SERCOSインターフェース

Sercos オートメーションバス
作成年:	1987
作成者:	VDW/ZVEI合同委員会
統治機関:	セルコスインターナショナル
Webサイト：	http://www.sercos.org

産業用制御システムの分野では、さまざまな制御コンポーネントのインターフェイスによって、制御モジュール間で送信される信号とコマンドを調整する手段が提供される必要があります。個別の入力と出力には緊密な調整が望ましいですが、モーション コントロールでは、システム全体の動きが目的のパスをたどるように、個々の動作軸の動きを正確に調整する必要があるため、特に重要です。このような調整を必要とする機器の種類には、金属切削工作機械、金属成形機器、組み立て機械、包装機械、ロボット工学、印刷機械、材料搬送機器などがあります。Sercos (シリアルリアルタイム通信システム)インターフェイスは、産業用制御、モーションデバイス(ドライブ)、および入出力デバイス (I/O) 間の通信のための世界的に標準化されたオープン デジタル インターフェイスです。Sercos I と II は、IEC 61491 と EN 61491 で標準化されています。Sercos III は、標準 IEC 61800-7 で指定されています。 IEC 61784-1、-2、-3、および IEC 61158。Sercos は、産業用モーション コントロールとデジタルサーボ ドライブ間のハードリアルタイムの高性能通信を提供するように設計されています。

1980 年代初頭まで、産業機械のモーション制御に使用されるサーボ ドライブ システムの大部分は、アナログ エレクトロニクスに基づいていました。このようなデバイスを制御するために受け入れられたインターフェイスは、極性が目的のモーション方向を表し、大きさが目的の速度またはトルクを表すアナログ電圧信号でした。1980 年代には、デジタル技術に基づくドライブ システムとデバイスが登場し始めました。アナログ ドライブで使用される従来のインターフェイス方法ではこれらのユニットの機能を活用できなかったため、これらのユニットと通信して制御するための新しい方法を考案する必要がありました。最も初期のインターフェイスは、1 つのベンダーの専有であったか、単一の目的のためだけに設計されたため、モーション コントロール システムのユーザーがモーション コントロールとドライブを自由に交換することは困難でした。VDW (ドイツ工作機械製造者協会) の会員は、この傾向の影響を懸念するようになりました。それを受けて、1987 年に VDW は ZVEI (ドイツ電気電子工業会) と共同作業グループを結成し、デジタル ドライブ システムに適したオープン インターフェイス仕様を開発しました。^[1]その結果、「Sercos（シリアルリアルタイム通信システム）インターフェース」と題された仕様がリリースされ、後にIECに提出され、1995年にIEC 61491としてリリースされました。[ ^2]オリジナル規格のリリース後、ABB、AEG、AMK、Robert Bosch、Indramat、Siemensなどのオリジナルワーキンググループメンバー企業が、この規格を管理する「Interest Group Sercos」を設立しました。^[3] Sercosの歴史を通じて、その機能は強化され、今日ではモーションコントロールシステムだけでなく、ユニバーサルオートメーションバスとしても使用されています。

Sercos Iは 1991 年にリリースされました。使用される伝送媒体は光ファイバーです。サポートされるデータ レートは 2 および 4 Mbit/s で、周期的な更新レートは 62.5 マイクロ秒まで低くなっています。リング トポロジが使用されます。Sercos I は、時間的制約の少ないデータに対してスレーブとの非同期通信を可能にする「サービス チャネル」もサポートしています。^[4]

Sercos IIは 1999 年に導入されました。サポートされるデータ レートが 2、4、8、16 Mbit/s に拡張されました。

Sercos IIIは 2003 年に導入されました。Sercos のハードリアルタイムの側面とEthernet標準を統合したものです。

Sercos の重要な機能は次のとおりです。

• タイムスロットメカニズムの使用による衝突のない通信。
• 非常に効率的な通信プロトコル（オーバーヘッドが少ない）。
• 極めて低いテレグラムジッター(1 マイクロ秒未満と指定されていますが、実際には 35 ナノ秒まで低下します)。
• 異なるメーカーのデバイス間で信頼性の高い相互運用性を実現するために、複数のベンダーの技術ワーキング グループによって合意された、高度に開発された標準化されたプロファイル。
• 例えば、各ドライブごとに250マイクロ秒の更新で60軸の動作を制御する機能（Sercos III）。^[5]

Sercos は、ドイツの Sercos International eV (SI) によって世界的にサポートされています。地域サポートは、Sercos North America (米国)、Sercos Japan、Sercos China によって提供されています。これらの組織は、標準の継続的な開発とユーザー サポートのためのフォーラムを提供しています。

オープンで相互運用可能な通信システムの重要な側面は、製品が標準に準拠していること、および複数のベンダーの製品ネットワークで動作する能力があるかどうかを厳密にテストすることです。Sercos International eV は、シュトゥットガルト大学の工作機械および製造ユニット (ISW) の制御工学研究所の適合性研究所をサポートしています。適合性テストに合格した製品には、適合性テスト済みであることを示すマークが表示される場合があります。適合性テスト済みの Sercos I および II 製品は、認定製品のインデックス Sercos I および II で公開されます。適合性テスト済みの Sercos III 製品は、認定製品のインデックス Sercos III で公開されます。

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