Mai multe axe de acționare servo

Sincronizarea mai multor axe este una dintre provocarile cheie ale automatizarii industriale moderne. Cerințele crescânde de productivitate, precizie și flexibilitate ale liniilor de producție determină producătorii de mașini să se bazeze din ce în ce mai mult pe sistemele avansate de acționare și controlerele PLC cu funcționalitate de control al mișcării. Siemens, în calitate de furnizor al unui ecosistem complet - de la controlere PLC și servomotoare până la mediul de inginerie TIA Portal - oferă instrumente cuprinzătoare care permit proiectarea atât a sistemelor simple, cât și a celor extrem de complexe cu mai multe axe.

Mașinile industriale moderne, în special în sectoare precum ambalarea, asamblarea, prelucrarea materialelor și logistica, necesită o mișcare perfect sincronizată a mai multor axe. Atingerea unui nivel ridicat de precizie necesită utilizarea algoritmilor avansați de mișcare, comunicații de mare viteză între controler și unități și hardware atent selectat capabil să îndeplinească aceste funcții.

1. Servoactoare SINAMICS

Fundația sincronizării axelor

Select...

Un motor eficient din punct de vedere al costurilor pentru aplicații cu o singură axă și cu mai multe axe

SINAMICS S200 este un servomotor conceput pentru aplicații tipice de asamblare, ambalare, pick-and-place și mașini simple de producție. Suportă modurile de control al poziției, vitezei și cuplului, funcționează cu codificatoare absolute, se integrează cu rețeaua PROFINET IRT și este complet compatibil cu controlerele S7-1200 G2 și S7-1500, inclusiv versiunile tehnologice. În sistemele cu mai multe axe, funcționează deosebit de bine ca axă slave.

2. Controlere

Respectarea cerințelor de sincronizare a axelor

Select...

O platformă de control eficientă din punct de vedere al costurilor, cu funcționalitate de control al mișcării

Controlerele SIMATIC S7-1200 de a doua generație oferă o putere de calcul semnificativ crescută, suport pentru sincronizarea axelor, camming electronic și poziționare. Acestea se integrează nativ cu unitățile SINAMICS S200 și S210, permițând implementarea sistemelor de bază cu mai multe axe, menținând în același timp o precizie ridicată.

3. Aspecte cheie

Sincronizarea axelor

Sincronizare electronică — Angrenaj electronic

Sincronizarea permite replicarea unei conexiuni mecanice între doi arbori. Axa slave urmează axa principală cu un raport de transmisie definit. Această funcționalitate este esențială în mașinile de imprimare, ambalare și transport.

Camere electronice — Electronic Cam

Camele electronice definesc relația dintre mișcările axelor într-o manieră neliniară. Acestea permit controlul precis al cuțitelor de tăiere, al modulelor de împachetare și al stațiilor de formare. TIA Portal oferă un mediu grafic pentru crearea și configurarea profilurilor electronice de cameră.

Interpolare pe mai multe axe

Interpolarea este esențială în aplicațiile CNC, tăierea cu laser, imprimarea industrială și manipulatoarele avansate de tip pick-and-place. Controlerele SIMATIC S7-1500T permit interpolarea liniară, circulară şi multiaxă.

Cinematica robotică

Controlerele T‑CPU permit configurarea roboților cartezieni, SCARA, delta și personalizați prin definirea structurii cinematice. Calculele cinematice inverse sunt efectuate automat de către controler.

4. Integrare TIA Portal

Avantajul unui singur ecosistem

Ecosistemul Siemens TIA Portal

În cadrul unui singur proiect, PLC-urile, HMI-urile, unitățile și rețelele pot fi proiectate și gestionate împreună. Toate componentele împărtășesc diagnosticarea unificată, un model de date comun și compatibilitate reciprocă completă.

Timp redus de punere în funcțiune

Asistentele automate pentru axe, came și cinematică, împreună cu blocurile de mișcare gata de utilizare, reduc semnificativ timpul de punere în funcțiune a mașinii.

Cost de proprietate mai mic

Un singur mediu de inginerie, un singur furnizor și documentația unificată simplifică semnificativ service-ul, modernizarea și suportul tehnic.

Cybersecurity

Atât controlerele TIA Portal cât și S7, precum și cele mai noi sisteme de acționare, oferă mecanisme avansate de protecție, cum ar fi comunicarea securizată, rolurile utilizatorilor, criptarea și certificatele - tot ceea ce este necesar pentru a îndeplini cerințele Directivei NIS2.

Exemple de aplicații de sincronizare

Mașini de ambalat

sincronizarea modulelor de film, tăiere și formare

PCB în mașina de cules and place în fabrica de asamblare PCB

Selectați și plasați

sincronizarea dinamică a mișcării, interpolarea cu mai multe axe și cinematica delta

Referință client MAKA - Centrul de prelucrare CNC MAKA PM 270 într-o instalație industrială, prezentat cu panou de control și masă de lucru de precizie pentru prelucrarea automată a materialelor.

Prelucrarea materialelor

controlul în timp real al mai multor axe de mișcare

O mașină portantă cu mai multe axe la NWI Aerostructuri.

Roboți portanți cartezieni

Cinematica carteziană și interpolarea multidimensională

Rezumat

Sincronizarea mai multor axe de acționare este un element cheie al sistemelor moderne de automatizare. Prin furnizarea unui ecosistem complet - controlere PLC, acționări SINAMICS, motoare SIMOTICS și mediul de inginerie TIA Portal - Siemens permite proiectarea sistemelor care oferă cele mai înalte niveluri de precizie, flexibilitate și performanță. O platformă unificată simplifică integrarea, scurtează timpul de punere în funcțiune, asigură stabilitatea sistemului și reduce costurile de operare. Drept urmare, inginerii pot dezvolta mașini care îndeplinesc cele mai exigente standarde industriale.

Bartoș Toczko
Siemens Sp. z o.o.
Aprilie 2026