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控制系统之间的时间同步介绍

发布时间:2021-06-29 作者: 来源: 阅读量:5

[摘要]在控制系统中,趋势、报警、事件起因纪实等都与时间相关,于是整个系统一直保持在统一的一个时钟是很关键的。如果在时间不同步的情况,操纵台上面显示的事件、趋势等也不会真实的反映出现场实际变化的时间,不能作为真实的历史数据为操作服务。

  在控制系统中,趋势、报警、事件起因纪实等都与时间相关,于是整个系统一直保持在统一的一个时钟是很关键的。如果在时间不同步的情况,操纵台上面显示的事件、趋势等也不会真实的反映出现场实际变化的时间,不能作为真实的历史数据为操作服务。


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  对于有多套不同控制系统的,如DCS、SIS、PLC、CCS等,这些系统内部各自拥有独立的时钟,由于时钟产品质量存在差异,因此在对时精度上也存在一定   的偏差。同时系统的时间是由电子设备内部的石英晶体震荡来产生的,由于各个系统时钟晶振频率及稳定性存在差异,即时电子设备时间的初始值一致,在运行一段时间后各结点电子设备的时钟仍会逐渐的变得不同步。


  《石油化工安全仪表系统设计规范》安全仪表系统的逻辑控制器、工程师站、操作站等设备,可采用逻辑控制器的时钟作为时钟源,使安全仪表系统内设备的时钟一致。大型石油化工工厂的安全仪表系统应与基本控制系统的时钟同步。可采用时钟同步系统作为时钟源。逻辑控制器和基本控制系统时钟同步的效果是,在发生事故后,可以经过两个系统各自记录的事件的对比和追溯,协助查找事故原因。


  作用是让系统里面时间标记的数据一致,实际上并不需要绝对时间,只要相对时间就足够了,节点数量大于50的网络宜设置时钟同步器,也不需要与某个地域时间绝对一致。DCS内部本来就有时间同步功能。在实际应用中,当需要具有时间标记记录数据的第三方计算机设备与DCS同步时,宜采用由DCS发布同步信号的方式。对于不用时间标记记录数据的第三方设备,不必设置时钟同步。时钟同步器的授时精度不应低于1ms,守时精度不应低于2μs/min。


  在《分散型控制系统工程设计规范》中,通信系统含一套装置时钟同步系统,以具有接收来自全球定位系统(GPS)的时钟信号的能力。


  在《危险化学品重大危险源安全监控通用技术规范》中,时间系统要有时间核对功能,时钟系统的误差应≤5秒/24小时。存在多个子系统及远程设备时,宜使用全球时钟同步设备统一时钟。


  系统内和系统间实现时钟同步有如下几种方法:


  1、系统间通讯同步


  利用通讯的方式设置时钟同步,经济简单,但是会有通讯传输落后的情况。


  2、系统内部时钟同步


  同一个网络里面的计算机、控制系统,软件设置其中一个作为时间同步的主站,其他设备为从站,从而保持整个网络内的节点时间同步。


  3、时钟同步器同步


  时钟源连接GPS,通过NTP对计算机及系统进行对时校准。精确度高,但是对于资金的投入会比较大而且改造起来有点小工作量。


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