Множество серво задвижващи оси

Синхронизация в екосистемата на Siemens

Синхронизирането на множество оси е едно от ключовите предизвикателства на съвременната индустриална автоматизация. Нарастващите изисквания за производителност, прецизност и гъвкавост на производствените линии карат производителите на машини все повече да разчитат на усъвършенствани задвижващи системи и PLC контролери с функционалност за управление на движението. Siemens, като доставчик на цялостна екосистема — от PLC контролери и серво задвижвания до инженерната среда на TIA Portal — предоставя цялостни инструменти, които позволяват проектирането както на прости, така и на изключително сложни многоосни системи.

Съвременните индустриални машини, особено в сектори като опаковане, монтаж, обработка на материали и логистика, изискват перфектно синхронизирано движение на множество оси. Постигането на високо ниво на прецизност изисква използването на усъвършенствани алгоритми за движение, високоскоростна комуникация между контролера и устройствата и внимателно подбран хардуер, способен да изпълнява тези функции.

1. SINAMICS серво задвижвания

Основа на синхронизацията на оста

Select...

Икономично задвижване за едноосни и многоосни приложения

SINAMICS S200 е серво задвижване, предназначено за типични приложения за монтаж, опаковане, вземане и поставяне и прости производствени машини. Той поддържа режими за управление на позицията, скоростта и въртящия момент, работи с абсолютни енкодери, интегрира се с мрежата PROFINET IRT и е напълно съвместим с контролерите S7-1200 G2 и S7-1500, включително технологични версии. В многоосните системи той се представя особено добре като поддържаща ос.

2. Контролери

Изпълнение на изискванията за синхронизация

Select...

Икономична платформа за управление с функционалност за управление на движението

Контролерите от второ поколение SIMATIC S7-1200 предлагат значително увеличена изчислителна мощност, поддръжка за синхронизация на осите, електронно наместване и позициониране. Те се интегрират естествено със задвижванията SINAMICS S200 и S210, което позволява внедряването на основни многоосни системи, като същевременно се поддържа висока точност.

3. Ключови аспекти

Синхронизация на оста

Електронна синхронизация — Електронна предавка

Синхронизацията позволява репликацията на механична връзка между два вала. Поръчната ос следва основната ос с определено предавателно отношение. Тази функционалност е от съществено значение в машините за печат, опаковане и транспортиране.

Електронни камери — Електронна камера

Електронните камери определят връзката между движенията на оста по нелинейен начин. Те позволяват прецизно управление на режещи ножове, опаковъчни модули и формовъчни станции. TIA Portal предоставя графична среда за създаване и конфигуриране на електронни профили на камера.

Многоосна интерполация

Интерполацията е от съществено значение в приложенията с ЦПУ, лазерното рязане, индустриалния печат и усъвършенстваните манипулатори за подбиране и поставяне. Контролерите SIMATIC S7-1500T позволяват линейна, кръгова и многоосна интерполация.

Роботизирана кинематика

T-CPU контролерите позволяват конфигурирането на декартови, SCARA, delta и персонализирани роботи чрез дефиниране на кинематичната структура. Изчисленията на обратната кинематика се извършват автоматично от контролера.

4. Портал за интеграция TIA

Предимство на една екосистема

Екосистемата на Siemens TIA Portal

В рамките на един проект PLC, HMI, дискове и мрежи могат да бъдат проектирани и управлявани заедно. Всички компоненти споделят унифицирана диагностика, общ модел на данни и пълна взаимна съвместимост.

Намалено време в експлоатация

Автоматичните съвети за оси, гърбици и кинематика, заедно с готовите за използване блокове за движение значително намаляват времето за пускане в експлоатация на машината.

По-ниски разходи за собственост

Една инженерна среда, един доставчик и унифицирана документация значително опростяват обслужването, модернизацията и техническата поддръжка.

Cybersecurity

Както контролерите TIA Portal, така и S7, както и най-новите системи за задвижване предлагат усъвършенствани механизми за защита като сигурна комуникация, потребителски роли, криптиране и сертификати — всичко необходимо за изпълнение на изискванията на Директивата NIS2.

Примерни приложения за синхронизация

Опаковъчна система с високоефективни машини за опаковане с поток и сгъване за шоколадови блокове

Опаковъчни машини

синхронизация на филмови, режещи и формовъчни модули

ПХБ в машина за вземане и поставяне във фабриката за монтаж на печатни платки

Избери и поставете

динамична синхронизация на движението, многоосна интерполация и делта кинематика

Референция към клиента MAKA - MAKA PM 270 CNC обработващ център в промишлено съоръжение, показан с контролен панел и прецизна работна маса за автоматизирана обработка на материали.

Обработка на материали

управление в реално време на множество оси на движение

Многошпинделна портална машина в NWI Aerostructures.

Декартови портални роботи

Декартова кинематика и многоизмерна интерполация

Резюме

Синхронизирането на множество задвижващи оси е ключов елемент на съвременните системи за автоматизация. Чрез предоставянето на цялостна екосистема — PLC контролери, задвижвания SINAMICS, двигатели SIMOTICS и инженерна среда TIA Portal — Siemens дава възможност за проектиране на системи, предлагащи най-високи нива на прецизност, гъвкавост и производителност. Унифицираната платформа опростява интеграцията, съкращава времето за пускане в експлоатация, осигурява стабилност на системата и намалява оперативните разходи. В резултат на това инженерите могат да разработят машини, които отговарят на най-взискателните индустриални стандарти.

Бартош Точко
Сименс Sp. z o.o.
Август 2026