Varios ejes de servomotor

Sincronización dentro del ecosistema de Siemens

La sincronización de varios ejes es uno de los principales desafíos de la automatización industrial moderna. Las crecientes demandas de productividad, precisión y flexibilidad de las líneas de producción están llevando a los fabricantes de máquinas a confiar cada vez más en sistemas de accionamiento y controladores PLC avanzados con funciones de control de movimiento. Siemens, como proveedor de un ecosistema completo, desde controladores PLC y servoaccionamientos hasta el entorno de ingeniería del TIA Portal, ofrece herramientas integrales que permiten el diseño de sistemas multieje simples y muy complejos.

Las máquinas industriales modernas, especialmente en sectores como el embalaje, el montaje, el procesamiento de materiales y la logística, requieren un movimiento perfectamente sincronizado de varios ejes. Lograr un alto nivel de precisión exige el uso de algoritmos de movimiento avanzados, una comunicación a alta velocidad entre el controlador y los variadores y un hardware cuidadosamente seleccionado capaz de ofrecer estas funciones.

1. Servomotores SINAMICS

La base de la sincronización de ejes

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Un disco rentable para aplicaciones de uno o varios ejes

El SINAMICS S200 es un servoaccionamiento diseñado para aplicaciones típicas de montaje, embalaje, recogida y colocación y máquinas de producción sencillas. Es compatible con los modos de control de posición, velocidad y par, funciona con codificadores absolutos, se integra con la red PROFINET IRT y es totalmente compatible con los controladores S7-1200 G2 y S7-1500, incluidas las versiones tecnológicas. En los sistemas multieje, funciona especialmente bien como eje esclavo.

2. Controladores

Cumplir con los requisitos de sincronización de ejes

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Una plataforma de control rentable con función de control de movimiento

Los controladores SIMATIC S7-1200 de segunda generación ofrecen una potencia de cálculo significativamente mayor, admiten la sincronización de ejes, la cámara electrónica y el posicionamiento. Se integran de forma nativa con los variadores SINAMICS S200 y S210, lo que permite implementar sistemas multiejes básicos y, al mismo tiempo, mantener una alta precisión.

3. Aspectos clave

Sincronización de ejes

Sincronización electrónica — Engranaje electrónico

La sincronización permite replicar una conexión mecánica entre dos ejes. El eje esclavo sigue al eje maestro con una relación de transmisión definida. Esta funcionalidad es esencial en las máquinas de impresión, embalaje y transporte.

Cámaras electrónicas — Cámara electrónica

Las cámaras electrónicas definen la relación entre los movimientos de los ejes de forma no lineal. Permiten un control preciso de las cuchillas de corte, los módulos de embalaje y las estaciones de formación. El TIA Portal proporciona un entorno gráfico para crear y configurar perfiles de cámara electrónicos.

Interpolación multieje

La interpolación es esencial en las aplicaciones de CNC, el corte por láser, la impresión industrial y los manipuladores avanzados de recoger y colocar. Los controladores SIMATIC S7-1500T permiten la interpolación lineal, circular y multieje.

Cinemática robótica

Los controladores T‑CPU permiten configurar robots cartesianos, SCARA, delta y personalizados mediante la definición de la estructura cinemática. El controlador realiza automáticamente los cálculos de cinemática inversa.

4. Integración TIA Portal

La ventaja de un solo ecosistema

El ecosistema del TIA Portal de Siemens

En un solo proyecto, los PLC, las HMI, las unidades y las redes se pueden diseñar y gestionar juntos. Todos los componentes comparten un diagnóstico unificado, un modelo de datos común y una compatibilidad mutua total.

Reducción del tiempo de puesta en servicio

Los asistentes automáticos para ejes, levas y cinemática, junto con los bloques de movimiento listos para usar, reducen significativamente el tiempo de puesta en marcha de la máquina.

Menor coste de propiedad

Un entorno de ingeniería único, un proveedor y una documentación unificada simplifican significativamente el servicio, la modernización y el soporte técnico.

Ciberseguridad

Tanto los controladores TIA Portal como los S7, así como los sistemas de discos más recientes, ofrecen mecanismos de protección avanzados, como la comunicación segura, las funciones de usuario, el cifrado y los certificados, todo lo necesario para cumplir con los requisitos de la Directiva NIS2.

Ejemplos de aplicaciones de sincronización

Sistema de envasado con máquinas de embalaje de flujo y plegado de alto rendimiento para barras de chocolate.

Máquinas de empaque

sincronización de los módulos de película, corte y conformado

PCB en máquina de selección y emplazamiento en fábrica de ensamble de PCB.

Recoger y colocar

sincronización dinámica de movimientos, interpolación multieje y cinemática delta

Referencia del cliente MAKA: centro de mecanizado CNC MAKA PM 270 en una instalación industrial, que se muestra con panel de control y mesa de trabajo de precisión para el procesamiento automatizado de materiales.

Procesamiento de materiales

control en tiempo real de varios ejes de movimiento

Una máquina tipo pórtico multihusillo en NWI Aerostructures.

Robots pórtico cartesianos

Cinemática cartesiana e interpolación multidimensional

Resumen

La sincronización de varios ejes de accionamiento es un elemento clave de los sistemas de automatización modernos. Al ofrecer un ecosistema completo (controladores PLC, variadores SINAMICS, motores SIMOTICS y el entorno de ingeniería TIA Portal), Siemens permite el diseño de sistemas que ofrecen los niveles más altos de precisión, flexibilidad y rendimiento. Una plataforma unificada simplifica la integración, reduce el tiempo de puesta en servicio, garantiza la estabilidad del sistema y reduce los costes operativos. Como resultado, los ingenieros pueden desarrollar máquinas que cumplan con los estándares industriales más exigentes.

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