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Plusieurs axes de servocommande

Synchronisation au sein de l'écosystème Siemens

La synchronisation de plusieurs axes est l'un des principaux défis de l'automatisation industrielle moderne. Les exigences croissantes en matière de productivité, de précision et de flexibilité des lignes de production poussent les fabricants de machines à s'appuyer de plus en plus sur des systèmes d'entraînement avancés et des contrôleurs PLC dotés de fonctionnalités de commande de mouvement. Siemens, en tant que fournisseur d'un écosystème complet, qu'il s'agisse de contrôleurs PLC, de servocommandes ou de l'environnement d'ingénierie TIA Portal, propose des outils complets qui permettent de concevoir des systèmes multiaxes simples et très complexes.

Les machines industrielles modernes, en particulier dans des secteurs tels que l'emballage, l'assemblage, le traitement des matériaux et la logistique, nécessitent des mouvements parfaitement synchronisés sur plusieurs axes. Pour atteindre un haut niveau de précision, il faut utiliser des algorithmes de mouvement avancés, une communication haut débit entre la manette et les variateurs et du matériel soigneusement sélectionné capable de fournir ces fonctions.

1. Servovariateurs SINAMICS

Les bases de la synchronisation des axes

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Un variateur rentable pour les applications monoaxes et multiaxes

Le SINAMICS S200 est un servovariateur conçu pour les applications classiques d'assemblage, d'emballage, de prélèvement et de placement et pour les machines de production simples. Il prend en charge les modes de contrôle de la position, de la vitesse et du couple, fonctionne avec des encodeurs absolus, s'intègre au réseau PROFINET IRT et est entièrement compatible avec les contrôleurs S7‑1200 G2 et S7‑1500, y compris les versions technologiques. Dans les systèmes multiaxes, il fonctionne particulièrement bien en tant qu'axe esclave.

SINAMICS S200
2. Manettes

Répondre aux exigences de synchronisation des axes

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Une plateforme de commande rentable dotée d'une fonctionnalité de contrôle des mouvements

Les manettes SIMATIC S7‑1200 de deuxième génération offrent une puissance de calcul nettement accrue, prennent en charge la synchronisation des axes, la came électronique et le positionnement. Ils s'intègrent nativement aux variateurs SINAMICS S200 et S210, ce qui permet de mettre en œuvre des systèmes multiaxes de base tout en conservant une haute précision.

SIMATIC S7-1200 G2
3. Aspects clés

Synchronisation des axes

Synchronisation électronique — Engrenage électronique

La synchronisation permet de reproduire une connexion mécanique entre deux arbres. L'axe esclave suit l'axe principal avec un rapport de transmission défini. Cette fonctionnalité est essentielle pour les machines d'impression, d'emballage et de convoyage.

Caméras électroniques — Caméra électronique

Les cames électroniques définissent la relation entre les mouvements des axes de manière non linéaire. Ils permettent de contrôler avec précision les couteaux de découpe, les modules d'emballage et les stations de formage. TIA Portal fournit un environnement graphique pour créer et configurer des profils de caméras électroniques.

Interpolation multiaxiale

L'interpolation est essentielle pour les applications CNC, la découpe laser, l'impression industrielle et les manipulateurs pick‑and-place avancés. Les contrôleurs SIMATIC S7‑1500T permettent une interpolation linéaire, circulaire et multiaxiale.

Cinématique robotique

Les contrôleurs T‑CPU permettent de configurer des robots cartésiens, SCARA, delta et personnalisés en définissant la structure cinématique. Les calculs de cinématique inverse sont effectués automatiquement par la manette.

4. Intégration : TIA Portal

L'avantage d'un écosystème unique

L'écosystème Siemens TIA Portal

Dans le cadre d'un même projet, les automates programmables, les HMI, les variateurs et les réseaux peuvent être conçus et gérés ensemble. Tous les composants partagent des diagnostics unifiés, un modèle de données commun et une compatibilité mutuelle totale.

Temps de mise en service réduit

Des assistants automatiques pour les axes, les cames et la cinématique, ainsi que des blocs de mouvement prêts à l'emploi, réduisent considérablement le temps de mise en service de la machine.

Coût de propriété inférieur

Un environnement d'ingénierie unique, un seul fournisseur et une documentation unifiée simplifient considérablement la maintenance, la modernisation et le support technique.

Cybersecurity

Les contrôleurs TIA Portal et S7, ainsi que les systèmes d'entraînement les plus récents, offrent des mécanismes de protection avancés tels que des communications sécurisées, des rôles utilisateurs, le cryptage et des certificats, tout ce qui est nécessaire pour répondre aux exigences de la directive NIS2.

Exemples d'applications de synchronisation

Système d'emballage avec machines d'emballage à flux et à pliage à haute performance pour tablettes chocolatées.

Machines à emballer

synchronisation des modules de film, de découpe et de formage

PCB dans une machine de manipulation d'une usine d'assemblage de circuits imprimés

Pick-and-Place

synchronisation dynamique des mouvements, interpolation multiaxiale et cinématique delta

Référence client Le centre d'usinage CNC MAKA - MAKA PM 270 situé dans une installation industrielle, illustré avec un panneau de commande et une table de travail de précision pour le traitement automatisé des matériaux.

Traitement des matériaux

contrôle en temps réel de plusieurs axes de mouvement

Un portique multibroches chez NWI Aerostructures.

Robots portiques cartésiens

Cinématique cartésienne et interpolation multidimensionnelle

Résumé

La synchronisation de plusieurs axes d'entraînement est un élément clé des systèmes d'automatisation modernes. En proposant un écosystème complet (contrôleurs PLC, variateurs SINAMICS, moteurs SIMOTICS et environnement d'ingénierie TIA Portal), Siemens permet de concevoir des systèmes offrant les plus hauts niveaux de précision, de flexibilité et de performance. Une plateforme unifiée simplifie l'intégration, raccourcit les délais de mise en service, garantit la stabilité du système et réduit les coûts d'exploitation. Les ingénieurs peuvent ainsi développer des machines qui répondent aux normes industrielles les plus strictes.

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