Sincronización: múltiples ejes de servoaccionamiento

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

Las máquinas industriales modernas, particularmente en sectores como embalaje, ensamblaje, procesamiento de materiales y logística, requieren un movimiento perfectamente sincronizado de múltiples ejes. Lograr un alto nivel de precisión requiere el uso de algoritmos de movimiento avanzados, comunicación de alta velocidad entre el controlador y las unidades, y hardware cuidadosamente seleccionado capaz de entregar estas funciones.

1. Servoaccionamientos SINAMICS

Fundamento de la sincronización de ejes

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Una unidad rentable para aplicaciones de un solo eje y multieje

SINAMICS S200 es un servoaccionamiento diseñado para ensamblar, empaquetar, aplicaciones típicas de recogida y colocación y máquinas de producción simples. Admite modos de control de posición, velocidad y par, funciona con codificadores absolutos, se integra con la red IRT PROFINET y es totalmente compatible con los controladores S7‑1200 G2 y S7-1500, incluidas las versiones de tecnología. En sistemas multieje, funciona particularmente bien como eje esclavo.

2. Controladores

Cumplimiento de los requisitos de sincronización de ejes

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Una plataforma de control rentable con funcionalidad de control de movimiento

Los controladores SIMATIC S7-1200 de segunda generación ofrecen una potencia informática significativamente mayor, soporte para sincronización de ejes, leva electrónica y posicionamiento. Se integran de forma nativa con las unidades SINAMICS S200 y S210, lo que permite la implementación de sistemas básicos multieje mientras se mantiene una alta precisión.

3. Aspectos clave

Sincronización de ejes

Sincronización electrónica — Engranado electrónico

La sincronización permite la replicación de 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.

Cámara electrónica — Cámara electrónica

Las levas electrónicas definen la relación entre los movimientos del eje de una manera no lineal. Permiten un control preciso de cuchillas de corte, módulos de envoltura y estaciones de formación. TIA Portal proporciona un entorno gráfico para crear y configurar perfiles electrónicos de levas.

Interpolación multieje

La interpolación es esencial en aplicaciones CNC, corte por láser, impresión industrial y manipuladores avanzados de selección y lugar. Los controladores SIMATIC S7-150T permiten la interpolación lineal, circular y multieje.

Cinemática robótica

Los controladores T‑CPU permiten la configuración de robots cartesianos, SCARA, delta y personalizados mediante la definición de la estructura cinemática. Los cálculos de cinemática inversa son realizados automáticamente por el controlador.

4. Integración TIA Portal

Ventaja de un único ecosistema

El ecosistema del TIA Portal de Siemens

Dentro de un solo proyecto, PLC, HMIs, unidades y redes pueden diseñarse y administrarse juntos. Todos los componentes comparten diagnósticos unificados, un modelo de datos común y compatibilidad mutua completa.

Reducción del tiempo de puesta en marcha

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 costo de propiedad

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

Cybersecurity

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

Ejemplos de aplicaciones de sincronización

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

Máquinas de embalaje

sincronización de módulos de película, corte y formación

PCB en la máquina de selección y colocación en la fábrica de ensamblaje de PCB

Recoge-en-lugar

sincronización de movimiento dinámico, 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 múltiples ejes de movimiento

Una máquina de pórtico multihusillo en NWI Aerostructures.

Robots de pórtico cartesianos

Cinemática cartesiana e interpolación multidimensional

Resumen

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

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

Múltiples ejes de servoaccionamiento