Несколько осей сервопривода

Синхронизация в экосистеме Siemens

Синхронизация нескольких осей — одна из ключевых задач современной промышленной автоматизации. Растущие требования к производительности, точности и гибкости производственных линий заставляют производителей машин все больше полагаться на передовые системы привода и контроллеры PLC с функциями управления движением. Компания Siemens, предоставляющая комплексную экосистему — от контроллеров ПЛК и сервоприводов до инженерной среды TIA Portal — предлагает комплексные инструменты, позволяющие проектировать как простые, так и очень сложные многоосевые системы.

Современное промышленное оборудование, особенно в таких секторах, как упаковка, сборка, обработка материалов и логистика, требует идеально синхронизированного движения нескольких осей. Для достижения высокого уровня точности требуются усовершенствованные алгоритмы движения, высокоскоростная связь между контроллером и приводами и тщательно подобранное аппаратное обеспечение, способное выполнять эти функции.

1. Сервоприводы SINAMICS

Основы синхронизации осей

Select...

Экономичный привод для одно- и многоосевых приложений

SINAMICS S200 — это сервопривод, предназначенный для стандартных задач по сборке, упаковке, сборке и размещению, а также для простых производственных машин. Он поддерживает режимы управления положением, скоростью и крутящим моментом, работает с абсолютными энкодерами, интегрируется с сетью PROFINET IRT и полностью совместим с контроллерами S7‑1200 G2 и S7‑1500, включая технологические версии. В многоосевых системах она особенно хорошо работает в качестве ведомой оси.

2. Контроллеры

Соответствие требованиям к синхронизации осей

Select...

Экономичная платформа управления с функцией управления движением

Контроллеры SIMATIC S7‑1200 второго поколения обеспечивают значительно повышенную вычислительную мощность, поддержку синхронизации осей, электронного управления кулачками и позиционирования. Они изначально интегрируются с приводами SINAMICS S200 и S210, что позволяет внедрять базовые многоосевые системы при сохранении высокой точности.

3. Ключевые аспекты

Синхронизация осей

Электронная синхронизация — электронное зубчатое колесо

Синхронизация позволяет воспроизвести механическое соединение между двумя валами. Ведовая ось следует за главной осью с определенным передаточным числом. Эта функциональность необходима в печатных, упаковочных и конвейерных машинах.

Электронные камеры — Электронная камера

Электронные кулачки нелинейно определяют взаимосвязь между перемещениями осей. Они обеспечивают точное управление режущими ножами, упаковочными модулями и формовочными станциями. TIA Portal предоставляет графическую среду для создания и настройки электронных профилей кулачков.

Многоосевая интерполяция

Интерполяция незаменима в приложениях с ЧПУ, лазерной резке, промышленной печати и современных манипуляторах для захвата и размещения. Контроллеры SIMATIC S7‑1500T обеспечивают линейную, круговую и многоосевую интерполяцию.

Роботизированная кинематика

Контроллеры T-CPU позволяют конфигурировать декартовых роботов, роботов SCARA, дельта и специализированных роботов, определяя кинематическую структуру. Расчеты обратной кинематики выполняются контроллером автоматически.

4. Интеграция | Портал TIA Portal

Преимущество единой экосистемы

Экосистема Siemens TIA Portal

В рамках одного проекта можно совместно проектировать ПЛК, HMI, диски и сети и управлять ими. Все компоненты имеют унифицированную диагностику, общую модель данных и полную взаимную совместимость.

Сокращение времени ввода в эксплуатацию

Автоматические мастера обработки осей, кулачков и кинематики, а также готовые к использованию блоки движений значительно сокращают время ввода машины в эксплуатацию.

Снижение стоимости владения

Единая инженерная среда, один поставщик и унифицированная документация значительно упрощают обслуживание, модернизацию и техническую поддержку.

Cybersecurity

Контроллеры TIA Portal и S7, а также новейшие приводные системы предлагают усовершенствованные механизмы защиты, такие как безопасная связь, роли пользователей, шифрование и сертификаты — все, что необходимо для выполнения требований директивы NIS2.

Примеры приложений синхронизации

Упаковочная система с высокопроизводительными машинами для поточной и фальцевой упаковки шоколадных батончиков.

Фасовочно-упаковочное оборудование

синхронизация пленочных, режущих и формовочных модулей

Печатная плата в машине для сборки печатных плат на заводе по сборке печатных плат

Самовывоз

динамическая синхронизация движения, многоосевая интерполяция и дельта-кинематика

Отзыв заказчика Обрабатывающий центр с ЧПУ MAKA - MAKA PM 270 на промышленном объекте с панелью управления и прецизионным рабочим столом для автоматизированной обработки материалов.

Обработка материалов

управление несколькими осями движения в реальном времени

Многошпиндельный портальный станок в NWI Aerostructures.

Декартовы портальные роботы

Декартова кинематика и многомерная интерполяция

Резюме

Синхронизация нескольких приводных осей является ключевым элементом современных систем автоматизации. Предоставляя полную экосистему — контроллеры PLC, приводы SINAMICS, двигатели SIMOTICS и инженерную среду TIA Portal — Siemens позволяет проектировать системы, обеспечивающие высочайший уровень точности, гибкости и производительности. Унифицированная платформа упрощает интеграцию, сокращает время ввода в эксплуатацию, обеспечивает стабильность системы и снижает эксплуатационные расходы. В результате инженеры могут разрабатывать машины, отвечающие самым строгим промышленным стандартам.

Бартош Точко
ООО «Сименс»
Август 2026