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Vários eixos de servoacionamento

Sincronização dentro do ecossistema da Siemens

A sincronização de vários eixos é um dos principais desafios da automação industrial moderna. As crescentes demandas por produtividade, precisão e flexibilidade das linhas de produção estão levando os fabricantes de máquinas a confiarem cada vez mais em sistemas de acionamento avançados e controladores PLC com funcionalidade de controle de movimento. A Siemens, como fornecedora de um ecossistema completo — de controladores PLC e servodrives ao ambiente de engenharia do Portal TIA — oferece ferramentas abrangentes que permitem o projeto de sistemas multieixos simples e altamente complexos.

Máquinas industriais modernas, particularmente em setores como embalagem, montagem, processamento de materiais e logística, exigem movimentos perfeitamente sincronizados de vários eixos. Alcançar um alto nível de precisão exige o uso de algoritmos de movimento avançados, comunicação de alta velocidade entre o controlador e os drives e hardware cuidadosamente selecionado, capaz de fornecer essas funções.

1. Servo-drives SINAMICS

Base da sincronização de eixos

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Um inversor econômico para aplicações de eixo único e múltiplo

O SINAMICS S200 é um servoconversor projetado para aplicações típicas de montagem, embalagem, coleta e colocação e máquinas de produção simples. Ele suporta modos de controle de posição, velocidade e torque, funciona com codificadores absolutos, integra-se à rede PROFINET IRT e é totalmente compatível com os controladores S7‑1200 G2 e S7‑1500, incluindo versões de tecnologia. Em sistemas multieixos, ele funciona particularmente bem como eixo secundário.

SINAMICS S200
2. Controladores

Atendendo aos requisitos de sincronização de eixos

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Uma plataforma de controle econômica com funcionalidade de controle de movimento

Os controladores SIMATIC S7‑1200 de segunda geração oferecem um poder de computação significativamente maior, suporte para sincronização de eixos, câmera eletrônica e posicionamento. Eles se integram de forma nativa aos inversores SINAMICS S200 e S210, permitindo a implementação de sistemas básicos de vários eixos, mantendo a alta precisão.

SIMATIC S7-1200 G2
3. Aspectos chave

Sincronização de eixos

Sincronização eletrônica — Electronic Gearing

A sincronização permite a replicação de uma conexão mecânica entre dois eixos. O eixo escravo segue o eixo mestre com uma relação de transmissão definida. Essa funcionalidade é essencial em máquinas de impressão, embalagem e transporte.

Câmeras eletrônicas — Câmera eletrônica

As câmeras eletrônicas definem a relação entre os movimentos dos eixos de maneira não linear. Eles permitem o controle preciso de facas de corte, módulos de embalagem e estações de moldagem. O Portal TIA fornece um ambiente gráfico para criar e configurar perfis eletrônicos de câmeras.

Interpolação de vários eixos

A interpolação é essencial em aplicações CNC, corte a laser, impressão industrial e manipuladores avançados de coleta e colocação. Os controladores SIMATIC S7‑1500T permitem a interpolação linear, circular e multieixos.

Cinemática robótica

Os controladores T‑CPU permitem a configuração de robôs cartesianos, SCARA, delta e personalizados ao definir a estrutura cinemática. Os cálculos de cinemática inversa são executados automaticamente pelo controlador.

4. Portal TIA de integração

Vantagem de um único ecossistema

O ecossistema do Portal TIA da Siemens

Em um único projeto, PLCs, HMIs, drives e redes podem ser projetados e gerenciados juntos. Todos os componentes compartilham diagnósticos unificados, um modelo de dados comum e total compatibilidade mútua.

Tempo de comissionamento reduzido

Assistentes automáticos para eixos, cames e cinemática, juntamente com blocos de movimento prontos para uso, reduzem significativamente o tempo de comissionamento da máquina.

Menor custo de propriedade

Um único ambiente de engenharia, um fornecedor e uma documentação unificada simplificam significativamente a manutenção, a modernização e o suporte técnico.

Cybersecurity

Os controladores TIA Portal e S7, bem como os sistemas de acionamento mais recentes, oferecem mecanismos avançados de proteção, como comunicação segura, funções de usuário, criptografia e certificados — tudo o que é necessário para atender aos requisitos da Diretiva NIS2.

Exemplos de aplicações de sincronização

Sistema de embalagem com máquinas de embalagem fluida e dobrável de alto desempenho para barras de chocolate.

Máquinas de embalagem

sincronização de módulos de filme, corte e moldagem

PCB na máquina, escolha e coloque na fábrica de montagem de PCB

Escolha e coloque

sincronização dinâmica de movimentos, interpolação de vários eixos e cinemática delta

Referência do cliente: Centro de usinagem CNC MAKA - MAKA PM 270 em uma instalação industrial, mostrado com painel de controle e mesa de trabalho de precisão para processamento automatizado de materiais.

Processamento de material

controle em tempo real de vários eixos de movimento

Uma máquina de pórtico multifuso na NWI Aerostructures.

Robôs de pórtico cartesianos

Cinemática cartesiana e interpolação multidimensional

Resumo

A sincronização de vários eixos de acionamento é um elemento-chave dos sistemas de automação modernos. Ao oferecer um ecossistema completo — controladores PLC, acionamentos SINAMICS, motores SIMOTICS e o ambiente de engenharia do Portal TIA — a Siemens permite o design de sistemas que oferecem os mais altos níveis de precisão, flexibilidade e desempenho. Uma plataforma unificada simplifica a integração, reduz o tempo de comissionamento, garante a estabilidade do sistema e reduz os custos operacionais. Como resultado, os engenheiros podem desenvolver máquinas que atendam aos padrões industriais mais exigentes.

Bartoz Toczko
Siemens Sp. z o.o.
Abril de 2026