Interfaz SERCOS

En el campo de los sistemas de control industrial , la interconexión de varios componentes de control debe proporcionar medios para coordinar las señales y comandos enviados entre los módulos de control. Si bien una coordinación precisa es deseable para entradas y salidas discretas, es especialmente importante en los controles de movimiento , donde dirigir el movimiento de los ejes de movimiento individuales debe coordinarse con precisión para que el movimiento de todo el sistema siga una trayectoria deseada. Los tipos de equipos que requieren dicha coordinación incluyen máquinas herramienta de corte de metales , equipos de conformado de metales, maquinaria de ensamblaje, maquinaria de embalaje, robótica, maquinaria de impresión y equipos de manipulación de materiales. La interfaz Sercos ( serial real -time communication system ) es una interfaz digital abierta estandarizada globalmente para la comunicación entre controles industriales, dispositivos de movimiento (accionamientos) y dispositivos de entrada / salida (E/S). Sercos I y II están estandarizados en IEC 61491 y EN 61491. Sercos III está especificado en las normas IEC 61800-7; IEC 61784-1, -2, -3 e IEC 61158. Sercos está diseñado para proporcionar comunicaciones de alto rendimiento y en tiempo real estricto entre controles de movimiento industriales y servoaccionamientos digitales .

Hasta principios de la década de 1980, la mayoría de los sistemas de servoaccionamiento utilizados para controlar el movimiento en maquinaria industrial se basaban en electrónica analógica . La interfaz aceptada para controlar dichos dispositivos era una señal de voltaje analógica, donde la polaridad representaba la dirección de movimiento deseada y la magnitud, la velocidad o el par deseados. En la década de 1980, comenzaron a surgir sistemas y dispositivos de accionamiento basados ​​en tecnología digital. Era necesario idear un nuevo método para comunicarse con estas unidades y controlarlas, ya que sus capacidades no podían aprovecharse con el método de interfaz tradicional utilizado con los accionamientos analógicos. Las primeras interfaces eran propiedad de un solo proveedor o estaban diseñadas para un único propósito, lo que dificultaba a los usuarios de sistemas de control de movimiento el intercambio libre de controles y accionamientos. Los miembros de la VDW (Asociación Alemana de Fabricantes de Máquinas Herramienta) se mostraron preocupados por las implicaciones de esta tendencia. En respuesta a ello, en 1987 la VDW formó un grupo de trabajo conjunto con la ZVEI (Asociación Alemana de la Industria Eléctrica y Electrónica) para desarrollar una especificación de interfaz abierta adecuada para sistemas de accionamiento digital. ^{[ 1 ]} La especificación resultante, titulada "Interfaz Sercos ( sistema de comunicación en tiempo real serial ) " , fue publicada y posteriormente presentada a la IEC , que en 1995 la publicó como IEC 61491. ^{[ 2 ]} Tras la publicación del estándar original, las empresas miembros del grupo de trabajo original, incluidas ABB , AEG , AMK, Robert Bosch , Indramat y Siemens, fundaron el "Grupo de Interés Sercos" para gestionar el estándar. ^{[ 3 ]} A lo largo de la historia de Sercos, sus capacidades se han mejorado hasta el punto de que hoy en día no solo se utiliza para sistemas de control de movimiento, sino como un bus de automatización universal.

Sercos I se lanzó en 1991. El medio de transmisión utilizado es la fibra óptica. Las velocidades de datos admitidas son de 2 y 4  Mbit/s, y las tasas de actualización cíclica son tan bajas como 62,5 microsegundos. Se utiliza una topología de anillo. Sercos I también admite un "Canal de Servicio" que permite la comunicación asíncrona con los esclavos para datos menos críticos en cuanto al tiempo. ^{[ 4 ]}

Sercos II se presentó en 1999. Amplió las velocidades de datos admitidas a 2, 4, 8 y 16  Mbit/s.

Sercos III se presentó en 2003. Combina los aspectos de tiempo real estricto de Sercos con el estándar Ethernet .

Entre las características importantes de Sercos se incluyen:

• Comunicación sin colisiones mediante el uso de un mecanismo de ranuras de tiempo.
• Protocolo de comunicación altamente eficiente (con poca sobrecarga).
• Fluctuación de la señal del telegrama extremadamente baja (especificada en menos de 1 microsegundo, en la práctica tan baja como 35 nanosegundos).
• Perfiles estandarizados altamente desarrollados, acordados por grupos de trabajo técnicos de múltiples proveedores, para garantizar la interoperabilidad fiable de dispositivos de diferentes fabricantes.
• Capacidad para controlar, por ejemplo, 60 ejes de movimiento con una actualización de 250 microsegundos para cada accionamiento (Sercos III). ^{[ 5 ]}

Sercos cuenta con el respaldo global de Sercos International eV (SI) en Alemania. El soporte regional lo proporcionan Sercos Norteamérica (EE. UU.), Sercos Japón y Sercos China. Estas organizaciones ofrecen un foro para el desarrollo continuo del estándar, así como asistencia a los usuarios.

Un aspecto importante de un sistema de comunicaciones abierto e interoperable es la prueba rigurosa de los productos para verificar su conformidad con el estándar y su capacidad para operar en redes de productos de múltiples proveedores. Sercos International eV apoya un Laboratorio de Conformidad en el Instituto de Ingeniería de Control de Máquinas Herramienta y Unidades de Fabricación (ISW) de la Universidad de Stuttgart. Los productos que superan con éxito las pruebas de conformidad pueden mostrar una marca que indica que han sido sometidos a dichas pruebas. Los productos Sercos I y II sometidos a pruebas de conformidad se publican en un índice de productos certificados, Sercos I y II . Los productos Sercos III sometidos a pruebas de conformidad se publican en un índice de productos certificados, Sercos III .

• Sercos International eV
  • API maestra de Sercos de código abierto
  • Servicios de protocolo de Internet Sercos de código abierto
• Sercos Norteamérica
• Sercos Japón