• Die Sercos Technologie:

    Bewährt, einfach, schnell, offen

Sercos I/II

Einführung

Digitale Antriebe bieten für numerisch gesteuerte Maschinen höchste Präzision und Geschwindigkeiten bei gleichzeitiger Minimierung der Ausrüstungskosten. Voraussetzung zur Nutzung dieser Vorteile ist eine leistungsfähige digitale Schnittstelle zur Steuerung. Im Interesse freier Produktwahl, optimaler Ausrüstung und Standardisierung zur Vereinfachung der Beschaffung und Betriebserhaltung muss eine digitale Antriebsschnittstelle nicht nur die funktionellen Anforderungen erfüllen, sondern durch Offenheit und Normung das problemlose Funktionieren von unterschiedlichsten Steuerungen und Antrieben verschiedener Hersteller für unterschiedlichste Applikationen gewährleisten. Sercos (SErial Real-time COmmunication System) erfüllt als digitale Antriebsschnittstelle die Summe dieser Anforderungen und wurde 1995 als internationale Norm (IEC 61491) und 1998 als europäische Norm (EN 61491) für Antriebe an Industriemaschinen anerkannt. 

Die Anfänge von Sercos

Sercos wurde Mitte der achtziger Jahre von einem Industriekonsortium mit Unterstützung des ZVEI und VDW als digitale Antriebsschnittstelle entwickelt. Die erste Generation von Sercos unterstützte Übertragungsraten von 2 und 4 Mbit/s und kam zunächst vor allem bei anspruchsvollen Werkzeugmaschinenanwendungen zum Einsatz. In den folgenden Jahren fand Sercos weltweit breite Unterstützung und wurde in den unterschiedlichsten Anwendungen erfolgreich eingesetzt. Im Jahre 1995 wurde Sercos als IEC-Norm 61491 anerkannt. 1999 folgte die zweite Generation des Standards.  Unter anderem wurde die Übertragungsrate auf 8 und 16 Mbit/s erhöht und der Service-Kanal zur Übertragung asynchroner Daten erweitert. Seit 2001 ist diese Technologie auf der Basis des SERCON816 ASIC verfügbar, wobei eine Abwärtskompatibilität zur 1.Generation sichergestellt wurde. Die kollisionsfreie Datenübertragung auf der Basis eines Zeitschlitzverfahrens und eines äußerst effizienten Kommunikationsprotokolls ermöglicht eine sehr hohe Performance in Kombination mit einem absolut deterministischen Zeitverhalten. So können beispielsweise bis zu 40 Achsen bei einer Zykluszeit von 1 msec. und einem Jitter von kleiner 1 µs geregelt und hart miteinander synchronisiert werden. Der Einsatz eines optischen Lichtwellenleiterrings stellt darüber hinaus eine sehr hohe Störsicherheit und Robustheit der Übertragung sicher.

Wegen der hervorragenden technischen Eigenschaften und der großen Verbreitung hat sich Sercos gerade bei hochdynamischen Servo-Anwendungen mit sehr vielen Achsen als de-facto Standard in den unterschiedlichsten Branchen etabliert. Die hardware-basierte Synchronisation ist dabei die Voraussetzung für die sichere Realisierung anspruchsvoller Bewegungsaufgaben, beispielsweise elektronischer Wellen in Zeitungsdruckmaschinen, Verpackungsmaschinen oder mehrachsigen Werkzeugmaschinen. Obwohl ursprünglich als dedizierte Antriebsschnittstelle konzipiert, hat sich Sercos im Laufe der Jahre zu einer universellen „Motion Control“-Schnittstelle weiterentwickelt. Denn Sercos definiert nicht nur ein echtzeitfähiges Kommunikationssystem, sondern legt über 700 standardisierte Parameter fest, welche das Zusammenspiel von Steuerungen und Antrieben mit einer herstellerübergreifenden Semantik beschreiben. Neben Antrieben kann auch E/A-Peripherie an den Bus gekoppelt werden, so dass bei den vielen Stand-Alone Maschinen auf einen gesonderten Feldbus verzichtet werden kann. Produkte mit Sercos-Schnittstelle finden sich heute weltweit im Angebot von mehr als 50 Steuerungs- und 30 Antriebsherstellern. Bis zum heutigen Tage werden weltweit über 4 Millionen Sercos Knoten in über 500.000 Anwendungen eingesetzt. Die Nutzerorganisation Sercos International mit Sitz in Süßen bei Stuttgart hat weltweit über 90 Mitgliedsfirmen und ist in Nordamerika, China und Japan mit eigenen Tochterorganisationen vertreten.