Več servo pogonskih osi

Sinhronizacija znotraj Siemensovega ekosistema

Sinhronizacija več osi je eden ključnih izzivov sodobne industrijske avtomatizacije. Naraščajoče zahteve po produktivnosti, natančnosti in prilagodljivosti proizvodnih linij spodbujajo proizvajalce strojev, da se vse bolj zanašajo na napredne pogonske sisteme in krmilnike PLC s funkcijo nadzora gibanja. Siemens kot ponudnik celovitega ekosistema — od PLC krmilnikov in servo pogonov do inženirskega okolja TIA Portal — ponuja celovita orodja, ki omogočajo oblikovanje tako preprostih kot zelo zapletenih večosnih sistemov.

Sodobni industrijski stroji, zlasti v sektorjih, kot so pakiranje, montaža, obdelava materialov in logistika, zahtevajo popolnoma sinhronizirano gibanje več osi. Za doseganje visoke stopnje natančnosti je potrebna uporaba naprednih algoritmov gibanja, visoke hitrosti komunikacije med krmilnikom in pogoni ter skrbno izbrana strojna oprema, ki omogoča izvajanje teh funkcij.

1. SINAMICS servo pogoni

Temelj sinhronizacije osi

Select...

Stroškovno učinkovit pogon za eno- in večosne aplikacije

SINAMICS S200 je servo pogon, zasnovan za tipične aplikacije za montažo, pakiranje, izbiranje in odlaganje ter preproste proizvodne stroje. Podpira načine nadzora položaja, hitrosti in navora, deluje z absolutnimi dajalniki, integrira se z omrežjem PROFINET IRT in je popolnoma združljiv s krmilniki S7-1200 G2 in S7-1500, vključno s tehnološkimi različicami. V večosnih sistemih se še posebej dobro obnese kot suženjska os.

2. Krmilniki

Izpolnjevanje zahtev sinhronizacije osi

Select...

Strokovno učinkovita nadzorna platforma s funkcijo nadzora gibanja

Krmilniki SIMATIC S7-1200 druge generacije ponujajo znatno večjo računalniško moč, podporo za sinhronizacijo osi, elektronsko premikanje in pozicioniranje. Izvorno se integrirajo s pogoni SINAMICS S200 in S210, kar omogoča izvajanje osnovnih večosnih sistemov ob ohranjanju visoke natančnosti.

3. Ključni vidiki

Sinhronizacija osi

Elektronska sinhronizacija — Elektronski menjalnik

Sinhronizacija omogoča replikacijo mehanske povezave med dvema gredoma. Podružna os sledi glavni osi z določenim prestavnim razmerjem. Ta funkcionalnost je bistvena pri tiskarskih, pakirnih in transportnih strojih.

Elektronske kamere — Elektronska kamera

Elektronske kamere določajo razmerje med gibanji osi na nelinearen način. Omogočajo natančen nadzor rezalnih nožev, ovijalnih modulov in oblikovalnih postaj. TIA Portal ponuja grafično okolje za ustvarjanje in konfiguriranje elektronskih profilov kamere.

Večosna interpolacija

Interpolacija je bistvenega pomena pri CNC aplikacijah, laserskem rezanju, industrijskem tiskanju in naprednih manipulatorjih za izbiranje in postavitev. Krmilniki SIMATIC S7-1500T omogočajo linearno, krožno in večosno interpolacijo.

Robotska kinematika

T‑CPU krmilniki omogočajo konfiguracijo kartezijevih, SCARA, delta in robotov po meri z opredelitvijo kinematične strukture. Krmilnik samodejno izvede izračune inverzne kinematike.

4. Integracija TIA Portal

Prednost enega samega ekosistema

Ekosistem portala Siemens TIA Portal

Znotraj enega projekta je mogoče PLC-je, HMI, pogone in omrežja oblikovati in upravljati skupaj. Vse komponente imajo enotno diagnostiko, skupni podatkovni model in popolno medsebojno združljivost.

Skrajši čas zagona

Samodejni čarovniki za osi, vrečke in kinematiko ter bloki gibanja, pripravljeni za uporabo, znatno skrajšajo čas zagona stroja.

Nižji stroški lastništva

Enotno inženirsko okolje, en dobavitelj in enotna dokumentacija bistveno poenostavijo servisiranje, posodobitev in tehnično podporo.

Cybersecurity

Krmilniki TIA Portal in S7 ter najnovejši pogonski sistemi ponujata napredne zaščitne mehanizme, kot so varna komunikacija, uporabniške vloge, šifriranje in potrdila — vse, kar je potrebno za izpolnjevanje zahtev direktive NIS2.

Primer aplikacij sinhronizacije

Pakirni sistem z visoko zmogljivimi stroji za zavijanje s pretokom in zložitvijo za čokoladne palice.

Pakirni stroji

sinhronizacija filmskih, rezalnih in oblikovnih modulov

PCB v stroju za izbiranje in postavitev v tovarni montaže PCB

Izberi in postavi

dinamična sinhronizacija gibanja, večosna interpolacija in delta kinematika

Referenca kupca MAKA - MAKA PM 270 CNC obdelovalni center v industrijskem objektu, prikazan z nadzorno ploščo in natančno delovno mizo za avtomatizirano obdelavo materialov.

Obdelava materiala

nadzor več gibalnih osi v realnem času

Večvretena portalna strojna naprava v podjetju NWI Aerostructures.

Kartezijski portalni roboti

Kartezijanska kinematika in večdimenzionalna interpolacija

Povzetek

Sinhronizacija več pogonskih osi je ključni element sodobnih sistemov avtomatizacije. Z zagotavljanjem celovitega ekosistema — krmilnikov PLC, pogonov SINAMICS, motorjev SIMOTICS in inženirskega okolja TIA Portal — Siemens omogoča oblikovanje sistemov, ki ponujajo najvišjo stopnjo natančnosti, prilagodljivosti in zmogljivosti. Enotna platforma poenostavlja integracijo, skrajša čas zagona, zagotavlja stabilnost sistema in zmanjšuje obratovalne stroške. Posledično lahko inženirji razvijejo stroje, ki ustrezajo najzahtevnejšim industrijskim standardom.

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