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Automatisierungsbus

Sercos III als universeller Automatisierungsbus für den Maschinenbauer

| Redakteur: Reinhard Kluger

Es entstand als erstes Bussystem zwischen Steuerung und den Antrieben: Sercos. Auch heute noch nutzt dieser Bus als weltweit anerkannter Industriestandard die gleichen harten Echtzeitmechanismen, die seitdem in mehr als vier Mio. Knoten installiert sind.

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Sercos III hat sich zum universeller Automatisierungsbus gemausert.
Sercos III hat sich zum universeller Automatisierungsbus gemausert.
(Sercos International)

Ausgehend von einer Initiative des VDW (Verein der Deutschen Werkzeugmaschinenfabriken) und des ZVEI (Zentralverband der Elektrotechnischen Industrie) entwickelte Mitte der 80er Jahre ein fachkompetentes Team aus Werkzeugmaschinen-, Antriebs- und Steuerungsherstellern eine digitale Antriebsschnittstelle. Es entstand Sercos, das erste Bussystem zwischen Steuerung und den Antrieben. Auch heute noch nutzt Sercos als weltweit anerkannter Industriestandard die gleichen harten Echtzeitmechanismen, die seitdem in mehr als vier Mio. Knoten eingebaut sind.

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Die digitale Antriebsschnittstelle Sercos hat sich seit Markteinführung Anfang der 90er Jahre als weltweit akzeptierter Standard für die unterschiedlichsten und anspruchsvollsten Motion Control Anwendungen etabliert. Ihre Attraktivität basiert auf den herausragenden technischen Eigenschaften – insbesondere hinsichtlich Echtzeit, Performance und Störsicherheit – in Kombination mit einem sehr großen Produkt- und Anbieterspektrum.

Die elektronische Welle

Während in der Anfangszeit vor allem die Anforderungen der Werkzeugmaschine im Vordergrund standen, nutzten später auch Zeitungsdruckmaschinen die hohe Synchronisationsleistung von Sercos. Die elektronische Welle revolutionierte den Rollendruckmaschinenbau durch den Umstieg auf die wesentlich flexiblere und produktivere Einzelantriebstechnik. Auch zahlreiche Hersteller von Nahrungsmittel- und Verpackungsmaschinen erkannten schnell die Vorteile der Echtzeitkommunikation und ersetzten mit intelligenten, über Sercos kommunizierenden Antrieben mechanische Lösungen durch Software. Elektronische Nockenschaltwerke, Kurvenscheiben, Druckmarken- und Zugspannungsregler erhöhen als Softwarefunktionalitäten die Flexibilität der Automatisierung und verkürzen die Umrüstzeiten erheblich.

Mit neuen Funktionen in die Zukunft

In der dritten Sercos-Generation, die seit 2005 zum Einsatz kommt, wurden die bewährten Sercos-Mechanismen mit dem Übertragungsverfahren von Fast Ethernet verschmolzen. Die Übertragungsgeschwindigkeit wurde von 16 auf 100 Mbit/s gesteigert. Zahlreiche innovative und zukunftsweisende Kommunikations-Funktionen (wie z.B. Ring-Redundanz, Hot-Plugging, direkter Querverkehr und Steuerungsvernetzung), sowie das Sicherheitsprotokoll CIP Safety on Sercos wurden spezifiziert. Der universellen Nutzung von Sercos III wurde auch bei den Geräteprofilen Rechnung getragen.

Im Sinne von „Plug and Play“

Das Sercos-Antriebsprofil wurde mit neuen Funktionen für weitere Aktorphysiken und Antriebsarten erweitert (u.a. hydraulische und pneumatische Antriebe, Frequenzumrichter). Zudem wurden weitere Geräteprofile für E/A-Baugruppen und Encoder definiert. Ein hoher Standardisierungsgrad ermöglicht die problemlose Kombination von Geräten verschiedener Hersteller im Sinne von „Plug and Play“. Durch die funktional orientierte Klassifikation der Geräte in Kombination mit einer einheitlichen und durchgängigen Semantik vereinfacht Sercos das gesamte Engineering und die Diagnose für verschiedenartige Geräte. Inbetriebnehmer und Programmierer können die Automatisierung vorab offline simulieren und damit die time-to-market verkürzen.

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