一年前，在北京2007 FA/PA展会和高峰论坛上，我第一次见到Peter Lutz先生，听他作了介绍SERCOS Ш的演讲。一年后，他又来到FA/PA展会，作了“SERCOS——用于运动控制、安全技术和I/O的通用实时通信标准” 的交流讲座。展会上有一个颇具规模的SERCOS国际组织的展台，Lutz先生每天都会亲自在展台上，向中国观众介绍SERCOS的技术。笔者在展台采访了Lutz先生，他向我们介绍了SERCOS的发展历史、技术特点和在中国的状况。

SERCOS的发展历史

       在工业控制系统，尤其是运动控制系统，不同的控制模块的输入、输出信号必须十分紧密地协同，例如使机床的各个轴精确地按要求向需要的方向运动，因此就需要实时、高速的数字通信。而同时，机器制造商为了能自由地选用控制系统中的控制和驱动器件，要求它们能互换。在这些需求的推动下，1987年，德国机床制造商协会（VDW）与德国电工电子协会（ZVE1）合作，建立了联合工作组，以开发一个开放的数字驱动系统的接口标准。这个标准叫串行实时通信系统，即SERCOS（SErial Realtime COmmunieation System）接口。1989年在汉诺威的欧洲机床展上，首次展示了SERCOS接口。1990年，成立了SERCOS基金会，也就是今天的SERCOS国际组织。1991年SERCOSⅠ发表，其通信介质是光纤，数据速率为2、4Mbit/s，循环刷新率为62.5μs，使用环状拓扑。1995年SERCOS被采用为IEC61491标准。SERCOS Ⅱ在1999年推出，数据速率为2、4、8和16Mbit/s，实现了在μs以内的同步。2003年，SERCOS Ⅲ的开发工作开始，两年后，支持SERCOS Ⅲ 的产品投入市场。2007年SERCOS Ⅲ被批准为IEC 61158/61784标准。SERCOS Ⅲ是网络时代的工业实时通信系统，它把SERCOS的实时性与以太网结合在一起。其数据速率提高到100Mbit/s，循环刷新率降低到31.25μs，支持新节点的热插拔，可以同时在网络中与以太网协议共同运行。实时的、同步的、高精度的SERCOS III 标准是基于标准的以太网通信介质实现的，与标准的以太网设备无缝地连接和通信。

       SERCOS与其他通信协议不同之处是，它是一个完全独立的、开放的、非专利性的技术规范，完全公开，SERCOS国际组织拥有技术版权。它不依赖于任何一个厂商的技术和产品，因而不受任一特定公司的影响。SERCOS国际组织是一个开放的组织，董事会由选举产生，任期三年。国际组织负责组织技术标准的开发工作，组织与产品供应商和机械制造商的合作。在开发技术标准时，可以邀请专家参加，而任何厂商和专家也可以自愿参加开发。SERCOS的技术属于全体成员。SERCOS既是技术的名称，也是组织的名称，而许多其他技术组织，其技术的名称和组织的名称是不同的，技术属于某些特定的成员厂商，而组织只负责推广技术。Lutz先生说：“公开对我们来说是指技术不属于任何特定的厂商和个人，而是通用的。在这个意义说，我们是一个十分民主的组织。”

       目前，SERCOS国际组织有92个成员，ABB、霍尼韦尔、菲尼克斯、施耐德、罗克韦尔、SEW、日立、三洋、三星、万可、倍福和赫优讯等著名公司都是其成员。SERCOS在北美和日本有分支组织；在德国斯图加特大学有认证中心，以测试确定不同厂商产品的互操作性；在世界各地还有一批SERCOS技术资格中心，它们独立地、权威地为企业提供技术咨询和服务。SERCOS在世界上得到广泛应用，到2007年底，已有200万个实时节点安装使用。

SERCOS的优点

       去年，也是在FA/PA展会上，笔者曾采访过EtherCAT技术协会（ETG）执行主席Matin Rostan先生，请他介绍了EtherCAT技术和ETG组织。EtherCAT也是一种适用于工业自动化的实时、高速以太网通信协议。本刊也发表过ETG组织提供的文章，介绍EtherCAT技术。因此笔者请Lutz通过对SERCOS Ⅲ和EtherCAT两种技术的比较，介绍SERCOS Ⅲ的优点。

       Lutz先生说，SERCOS Ⅲ和EtherCAT二者都是高速、高效的总线，很适用于工厂自动化中。他们都使用了相似的传输协议，例如都在一帧中传输尽可能多的数据，即在一帧中包含几个节点的数据，而不是每帧只传输一个节点的数据，以提高传输效率。但二者相比，SERCOS有自己的一些特点。EtherCAT的注意力，集中在高速传输；而SERCOS除此之外，还兼顾了其他一些在工业通信中的重要因素。他例举了几点，予以说明。

       首先，是环状冗余。这对高可靠性的应用（如印刷机）十分重要。这是SERCOS标准的一部分，也是SERCOS标准的原则之一。

       其次是交叉通信（CC通信）。SERCOS的机制是在一个循环中，节点之间可以直接对话（通信），这对一个非集中控制的系统是十分重要的一种机制，这意味着系统是十分独立的，这是SERCOS的特点之一。EtherCAT是采用中央集中机制的，以一个PC机作为中央环节，即主站。当然主站在SERCOS系统中也是十分重要的，但SERCOS更灵活一些，既可有集中的机制，也有分散的机制。

       第三，SERCOS 是和以太网融合的，平行运行的，系统中的每个装置都可以与以太网对话，即在同一循环中，既有实时通道运行实时数据，也有非实时通信（IP通道）按标准的以太网运行非实时数据，也可连接任何的非实时以太网设备（如笔记本电脑或I/O外围设备）。而EtherCAT的机制则不同，其实时数据在EtherCAT通道运行，而其他的非实时数据不能进入。

       最后，SERCOS Ⅲ可同步运行多个控制器。不但在主-从站之间能做到同步，而且多个主站-主站之间也可进行同步通信。在许多实际应用中，需要连线多个控制系统，构成一个大的同步控制系统。SERCOS Ш的这个特点，特别适合于这样的应用场合。

       Lutz先生总结说，总的来说，EtherCAT非常适合用于高速I/O系统，而SERCOS Ⅲ则十分适用于同步运动控制，同时也可用于高速I/O系统。

SERCOS在中国

       Lutz先生向笔者介绍了ERCOS在中国推广的一些进展。

       首先，去年FA/PA展会后，在北京设立了SERCOS组织的中国办事处，有了自己的工作人员，能在本土与中国应用SERCOS技术的厂商和工程师联系，向他们提供信息方面的支持。

       其次，与北京工业大学合作，在该校设立了SERCOS技术资格中心。北工大的老师们与企业合作，开展SERCOS的开发和应用工作，推广SERCOS技术，而SERCOS国际组织向他们提供技术支持。在这次FA/PA展会举行的技术交流会上，北工大的康存峰老师就作了有关的报告。

       第三， SERCOS国际组织会计划在今年9月份，在北京、上海、广州、沈阳和武汉五个城市举办巡回展示（Road Show），国际组织的成员会来华参加。SERCOS的开发者和应用者们会在一起讨论SERCOS Ⅲ的最新进展。

       由于中国经济，尤其是制造工业的增长，SERCOS国际组织也越来越重视在中国的工作。笔者在SERCOS国际的网站上，曾看到一篇“SERCOS强化在亚洲的存在”的报导，而其内容，大部分是指中国的。Lutz先生告诉笔者，他们有一个宏大的工作计划。其中重要的一步就是建立SERCOS中国组织，直接组织和处理SERCOS技术在中国的推广和开发。他说，在中国有一批国外公司在华的子公司有相应的SERCOS产品，而现在已有4~5家中国本地厂商开始了他们采用SERCOS技术的开发工作。他估计，如果顺利的话，中国组织有可能今年就会成立。Lutz先生正努力推进这件事。他说，以前作为SERCOS国际组织日常工作的负责人，他通常每年来中国一次，主要是到北工大的技术资格中心。而最近一年内，他已经到过中国4次了。

       中国是一个制造业大国，正在努力向制造业强国前进，可以相信，在运动控制方面具有突出优越性的SERCOS Ⅲ，也一定会在这个过程中不断在中国得到推广和发展。