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Sercos Safety
Sercos III hand in hand met veiligheidsfuncties
version française
Ing. Xavier De Buysscher, Control & Automation
Elf leden van de Interest Group SERCOS interface e.V. (IGS) namen recent op de
PLC/IPC/DRIVES trade fair in Nurenberg deel aan een gemeenschappelijke workshop
op gebied van Sercos. Meerdere bedrijven introduceerden er hun eerste producten
voor de nieuwe op ethernet gebaseerde Sercos III interface. De Sercos Trade
organisation introduceerde ook het Safety concept dat de mogelijkheid biedt tot
een «veilige» gegevensoverdracht op basis van de Sercos interface. In afwachting
van de wettelijke certificeringen toch al een toelichting.
Sercos wereldbekend als gestandaardiseerde aandrijfinterface neemt hiermee
duidelijk de taken over van de klassieke veldbussystemen. Het oorspronkelijk
voor werktuigmachines ontwikkelde protocol heeft in de voorbije jaren bestendig
nieuwe toepassingsgebieden veroverd. Met meer dan 1.5 miljoen geïnstalleerde
knooppunten in verscheidene types van installaties wordt nu met Sercos III weer
een nieuw era aangesneden en meer specifiek dan dat van ethernet. In november
2005 werd al met een aantal producten van verschillende fabrikanten het
realtime-mechanisme van de nieuwe Sercos op basis van ethernet aangetoond. De
hoge overdrachtsnelheid tot 100Mbit/s opent de optie om naast cyclische realtime
overdracht over hetzelfde medium ook standaard ethernet-protocollen te laten
lopen, om zo de volledige communicatie tussen verschillende producten van
verschillende fabrikanten op zich te nemen. Vanaf 2006 kunnen gebruikers Sercos
ook voor veiligheidsrelevante toepassingen voor personenbeveiliging inzetten.
Normaliter is bij dit schrijven de goedkeuring van het TÜV door middel van het
certificaat voor veilige gegevensoverdracht voor toepassingen tot op SIL 3
(Safety Integrity Level) volgens IEC61508, een feit en behoort de nood aan een
aparte veiligheidsbus tot het verleden. Sercos dekt het volledige
overdrachtsgebied af, gaande van producenten tot consumenten van
veiligheidsgegevens. Sercos safety is onafhankelijk van het transportmedium en
kan dus voor elk fysiek transmissiemedium gebruikt worden. Hierdoor is het
mogelijk de safety-extensie in te zetten op zowel Sercos II als Sercos III en
andere, niettegenstaande de beste prestaties toch wel behaald worden in
combinatie met Sercos III.
Communicatiemechanisme
Veiligheidsgegevens kunnen uitgewisseld worden tussen slaves door direct
gebruik te maken van de peer-to-peer cross-communicatie mogelijkheden van Sercos
III, en dit zonder dat de data verzameld en verdeeld wordt door een centrale
master (safety controller). Deze directe communicatie zorgt voor een
snelheidsvoordeel vergeleken met datacommunicatie die eerst via een master moet
doorgeleid worden. Zo kan Sercos afhankelijk van de toepassing zowel omgaan met
decentrale sturingen, evenals via een centrale veiligheidssturing alles
afzekeren. Een Sercos safety-netwerk kan zich uitstrekken over meerdere
Sercos-netwerken, waardoor complexe en modulair opgebouwde
automatiseringssystemen sterk vereenvoudigd worden. Ook hierbij blijft het
mogelijk om direct van slave tot slave te communiceren. De “safe data container”
die ondergebracht is in de Sercos III datatelegram, kan tot 64 bits
veiligheidsgegevens transfereren.
Eenvoudigheid
Alle functionaliteiten op hetzelfde netwerk, zorgt natuurlijk voor een
vereenvoudiging van de netwerktopologie. Als bijkomstig dan nog eens de
veiligheidssturing samensmelt met de standaardbesturing, dan vallen hier niet
alleen de aansluitingen weg, maar dan doet men nog eens een goede zaak op het
gebied van interfaceconfiguratie. Anderzijds wordt het eenvoudiger en
transparanter voor engineering of onderhoud, want zowel functionaliteit als
diagnose zitten nu onder hetzelfde dak. De gegevensuitwisseling tussen de
netwerken moet niet meer in het toepassingsprogramma geprogrammeerd worden, met
snelle reaktietijden en hogere betrouwbaarheid tot gevolg. Dit geldt voor alle
systemen compatibel met Sercos, maar als we nu als voorbeeld de intelligente
servo-aandrijvingen IndraDrive van Rexroth nemen, dan krijgt en verzendt deze
via hetzelfde medium zowel standaard besturingssignalen, procesdata, evenals
veiligheidsgegevens van en naar andere netwerkdeelnemers. <<
Sercos
Safety
Sercos III combiné à des fonctions de sécurité
Ing. Xavier De Buysscher, Control & Automation
Onze membres de l’Interest Group SERCOS interface e.V. (IGS) ont récemment
participé à un atelier de travail commun sur Sercos lors du salon PLC/IPC/DRIVES
de Nuremberg. Plusieurs sociétés y ont introduit leurs premiers produits
destinés à la nouvelle interface Sercos III basée sur Ethernet. La Sercos Trade
Organisation a également présenté le concept Safety qui offre la possibilité
d’un transfert de données ‘sécurisé’ reposant sur l’interface Sercos. Voici déjà
quelques explications en attendant les certifications légales.
Mondialement connue comme interface d’entraînement standardisée, Sercos reprend
ainsi clairement les tâches des systèmes de bus traditionnels. Ces dernières
années, le protocole initialement conçu pour les machines-outils n’a cessé de
s’emparer de nouveaux champs d’applications. Avec plus de 1,5 millions de nœuds
installés dans divers types d’installations, Sercos III démarre une nouvelle
ère, plus spécifique que celle de l’Ethernet. En novembre 2005, plusieurs
produits de différents fabricants avaient déjà démontré le mécanisme de temps
réel du nouveau Sercos basé sur l’Ethernet. La grande vitesse de transfert de
100 Mbits/s permet d’envisager de faire courir sur le même média le transfert
cyclique temps réel et des protocoles Ethernet standard afin d’assurer ainsi la
communication complète entre différents produits de différents fabricants. Dès
2006, les utilisateurs peuvent aussi utiliser Sercos pour des applications liées
à la sécurité en termes de protection des personnes. Normalement, l’approbation
du TÜV au moyen du certificat pour le transfert sécurisé des données pour des
applications jusqu’à SIL 3 (Safety Integrity Level) selon la norme IEC61508 est
aujourd’hui un fait et la nécessité d’un bus de sécurité distinct relève du
passé. Sercos couvre tout le champ de transfert, des producteurs aux
consommateurs de données de sécurité. Sercos Safety est indépendant du média de
transport et peut donc être utilisé sur chaque média de transmission physique.
De ce fait, l’extension de sécurité peut être utilisée tant sur Sercos II que
sur Sercos III et d’autres, même si les meilleures performances obtenues le sont
en combinaison avec Sercos III.
Mécanisme de communication
Les données de sécurité peuvent être échangées entre esclaves en utilisant
directement les possibilités de communication poste à poste de Sercos III, ceci
sans que les données ne doivent être rassemblées et distribuées par un maître
central (contrôleur de sécurité). Cette communication directe assure un avantage
de vitesse comparé à une communication de données devant d’abord être aiguillée
par un maître. Sercos peut ainsi, selon l’application, tant assumer les
commandes décentralisées que tout sécuriser via une commande de sécurité
centrale. Un réseau Sercos Safety peut s’étendre sur plusieurs réseaux Sercos,
simplifiant ainsi considérablement des systèmes d’automatisation complexes et
modulaires. Ici aussi, il est possible de communiquer directement d’esclave à
esclave. Le ‘safe data container’ hébergé dans le télégramme de données Sercos
III peut transférer jusqu’à 64 bits de données de sécurité.
Simplicité
La disponibilité de toutes les fonctionnalités sur un même réseau simplifie
naturellement la topologie du réseau. Si en plus, la commande de sécurité se
fond avec la commande standard, les connexions tombent et l’utilisateur réalise
de sérieuses économies en matière de configuration d’interfaces. Le tout gagne
en simplicité et transparence pour l’ingénierie ou la maintenance puisque tant
la fonctionnalité que le diagnostic sont désormais logés sous un même toit.
L’échange de données entre les réseaux ne doit plus être programmé dans le
programme applicatif, ce qui induit des temps de réaction plus rapides et une
plus grande fiabilité. Ces avantages s’appliquent à tous les systèmes
compatibles Sercos. Si nous prenons l’exemple des entraînements servo
intelligents IndraDrive de Rexroth, ceux-ci reçoivent et envoient via le même
média des signaux de commande standard, des données de processus et des données
de sécurité de et vers les autres participants du réseau. <<
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