Systembeschreibung
SERCOS ist ein offenes, schnelles Bussystem, das seit 1995 internationale Norm (IEC 61491) für numerisch gesteuerte Maschinen ist. Die Erfüllung hoher Echtzeitanforderungen und die störsichere Übertragung in Lichtwellenleitertechnologie (LWL) sind wesentliche Merkmale dieses Bussystems, dessen Einsatz ist in der Antriebstechnik weit verbreitet ist. Der Bus besteht aus einem Master und mehreren Slaves. Die Slaves stellen bei SERCOS die Servoverstärker oder der SERCOS-Buskoppler BK7500 dar.
Die Bustopologie ist ein Ring-System, an dem bis zu 254 Stationen betrieben werden. Die Übertragungsgeschwindigkeit beträgt 2, 4, 8 oder 16 MBit/s. Grundsätzlich gibt es drei Telegrammarten:
- 1.
- Das Master-Sync-Telegramm wird von allen Slaves empfangen und dient der Synchronisation.
- 2.
- Das Master-Datentelegramm wird ebenfalls von allen Slaves empfangen und enthält die zyklischen Daten und die Servicedaten.
- 3.
- Die Slaves senden ihre Daten als Antriebstelegramm.
PC-Feldbuskarten für SERCOS interface
Speziell für SERCOS interface entwickelte Beckhoff die Feldbuskarten FC7501 (1-Kanal) und FC7502 (2-Kanal) mit PCI-Interface. Der in der Automatisierungssoftware TwinCAT integrierte Treiber sorgt für eine optimale Performance dieser passiven Masterkarten, so dass dem Anwender im Vergleich zu einer aktiven Lösung keinerlei unnötige Beschränkungen bezüglich Teilnehmerzahl oder Datenlänge entstehen. Es lassen sich auch größere SERCOS-Projekte von mehr als 50 Achsen realisieren. Dazu werden mehrere PCs über SERCOS präzise synchronisiert, wobei ein PC zum Master und alle anderen zu Slaves definiert werden. Für diese Anwendungen ist interessant, dass die zweikanalige Karte FC7502 einen Slave und einen Master-Ring betreiben kann. Die Parametrierung des Master/Slave-Modus erfolgt einfach per Software.
Buskoppler für SERCOS interface
Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch den Einsatz von Beckhoff Busklemmen am SERCOS-Buskoppler BK7500, der die hohe Datenrate, die kurze Zykluszeit und die hohe Deterministik von SERCOS auch für die klassische E/A-Technik nutzbar macht. An einen Buskoppler lassen sich bis zu 64 der Busklemmen für die unterschiedlichen analogen oder digitalen Signale ankoppeln. Maschinenbauer mit einem hohen Antriebs- und geringen E/A-Aufwand können so auf die Installation eines zusätzlichen E/A-Busses verzichten.
SERCOS-Steuerungssystem
Mit TwinCAT als Software-SPS/NC, den SERCOS-Karten, den digitalen Servoverstärkern und den Busklemmen als E/A-System stellt Beckhoff so ein komplettes PC-basiertes Steuerungssystem für SERCOS Interface zur Verfügung.