Sercos 3

Standard in der Automatisierungstechnologie

Sercos 3 ist das dritte und somit neuste Modell der Sercos Interface Automatisierungsbus Reihe, die 1985 erstmals auf den Markt kam. Die Sercos Reihe hat sich seitdem zu einem weltweiten Standard in der Automatisierungstechnologie entwickelt, was auf der guten Qualität und der geringen Störungsempfindlichkeit der Produktinnovationen beruht. 1995 wurde Sercos Interface als weltweiter Standard zur Kommunikation für Motion Control ernannt. Sercos hat heute mehr als 2 Millionen installierte Sercos-Knoten in rund 350.000 Applikationen.

Die Neuerungen beim Sercos 3

  • Easy Slave – Die neue Innovation des Automatisierungsbus‘
    Durch die Entwicklung des Easy Slave Chips eignet sich Sercos III, nicht wie seine zwei Vorgänger der Sercos Reihe nur für Antriebe, sondern, jetzt auch für I/O-Slaves. Sercos Slave Geräte lassen sich nun flexibel und ohne große Mühe hinzu schalten. Diese I/O-Slaves werden im Sercos Zyklus synchronisiert, wodurch die Verbindung zur Sensor- sowie Aktor-Ebene noch einfacher zu erzielen ist. Der Single-Chip-Controller Easy Slave unterstützt im Echtzeitkanal bis zu 32 Bytes Ausgangs- sowie bis zu 32 Bytes Eingangsdaten.

  • Der neue Sercos Monitor
    Durch den Sercos Monitor können die Vorgänge im Sercos-3-Netzwerk genauestens analysiert und verfolgt werden. Diese Analysen und Auswertungen können sowohl in Echtzeit als auch durch Netzwerkaufzeichnungen durchgeführt werden. Durch die benutzerfreundliche Oberfläche des Programms lassen sich typische Ausprägungen des Sercos-3-Netzwerks einsehen, wie zum Beispiel die Topologie oder die Kommunikationsphasen. Durch Filtereinstellungen entspricht die Monitoransicht immer den Anforderungen, die der Benutzer an das Programm stellt, und somit findet man in kürzester Zeit zielgenau die Informationen, die man sucht.

  • Vernetzung der Systeme durch die Ethernet Technologie
    Im Sercos III wird die Vernetzung nun über die Fast Ethernet Technologie realisiert. Der Ethernet-Standard eignet sich für die Vernetzung der immer komplexeren Automatisierungskomponenten innerhalb eines Netzwerks am besten und genügt den Anforderungen. Durch die Ethernet Technologie ist zum einen eine 10- bis 100-fach höhere Datenübertragung möglich, als mit herkömmlichen Feldbussen und zum anderen werden Peripherie-, Antriebs-, aber auch Safety- und Officekommunikation auf einem Medium kombiniert.

SERCOS 3 – Funktionsweise

Mit dem Sercos 3 werden die Mechanismen der Vorgänger Produkte der Sercos Reihe mit der Ethernet Technologie ergänzt. Im Echtzeit-Kanal werden mit hoher Effizient der Protokolle Telegrammdaten übertragen. Allerdings können auch andere Ethernet-Telegramme in einem Nicht-Echtzeit-Kanal übertragen werden. Dies variiert je nach Anwendungsanforderung. Die Kommunikation des Sercos III beruht auf den bei der Konfiguration festgelegten Parametern. Sercos 3 verfügt über die wichtigsten Kommunikationskanäle und Geräteprofile:

Echtzeit-KommunikationskanäleM/S-Gerätekanal: Datenaustausch zwischen Master und SlavesCC-Gerätekanal (Cross Communication): Datenaustauch zwischen Steuerungen oder Peripherie-SlavesSVC-Kanal (Service Channel): Service-Datenaustausch SMP (Sercos Messaging Protocol): Übertragung von FunktionsdatenSercos Safety: Austausch von sicherheitsrelevanten Daten in einem CC-GerätekanalUniverseller KommunikationskanalErmöglicht die Anbindung beliebiger Ethernet-Geräte (z.B. Notebook)durch Standard-Ethernet, sowie die Übertragung von Protokollen im Unified Communication Channel (UCC)GeräteprofileMotion-Profil: Zur Steuerung von Sercos Motion-Control-ParameternDrive-Profil:Zur Steuerung von AntriebenEnergy-ProfilErmöglicht einen energiesparenden Betrieb der mit Sercos IIIarbeitenden Maschinen IP Kommunikation

Die herkömmliche IP Kommunikation erfolgt außerhalb des Sercos-III-Netzwerkes, welches auf der Kommunikation mittels Telegrammen basiert. Diese IP Kommunikation wird im Unified Communication Channel (UCC) verwirklicht. Beispiele für solche Kommunikationen sind u.a. E-Mail oder Webdienste.

SERCOS 3 – Kommunikation via Hochleistungsprotokoll

Auf die Automatisierungsindustrie angepasst, verwendet Sercos III Hochleistungsprotokolle. Die Daten werden dabei in zyklischen Telegrammen gesendet. Diesen stellen die oben erwähnten Kommunikationskanäle zur Verfügung und wurden durch die Parameter der Geräteprofile standardisiert. Es werden zwei Telegrammarten unterschieden:

Master-Daten-Telegramm (MDT)Der Master sendet Daten an die Slaves. Antwort-Telegramm (AT)Die Slaves senden Daten an den Master und andere Slave-Geräte.

Bei der Initialisierung werden jedem Slave Gerätekanäle im MDT und im AT zugeteilt, mit denen er Telegramme empfängt oder sendet. Je nach Datenmenge werden bis zu 4 MDT und 4 AT vom Master entsendet.

SERCOS 3 – Telegrammstruktur

Durch die klare und robuste Datenstruktur des Sercos 3 wird die Betriebssicherheit erhöht und dies sorgt zudem für transparente, nachvollziehbare Prozesse innerhalb des Netzwerks. Anlagendiagnosen an beliebigen Netzwerkknoten lassen sich so einfach realisieren.
Die Sercos-III-Telegramme bestehen aus einem Sercos-3-Header und einem Datenfeld, welches in den Ethernet-Frame eingebettet ist. Der Header gibt Auskunft über die Lage der Telegramme, sowie über die Phase, in welcher sich das Netzwerk zu einem bestimmten Zeitpunkt befindet. Die Datenfelder von MDT und AT lassen sich in drei Bereiche unterteilen:

Hot-Plug-Feld:Angabe der ans Netzwerk neu angekoppelten SlavesService-Kanal-Feld: Gerätekanäle, die zur Konfiguration der Slaves dienenEchtzeitdaten-Feld:Gerätekanäle der Slaves, um zyklische Echtzeitdaten zu senden (MDT) oder zu empfangen (AT) Integrierte Sicherheit bei Sercos 3

Durch das CIP Safety On Sercos Protokoll werden Signale, welche die Sicherheit im Sercos Interface Netzwerk garantieren, übertragen. Somit entfällt ein zusätzlicher Sicherheitsbus, der normalerweise diese Funktion übernimmt. Durch das CIP Safety on Sercos werden die Daten genauso übertragen wie normale Standard Daten, sprich auf demselben Medium. Dabei liegt die Funktionalität des Sicherheitsprotokolls in den Endgeräten. Dies macht einen gleichzeitigen Betrieb von Standard- und Sicherheitsgeräten im Sercos Interface Netzwerk möglich. Diese Sicherheit wird für alle Kommunikationsebenen und Kanäle garantiert.