SERCOS III

ここではSERCOS IIIについて説明します。

概要

SERCOS IIIとはイーサネットを使用したオープンネットワークです。ドイツのSercos International(SI)により管理されています。通信帯域を有効活用した高効率通信を実現しており、スレーブ間の同期タイミングのジッタは1us未満です。ハードウェアベースで高い同期性能が保証されているため、難易度の高いモーション制御などに活用できます。

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配線方法と通信プロトコル

配線方法

安価な汎用イーサネットをベースにネットワークを構成しているため、比較的安価にネットワーク環境を構築できます。最大で511台のスレーブと接続可能で、ライン型、リング型のトポロジーに対応しています。リング型のトポロジーで配線した場合、途中の経路で断線すると、即座に別ルートでの通信ルートが再構築されます。再構築に必要な時間は25us以内であることを保証しているため、最大でも1制御周期分のデータロスで通信を継続することができます。

配線方法

リング型で配線した場合断線検出時、別々のルートで通信することで断線による通信停止を防止できます。

通信プロトコル

SERCOS IIIでは1つのパケット内で、各ノードで使用する領域を決めて、パケットがノードを通過する際にノードの情報を追加して次のノードに送る、オンザフライ方式でデータを転送します。ネットワーク内に伝送されるパケット数が少ないため、効率的な通信が実現可能です。

通信プロトコル

また、マスタを介さないスレーブ間通信に対応しており、マスタ・スレーブ間通信と同様に、スレーブ・スレーブ間通信もリアルタイム応答を実現できます。

特徴

SERCOS IIIは定時性を保ったデータ伝送を行なうリアルタイムチャンネルと、定時性が必要なデータを伝送するためのUCチャンネルという2つのチャンネルで通信できます。

リアルタイムチャンネル

SERCOS IIIではマスタ・スレーブ間でデータを送受信する際に、マスタからスレーブ宛てのデータ領域と、スレーブからマスタ宛てのデータ領域がデータ内に用意されています。1つのパケット内で各スレーブの情報を格納し、データを共有することで、1サイクル内ですべてのスレーブの情報を共有できます。

《参考》スレーブ間同期

SERCOS IIIでは、通信経路にはリング構造が構築できます。そのため、各スレーブをパケットが通過する時間をサンプリングして、通信経路上の遅延時間を計算できます。そのため、各スレーブ間での開始タイミングをジッタ1us以内で同期できます。

UCチャンネル

1つのパケット内にUCチャンネルと呼ばれる、自由に使用できる領域が用意されています。この領域を使用して、Ethernetの情報や、スレーブ間の情報を共有できます。

関連するネットワーク

SERCOS II

光ファイバーリングのトポロジーで16Mbpsの伝送速度で通信可能なネットワークです。

※記載されている会社名、製品名、ネットワーク名称等は、それぞれ各社の商標または登録商標です。
※内容の一部(規格、仕様など)については記載当時から変更されている場合がありますのでご注意ください。

2015年11月

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