Mit Tradition und Innovation in die Zukunft

Digitale intelligente 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. Obwohl Sercos ursprünglich als eine solche Antriebsschnittstelle konzipiert wurde, hat sich die Technologie im Laufe der letzten beiden Jahrzehnte zu einer universell einsetzbaren Echtzeit-Schnittstelle für beliebige Automatisierungsanwendungen weiterentwickelt. 

Die Sercos Historie

Die Geschichte von Sercos geht zurück bis Mitte der 80er Jahre. Im Herbst 1985 verabschiedete der ad-hoc Arbeitskreis WZM-Schnittstelle des VDW (Verein der Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken) und des ZVEI (Zentralverband der Elektrotechnischen Industrie) eine überarbeitete Fassung der „Signal-Schnittstelle Werkzeugmaschinen-Antrieb“, die besser unter dem Namen +/- 10 V-Schnittstelle bekannt ist. Zu dieser Zeit war dies die einzige genormte Schnittstelle zur Verbindung von numerischen Steuerungen mit drehzahlgeregelten Antriebseinheiten. Mit einem A/D Wandler wurde der digitale Drehzahlsollwert auf der NC-Seite in ein analoges Signal gewandelt und auf der Antriebsseite weiter verarbeitet, entweder analog oder durch Rückwandlung wieder digital. Um die zahlreichen Schwächen der Analog-Technik (u.a. hohe Störspannungen, begrenzte Auflösung, Offset und mangelnde Kommunikation zwischen NC und Antrieb) zu überwinden, arbeiteten einige WZM-Hersteller schon mit ersten digitalen Lösungen auf der Basis der RS-232 Schnittstelle als Punkt-zu-Punkt Verbindung. Den Initiatoren des Arbeitskreises „Digitale Antriebsschnittstelle“ war jedoch klar, dass der richtige und zukunftsgerichtete Lösungsansatz ein digitales Bussystem sein muss. Für diesen musste zunächst ein Anforderungskatalog geschrieben werden, der die aktuellen Probleme und Visionen zusammenfassen sollte. Ein fachkompetentes Team aus WZM-Herstellern, Antriebs- und Steuerungsherstellern machte sich an die Arbeit und es entstand das Sercos interface-Konzept als erstes Bussystem zwischen der Steuerung und den Antrieben. 

Die Sercos Nutzerorganisation

Im Jahr 1988 stand das Konzept fest mit dem taktsynchronen Übertragungskonzept, den wichtigsten Profilen und dem festen Willen, einen ASIC als Basis für die Master- und Slave-Schnittstellen anzubieten. Dazu brauchte man Geld und so wurde 1990 die Fördergemeinschaft SERCOS interface (FGS) gegründet, deren Mitglieder sich verpflichteten, die Sercos Idee nicht nur zu finanzieren, sondern auch zukunftsträchtig zu unterstützen. Diese Interessengemeinschaft arbeitet heute international unter dem Dach von Sercos International e.V. zusammen. Als Vereinigung von Anwendern, Herstellern und Forschungseinrichtungen ist die Nutzerorganisation für die technische Entwicklung, Standardisierung, Zertifizierung und Vermarktung der Sercos Technologie verantwortlich. Konformitätsprüfungen in den Prüflabors von Sercos International stellen sicher, dass die Implementierungen von Sercos normkonform sind und somit Geräte unterschiedlicher Hersteller miteinander kombiniert werden können. 

Die Organisation mit Hauptsitz in Deutschland zählt gegenwärtig rund 90 Unternehmen weltweit zu ihren Mitgliedern und besitzt Ländervertretungen in Nordamerika und Asien. 

Die drei Sercos Generationen

Die erste Generation von Sercos, die 1989 auf der EMO in Hannover erstmals der Öffentlichkeit vorgestellt wurde, 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 und in unterschiedlichen Anwendungen und Branchen breite Unterstützung und wurde in verschiedenen 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. 

Das Erfolgsrezept von Sercos III, der dritten Generation von Sercos, die im Jahr 2005 mit ersten Prototypen im Markt eingeführt wurde, lautet: „Nutzung der Übertragungsphysik und des Protokolls von Ethernet unter Beibehaltung der bewährten Mechanismen von Sercos“. Die Kombination dieser beiden Technologien schafft neue, innovative Möglichkeiten für die Automatisierungstechnik der Zukunft.