GPS时钟同步在ABB DCS系统的应用
一、简介
通常情况下,如果INFI环上存在DSOE的话,系统默认SEM为整个系统的时钟MASTER。
并且按照是否存在GPS又可分两种情况:
一种是没有GPS,此时TKM时钟模件周期性地向扩展总线上发送时钟信号,这个时钟信号来自其内部的晶振片,并且它的精度为11,SEM主模件再周期性地从扩展总线上读取时钟信号并且发送到INFI环上。这种方式缺陷为,经过较长时间的运行后,整个系统的时钟和实际时钟会存在一个偏差,这个偏差的大小取决于TKM子摸件上的晶振片,并且这个偏差理论上就存在。
另外一种情况是存在GPS,此时TKM始终模件通过TST端子板周期性地从GPS读取时钟信号后再发送到扩展总线上,这个时钟信号为GPS接受的卫星时钟信号,他的精度为13,SEM主模件再从扩展总线上周期性读取时钟信号后发送到INFI环上。这个方式的时间效果也不太理想,具体表现为TKM时钟模件不能稳定地从GPS读取时钟信号,从而导致INFI环上的时钟精度经常在11和13之间来回变化,并不能导致INFI环上的时钟结构发生跳变从而导致系统时钟混乱。具体原因可能是TKM采取的IRIG-B接口有关,这种接口对GPS接受仪的IRIG-B口的输出信号要求比较高,北京中新创科有限公司的GPS时间服务器能解决这个问题。
二、时间同步网络技术
目前有多种时间同步技术,每一种技术都各有特点,不同技术的时间同步精度也存在较大的差异,如表2所示:
表2:各种常用的时间同步技术
时间同步技术 准确度 覆盖范围
短波授时 1~10毫秒 全球
长波授时 1毫秒 区域
GPS 5~500纳秒 全球
电话拨号授时 100毫秒 全球
互联网授时(NTP) 1~50毫秒 全球
SDH传输网授时 100纳秒 长途
2 长短波授时时间同步技术
利用无线电信号授时已经具有80多年的历史,国际上长波授时主要使用罗兰-C系统,国内发射台设在沿海地区,主要用于**和导航,尚不民用。
4 电话拨号时间同步技术
电话拨号授时(ACTS)使用的设备相对简单,只需电话线、模拟调制解调器、PC及客户端软件即可。目前这种计算机主要用于校准家庭个人计算机时间,同时不具备实时性。
6 GPS时间同步技术
GPS时间同步技术是当前较成熟并在国际上广泛采用的时间同步技术。目前国际上除了美国的GPS还有前苏联的GLANASS系统和我国的“北斗”系统。GLANASS系统由于经济原因,健康星的数量有限,稳定性和可靠性无法保障。“北斗”系统尚未民用,而且无法做到实时覆盖。目前GPS属于比较成熟可靠的系统。
8 互联网时间同步技术
使用互联网同步计算机的时间是十分方便的,目前这种方式在局域网内得到广泛的应用。微软公司已将网络时间协议(NTP)嵌入到WindowsXP系统中,只要计算机能联网,就能进行局域网或广域网内的计算机时间校准。标准的NTP协议采用的是RFC1350标准,简化的网络时间协议(SNTP)采用的是RFC1769标准。NTP协议包含一个64bit的协调世界时(UTC)时间戳,时间分辨率时200ps,并可以提供1~50ms的时间精度(依赖网络负载)。但实验表明这种技术在洲际间的校准精度只能达到几百毫秒甚至只能达到秒的量级。所以,在庞大的网络中应设立**和二级时间服务器来解决精度的问题。
另外,还有两个相对简单的、低精度的互联网时间协议:Time协议(RFC868)和Daytime协议(RFC867),可以提供1s校准精度的广域网时间同步。
![](/Content/images/news/yzcode.jpg)