В области промышленных систем управления взаимодействие различных компонентов управления должно обеспечивать средства координации сигналов и команд, передаваемых между модулями управления. Хотя жесткая координация желательна для дискретных входов и выходов, она особенно важна при управлении движением , где направление движения отдельных осей движения должно быть точно скоординировано, чтобы движение всей системы следовало по желаемому пути. Типы оборудования, требующего такой координации, включают металлорежущие станки , оборудование для обработки металлов, сборочное оборудование, упаковочное оборудование, робототехнику, печатное оборудование и погрузочно-разгрузочное оборудование. Интерфейс Sercos ( система последовательной связи в реальном времени ) представляет собой глобально стандартизированный открытый цифровой интерфейс для связи между промышленными системами управления, устройствами управления движением (приводами) и устройствами ввода-вывода (I/O). Sercos I и II стандартизированы в IEC 61491 и EN 61491. Sercos III указан в стандартах IEC 61800-7; IEC 61784-1, -2, -3 и IEC 61158. Sercos предназначен для обеспечения жесткой и высокопроизводительной связи в режиме реального времени между промышленными средствами управления движением и цифровыми сервоприводами .
До начала 1980-х годов большинство систем сервопривода, используемых для управления движением промышленного оборудования, были основаны на аналоговой электронике . Принятым интерфейсом для управления такими устройствами был аналоговый сигнал напряжения, где полярность представляла желаемое направление движения, а величина представляла желаемую скорость или крутящий момент. В 1980-х годах начали появляться приводные системы и устройства, основанные на цифровых технологиях. Необходимо было разработать новый метод для связи с такими устройствами и управления ими, поскольку их возможности нельзя было использовать с помощью традиционного метода интерфейса, используемого с аналоговыми приводами. Самые ранние интерфейсы были либо собственностью одного поставщика, либо разработаны только для одной цели, что затрудняло пользователям систем управления движением свободную замену управления движением и приводов. Члены VDW (Ассоциации немецких станкостроителей) были обеспокоены последствиями этой тенденции. В ответ на это в 1987 году VDW сформировал совместную рабочую группу с ZVEI (Немецкой ассоциацией электротехнической и электронной промышленности) для разработки спецификации открытого интерфейса, подходящей для систем с цифровым приводом. [1] Получившаяся в результате спецификация, озаглавленная «Интерфейс Sercos ( последовательная система связи в реальном времени )», была выпущена и позже представлена в IEC , которая в 1995 году выпустила ее как IEC 61491. [2] После выпуска исходный стандарт, компании-члены первоначальной рабочей группы, в том числе ABB , AEG , AMK, Robert Bosch , Indramat и Siemens , основали «Interest Group Sercos» для управления стандартом. [3] За время существования Sercos его возможности были расширены до уровня точка, где сегодня он используется не только для систем управления движением, но и как универсальная шина автоматизации.
Sercos I был выпущен в 1991 году. В качестве среды передачи используется оптоволокно. Поддерживаемые скорости передачи данных составляют 2 и 4 Мбит/с, а частота циклического обновления — всего 62,5 микросекунды. Используется кольцевая топология. Sercos I также поддерживает «Служебный канал», который обеспечивает асинхронную связь с подчиненными устройствами для менее критичных ко времени данных. [4]
Sercos II был представлен в 1999 году. Он расширил поддерживаемые скорости передачи данных до 2, 4, 8 и 16 Мбит/с.
Sercos III был представлен в 2003 году. Он объединяет аспекты Sercos жесткого реального времени со стандартом Ethernet .
Важные особенности Sercos включают в себя:
Sercos поддерживается во всем мире компанией Sercos International eV (SI) в Германии. Региональную поддержку оказывают Sercos North America (США), Sercos Japan и Sercos China. Эти организации предоставляют форум для дальнейшего развития стандарта, а также поддержки пользователей.
Важным аспектом открытой, совместимой системы связи является тщательное тестирование продуктов на соответствие стандарту и их способность работать в сетях продуктов от нескольких поставщиков. Sercos International eV поддерживает лабораторию соответствия в Институте управления станками и производственными установками (ISW) Штутгартского университета. Продукты, успешно прошедшие тестирование на соответствие, могут иметь маркировку, указывающую, что они прошли тестирование на соответствие. Продукты Sercos I и II, прошедшие проверку соответствия, публикуются в индексе сертифицированных продуктов Sercos I и II. Продукты Sercos III, прошедшие проверку соответствия, публикуются в индексе сертифицированных продуктов Sercos III.