SERCOS的历史可以追溯到20世纪80年代中期，已经有20年了。SERCOS标准最初是由德国机床协会以及德国电器工业协会两家共同研制出来的，两家协会研究这个标准的宗旨是取代模拟量接口技术，研制一个面向未来的现代化的数字接口技术。

SERCOS接口技术的第一次亮相是在1989年，1990年即形成了SERCOS协会，就是现在的SERCOS国际组织。如今，SERCOS协会共有70多位会员，遍布全球各地，包括ABB、博世等知名企业。

SERCOS接口技术研究的最初目的是为了形成一种驱动总线标准，满足机床当中高速和高精度的要求，即SERCOS是从最高的性能要求开始研究的，而其他现场总线都是从常规自动化I/O领域来开始研制的。

SERCOS还有另外一种特点就是同步性，通过这种电子同步总线技术来取代传统式的机械同步技术，使得机器可以很好地面向未来，并且大大提高了同步精度。

SERCOS最初主要应用于一些数控机床，如齿轮磨削、任意造型的设备的冲洗等。在20世纪90年代，随着SERCOS技术得到越来越多的认可，其应用领域已经不仅仅局限于数控机床，也应用于一些专业设备，例如木工机械、抛光机械、印刷机械以及机器人等领域，都采用SERCOS标准。当前，全球有超过250万个实时节点在各地运行。在刚刚结束的上海世博会德国馆中，有一个平衡球设备，这个设备是利用SERCOS通信技术来实现的。

SERCOS进化到新的一步

SERCOS技术最初的挑战是各个部件的精确同步性，可以真正做到不同厂商的设备进行兼容与互换，可以即插即用地替换不同设备。2003年，SERCOS组织所有的会员决定研制新一代标准即SERCOS III，目的就是将SERCOS协议以及其机制与现在非常流行的以太网相结合。SERCOS II和SERCOS III最显著的不同，是传输速度：SERCOS III的传输速度大约为SERCOS II的2倍；另外，SERCOS II属于单向传输，而SERCOS III属于全双工的双向传输。

SERCOS III的新特点

SERCOS III的新特点为所有协议和报文都是利用全双工以太网帧形式进行传输的，除了线性结构，SERCOS III还有环形结构，数据传输为实时性的循环传输，由主站定义循环周期。环形结构最大的特点就是冗余性，如当电缆断裂时整个数据的传输并不受到任何影响，网络的同步性、实时性等均不受到任何影响，因为整个环形结构会变成两个线性的网络。

SERCOS III技术还允许进行热插拔，允许两个从站直接进行跨接通信而不经过主站；不仅用于集中式控制，也可以用于分布式控制。此外，常规以太网也可以直接接入到SERCOS网络之中进行诊断与维护，对实时性没有任何影响，用户要做的就是将它们连接起来。

SERCOS III还可以把不同的线性和环形网络集成在一起，形成一种复杂的网络结构，模块化系统可以很容易集成在一起。所有的SERCOS报文都是直接嵌入到标准以太网外延当中，通过同步的触发器和之前的识别标志来识别报文的类型，并不需要同步性时钟来进行同步性的处理，而是直接放在通信中，无需额外的工作即可。

如图所示为实时性和非实时性信号是如何传输的，红色为实时性传输及SERCOS报文，是需要优先处理的，当处理完这些数据之后再去处理那些非实时性数据即蓝色部分。为了实现这样高效的通信协议，需要硬件的支持。首先是FPGA解决方案，由不同的供应商来供应这样的器件；还可以应用一种芯片，可以在一个器件当中集成不同的协议，对于通用的网卡非常实用。

由于市场上有多种多样的总线，但是又互不兼容，设备制造商需要符合不同的总线标准，如果能够通过一个器件来符合不同的总线标准，将是非常重要的优势。SERCOS主站分两种不同的类型，一种是硬主站，包括主动式硬主站和只有一个CPU的主站，还有就是通过标准以太网来实现主站的方法叫做软主站。此外，SERCOS还提供开放的主站驱动程序的源代码。

除了通信本身，还有其他方面需要考虑：首先设备制造商的一个要求就是降低接口的数目，如各种不同的总线集中在一个网络当中，目的是降低接口和布线的数目。同一条电缆既要传输实时I/O数据，也要传输高速的驱动数据，还有常规的非循环数据，另外还有以太网的请求。此外，SERCOS技术还把CIP和ODVA（Open DeviceNet Vendors Association）的概念引入标准当中，不仅是驱动，其他领域也可以使用相关数据，不仅是常规性设备，安全性要求高的设备都可以做到即插即用。

SERCOS一个很重要的新特点是安全性，这种安全性与CIP安全性完全兼容。另外，还研制了一个针对能源行业的规范，制定行规的目的就是让控制器、驱动器以及可执行器之间实现能源分析和节能减排的目的。工厂可以制定计划，根据计划决定设备的运行和停歇时间。

SERCOS III产品现状

为了标准化软件驱动程序，SERCOS与FDT协会进行合作，提供标准驱动程序的接口。现在，SERCOS III产品种类已经超过120个，超过60家企业开发SERCOS III设备。SERCOS III的厂商有控制器制造商、伺服驱动制造商以及I/O设备制造商，能够提供非常丰富的产品。

SERCOS III应用案例

瑞士WIFAG印刷机制造企业在其首台印刷机中应用了SERCOS III技术，而AMK公司则采用SERCOS III设备组成其应用系统。在包装机械方面，ROVEMA第一个使用SERCOS III设备组成应用系统，这是SERCOS III兼容性的很好典范。

全球许多知名公司已经选用了SERCOS III为自己的通信标准，而SERCOS III的标准也已经成为了国际标准，从1995年实现第一代版本标准化，1999年第二个版本标准化，到2002年完成了早期版本的标准化，2007年对驱动行规、第三代版本及行规都进行了国际性标准化。为了认证设备是否符合SERCOS III标准，SERCOS协会在斯图加特大学的测试认证中心开发完成了复合性测试系统。SERCOS接口技术已经从要求非常严格的运动控制领域成功地转型为实时以太网标准。

SERCOS III可以把不同的线性和环形网络集成在一起，形成一种复杂的网络结构。