Flere servodrevakser

Synkronisering af flere akser er en af de vigtigste udfordringer ved moderne industriel automatisering. Stigende krav til produktivitet, præcision og fleksibilitet i produktionslinjer får maskinproducenter til i stigende grad at stole på avancerede drevsystemer og PLC-controllere med bevægelseskontrolfunktionalitet. Siemens leverer som leverandør af et komplet økosystem — fra PLC-controllere og servodrev til TIA Portal-ingeniørmiljøet — omfattende værktøjer, der muliggør design af både enkle og meget komplekse fleraksede systemer.

Moderne industrimaskiner, især inden for sektorer som emballering, samling, materialeforarbejdning og logistik, kræver perfekt synkroniseret bevægelse af flere akser. At opnå et højt niveau af præcision kræver brug af avancerede bevægelsesalgoritmer, højhastighedskommunikation mellem controlleren og drevene og nøje udvalgt hardware, der er i stand til at levere disse funktioner.

1. SINAMICS servodrev

Grundlag for aksesynkronisering

Select...

Et omkostningseffektivt drev til enkelt- og fleraksede applikationer

SINAMICS S200 er et servodrev designet til typiske monterings-, paknings-, pick-og-place-applikationer og enkle produktionsmaskiner. Den understøtter positions-, hastigheds- og momentstyringstilstande, fungerer med absolutte kodere, integreres med PROFINET IRT-netværket og er fuldt kompatibel med S7-1200 G2- og S7-1500-controllere, inklusive teknologiversioner. I fleraksede systemer fungerer den særligt godt som en slaveakse.

2. Controllere

Opfyldelse af aksesynkroniseringskrav

Select...

En omkostningseffektiv styringsplatform med bevægelseskontrolfunktionalitet

Anden generation af SIMATIC S7-1200-controllere tilbyder markant øget computerkraft, understøttelse af aksesynkronisering, elektronisk camming og positionering. De integreres indbygget med SINAMICS S200- og S210-drev, hvilket muliggør implementering af grundlæggende fleraksede systemer, samtidig med at den høje præcision opretholdes.

3. Nøgleaspekter

Aksesynkronisering

Elektronisk synkronisering - Elektronisk gearing

Synkronisering muliggør replikering af en mekanisk forbindelse mellem to aksler. Slaveaksen følger masteraksen med et defineret gearforhold. Denne funktionalitet er afgørende i tryk-, emballage- og transportmaskiner.

Elektroniske kameraer - Elektronisk kamera

Elektroniske kameraer definerer forholdet mellem aksebevægelser på en ikke-lineær måde. De muliggør præcis styring af skæreknive, indpakningsmoduler og formningsstationer. TIA Portal giver et grafisk miljø til oprettelse og konfiguration af elektroniske cam-profiler.

Flerakset interpolation

Interpolering er afgørende i CNC-applikationer, laserskæring, industriel udskrivning og avancerede pick-and-place-manipulatorer. SIMATIC S7-1500T-controllere muliggør lineær, cirkulær og flerakset interpolation.

Robotkinematik

T‑CPU-controllere muliggør konfiguration af kartesiske, SCARA-, delta- og brugerdefinerede robotter ved at definere den kinematiske struktur. Inverse kinematikberegninger udføres automatisk af controlleren.

4. Integration TIA Portal

Fordele ved et enkelt økosystem

Siemens TIA Portal-økosystemet

Inden for et enkelt projekt kan PLC'er, HMI'er, drev og netværk konstrueres og administreres sammen. Alle komponenter deler samlet diagnostik, en fælles datamodel og fuld gensidig kompatibilitet.

Reduceret idriftsættelsestid

Automatiske guider til akser, kamme og kinematik sammen med brugsklare bevægelsesblokke reducerer maskinens idriftsættelsestid betydeligt.

Lavere ejeromkostninger

Et enkelt ingeniørmiljø, en leverandør og samlet dokumentation forenkler service, modernisering og teknisk support betydeligt.

Cybersecurity

Både TIA Portal- og S7-controllere samt de nyeste drevsystemer tilbyder avancerede beskyttelsesmekanismer som sikker kommunikation, brugerroller, kryptering og certifikater - alt, hvad der kræves for at opfylde kravene i NIS2-direktivet.

Eksempel på applikationer af synkronisering

Emballagesystem med højtydende flow- og foldeindpakningsmaskiner til chokoladebarer.

Emballagemaskiner

synkronisering af film-, skære- og formningsmoduler

PCB i pick and place-maskine i PCB-monteringsfabrik

Vælg og placer

dynamisk bevægelsessynkronisering, flerakset interpolation og deltakinematik

Kundereference MAKA - MAKA PM 270 CNC-bearbejdningscenter i et industrianlæg, vist med kontrolpanel og præcisionsbord til automatiseret materialebehandling.

Materialeforarbejdning

realtidskontrol af flere bevægelsesakser

En portalmaskine med flere spindel hos NWI Aerostructures.

Kartesiske portalrobotter

Kartesisk kinematik og flerdimensionel interpolation

Resumé

Synkronisering af flere drivakser er et nøgleelement i moderne automatiseringssystemer. Ved at levere et komplet økosystem - PLC-controllere, SINAMICS-drev, SIMOTICS-motorer og TIA Portal ingeniørmiljø - muliggør Siemens design af systemer, der tilbyder de højeste niveauer af præcision, fleksibilitet og ydeevne. En samlet platform forenkler integrationen, forkorter idriftsættelsestiden, sikrer systemstabilitet og reducerer driftsomkostningerne. Som et resultat kan ingeniører udvikle maskiner, der opfylder de mest krævende industrielle standarder.

Bartosz Toczko
Siemens Sp. z o.o.
Februar 2026