SERCOS(Serial Realtime Communication Specification,串行實時通訊協議)是一種專門用於在工業機械電氣設備的控製單元與數字伺服裝置及可編程控製器之間實現串行實時數據通訊的協議標準。
1990年,德國一些著名的數控係統和伺服係統製造商,如SIEMENS、INDRAMAT、BOSCH、AMK,以及一些重要的科研機構共同發起成立了SERCOS協會,目的是要在德國建立一個統一的CNC(Computer Numerical Control,計算機數字控製)單元與數字伺服裝置之間的接口標準,從而保證遵循此標準開發出的相關設備具有良好的互換性。1992年,該標準被提議為德國和國際標準DIN/IEC 44。1995年,該標準被批準為國際標準IEC 61491。從此,SERCOS協議被歐洲多個國家及美國和日本的數控係統和伺服係統製造商廣泛接受,並開始開發和生產符合該協議的產品。該協議的應用成為自20世紀90年代末以來伺服技術的一個重要發展方向,其應用領域也從最初的數控機床擴大到各類數控機械。
數(shu)字(zi)伺(si)服(fu)裝(zhuang)置(zhi)的(de)出(chu)現(xian)是(shi)數(shu)控(kong)技(ji)術(shu)發(fa)展(zhan)史(shi)上(shang)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)的(de)裏(li)程(cheng)碑(bei)。采(cai)用(yong)數(shu)字(zi)伺(si)服(fu)裝(zhuang)置(zhi),使(shi)所(suo)有(you)指(zhi)令(ling)值(zhi)和(he)實(shi)際(ji)值(zhi)都(dou)能(neng)在(zai)一(yi)個(ge)微(wei)控(kong)製(zhi)器(qi)內(nei)完(wan)成(cheng)處(chu)理(li),不(bu)但(dan)能(neng)實(shi)現(xian)傳(chuan)統(tong)的(de)扭(niu)矩(ju)環(huan)和(he)速(su)度(du)環(huan)控(kong)製(zhi),而(er)且(qie)能(neng)在(zai)極(ji)短(duan)的(de)時(shi)間(jian)內(nei)完(wan)成(cheng)精(jing)插(cha)補(bu),實(shi)現(xian)位(wei)置(zhi)環(huan)控(kong)製(zhi)。與(yu)使(shi)用(yong)模(mo)擬(ni)伺(si)服(fu)裝(zhuang)置(zhi)相(xiang)比(bi),采(cai)用(yong)數(shu)字(zi)伺(si)服(fu)裝(zhuang)置(zhi)能(neng)獲(huo)得(de)更(geng)高(gao)的(de)加(jia)工(gong)精(jing)度(du)和(he)加(jia)工(gong)速(su)度(du),且(qie)控(kong)製(zhi)硬(ying)件(jian)簡(jian)單(dan),係(xi)統(tong)的(de)複(fu)雜(za)性(xing)和(he)成(cheng)本(ben)都(dou)大(da)大(da)降(jiang)低(di)。
伴(ban)隨(sui)著(zhe)數(shu)字(zi)伺(si)服(fu)裝(zhuang)置(zhi)的(de)發(fa)展(zhan),如(ru)何(he)實(shi)現(xian)控(kong)製(zhi)單(dan)元(yuan)與(yu)數(shu)字(zi)伺(si)服(fu)裝(zhuang)置(zhi)之(zhi)間(jian)的(de)數(shu)據(ju)通(tong)訊(xun)成(cheng)為(wei)一(yi)個(ge)關(guan)鍵(jian)問(wen)題(ti),即(ji)必(bi)須(xu)為(wei)控(kong)製(zhi)單(dan)元(yuan)和(he)數(shu)字(zi)伺(si)服(fu)裝(zhuang)置(zhi)配(pei)備(bei)合(he)適(shi)的(de)數(shu)字(zi)接(jie)口(kou)。實(shi)踐(jian)證(zheng)明(ming),采(cai)用(yong)SERCOS接口連接控製單元和數字伺服裝置,實現串行實時數據通訊,具有以下優點:簡化控製單元和伺服裝置之間的接線;簡化控製硬件,使調試更方便;可以傳輸參數、指令和狀態等數據;數據傳輸沒有漂移,可以實現遠距離控製。
作為一種專門用於控製單元和數字伺服裝置之間的串行實時數據通訊接口,SERCOS以其優良性能被世界眾多占主導地位的數控係統製造商和機床生產廠所選用。更為重要的是,國際電工委員會(International Electrotechnical Commission)於1995年批準其為國際標準IEC 61491,英文全稱為:Electrical equipment to industrial machinesSerial data link for realtime communication between controls and drives,為其在世界範圍的推廣與應用打下了堅實基礎。
全國工業機械電氣係統標準化技術委員會製定了與SERCOS國際標準IEC 61491相對應的國家標準:《GB/T 18473-2001工業機械電氣設備控製與驅動裝置間實時串行通訊數據鏈路》,由國家質量監督檢驗檢疫總局於2001年10月24日發布,2002年4月1日開始執行。在此之前,SERCOS總線已被應用於實踐,如今全球有70多家公司能提供帶有SERCOS接口的數字產品,國外生產的各類印刷機、食品包裝機、裝配機器人、半導體加工設備、紡織機及其它具有特殊用途的機器中也不乏SERCOS總線的應用。目前,SERCOS是唯一的運動總線標準,在全球範圍內超過120家控製器和驅動廠商支持。
SERCOS接口物理層由光纖電纜構成,數字式通訊方式(無信號漂移問題,指令和反饋數據精度可達32-bit),通訊速率為4 M bit/sec,很快將能達到6 Mbit/sec,youyucaiyongleguangxuejiezhi,buhuishoudaorenhedianqixitongdeganrao。guangxianlianjietidaileduozhoukongzhixitongzhongdeshubaigenjiexian,congeryouxiaotigaogongchengsudu,jiangdigongchengtiaoshijiweihushijian。dichengbendesuliaoguangxiankezhichizuichangwei130ft的點對點距離,最大環行距離為32,800ft(參見SERCOS拓撲圖)。
基於SERCOS的係統可用於高性能的應用中,可以連接多達32個伺服驅動器和一個運動控製器。 (SERCOS規範支持254個驅動器和I/O站點)。SERCOS通信協議支持由運動控製器傳送驅動參數,對伺服驅動器可以實現自動建立連接、精確控製和智能診斷功能。由於SERCOS協議特點決定了其對網絡通信帶寬的需求相對較低,因此可保證所有連接在SERCOS網絡上的運動控製器和伺服驅動器其通信周期小於1毫秒。采用SERCOS的用戶會發現,,相比於傳統的模擬技術,SERCOS使他們的機械運行快速,而且精確度更高。

TRIO公司做為SERCOS的倡導者之一,一直致力於對SERCOS產品的研製與開發。在TRIO公司的運動控製器係列中,推出SERCOS控製子板,其可以插接在MC206及MC224等一係列產品中,可以使得用戶根據需要與任何廠家支持SERCOS接口的伺服驅動器直接連接使用,打破由一些大公司形成的技術壁壘,而且配合TRIO高性能運動控製器的控製功能,能夠完成目前絕大多數的複雜應用。同時,用戶也可以在使用SERCOS通訊控製方式的同時,再用傳統方式控製伺服運動,從而做到二者的有機融合。
目前中國的SERCOS高端市場被歐美兩大家企業壟斷,為了中國更多企業受益於這種先進SERCOS總線技術,TRIO公司在小功率方麵和日立、安川、歐ou姆mu龍long伺si服fu驅qu動dong器qi匹pi配pei,大da功gong率lv和he德de國guo科ke比bi公gong司si伺si服fu驅qu動dong器qi匹pi配pei,構gou成cheng性xing價jia比bi極ji優you的de運yun動dong控kong製zhi係xi統tong。係xi統tong控kong製zhi參can數shu設she置zhi簡jian單dan明ming了le,編bian程cheng方fang式shi采cai用yong非fei常chang友you好hao直zhi觀guan的de中zhong文wen用yong戶hu界jie麵mian。
全球的SERCOS協會高度重視SERCOS配合TRIO運動控製器在各個領域的應用,在IAC2006展會期間SERCOS全球協會主席Mr. Peter Lutz曾親臨TRIO展台予以指導.

上圖從左至右分別為: SERCOS全球協會主席Mr. Peter Lutz、
TRIO中國首席代表趙鐵男博士、TRIO全球銷售總監Mr. Roy Bamforth
在IAC2006其間,TRIO公司通過其在美國獲得“工業設計大獎”的MC206和為安川公司開發的SERCOS模塊,把日本日立伺服、安川伺服和德國科比伺服完美的結合在一起。如下圖中台麵所示:

(圖中TRIO總經理Mr. Chris Backhouse正和客戶探討項目)
SERCOS為數字伺服網絡化鋪就了一條寬闊大道,可以預見,在不遠的將來,帶有SERCOS接口的伺服係統將會進入各個與伺服應用相關的領域。力士樂Indramat公司在1999年之所以占據北美伺服驅動市場10.5%的份額、位居第一位,一方麵是該公司在應用工程、銷售、服務及用戶支持方麵的加強,另一個主要因素就是承諾開放結構——SERCOS。目前中國正處於產業升級的階段,要想提高機電產品在國際市場的核心競爭力,采用各項先進技術是必然的選擇,TRIO公司願以優質的產品和技術為廣大用戶服務,助中國用戶在世界級的舞台上一展風采。