Vários eixos de acionamento servo

Sincronização dentro do ecossistema Siemens

A sincronização de múltiplos eixos é um dos principais desafios da automação industrial moderna. As crescentes exigências de produtividade, precisão e flexibilidade das linhas de produção estão a levar os fabricantes de máquinas a confiarem cada vez mais em sistemas de acionamento avançados e controladores PLC com funcionalidade de controlo de movimento. A Siemens, enquanto fornecedora de um ecossistema completo — desde controladores PLC e servo-drives até ao ambiente de engenharia TIA Portal — oferece ferramentas abrangentes que permitem o design 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 múltiplos eixos. Alcançar um elevado nível de precisão exige o uso de algoritmos de movimento avançados, comunicação de alta velocidade entre o controlador e as unidades e hardware cuidadosamente selecionado capaz de fornecer essas funções.

1. Servo-drives SINAMICS

Base da sincronização de eixos

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Uma unidade económica para aplicações de eixo único e multieixo

O SINAMICS S200 é um servo-drive concebido para aplicações típicas de montagem, embalagem, pick‑and place e máquinas de produção simples. Suporta modos de controlo de posição, velocidade e torque, funciona com codificadores absolutos, integra-se com a rede PROFINET IRT e é totalmente compatível com os controladores S7‑1200 G2 e S7‑1500, incluindo versões tecnológicas. Em sistemas multieixos, tem um desempenho particularmente bom como um eixo escravo.

2. Controladores

Cumprindo os requisitos de sincronização de eixos

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Uma plataforma de controlo económica com funcionalidade de controlo de movimento

Os controladores SIMATIC S7‑1200 de segunda geração oferecem um poder de computação significativamente aumentado, suporte para sincronização de eixos, câmara electrónica e posicionamento. Integram-se nativamente com as unidades SINAMICS S200 e S210, permitindo a implementação de sistemas multieixos básicos, mantendo a alta precisão.

3. Aspectos chave

Sincronização de eixos

Sincronização eletrónica — Engrenagem Eletrónica

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

Câmaras eletrónicas — Electronic Cam

As câmaras eletrónicas definem a relação entre os movimentos do eixo de uma forma não linear. Permitem um controlo preciso de facas de corte, módulos de embalagem e estações de formação. O TIA Portal fornece um ambiente gráfico para a criação e configuração de perfis de câmaras eletrónicas.

Interpolação multieixos

A interpolação é essencial em aplicações CNC, corte a laser, impressão industrial e manipuladores avançados de pick‑and place. Os controladores SIMATIC S7‑1500T permitem interpolações lineares, circulares e multieixos.

Cinemática robótica

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

4. Integração TIA Portal

Vantagem de um único ecossistema

O ecossistema Siemens TIA Portal

Dentro de um único projeto, os PLCs, as IHM, as unidades e as redes podem ser projetados e geridos em conjunto. Todos os componentes partilham diagnósticos unificados, um modelo de dados comum e total compatibilidade mútua.

Tempo de comissionamento reduzido

Assistentes automáticos para eixos, câmaras e cinemática, juntamente com blocos de movimento prontos a usar, reduzem significativamente o tempo de colocação em funcionamento da máquina.

Menor custo de propriedade

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

Cybersecurity

Tanto o TIA Portal como os controladores S7, bem como os sistemas de acionamento mais recentes, oferecem mecanismos de proteção avançados, tais como comunicação segura, funções de utilizador, encriptação e certificados — tudo o que é necessário para cumprir os requisitos da Directiva NIS2.

Exemplos de aplicações de sincronização

Máquinas de embalagem

sincronização de filmes, módulos de corte e formação

PCB na máquina de escolher e colocar na fábrica de montagem de PCB

Escolha e coloque

sincronização dinâmica de movimentos, interpolação multieixos e cinemática delta

Referência do cliente MAKA - Centro de maquinação CNC MAKA PM 270 numa instalação industrial, mostrado com painel de controlo e mesa de trabalho de precisão para processamento automatizado de materiais.

Processamento de material

controlo em tempo real de múltiplos eixos de movimento

Uma máquina de pórtico multifuso na NWI Aerostructures.

Robôs de pórtico cartesianos

Cinemática cartesiana e interpolação multidimensional

Sumário

A sincronização de vários eixos de acionamento é um elemento-chave dos modernos sistemas de automação. Ao fornecer um ecossistema completo — controladores PLC, drives SINAMICS, motores SIMOTICS e o ambiente de engenharia TIA Portal — 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 cumpram os padrões industriais mais exigentes.

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