局域網自動校時時鐘源
局域網自動校時時鐘源以GPS信號建立時間標準源,同時可選北斗衛星、IRIG-B(DC)碼、OCXO恒溫晶振、銣原子鐘、CDMA信號等時間源,授時精度達30nS。
局域網自動校時時鐘源特點:
1:GPS校時器的串口通信校時
GPS校時器的串口通信方式是以串行數據流的方式輸出時間信息,各個自動保護裝置接收每秒1次的串行時間信息進行校時。
在串口通信校時過程中,串口發送和接收數據都采用中斷方式,雙方的中斷處理程序都將占用CPU的時間,此外延時長短還與雙方串口中斷優先級的設置有關。
另外,在串行通信方式中,數據是按照一定的波特率逐位傳輸的,因此總線傳輸也將有延時。該延時長短與波特率以及傳輸的數據量均有關。
即在GPS校時器的串口通信校時過程中影響校時精度的各個因素中,只有傳輸延時是可以準確計算的,其他的只能作大致的估計。
為保證校時精度,在將以上因素綜合考慮后,可以通過給時間信息一個修正值,來保證校時的精度。
2:GPS校時器的脈沖中斷校時
GPS校時器的脈沖中斷校時方式,即同步時鐘每隔一定的時間間隔輸出一個的同步脈沖,監控裝置在接收到同步脈沖后進行校時,消除裝置內部時鐘的走時誤差。因此,不管是我們通常提到的秒脈沖,還是分脈沖,和小時脈沖等,其校時原理都是一樣的。
在脈沖校時方式中,導線傳輸、光耦隔離以及中斷響應和處理中斷程序都會產生延時,整個延時時間約幾十微秒,所以即使不進行數據間修正,精度也可以滿足時間誤差要求在毫秒級的裝置的需要。
3:GPS校時器的綜合校時
通過以上串口通信校時和脈沖中斷校時方式的說明中,我們可以得出結論:若僅通過串口通信校時,由于數據在總線上的傳輸時間會達到毫秒級,所以必須進行時間修正,而修正值必須根據現場的具體情況才能確定,給使用者帶來很大的不方便。而如果僅通過脈沖校時,在不進行修正情況下,雖然精度也能基本滿足要求,但是卻不能同時提供與該脈沖相對應的日期和時間信息。
所以,可以將這兩種方式結合起來使用,即綜合校時。在測控保護裝置中一般都自帶有實時時鐘芯片,可以提供BCD碼形式的年、月、日、星期、時、分、秒信息。
局域網自動校時時鐘源注意事項:
(1)這些系統分屬熱控、電氣、系統,如決定由DCS廠商提供的GPS時鐘實現時間同步(目前通常做法),則在DCS合同談判前,就應進行間的配合,確定時鐘信號接口的要求。(GPS時鐘一般可配置不同數量、型式的輸出模塊,如事先無法確定有關要求,則相應合同條款應留有可調整的余地。)
(2)各系統是否共用一套GPS時鐘裝置,應根據系統時鐘接口配合的難易程度、系統所在地理位置等綜合考慮。各如對GPS時鐘信號接口型式或精度要求相差較大時,可各自配置GPS時鐘,這樣一可減少間的相互牽制,二可使各系統時鐘同步方案更易實現。另外,當系統之間相距較遠(例如化水處理車間、脫硫車間遠離集控樓)時,為減少時鐘信號長距離傳送時所受的電磁干擾,也可就地單設GPS時鐘。分設GPS時鐘也有利于減小時鐘故障所造成的影響。
(3)IRIG-B碼可靠性高、接口規范,如時鐘同步接口可選時,可優先采用。但要注意的是,IRIG-B只是B類編碼的總稱,具體按編碼是否調制、有無CF和SBS等又分成多種(如IRIG-B000等),故時鐘接收側應配置相應的解碼卡,否則無法達到準確的時鐘同步。
(4)1PPS/1PPM脈沖并不傳送TOD信息,但其同步精度較高,故常用于SOE模件的時鐘同步。RS-232時間輸出雖然使用得較多,但因無標準格式,設計中應特別注意確認時鐘信號授、受雙方時鐘報文格式能否達成一致。
(5)火電廠內的控制和信息系統雖已互連,但因各系統的時鐘同步協議可能不盡相同,故仍需分別接入GPS時鐘信號。即使是通過網橋相連的機組DCS和公用DCS,如果時鐘同步信號在網絡中有較大的時延,也應考慮分別各自與GPS時鐘同步。