Migration

Wichtige Trends in der Automatisierungstechnik sind die Aufhebung der klassischen Trennung von universellem Feldbus und spezifischem Antriebsbus, sowie die Bildung neuer anwendungsoptimierter Gerätestrukturen neben der klassischen Aufteilung zwischen Steuerungen, Antrieben und I/O-Peripherie. Vertreter solcher Gerätestrukturen sind auf der einen Seite verteilte Systeme wie beispielsweise Antriebe mit getrennten Steuer- und Leistungsteilen und volldigitaler Geberankopplung, sowie auf der anderen Seite konzentrierte Hybridgeräte, die unterschiedliche Funktionen, wie Steuerungs-, Antriebs- und I/O-Funktionen, in einem Gerät kombinieren. Beide Ansätze können dabei ohne weiteres je nach konkreter Anforderungslage, auch in Koexistenz auftreten. Voraussetzung zur durchgängigen Umsetzung dieser Anforderungen ist ein Kommunikationssystem, das neben der notwendigen Performance auch eine entsprechend tragfähige Geräteprofil-Spezifikation bereitstellt.

Diesen Anforderungen und Trends trägt Sercos III Rechnung, in dem die die bekannten und bewährten Sercos Mechanismen mit den Vorteilen des Ethernet-Standards kombiniert wurden. Dadurch wurde die Übertragungsgeschwindigkeit von 16 auf 100 Mbit/s gesteigert, wodurch genügend Bandbreite zur Verfügung steht, um die unterschiedlichen Kommunikationsbedürfnisse einer Maschine oder Anlage abzudecken. Bewährte Sercos I/II Kommunikationsmechanismen für den Echtzeit-Datenaustausch (RT), den asynchronen Datenaustausch über den Service-Kanal (SVC) und die Hardware-Synchronisation (SYNC) wurden auf Sercos III übertragen. Gleichzeitig wurden neue Kommunikations-Features auf Basis der Voll-Duplex-Charakteristik von Fast Ethernet ergänzt, wie beispielsweise die Ring-Redundanz (RR), der direkte Querverkehr (DCC) und das Hot Plugging (HP).

Auch der zunehmenden Bedeutung der Sicherheitstechnik wird bei Sercos III Rechnung getragen. Das Sicherheitskonzept – genannt CIP Safety on Sercos – ist eine zu Sercos III kompatible Protokollerweiterung, um Sercos III auch in Sicherheitsapplikationen bis SIL3 nach IEC 61508, selbst bei kleinsten Zykluszeiten einsetzen zu können. Die sicherheitsrelevanten Daten werden dabei gemeinsam mit den Echtzeitdaten und anderen Standard Ethernet Protokollen über ein einziges physikalisches Medium übertragen. Dadurch entfällt ein zusätzlicher Sicherheitsbus, die Handhabung wird vereinfacht und die Hardware- und Installationskosten werden reduziert.

Neue Wege beschreitet Sercos mit der gemeinsamen Netzwerkinfrastruktur für Sercos, Ethernet/IP und TCP/IP. Damit können Sercos Telegramme, CIP-Nachrichten und TCP/IP-Telegramme in einem Netzwerk koexistieren, ohne dass dafür eine zusätzliche Verkabelung benötigt wird. Um die zyklische und getaktete Kommunikation von Sercos III intakt zu halten, werden die CIP-Nachrichten und TCP/IP-Telegramme im sogenannten Unified Communication Channel (UC-Kanal) übertragen, der ein integrierter Bestandteil des Sercos Übertragungsverfahrens ist. Diese einheitliche Netzwerkinfrastruktur ermöglicht Maschinenbauern und Anwendern, die Kosten und Komplexität für die Integration von Maschinen zu reduzieren. Gleichzeitig können die bevorzugten Produktanbieter und Automatisierungsgeräte beibehalten werden, ohne zusätzliche Verkabelung.

Im Zuge der Übertragung des Antriebsprofils auf Sercos III wurde dieses Geräteprofil erweitert und verallgemeinert, so dass neben reinrassigen Antriebs-, E/A- und Steuerungsgeräten, auch Hybridgeräte, die unterschiedliche Applikationen in einem Gerät vereinigen, unterstützt werden.

Durch diesen evolutionären Ansatz von Sercos III werden die vorhandenen Vorteile beibehalten und gleichzeitig der Anwendungsbereich der Schnittstelle erheblich erweitert. Die größtmögliche Kompatibilität zu Sercos I/II erlaubt nicht nur eine einfache Migration, sondern auch einen bestmöglichen Investitionsschutz für Hersteller und Anwender.