CN115309604A - 一种用于注塑机的变量监控系统与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于注塑机的变量监控系统与方法，涉及注塑机领域，其通过将系统变量插入动作顺序流程图中的设定位置，并根据系统变量的数据类型设定系统变量值对应的条件语句，在设定位置对应的动作发生时，根据系统变量对应条件语句的成立状态触发变量计时单元与变量计数单元记录系统变量对应的监控数据，通过监控数据得出信号异常跳变的原因，其解决了目前在注塑机全自动生产过程中，硬件点信号异常跳变、行程开关信号跳变等信号跳变对应的产生原因难以被发现与排查的问题。

Description

一种用于注塑机的变量监控系统与方法

技术领域

本发明涉及注塑机领域，尤其涉及一种用于注塑机的变量监控系统与方法。

背景技术

在注塑机全自动生产过程中，偶尔会出现因为硬件原因造成某一个硬件点信号异常跳变，或由于机器动作震动过大导致外部输入的行程开关信号被轻微弹开又恢复而造成机器出现停机之类的状况，或由于位置尺等模拟量信号发生抖动跳变，当我们在停机状态下去排查问题的时候发现信号又是正常的，此类信号跳变我们用肉眼难以捕捉到，由于不是每次动作都能出现，使得在问题排查的时候很难发现原因。当机器在调试或者功能的测试过程中，如果机器的动作逻辑有问题或者与我们设定的有出入，一下子无法查明原因时，由于不是所有的系统变量都会显示在人机界面上，那么按照现有技术首先就需要专业的工程师到现场用PC编程软件去实时监控一些变量的运行状态是否正常，然后才能去判断程序的逻辑编写是否有问题，十分费时间。目前注塑机很多都有示波器功能，但是操作相对麻烦，更适用于对有连续变化曲线的压力流量进行监控，并且需要长时间的人工查看。

发明内容

为了解决在注塑机全自动生产过程中，难以发现信号异常跳变的原因，本发明提出了一种用于注塑机的变量监控系统，包括：

变量存储模块，用于存储系统变量；

动作流程模块，用于获取注塑机当前整体的动作时序，并通过动作时序生成动作顺序流程图；

变量编辑模块，用于根据预设需求获取变量存储模块中的系统变量，还用于将系统变量插入动作顺序流程图中的设定位置，并根据系统变量的数据类型设定系统变量值对应的条件语句；

监控执行模块，其包括监控执行单元以及系统变量对应的变量计时单元与变量计数单元；所述监控执行模块用于根据系统变量对应条件语句的成立状态触发变量计时单元与变量计数单元记录系统变量对应的监控数据；所述监控数据包括监控时长与触发次数；

所述监控执行单元，用于获取动作顺序流程图中系统变量对应的变量地址，并存入指针数组；

所述变量计时单元，用于根据指针数组中的变量地址获取对应系统变量其条件语句的成立状态，并根据条件语句的成立状态与系统变量的设定位置记录系统变量对应的监控时长；

所述变量计数单元，用于根据指针数组中的变量地址，获取对应系统变量其条件语句的成立次数即触发次数。

进一步地，所述数据类型包括布尔类型、实数类型、整数类型与时间类型；

所述布尔类型对应的条件语句包括:上跳沿检测条件与下跳沿检测条件；所述上跳沿检测条件即系统变量值由false变为true；所述下跳沿检测条件即系统变量值由true变为false；

所述实数类型、整数类型与时间类型对应的条件语句包括：

系统变量值对应的上限值限定条件与下限值限定条件。

进一步地，所述设定位置为动作内或者相邻动作之间；所述系统变量的设定位置为动作内时，所述变量计时单元，具体用于根据指针数组中的变量地址获取对应系统变量其条件语句的成立状态，并在条件语句成立时，记录当前动作开始时刻至条件语句成立时的时段为系统变量对应的监控时长。

进一步地，所述设定位置为动作内或者相邻动作之间；所述系统变量的设定位置为相邻动作之间时，所述变量计时单元，具体用于根据指针数组中的变量地址获取对应系统变量其条件语句的成立状态，并在条件语句成立时，记录相邻动作中前一动作结束时刻至条件语句成立时的时段为系统变量对应的监控时长。

进一步地，所述监控执行模块还包括：

各动作对应的动作计时单元，用于记录动作开始时刻至动作结束时刻的时段为动作完成时长；

总计数单元，用于记录注塑机完成的模数。

进一步地，所述动作时序包含以下依次进行的动作：

开模、合模、顶进、顶退、中子进、中子退、注射、储料、射退、座进、座退、吹气与冷却。

进一步地，所述系统还包括变量监控显示界面，用于显示通过动作时序生成的动作顺序流程图。

本发明还提出了一种用于注塑机的变量监控方法，包括步骤：

S1：获取注塑机当前整体的动作时序，并通过动作时序生成动作顺序流程图；

S2：根据预设需求获取变量存储模块中的系统变量，并将系统变量插入动作顺序流程图中的设定位置，根据系统变量的数据类型设定系统变量值对应的条件语句；

S3:在设定位置对应的动作发生时，获取系统变量对应条件语句的成立状态，并根据条件语句的成立状态记录系统变量对应的监控数据。

进一步地，所述设定位置为动作内或者相邻动作之间；所述步骤S3具体包括：

S31:获取动作顺序流程图中系统变量对应的变量地址，并存入指针数组；

S32:判断设定位置是否为动作内，若是，则进入S33步骤；若否，则进入S34步骤；

S33:在设定位置对应的动作发生时，根据指针数组中的变量地址获取对应系统变量其条件语句的成立状态，并在条件语句成立时，记录当前动作开始时刻至条件语句成立时的时段为系统变量对应的监控时长；

S34:在设定位置对应的动作发生时，根据指针数组中的变量地址获取对应系统变量其条件语句的成立状态，并在条件语句成立时，记录相邻动作中前一动作结束时刻至条件语句成立时的时段为系统变量对应的监控时长。

进一步地，所述S33与S34步骤中还包括：根据指针数组中的变量地址，记录对应系统变量其条件语句的成立次数即触发次数。

与现有技术相比，本发明至少含有以下有益效果：

(1)本发明通过将系统变量插入动作顺序流程图中的设定位置，并根据系统变量的数据类型设定系统变量值对应的条件语句，在设定位置对应的动作发生时，根据系统变量对应条件语句的成立状态触发变量计时单元与变量计数单元记录系统变量对应的监控数据，通过监控数据得出信号异常跳变的原因，其解决了目前在注塑机全自动生产过程中，硬件点信号(开关信号、位置尺信号)异常跳变、行程开关信号异常跳变等信号异常跳变对应的产生原因难以被发现与排查的问题；

(2)本发明通过将系统变量插入动作顺序流程图中的设定位置，并利用监控执行模块记录系统变量对应的监控数据，以在出现问题时，得出产生问题的动作，从而避免了当无人看守的时候，一旦出现异常的停机，就无法清楚的知道具体停在哪一个动作的问题；

(3)本发明提出的变量监控系统，避免了现有技术中由于不是所有的系统变量都显示在人机界面上，出现问题时需要专业工程师到现场用PC编程软件去实时监控系统变量运行状态的问题，其节省了大量的人力与维修时间，极大的提高了机器的生产效率。

附图说明

图1为一种用于注塑机的变量监控系统模块图；

图2为一种用于注塑机的变量监控方法流程图；

图3为系统变量对应监控数据的记录图；

图4为插入系统变量后的动作顺序流程图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

为了提高生产效率，节省维修时间，解决目前在注塑机全自动生产过程中，硬件点信号异常跳变、行程开关信号跳变等信号跳变对应的产生原因难以被发现与排查的问题，如图1所示，本发明提出了一种用于注塑机的变量监控系统，包括：

变量存储模块，用于存储系统变量；

动作流程模块，用于获取注塑机当前整体的动作时序，并通过动作时序生成动作顺序流程图；

本实施例中，为了方便用户清晰的知道整个动作的流程，其动作顺序流程图按照动作的先后顺序从上到下纵向排列。

变量编辑模块，用于根据预设需求获取变量存储模块中的系统变量，还用于将系统变量插入动作顺序流程图中的设定位置，并根据系统变量的数据类型设定系统变量值对应的条件语句；所述设定位置为动作内或者相邻动作之间；

所述数据类型包括布尔类型、实数类型、整数类型与时间类型；

所述布尔类型对应的条件语句包括:上跳沿检测条件(也称：上升沿检测条件)与下跳沿检测条件(也称：下降沿检测条件)；所述上跳沿检测条件即系统变量值由false变为true；所述下跳沿检测条件即系统变量值由true变为false；

所述实数类型、整数类型与时间类型对应的条件语句包括：

系统变量值对应的上限值限定条件与下限值限定条件。

监控执行模块，其包括监控执行单元以及系统变量对应的变量计时单元与变量计数单元；所述监控执行模块用于根据系统变量对应条件语句的成立状态触发变量计时单元与变量计数单元记录系统变量对应的监控数据；所述监控数据包括监控时长与触发次数；

监控执行模块的执行，以注塑机半自动或者全自动开始为触发条件。

所述监控执行单元，用于获取动作顺序流程图中系统变量对应的变量地址，并存入指针数组；

所述变量计时单元，用于根据指针数组中的变量地址获取对应系统变量其条件语句的成立状态，并根据条件语句的成立状态与系统变量的设定位置记录系统变量对应的监控时长；

所述变量计数单元，用于根据指针数组中的变量地址，获取对应系统变量其条件语句的成立次数即触发次数。

所述系统变量的设定位置为动作内时，所述变量计时单元，具体用于根据指针数组中的变量地址获取对应系统变量其条件语句的成立状态，并在条件语句成立时，记录当前动作开始时刻至条件语句成立时的时段为系统变量对应的监控时长。

需要说明的是，在1模的生产周期内，如果同个系统变量的条件语句在同个位置多次成立，变量计时单元也会多次记录对应的监控时长，如图3中的监控时长1、监控时长2、监控时长3等，图中的总触发次数即各模次对应触发次数的总计次数，每次开始记录的时间也会保存。

所述系统变量的设定位置为相邻动作之间时，所述变量计时单元，具体用于根据指针数组中的变量地址获取对应系统变量其条件语句的成立状态，并在条件语句成立时，记录相邻动作中前一动作结束时刻至条件语句成立时的时段为系统变量对应的监控时长。

需要说明的是，同个系统变量可以多次插入到不同的位置(即不同的设定位置)，通过监控执行模块独立记录不同位置系统变量对应的监控数据。同个系统变量也可多次插入到相同位置，但需要设置不同的条件语句。另外，本实施例中，还可根据系统变量其条件语句的成立状态，设定注塑机是否停循环或者输出警报或者不处理等处理动作。

所述监控执行模块还包括：

各动作对应的动作计时单元，用于记录动作开始时刻至动作结束时刻的时段为动作完成时长；

总计数单元，用于记录注塑机完成的模数。

所述动作时序包含以下依次进行的动作：

开模、合模、顶进、顶退、中子进、中子退、注射、储料、射退、座进、座退、吹气与冷却。

所述系统还包括变量监控显示界面，用于显示通过动作时序生成的动作顺序流程图。

本发明提出的变量监控系统，避免了现有技术中由于不是所有的系统变量都显示在人机界面上，出现问题时需要专业工程师到现场用PC编程软件去实时监控系统变量运行状态的问题，其节省了大量的人力与维修时间，极大的提高了机器的生产效率。

本实施例以客户提出的以下问题为例进行系统变量的监控与分析：

一、问题(用户反馈该问题并不是经常出现，一天可能就一次)：

1.合模过程中报警：合模时机械手位置不正确，导致机器停机；

2.设定开模到位为1000mm，然而机器动作到990mm停止动作，并且机械手突然下来了，造成机械手损伤。

如图4所示，目前注塑机的整体动作流程是：合模，座进，注射，储料，射退，座退，开模，顶进，顶退。

二、问题推测分析：

1.有可能是因为软件方面的程序问题：导致误报警；也有可能是硬件信号原因：导致在合模过程中DI机械手允许合模信号异常丢失导致。故需要监控DI机械手允许合模信号在合模过程中是否存在信号下跳沿的情况。

2.有可能是因为软件方面的程序问题：导致在开模过程中误输出了DO机械手开模结束所致；也有可能是硬件信号原因：按照正常程序逻辑来说只有开模到底后才会输出DO机械手开模结束，说明很有可能是位置尺跳动了，那么机器停在990mm的很大原因是开模过程中位置尺突然跳到过1000mm后又立马回弹到了990mm，故程序首先判断开模到底了，继而才输出DO机械手开模结束，由此可知程序逻辑没有问题，有可能是位置尺出现了问题，或者动作速度过快引起回弹导致的机械手位置不正确。

三、综上分析，进行系统变量的插入(需要监控的系统变量有：DI机械手允许合模变量、DO机械手开模结束变量与实际模板位置变量)：

1、通过动作流程模块生成动作顺序流程图；

2、由于DI机械手允许合模变量在合模动作过程中正常是一直有信号的，然而动作过程中警报合模时机械手位置不正确，所以我们要监控DI机械手允许合模变量是否有信号丢失的可能，故设置下跳沿检测条件，并通过变量编辑模块将DI机械手允许合模变量插入到动作顺序流程图中的合模动作内。

3、由于DO机械手开模结束变量的程序逻辑是在开模到底后才会输出，所以我们需要监控实际是在开模过程中还是开模到底后输出，故均设置上跳沿检测条件，一个插入到开模动作内，另一个插入到开模结束到顶进动作前的中间位置。

4、由于机器动作到990mm停止动作，故需要判断实际模板位置变量是否有回弹，因此一个插入到开模动作内进行监控以判断是否到达过设定的1000mm(设置上限值限定条件)，另一个插入到开模动作结束到顶进动作前的中间位置，考虑最后机器实际位置停在990mm，故可设定下限值为995mm，以判断是否到达过设定的995mm。

具体见图4所示，图中动作内显示的T表示动作完成时长，图中右侧各系统变量内的T表示监控时长，C表示触发次数。

四、开始监控

1.当合模动作开始时，开始监控DI机械手允许合模变量是否有下跳沿的跳变(即获取DI机械手允许合模变量对应下跳沿检测条件的成立状态)，如果有(或成立)则计1次触发次数，并记录下从合模动作开始时刻到条件成立时的时段为监控时长，假设是3.2s，而整个合模过程的动作完成时长为4.8s，那么说明合模过程中的确有信号异常跳变的情况，故程序逻辑没问题，此时可进行硬件方面的检查(需要说明的是，信号发生跳变而非信号的提前或滞后输出，一般为硬件故障)。

2.当开模动作开始时，开始监控DO机械手开模结束变量是否有上跳沿的跳变(即获取DO机械手开模结束变量对应上跳沿检测条件的成立状态)、实际模板位置变量是否到达过1000mm(即获取实际模板位置变量对应上限值限定条件的成立状态，成立则表示到达过1000mm)，假如DO机械手开模结束变量没有跳变(变量对应的触发次数为0)，而实际模板位置变量的上限值限定条件成立(变量对应的触发次数加1)，那么说明开模过程中的确到达了1000mm，而DO机械手开模结束变量没有跳变，说明程序逻辑有问题，需要检查程序逻辑。

3.当开模动作结束后，开始监控DO机械手开模结束变量是否有上跳沿的跳变(即获取DO机械手开模结束变量对应上跳沿检测条件的成立状态)，实际模板位置变量是否到达过995mm(即获取实际模板位置变量对应下限值限定条件的成立状态，成立则表示到达过995mm)，假设DO机械手开模结束变量的确在开模结束后跳变了(则计1次触发次数，同时记录其对应的监控时长)，并且实际模板位置变量也达到了下限值995mm(问题中机器动作到990mm时停止动作)，说明DO机械手开模结束变量的输出符合程序逻辑，而实际模板位置有回弹。故程序逻辑没问题，此时可进行硬件位置尺方面(检查位置尺的精度)的检查或者动作速度的检查(速度过快可导致回弹)。

本发明通过将系统变量插入动作顺序流程图中的设定位置，并根据系统变量的数据类型设定系统变量值对应的条件语句，在设定位置对应的动作发生时，根据系统变量对应条件语句的成立状态触发变量计时单元与变量计数单元记录系统变量对应的监控数据，通过监控数据得出信号异常跳变的原因，其解决了目前在注塑机全自动生产过程中，硬件点信号(开关信号、位置尺信号)异常跳变、行程开关信号异常跳变等信号异常跳变对应的产生原因难以被发现与排查的问题。

实施例二

如图2所示，本发明还提出了一种用于注塑机的变量监控方法，包括步骤：

S1：获取注塑机当前整体的动作时序，并通过动作时序生成动作顺序流程图；

S2：根据预设需求获取变量存储模块中的系统变量，并将系统变量插入动作顺序流程图中的设定位置，根据系统变量的数据类型设定系统变量值对应的条件语句；所述设定位置为动作内或者相邻动作之间；

S3:在设定位置对应的动作发生时，获取系统变量对应条件语句的成立状态，并根据条件语句的成立状态记录系统变量对应的监控数据。

所述步骤S3具体包括：

S31:获取动作顺序流程图中系统变量对应的变量地址，并存入指针数组；

S32:判断设定位置是否为动作内，若是，则进入S33步骤；若否，则进入S34步骤；

S33:在设定位置对应的动作发生时，根据指针数组中的变量地址获取对应系统变量其条件语句的成立状态，并在条件语句成立时，记录当前动作开始时刻至条件语句成立时的时段为系统变量对应的监控时长；

S34:在设定位置对应的动作发生时，根据指针数组中的变量地址获取对应系统变量其条件语句的成立状态，并在条件语句成立时，记录相邻动作中前一动作结束时刻至条件语句成立时的时段为系统变量对应的监控时长。

所述S33与S34步骤中还包括：根据指针数组中的变量地址，记录对应系统变量其条件语句的成立次数即触发次数。

根据系统变量对应的监控时长与触发次数获取动作故障的原因。

本发明通过将系统变量插入动作顺序流程图中的设定位置，并利用监控执行模块记录系统变量对应的监控数据，以在出现问题时，得出产生问题的动作，从而避免了当无人看守的时候，一旦出现异常的停机，就无法清楚的知道具体停在哪一个动作的问题。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”、“一”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于注塑机的变量监控系统，其特征在于，包括：

变量存储模块，用于存储系统变量；

动作流程模块，用于获取注塑机当前整体的动作时序，并通过动作时序生成动作顺序流程图；

变量编辑模块，用于根据预设需求获取变量存储模块中的系统变量，还用于将系统变量插入动作顺序流程图中的设定位置，并根据系统变量的数据类型设定系统变量值对应的条件语句；

监控执行模块，其包括监控执行单元以及系统变量对应的变量计时单元与变量计数单元；所述监控执行模块用于根据系统变量对应条件语句的成立状态触发变量计时单元与变量计数单元记录系统变量对应的监控数据；所述监控数据包括监控时长与触发次数；

所述监控执行单元，用于获取动作顺序流程图中系统变量对应的变量地址，并存入指针数组；

所述变量计时单元，用于根据指针数组中的变量地址获取对应系统变量其条件语句的成立状态，并根据条件语句的成立状态与系统变量的设定位置记录系统变量对应的监控时长；

所述变量计数单元，用于根据指针数组中的变量地址，获取对应系统变量其条件语句的成立次数即触发次数。

2.根据权利要求1所述的一种用于注塑机的变量监控系统，其特征在于，所述数据类型包括布尔类型、实数类型、整数类型与时间类型；

所述布尔类型对应的条件语句包括:上跳沿检测条件与下跳沿检测条件；所述上跳沿检测条件即系统变量值由false变为true；所述下跳沿检测条件即系统变量值由true变为false；

所述实数类型、整数类型与时间类型对应的条件语句包括：

系统变量值对应的上限值限定条件与下限值限定条件。

3.根据权利要求1所述的一种用于注塑机的变量监控系统，其特征在于，

所述设定位置为动作内或者相邻动作之间；

所述系统变量的设定位置为动作内时，所述变量计时单元，具体用于根据指针数组中的变量地址获取对应系统变量其条件语句的成立状态，并在条件语句成立时，记录当前动作开始时刻至条件语句成立时的时段为系统变量对应的监控时长。

4.根据权利要求1所述的一种用于注塑机的变量监控系统，其特征在于，

所述设定位置为动作内或者相邻动作之间；

所述系统变量的设定位置为相邻动作之间时，所述变量计时单元，具体用于根据指针数组中的变量地址获取对应系统变量其条件语句的成立状态，并在条件语句成立时，记录相邻动作中前一动作结束时刻至条件语句成立时的时段为系统变量对应的监控时长。

5.根据权利要求1所述的一种用于注塑机的变量监控系统，其特征在于，所述监控执行模块还包括：

各动作对应的动作计时单元，用于记录动作开始时刻至动作结束时刻的时段为动作完成时长；

总计数单元，用于记录注塑机完成的模数。

6.根据权利要求1所述的一种用于注塑机的变量监控系统，其特征在于，所述动作时序包含以下依次进行的动作：

开模、合模、顶进、顶退、中子进、中子退、注射、储料、射退、座进、座退、吹气与冷却。

7.根据权利要求1所述的一种用于注塑机的变量监控系统，其特征在于，所述系统还包括变量监控显示界面，用于显示通过动作时序生成的动作顺序流程图。

8.一种用于注塑机的变量监控方法，其特征在于，包括步骤：

S1：获取注塑机当前整体的动作时序，并通过动作时序生成动作顺序流程图；

S2：根据预设需求获取变量存储模块中的系统变量，并将系统变量插入动作顺序流程图中的设定位置，根据系统变量的数据类型设定系统变量值对应的条件语句；

S3:在设定位置对应的动作发生时，获取系统变量对应条件语句的成立状态，并根据条件语句的成立状态记录系统变量对应的监控数据。

9.根据权利要求8所述的一种用于注塑机的变量监控方法，其特征在于，所述设定位置为动作内或者相邻动作之间；所述步骤S3具体包括：

S31:获取动作顺序流程图中系统变量对应的变量地址，并存入指针数组；

S32:判断设定位置是否为动作内，若是，则进入S33步骤；若否，则进入S34步骤；

S33:在设定位置对应的动作发生时，根据指针数组中的变量地址获取对应系统变量其条件语句的成立状态，并在条件语句成立时，记录当前动作开始时刻至条件语句成立时的时段为系统变量对应的监控时长；

S34:在设定位置对应的动作发生时，根据指针数组中的变量地址获取对应系统变量其条件语句的成立状态，并在条件语句成立时，记录相邻动作中前一动作结束时刻至条件语句成立时的时段为系统变量对应的监控时长。

10.根据权利要求9所述的一种用于注塑机的变量监控方法，其特征在于，

所述S33与S34步骤中还包括：根据指针数组中的变量地址，记录对应系统变量其条件语句的成立次数即触发次数。

Images