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SERCOS III的实时性

作者:Ronald Larsen,SERCOS总经理2007.01.23阅读 19693

  SERCOS III是SERCOS 接口的最新版本,使用了工业以太网作为传输机制,并使用了铜和光纤做物理介质。SERCOS I和II版本只使用了光纤。SERCOS是SErial Realtime Communications System的同义词,是一种连接运动控制、驱动器、I/O模块和传感器的数字运动控制总线。它是一个开放的控制器智能数字设备接口,其设计目标是用于实时环境下的标准化闭环数据的高速串行通信。

图SERCOSIII工业以太网协议可以用于马达或数值控制器之间、以及从马达控制器和数值控制器到驱动器之间的C2C(控制器到控制器)通…
图:SERCOS III工业以太网
协议可以用于马达或数值控
制器之间、以及从马达控制
器和数值控制器到驱动器之
间的C2C(控制器到控制
器)通信。

  SERCOS接口是实时的通信系统,它定义了标准化的物理层,提供了500多个描述驱动器和控制之间交互的参数,独立于任何制造厂商。它提供了高级的运动控制能力,内含用于I/O控制的功能,使机器制造商不需要使用单独的I/O总线。2003年末www.cechina.cn,SERCOS III开始上马。这个第三代的SERCOS将现有的明确的SERCOS接口连接到了工业以太网的高速带宽上。
  SERCOS III在界面、同步化和消息结构上保持了对之前版本的兼容性。它保留了
描述实时运动和I/O控制的参数集合。SERCOS III接口连接的硬件成本被降低到了模拟接口的水平。
  协议如何工作
  SERCOS III使用加载到FPGA(现场可编程门阵列)或通用通信控制器(GPCC)及标准工业以太网硬件上的SERCOS软件核心www.cechina.cn,运行速度为100Mbit/sec。SERCOS接口在控制器和驱动器之间交换数据,在极短的周期内传送命令和实际数值。它保证了在给定数量的轴向上准确协调的动作同步化。
  基于FPGA或GPCC的SERCOS接口控制器一般被集成到主运动控制、驱动器、放大器及I/O模块之中。它们自动处理大部分的SERCOS接口通信功能www.cechina.cn,减轻主机处理器的处理负载,简化了设计者的任务。
  定义运动和I/O功能的标准软件函数(被称为IDN或Idents)有500多个。此外,接口还能采用制造商定制的IDN控制工程网版权所有,用来定义标准IDN集合没有涵盖的独特功能。
  在一个SERCOS接口系统中,所有的伺服回路一般都在驱动器内闭合。这样降低了运动控制器的计算负载控制工程网版权所有,使它比起不使用这种方式来能同步更多的轴。此外,闭合所有的伺服回路减轻了运动控制和驱动器之间的传输延迟效应。之前的SERCOS版本有一个服务通道,传送用于显示和输入所有的控制内部参数、数据和诊断信息的非循环性数据。SERCOS III添加了一个IP通道,使用标准的以太网帧传送非实时数据。
  SERCOS III的新特性包括线型拓朴结构(之前有环形拓朴结构)、同一环或同一线上的从设备之间的直接交叉通信、用于多组运动控制之间同步和通信的界面、用于在环路中断时容错的硬件冗余、用于连接和去除运行中节点的热插拔、用于驱动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时间(31.25微秒vs. 62.5微秒)。












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