Кілька осей сервоприводу

Синхронізація в екосистемі Siemens

Синхронізація декількох осей є однією з ключових проблем сучасної промислової автоматизації. Зростаючі вимоги до продуктивності, точності та гнучкості виробничих ліній змушують виробників машин все більше покладатися на вдосконалені системи приводу та контролери ПЛК з функцією управління рухом. Siemens, як постачальник повної екосистеми - від контролерів ПЛК і сервоприводів до інженерного середовища TIA Portal - пропонує комплексні інструменти, які дозволяють проектувати як прості, так і дуже складні багатоосьові системи.

Сучасні промислові машини, особливо в таких галузях, як упаковка, складання, обробка матеріалів та логістика, вимагають ідеально синхронізованого руху декількох осей. Досягнення високого рівня точності вимагає використання вдосконалених алгоритмів руху, високошвидкісного зв'язку між контролером і приводами, а також ретельно підібраного обладнання, здатного виконувати ці функції.

1. Сервоприводи SINAMICS

Основа синхронізації осей

Select...

Економічний привід для одно- та багатоосьових застосувань

SINAMICS S200 - це сервопривід, призначений для типових складальних, пакувальних, збиральних і розставлених машин і простих виробничих машин. Він підтримує режими регулювання положення, швидкості та крутного моменту, працює з абсолютними кодерами, інтегрується з мережею PROFINET IRT та повністю сумісний з контролерами S7-1200 G2 та S7-1500, включаючи технологічні версії. У багатоосьових системах він особливо добре працює як підлегла вісь.

2. Контролери

Відповідність вимогам синхронізації осі

Select...

Економічна платформа управління з функцією керування рухом

Контролери SIMATIC S7‑1200 другого покоління забезпечують значно підвищену обчислювальну потужність, підтримку синхронізації осей, електронного кемування та позиціонування. Вони вбудовано інтегровані з приводами SINAMICS S200 і S210, що дозволяє впроваджувати базові багатоосьові системи при збереженні високої точності.

3. Ключові аспекти

Синхронізація осі

Електронна синхронізація - Електронна передача

Синхронізація дозволяє реплікацію механічного з'єднання між двома валами. Підлегла вісь слідує за основною віссю з визначеним передавальним числом. Ця функціональність є важливою для друкарських, пакувальних та транспортерних машин.

Електронні кулачки - Електронний кулачок

Електронні кулачки визначають взаємозв'язок між рухами осі нелінійним способом. Вони дозволяють точно керувати ріжучими ножами, обгортковими модулями та формувальними станціями. TIA Portal надає графічне середовище для створення та налаштування електронних профілів кулачків.

Багатовісна інтерполяція

Інтерполяція має важливе значення в застосуваннях з ЧПУ, лазерному різанні, промисловому друку та вдосконалених маніпуляторах вибору та розміщення. Контролери SIMATIC S7-1500T забезпечують лінійну, кругову та багатовісну інтерполяцію.

Роботизована кінематика

Контролери T‑CPU дозволяють конфігурувати декартових, SCARA, дельта та користувацьких роботів, визначаючи кінематичну структуру. Обчислення зворотної кінематики виконуються контролером автоматично.

4. Інтеграція TIA Portal

Перевага єдиної екосистеми

Екосистема Siemens TIA Portal

В рамках одного проекту ПЛК, HMI, накопичувачі та мережі можуть бути спроектовані та керувати разом. Всі компоненти мають єдину діагностику, спільну модель даних і повну взаємну сумісність.

Скорочення часу введення в експлуатацію

Автоматичні майстри для осей, кулачків та кінематики разом із готовими до використання блоками руху значно скорочують час введення машини в експлуатацію.

Зниження вартості володіння

Єдине інженерне середовище, один постачальник та уніфікована документація значно спрощують обслуговування, модернізацію та технічну підтримку.

Cybersecurity

Як контролери TIA Portal, так і S7, а також новітні системи приводів пропонують вдосконалені механізми захисту, такі як безпечний зв'язок, ролі користувачів, шифрування та сертифікати - все, що потрібно для відповідності вимогам Директиви NIS2.

Приклади додатків синхронізації

Пакувальна система з високопродуктивними проточними та складковими пакувальними машинами для шоколадних плиток.

Пакувальні машини

синхронізація плівкових, ріжучих і формувальних модулів

Друкована плата в машині для підбору та розміщення на фабриці складання друкованих плат

Вибір і розміщення

динамічна синхронізація руху, багатовісна інтерполяція та дельта-кінематика

Довідка клієнта MAKA - MAKA PM 270 обробний центр з ЧПУ на промисловому об'єкті, показаний з панеллю управління та точним робочим столом для автоматизованої обробки матеріалів.

Обробка матеріалів

управління декількома осями руху в режимі реального часу

Багатоспиндельний козловий верстат у NWI Aerostructure.

Декартові козлові роботи

Декартова кінематика та багатовимірна інтерполяція

Резюме

Синхронізація декількох приводних осей є ключовим елементом сучасних систем автоматизації. Забезпечуючи повну екосистему - контролери PLC, приводи SINAMICS, двигуни SIMOTICS та інженерне середовище TIA Portal - Siemens дозволяє проектувати системи, що пропонують найвищий рівень точності, гнучкості та продуктивності. Уніфікована платформа спрощує інтеграцію, скорочує час введення в експлуатацію, забезпечує стабільність системи та знижує експлуатаційні витрати. В результаті інженери можуть розробляти машини, які відповідають найвимогливішим промисловим стандартам.

Бартош Точко
Сіменс Sp. з о. о.
Квітень 2026