Nhiều trục truyền động servo

Đồng bộ hóa trong hệ sinh thái Siemens

Đồng bộ hóa nhiều trục là một trong những thách thức chính của tự động hóa công nghiệp hiện đại. Nhu cầu ngày càng tăng về năng suất, độ chính xác và tính linh hoạt của dây chuyền sản xuất đang thúc đẩy các nhà sản xuất máy ngày càng dựa vào các hệ thống truyền động tiên tiến và bộ điều khiển PLC với chức năng điều khiển chuyển động. Siemens, với tư cách là nhà cung cấp hệ sinh thái hoàn chỉnh - từ bộ điều khiển PLC và ổ đĩa servo đến môi trường kỹ thuật TIA Portal - cung cấp các công cụ toàn diện cho phép thiết kế cả hệ thống đa trục đơn giản và rất phức tạp.

Máy móc công nghiệp hiện đại, đặc biệt là trong các lĩnh vực như đóng gói, lắp ráp, chế biến vật liệu và hậu cần, yêu cầu chuyển động đồng bộ hoàn hảo của nhiều trục. Để đạt được mức độ chính xác cao đòi hỏi phải sử dụng các thuật toán chuyển động tiên tiến, giao tiếp tốc độ cao giữa bộ điều khiển và ổ đĩa và phần cứng được lựa chọn cẩn thận có khả năng cung cấp các chức năng này.

1. Bộ truyền động servo SINAMICS

Nền tảng của đồng bộ hóa trục

Select...

Ổ đĩa tiết kiệm chi phí cho các ứng dụng đơn trục và đa trục

SINAMICS S200 là bộ truyền động servo được thiết kế cho các ứng dụng lắp ráp, đóng gói, chọn và đặt chỗ thông thường và các máy sản xuất đơn giản. Nó hỗ trợ các chế độ điều khiển vị trí, tốc độ và mô-men xoắn, hoạt động với bộ mã hóa tuyệt đối, tích hợp với mạng PROFINET IRT và hoàn toàn tương thích với bộ điều khiển S7-1200 G2 và S7 ‑1500, bao gồm các phiên bản công nghệ. Trong các hệ thống đa trục, nó hoạt động đặc biệt tốt như một trục phụ.

2. Bộ điều khiển

Đáp ứng yêu cầu đồng bộ hóa trục

Select...

Nền tảng điều khiển tiết kiệm chi phí với chức năng điều khiển chuyển động

Bộ điều khiển SIMATIC S7-1200 thế hệ thứ hai cung cấp sức mạnh tính toán tăng đáng kể, hỗ trợ đồng bộ hóa trục, định vị và định vị điện tử. Chúng tích hợp nguyên bản với các ổ đĩa SINAMICS S200 và S210, cho phép triển khai các hệ thống đa trục cơ bản trong khi vẫn duy trì độ chính xác cao.

3. Các khía cạnh chính

Đồng bộ hóa trục

Đồng bộ hóa điện tử - Thiết bị truyền động điện tử

Đồng bộ hóa cho phép sao chép một kết nối cơ học giữa hai trục. Trục phụ theo trục chính với tỷ số truyền xác định. Chức năng này rất cần thiết trong máy in, đóng gói và vận chuyển.

Camera điện tử — Camera điện tử

Cam điện tử xác định mối quan hệ giữa các chuyển động của trục theo cách phi tuyến tính. Chúng cho phép kiểm soát chính xác dao cắt, mô-đun bọc và trạm tạo hình. TIA Portal cung cấp một môi trường đồ họa để tạo và định cấu hình các cấu hình cam điện tử.

Nội suy đa trục

Nội suy là điều cần thiết trong các ứng dụng CNC, cắt laser, in công nghiệp và các bộ thao tác chọn và đặt tiên tiến. Bộ điều khiển SIMATIC S7-1500T cho phép nội suy tuyến tính, tròn và đa trục.

Động học robot

Bộ điều khiển T‑CPU cho phép cấu hình các robot Cartesian, SCARA, delta và tùy chỉnh bằng cách xác định cấu trúc động học. Các tính toán động học nghịch đảo được thực hiện tự động bởi bộ điều khiển.

4. Tích hợp Cổng thông tin TIA

Lợi thế của một hệ sinh thái duy nhất

Hệ sinh thái Siemens TIA Portal

Trong một dự án duy nhất, PLC, HMI, ổ đĩa và mạng có thể được thiết kế và quản lý cùng nhau. Tất cả các thành phần đều chia sẻ chẩn đoán thống nhất, một mô hình dữ liệu chung và khả năng tương thích lẫn nhau hoàn toàn.

Giảm thời gian vận hành

Trình hướng dẫn tự động cho trục, cam và động học, cùng với các khối chuyển động sẵn sàng sử dụng, giúp giảm đáng kể thời gian vận hành máy.

Chi phí sở hữu thấp hơn

Một môi trường kỹ thuật duy nhất, một nhà cung cấp và tài liệu thống nhất giúp đơn giản hóa đáng kể việc phục vụ, hiện đại hóa và hỗ trợ kỹ thuật.

Cybersecurity

Cả bộ điều khiển TIA Portal và S7, cũng như các hệ thống ổ đĩa mới nhất, đều cung cấp các cơ chế bảo vệ tiên tiến như giao tiếp an toàn, vai trò người dùng, mã hóa và chứng chỉ - tất cả mọi thứ cần thiết để đáp ứng các yêu cầu của Chỉ thị NIS2.

Ví dụ ứng dụng đồng bộ hóa

Máy đóng gói

đồng bộ hóa các mô-đun phim, cắt và tạo hình

Chọn và đặt

đồng bộ chuyển động động, nội suy đa trục và động học delta

Thông tin tham khảo của khách hàng MAKA - Trung tâm gia công CNC MAKA PM 270 trong một cơ sở công nghiệp, được hiển thị với bảng điều khiển và bàn làm việc chính xác để gia công vật liệu tự động.

Xử lý vật liệu

điều khiển thời gian thực của nhiều trục chuyển động

Máy phay cổng đa trục chính tại NWI Aerostructures.

Robot giàn Descartes

Động học Descartes và nội suy đa chiều

Tóm tắt

Đồng bộ hóa nhiều trục truyền động là một yếu tố quan trọng của các hệ thống tự động hóa hiện đại. Bằng cách cung cấp một hệ sinh thái hoàn chỉnh - bộ điều khiển PLC, bộ truyền động SINAMICS, động cơ SIMOTICS và môi trường kỹ thuật TIA Portal - Siemens cho phép thiết kế các hệ thống cung cấp mức độ chính xác, linh hoạt và hiệu suất cao nhất. Một nền tảng thống nhất đơn giản hóa việc tích hợp, rút ngắn thời gian vận hành, đảm bảo sự ổn định của hệ thống và giảm chi phí vận hành. Nhờ đó, các kỹ sư có thể phát triển máy móc đáp ứng các tiêu chuẩn công nghiệp khắt khe nhất.

Bartosz Toczko
Siemens Sp. z o.o.
Tháng tư 2026