Višestruke servo pogonske osi

Sinkronizacija unutar Siemensovog ecosystem

Sinkronizacija više osi jedan je od ključnih izazova moderne industrijske automatizacije. Rastući zahtjevi za produktivnošću, preciznošću i fleksibilnošću proizvodnih linija potiču proizvođače strojeva da se sve više oslanjaju na napredne pogonske sustave i PLC kontrolere s funkcijom upravljanja pokretom. Siemens, kao pružatelj cjelovitog ekosustava — od PLC kontrolera i servo pogona do inženjerskog okruženja TIA Portal — pruža sveobuhvatne alate koji omogućuju dizajn jednostavnih i vrlo složenih višesnih sustava.

Moderni industrijski strojevi, posebno u sektorima kao što su pakiranje, montaža, obrada materijala i logistika, zahtijevaju savršeno sinkronizirano kretanje više osi. Postizanje visoke razine preciznosti zahtijeva korištenje naprednih algoritama pokreta, brzu komunikaciju između kontrolera i pogona te pažljivo odabran hardver koji može pružiti te funkcije.

1. SINAMICS servo pogoni

Temelj sinkronizacije osi

Select...

Isplativan pogon za jednoosne i višesne primjene

SINAMICS S200 je servo pogon dizajniran za tipične montaže, pakiranje, odabir i postavljanje i jednostavne proizvodne strojeve. Podržava načine upravljanja položajem, brzinom i zakretnim momentom, radi s apsolutnim enkoderima, integrira se s PROFINET IRT mrežom i potpuno je kompatibilan s kontrolerima S7-1200 G2 i S7-1500, uključujući verzije tehnologije. U višesnim sustavima posebno se dobro ponaša kao podrška os.

2. Kontroleri

Ispunjavanje zahtjeva sinkronizacije osi

Select...

Isplativa upravljačka platforma s funkcijom kontrole pokreta

Kontroleri SIMATIC S7-1200 druge generacije nude znatno povećanu računalnu snagu, podršku za sinkronizaciju osi, elektroničko kamiranje i pozicioniranje. Izvorno se integriraju s pogonima SINAMICS S200 i S210, omogućujući implementaciju osnovnih višesnih sustava uz održavanje visoke preciznosti.

3. Ključni aspekti

Sinkronizacija osi

Elektronička sinkronizacija — elektronički prijenosnik

Sinkronizacija omogućuje replikaciju mehaničke veze između dvije osovine. Slavna os slijedi glavnu os s definiranim prijenosnim omjerom. Ova je funkcionalnost neophodna u strojevima za tisak, pakiranje i transport.

Elektroničke kamere — Electronic Cam

Elektroničke kamere definiraju odnos između kretanja osi na nelinearni način. Omogućuju preciznu kontrolu reznih noževa, modula za omatanje i stanica za oblikovanje. TIA Portal pruža grafičko okruženje za izradu i konfiguriranje elektroničkih profila kamera.

Višeosna interpolacija

Interpolacija je ključna u CNC aplikacijama, laserskom rezanju, industrijskom ispisu i naprednim manipulatorima za odabir i postavljanje. SIMATIC S7-1500T kontroleri omogućuju linearnu, kružnu i višesnu interpolaciju.

Robotska kinematika

T-CPU kontroleri omogućuju konfiguraciju kartezijanskih, SCARA, delta i prilagođenih robota definiranjem kinematičke strukture. Izračune inverzne kinematike automatski vrši kontroler.

4. Integracija TIA Portal

Prednost jedinstvenog ecosystem

Ekosustav portala Siemens TIA

Unutar jednog projekta, PLC-ovi, HMI, pogoni i mreže mogu se projektirati i upravljati zajedno. Sve komponente dijele jedinstvenu dijagnostiku, zajednički model podataka i potpunu međusobnu kompatibilnost.

Skraćeno vrijeme puštanja u rad

Automatski čarobnjaci za sjekire, kamere i kinematiku, zajedno s blokovima pokreta spremnim za upotrebu, značajno skraćuju vrijeme puštanja u rad stroja.

Niži troškovi vlasništva

Jedinstveno inženjersko okruženje, jedan dobavljač i jedinstvena dokumentacija značajno pojednostavljuju servisiranje, modernizaciju i tehničku podršku.

Cybersecurity

I TIA Portal i S7 kontroleri, kao i najnoviji pogonski sustavi, nude napredne mehanizme zaštite kao što su sigurna komunikacija, korisničke uloge, enkripcija i certifikati — sve što je potrebno za ispunjavanje zahtjeva Direktive NIS2.

Primjeri primjene sinkronizacije

Sustav pakiranja s strojevima za umotavanje s protokom i preklopom visokih performansi za čokoladicu.

Strojevi za pakiranje

sinkronizacija modula filma, rezanja i oblikovanja

PCB u stroju za odabir i postavljanje u tvornici montaže PCB-a

Izaberi i smjestite

dinamička sinkronizacija gibanja, višesna interpolacija i delta kinematika

Referenca kupca MAKA - MAKA PM 270 CNC obradni centar u industrijskom pogonu, prikazan s upravljačkom pločom i preciznim radnim stolom za automatiziranu obradu materijala.

Obrada materijala

upravljanje više osi kretanja u stvarnom vremenu

Portalni stroj s više vretena u NWI Aerostructures.

Kartezijanski portalni roboti

Kartezijanska kinematika i višedimenzionalna interpolacija

Sažetak

Sinkronizacija više pogonskih osi ključni je element modernih sustava automatizacije. Pružanjem cjelovitog ekosustava — PLC kontrolera, SINAMICS pogona, SIMOTICS motors i inženjerskog okruženja TIA Portal — Siemens omogućuje dizajn sustava koji nude najvišu razinu preciznosti, fleksibilnosti i performansi. Jedinstvena platforma pojednostavljuje integraciju, skraćuje vrijeme puštanja u rad, osigurava stabilnost sustava i smanjuje operativne troškove. Kao rezultat toga, inženjeri mogu razviti strojeve koji zadovoljavaju najzahtjevnije industrijske standarde.

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