SERCOS III是SERCOS 接口的最新版本,使用了工業以太網作為傳輸機制,并使用了銅和光纖做物理介質。SERCOS I和II版本只使用了光纖。SERCOS是SErial Realtime Communications System的同義詞,是一種連接運動控制、驅動器、I/O模塊和傳感器的數字運動控制總線。它是一個開放的控制器智能數字設備接口,其設計目標是用于實時環境下的標準化閉環數據的高速串行通信。
 圖:SERCOS III工業以太網協議可以用于馬達或數值控制器之間、以及從馬達控制器和數值控制器到驅動器之間的C2C(控制器到控制)通信。 SERCOS接口是實時的通信系統,它定義了標準化的物理層,提供了500多個描述驅動器和控制之間交互的參數,獨立于任何制造廠商。它提供了高級的運動控制能力,內含用于I/O控制的功能,使機器制造商不需要使用單獨的I/O總線。2003年末,SERCOS III開始上馬。這個第三代的SERCOS將現有的明確的SERCOS接口連接到了工業以太網的高速帶寬上。 SERCOS III在界面、同步化和消息結構上保持了對之前版本的兼容性。它保留了描述實時運動和I/O控制的參數集合。SERCOS III接口連接的硬件成本被降低到了模擬接口的水平。 協議如何工作 SERCOS III使用加載到FPGA(現場可編程門陣列)或通用通信控制器(GPCC)及標準工業以太網硬件上的SERCOS軟件核心,運行速度為100Mbit/sec。SERCOS接口在控制器和驅動器之間交換數據,在極短的周期內傳送命令和實際數值。它保證了在給定數量的軸向上準確協調的動作同步化。 基于FPGA或GPCC的SERCOS接口控制器一般被集成到主運動控制、驅動器、放大器及I/O模塊之中。它們自動處理大部分的SERCOS接口通信功能,減輕主機處理器的處理負載,簡化了設計者的任務。 定義運動和I/O功能的標準軟件函數(被稱為IDN或Idents)有500多個。此外,接口還能采用制造商定制的IDN,用來定義標準IDN集合沒有涵蓋的獨特功能。 在一個SERCOS接口系統中,所有的伺服回路一般都在驅動器內閉合。這樣降低了運動控制器的計算負載,使它比起不使用這種方式來能同步更多的軸。此外,閉合所有的伺服回路減輕了運動控制和驅動器之間的傳輸延遲效應。之前的SERCOS版本有一個服務通道,傳送用于顯示和輸入所有的控制內部參數、數據和診斷信息的非循環性數據。SERCOS III添加了一個IP通道,使用標準的以太網幀傳送非實時數據。 SERCOS III的新特性包括線型拓樸結構(之前有環形拓樸結構)、同一環或同一線上的從設備之間的直接交叉通信、用于多組運動控制之間同步和通信的界面、用于在環路中斷時容錯的硬件冗余、用于連接和去除運行中節點的熱插拔、用于驅動器集成的安全功能的安全通信、以及只有之前的SERCOS接口的最小值一半的周期時間(31.25微秒vs. 62.5微秒)。 |