减速功能模块的结构示意图；

附图2-1为本发明锁模功能模块的原理连接示意图；

附图2-2为本发明锁模功能模块的锁模速度曲线示意图；

附图3-1为本发明注射功能模块的原理连接示意图；

附图3-2为本发明注射功能模块的注射速度曲线示意图；

附图4-1为本发明保压功能模块的原理连接示意图；

附图4-2为本发明保压功能模块的保压曲线示意图；

附图5-1为本发明抽胶功能模块的原理连接示意图；

附图5-2为本发明抽胶功能模块的抽胶速度曲线示意图；

附图6-1为本发明计量功能模块的原理连接示意图；

附图6-2为本发明计量功能模块的计量速度曲线示意图；

附图7-1为本发明开模功能模块的原理连接示意图；

附图7-2为本发明开模功能模块的开模速度曲线示意图；

附图8-1为本发明顶进功能模块的原理连接示意图；

附图8-2为本发明顶进功能模块的顶进速度曲线示意图；

附图9-1为本发明顶出功能模块的原理连接示意图；

附图9-2为本发明顶出功能模块的顶出速度曲线示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的描述。

本发明揭示了一种电动注塑机的控制系统，包括锁模功能模块、注射功能模块、保压功能模块、抽胶功能模块、计量功能模块、开模功能模块、顶进功能模块和顶退功能模块共八个功能模块，该八个功能模块上均设有通用接口，该八个功能模块之间通过该通用接口串联连接，该八个功能模块的连接顺序任意编排选择。即该八个功能模块可以任意选择顺序进行连接，用户根据实际的工艺需求将各个功能模块按照所需的顺序进行串联连接，从而满足达到生产所需目的。锁模功能模块、注射功能模块、保压功能模块、抽胶功能模块、计量功能模块、开模功能模块、顶进功能模块和顶退功能模块分别由若干个加减速运动模块构成，该加减速运动模块具有输入侧和输出侧，加减速运动模块的输入侧用于输入运动数据和逻辑数据、输出侧用于输出运动数据和逻辑数据，输入的运动数据和逻辑数据经过加减速运动模块之后就转换成不同的运动数据和逻辑数据，如附图1所示。

如附图2-1和2-2所示，所述锁模功能模块由四个加减速运动模块构成，该四个加减速运动模块为依次连接的锁模高速模块、锁模初期低速模块、锁模中间低速模块和锁模末端低速模块，锁模高速模块为锁模功能模块的输入端，锁模末端低速模块为锁模功能模块的输出端。通过将上述四个加减速运动模块接装连接起来实现整个锁模过程，经过上述四个加减速运动模块之后，最终锁模速度下降为0，同时位置也达到指定位置。可设置触发条件，加减速运动模块输入侧的逻辑数据包括：若干个I/O输入输出点，这些输入输出点的触发条件一为：锁模前，锁模中，锁模后；触发条件二为：位置，速度，时间，转矩等。结束条件：位置，速度，时间，转矩等，以及这些输入输出点对应的条件数值。在以后的锁模动作中，如果需要增加速度段或逻辑动作点，只需要增加一个加减速运动模块，将输入输出接口配置好即可，无需再重新设计锁模功能模块。

锁模高速模块用于使锁模速度从0上升到预设锁模高速速度且将该预设锁模高速速度保持锁模高速设定时间，该预设锁模高速速度作为锁模初期低速模块的输入速度。通常以一个匀速速度使锁模速度上升。

锁模初期低速模块用于使预设锁模高速速度下降到预设锁模初期低速速度且将该锁模初期低速速度保持锁模初期低速设定时间，该预设锁模初期低速速度作为锁模中间低速模块的输入速度。即在锁模初期低速模块中，先将预设锁模高速速度降低，然后再将预设锁模初期低速速度维持锁模初期低速设定时间。从预设锁模高速速度下降到预设锁模初期低速速度优选以一个匀速速度进行降低。

锁模中间低速模块用于使预设锁模初期低速速度下降到预设锁模中间低速速度且将该预设锁模中间低速速度保持锁模中间低速设定时间，该预设锁模中期低速速度作为锁模末端低速模块的输入速度。即在锁模中间低速模块中，先将预设锁模初期低速速度降低，然后再将预设锁模中间低速速度维持锁模中间低速设定时间。从预设锁模初期低速速度下降到预设锁模中间低速速度优选以一个匀速速度进行降低。

锁模末端低速模块用于使预设锁模中期低速速度保持锁模末端低速设定时间后，再将该预设锁模中期低速速度下降到0，即锁模末端的输出速度为0。即在锁模末端低速模块过程中，先保持速度一段时间后，再进行速度的降低。

如附图3-1和3-2所示，所述注射功能模块由两个加减速运动模块构成，该两个加减速运动模块相互连接的注射初期低速模块和注射转矩控制模块，注射初期低速模块为注射功能模块的输入端，注射转矩控制模块为注射功能模块的输出端。注射功能模块的注射过程要先加速再降速到零，位置也准确到达注射指定位置。

注射初期低速模块用于使注射速度从0上升到注射设定速度，注射初期低速模块输出注射设定速度作为注射转矩控制模块的输入速度，该速度上升过程，优选以一个匀速速度进行上升。

注射转矩控制模块将注射初期低速模块输出的注射设定速度下降到0。

如附图4-1和4-2所示，所述保压功能模块由三个加减速运动模块构成，该三个加减速运动模块为依次连接的初期加压模块、压力保持模块和末期降压模块构成，初期加压模块为保压功能模块的输入端，末期降压模块为保压功能模块的输出端。保压动作要先达到设定压力，再保持此设定压力运行设定时间，再后退降压到0。加减速运动模块的输入侧的运动数据包括：转矩控制方式、转矩、时间、压力等。输出侧的数据包括转矩控制方式、转矩、位置、压力等。

初期加压模块用于使压力从0上升到设定压力，初期加压模块输出设定压力作为压力保持模块的输入压力，整个初期加压模块过程中全部为对压力的加压。

压力保持模块将设定压力保持预设时间，然后将设定压力输出并且作为末期降压模块的输入压力。在压力保持模块过程中，保持设定压力不变，确保压力不会出现变化。

末期降压模块将设定压力下降到0。在末期降压模块中，整个过程中处于降压过程。

如附图5-1和5-2所示，所述抽胶功能模块由两个加减速运动模块构成，该两个加减速运动模块为相互连接的抽胶初期低速模块和抽胶末端低速模块，抽胶初期低速模块为抽胶功能模块的输入端，抽胶末端低速模块为抽胶功能模块的输出端。抽胶动作要先加速再降速到零，位置也准确到达抽胶指定位置。完成此抽胶动作需要两个加减速运动模块串接起来，加减速运动模块输入侧的运动数据包括：控制方式、速度、位置、时间、转矩等。输出侧的数据包括控制方式、速度、位置、时间、转矩等。

抽胶初期低速模块用于使抽胶速度从0上升到抽胶设定速度且将该抽胶设定速度保持抽胶设定时间，该抽胶设定速度作为抽胶末端低速模块的输入速度；

抽胶末端低速模块将抽胶设定速度下降到0。在抽胶末端低速模块的整个过程中，抽胶设定速度优选以一个匀速速度进行下降。

如附图6-1和6-2所法，所述计量功能模块由两个加减速运动模块构成，该两个加减速运动模块为相互连接的计量初期低速模块和计量末端低速模块，计量初期低速模块为计量功能模块的输入端，计量末端低速模块为计量功能模块的输出端。计量功能模块是通过控制电动注塑机，把熔融的胶旋转输送到电动注塑机的注射炮筒前端内，是原地旋转运动。计量动作要先加速再降速到零，位置保持不变。完成此抽胶动作需要两个加减速运动模块串接起来。输入侧的运动数据包括：控制方式、速度、时间等。输出侧的数据包括控制方式、速度、时间等。

计量初期低速模块用于使计量速度从0上升到计量设定速度，然后将该计量设定速度保持计量设定时间，该计量设定速度作为计量末端低速模块的输入速度；

计量末端低速模块将计量设定速度下降到0。在计量末端低速模块的整个过程中，计量设定速度优选以一个匀速速度进行下降。

如附图7-1和7-2所示，所述开模功能模块由四个加减速运动模块构成，该四个加减速运动模块为依次连接的开模初期低速模块、开模初期高速模块、开模后期低速模块和开模末端低速模块，开模初期低速模块为开模功能模块的输入端，开模末端低速模块为开模功能模块的输出端。开模动作要先加速到初级低速，再加速到高速，然后再降速到一定速度，最后减速到零，位置也准确到达开模指定位置。加减速运动模块输入侧的运动数据包括：控制方式、速度、位置、时间、转矩等。输入侧的逻辑数据包括：若干个I/O输入输出点，这些输入输出点的触发条件一为：开模前，开模中，开模后；触发条件二为：位置，速度，时间，转矩等。结束条件：位置，速度，时间，转矩等，以及这些I/O输入输出点对应的条件数值。在以后的开模动作中，如果需要增加速度段或逻辑动作点，只需要增加一个加减速运动模块，把I/O输入输出接口配置好即可，无需再重新设计开模功能模块。

开模初期低速模块用于使开模速度从0上升到预设开模初期低速速度且将该预设开模初期低速速度保持开模初期低速设定时间，该预设开模初期低速速度作为开模初期高速模块的输入速度。

开模初期高速模块用于使预设开模初期低速速度上升到预设开模初期高速速度且将该预设开模初期高速速度保持开模初期高速设定时间，该预设开模初期高速速度作为开模后期低速模块的输入速度。

开模后期低速模块用于使预设开模初期高速速度下降到预设开模后期低速速度后，再将该预设开模后期低速速度保持开模后期低速设定时间，该开模后期低速速度作为开模末端低速模块的输入速度。

开模末端低速模块用于将预设开模后期低速速度保持开模末端低速设定时间后，再将该预设开模后期低速速度下降到0。

如附图8-1和附图8-2所示，所述顶进功能模块由三个加减速度运动模块构成，该三个加减速度运动模块为依次连接的顶进初期低速模块、顶进高速模块和顶进末端低速模块，顶进初期低速模块为顶进功能模块的输入端，顶进末端低速模块为顶进功能模块的输出端。顶进动作要先加速到初级低速，再加速到高速，然后再降速到零，位置也准确到达顶进指定位置。加减速运动模块输入侧的运动数据包括：控制方式、速度、位置、时间、转矩等。输入侧的逻辑数据包括：若干个I/O输入输出点，这些输入输出点的触发条件一为：开模前，开模中，开模后；触发条件二为：位置，时间等。结束条件：位置、时间等，以及这些输入输出点对应的条件数值。在以后的顶进动作中，如果需要增加速度段或逻辑动作点，只需要增加一个加减速运动模块，把I/O输入输出接口配置好即可，无需再重新设计顶进功能模块。

顶进初期低速模块用于使顶进速度从0上升到预设顶进初期低速速度且将该顶进初期低速速度保持顶进初期低速设定时间，该预设开模初期高速速度作为顶进高速模块的输入速度。即在顶进初期低速模块控制过程中，有一部分时间是用于将顶进速度从0加速到预设顶进初期低速速度，另一部分时间则是用于维持该预设顶进初期低速速度。

顶进高速模块用于使预设顶进初期低速速度上升到预设顶进高速速度且将该顶进高速速度保持顶进高速设定时间，该预设顶进高速速度作为顶进末端低速模块的输入速度。

顶进末端低速模块将预设顶进高速速度下降到0。

如附图9-1和9-2所示，所述顶退功能模块由两个加减速运动模块构成，该两个加减速运动模块为相互连接的顶退初期低速模块和顶退末端低速模块，顶退初期低速模块为顶退功能模块的输入端，顶退末端低速模块为顶退功能模块的输出端。顶退动作要先加速再降速到零，位置也准确到达顶退指定位置。该加减速运动模块输入侧的运动数据包括：控制方式、速度、位置、时间、转矩等。输入侧的逻辑数据包括：若干个I/O输入输出点，这些输入输出点的触发条件一为：开模前，开模中，开模后；触发条件二为：位置、时间等。结束条件：位置、时间等，以及这些输入输出点对应的条件数值。在以后的顶退动作中，如果需要增加速度段或逻辑动作点，只需要增加一个加减速运动模块，把I/O输入输出接口配置好即可，无需再重新设计顶退模块。

顶退初期低速模块用于使顶退速度从0上升到预设顶退初期低速速度且将该预设顶退初期低速速度保持顶退初期低速设定时间，该预设顶退初期低速速度作为顶退末端低速模块的输入速度。

顶退末端低速模块将预设顶退初期低速速度下降到0。

用户根据实际工艺需求可以把需要的各个功能模块任意编排，实现满意的工艺要求。

需要说明的是，以上所述并非是对本发明的限定，在不脱离本发明的创造构思的前提下，任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。