sercos III

Ring-Topologie
Mit einem zusätzlichen Kabel schließt
sich das sercos III Netzwerk zu einem
Ring – bei einer Linie zwischen dem
letzten Slave und dem Master, bei zwei
Linien zwischen den beiden letzten
Slaves. Der Master beschickt den Ring
gegenläufig aus beiden Ports, so dass
die Daten auch im Ring in zwei Laufrichtungen
ausgewertet werden.
• Vorteil: Die Ring­Topologie bietet
neben allen Vorteilen einer Linie zusätzlich
eine redundante Verkabelung.
Dadurch kann ein Ringbruch
ohne Verlust der Synchronisationseigenschaften
und ohne Kommunikationsausfall
toleriert werden.
Andere Topologien
sercos III unterstützt auch hierarchische,
kaskadierte Netzwerkstrukturen.
Dabei werden einzelne Netzwerksegmente
über eine Ring­ und
Linientopologie miteinander vernetzt.
Vorteile:
• Mit Hilfe gekoppelter Netzwerksegmente
entstehen in Echtzeit gekoppelte, durchsynchronisierte
Netzwerkstrukturen.
• Die Zykluszeiten in den einzelnen Segmenten
können unterschiedlich sein,
z. B. 250 µs zur Vernetzung von Antrieben
und schnellen I/Os und 2 ms zur
Vernetzung von Steuerungen.
Querkommunikation – schneller Datenaustausch
zwischen den Teilnehmern
CC – Direkte Querkommunikation
HMI
Master
• Die Synchronisation aller Teilnehmer
im gesamten Netzwerkverbund ist
gewährleistet.
• Teilnehmer im gesamten Netzwerkverbund
können in Echtzeit miteinander
kommunizieren.
Höchste Verfügbarkeit durch
Ring-Redundanz
Ein Netzwerk in störsicherer Ring­
Topologie bleibt auch bei Kabelbruch
oder beim Ein­/Auskoppeln von Slaves
(Hot­Plug) ohne Unterbrechung voll
verfügbar. Durch das zusätzliche Kabel
in einem Ring­Netzwerk bleiben alle
Geräte bei einer Kabelunterbrechung
weiter mit dem Master verbunden. Die
sercos III Anschaltungen der Slaves an
der Unterbrechungsstelle schalten verzögerungsfrei
auf zwei separate Linien
mit „Loop Back“ um. Die Rekonfigurationszeit
beträgt maximal 25 µs, so
dass maximal die Daten eines Zykluses
verloren gehen. Die Unterbrechungsstelle
ist genau lokalisierbar
und defekte Kabel können im laufenden
Betrieb einfach ausgetauscht
werden. Die Redundanz ermöglicht
auch das Ein­ und Auskoppeln von
Geräten im Servicefall oder bei der
Einbindung zusätzlicher Geräte.
Die Anlage kann eigenständig und
nahtlos in den Betrieb mit der veränderten
Anordnung übergehen.
Kurze Wege
sercos III ermöglicht dezentrale Intelligenz
und uneingeschränkte Echtzeit fähigkeit
durch die direkte Kommunikationsmöglichkeit
zwischen allen Geräten. Indirekte
Kommunikation zwischen Slaves mit Umweg
über den Master würde synchrone
Bewegungen gefährden, z. B. bei Gantry­
Achsen, oder die Reak tionszeiten verschlechtern.
sercos III Slaves können per
Querkommunikation direkt und mit minimaler
kommunikativer Totzeit miteinander
kommunizieren – für uneingeschränkte
Echtzeit­Kommunikation und intelligente
Automatisierungsstrukturen. Steuerungen
verwenden untereinander dasselbe Prinzip
für eine direkte Kommunikation.
Perfektes Timing
CC CC
HMI
Master
sercos III definiert für zu synchronisierende
Prozesse produkt­ und herstellerübergreifend
die Istwerterfassung und die
Sollwertgültigkeit. Jeder Teilnehmer empfängt
Datentelegramme mit einer physikalisch
bedingten individuellen Laufzeit­
Verzögerung. Im Gegensatz zu anderen
Ethernet­Bussystemen leitet sercos III
einen gemeinsamen Ausführungszeitpunkt
direkt vom Bus ab. Die Geräte gleichen
sich dezentral mit dem Bus­Takt ab,
indem sie das Eintreffen des MST unter
Berücksichtigung der Laufzeiten am Bus
in jedem Buszyklus zur Generierung und
zum Nachstellen des internen Synchronisationsmechanismus
nutzen. Dadurch
wird eine exakte Synchronität ohne
bandbreitenintensiven Austausch von Zeitdaten
wie bei verteilten Uhren erreicht.
CC CC
CC
HMI
Master
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