石油化工GPS時鐘同步設置技術探討

劉新光

（大慶石化公司信息技術中心，黑龍江大慶163714）

石油化工GPS時鐘同步設置技術探討

劉新光

（大慶石化公司信息技術中心，黑龍江大慶163714）

PN-10時鐘同步控制系統(tǒng)，在國內的許多中型石化企業(yè)得到廣泛的應用。文中通過在煤化工企業(yè)各裝置中設定與完善時鐘同步功能的實例，分析了PN-10控制系統(tǒng)中時鐘同步的實現(xiàn)方法和注意事項。

時鐘同步；控制系統(tǒng)；時鐘校訂；設置

某煤化工企業(yè)GPS時鐘同步組態(tài)檢查及設置涉及到多套控制系統(tǒng)，包括美國霍尼韋爾公司PKS控制系統(tǒng),康吉森公司的TRICON系統(tǒng)，西門子公司的STEP7系統(tǒng)，時鐘源采用上海嶺通PN-10作為主設備，在發(fā)生聯(lián)鎖動作以及動設備報警時實現(xiàn)關鍵信息的同步化?？刂葡到y(tǒng)GPS功能恢復需要購買外部GPS時鐘源接收天線，并進行更換，對PKS系統(tǒng)時鐘組態(tài)設置[1]。

1 各系統(tǒng)單獨和GPS時鐘源連接

假設GPS時鐘源IP為:192.168.1.1，以服務器A作為接受時鐘的客戶端，IP地址10.1.1.13，在服務器A中按照C:ProngramFilesHoneywell ExperionPKSUtilitiesNTPSetup的路徑打開NNTPSeup.exe執(zhí)行件，見圖1。

圖1 執(zhí)行文件界面

在First ntp server中寫入GPS時鐘源的IP地址192.168.1.1，見圖2。

圖2 時鐘源的輸入地址

完成后保存退出，而對于PKS其他操作站統(tǒng)一以服務器A作為時鐘源，設置與服務器A設置方法相同，只是時鐘源的IP地址填寫服務器A的IP地址，見圖3。

圖3 時鐘源的IP地址

完成這些設置以后需要重新啟動控制器，但是如果現(xiàn)場條件不允許可以等到停車或者檢修的時候再進行重啟［2］。

2 其他系統(tǒng)以PKS系統(tǒng)作為時鐘源

PKS系統(tǒng)以外部時鐘GPS作為時鐘源，而其他系統(tǒng)以PKS系統(tǒng)為時鐘源，這時候需要PKS系統(tǒng)給其他系統(tǒng)1個信號，以每天的00:00:00給其他系統(tǒng)1個信號為例，其他系統(tǒng)根據(jù)這個信號統(tǒng)一修改自己的時鐘，將最終信號送給1個DO點，以硬接線的方式實現(xiàn)信號傳遞給其他系統(tǒng)。PKS系統(tǒng)的實現(xiàn)方法見圖4。

圖4 PKS系統(tǒng)的實現(xiàn)方法界面

3 TRICON系統(tǒng)以PKS系統(tǒng)作為時鐘源來矯正內部時鐘

TRICON系統(tǒng)利用每天00:00:00時刻PKS系統(tǒng)發(fā)給TRICON系統(tǒng)的DO信號作為啟動源，在每天00:00:00的時刻自動調整本系統(tǒng)CPU的內部時鐘。

（1）首先在TRICON系統(tǒng)建立1個DI點用來接收，PKS系統(tǒng)每天定時發(fā)送的DI信號，位號根據(jù)用戶自定義［3］。

（2）在TRICON系統(tǒng)導入時鐘同步函數(shù)類庫SYN01.LSP和 SYN01.LT2，目 的 就 是 在TRICON系統(tǒng)引入3個和時鐘同步相關的重要模塊（TR_CALENDAR、SYN_TIME、TIMESET）。

這3個模塊都包含于SYN01類庫中。具體操作方法:首先進入相關操作界面，逐漸進入菜單Project―〉Library―〉Manage，就進入操作畫面，見圖5。

圖5 操作界面

圖6 時間同步類庫界面

點擊Add按鈕進入相應的界面，然后再點擊按鈕尋找SYN01類庫，最終進入時間同步類庫畫面，見圖6。

點擊OK，SYN01類庫里的模塊就全部導入到項目中。

（3）在TRICON系統(tǒng)的編輯環(huán)境里對時鐘同步程序進行組態(tài)設置。首先對3個模塊進行說明: TR_CALENDAR:利用這個模塊可以讀取到當前控制器里的所有事件有關的參數(shù):

當前年-CURRENT_YEAR、

當前月-CURRENT-MONTH、

當前日-CURRENT_DAY、

當前小時-CURRENT_HOUR、

當前分-CURRENT_MINUTE、

當前秒-CURRENT_SECOND、

當前毫秒-CURRENT_MILLISECOND。

SYN_TIME:時間轉換模塊，把當前輸入的參數(shù)（YEAR、MONTH、DAY、HOURS、MINUTES、SECONDS）全部轉換成自1970年1月1日開始到所設置時間這一時間段的所有毫秒數(shù)總和，這個毫秒數(shù)總和是整型數(shù)據(jù)，用于最終設置到控制器里的參數(shù)［4，5］。

TIMESET:用于最終設置控制器的內部時鐘，C1輸入端用于使能該模塊（C1端從0變成1信號1次，TIMESET工作1次），GMT輸入端是用于接收自1970年1月1日開始到所設置時間這一時間段的所有毫秒數(shù)總和，MS輸入端用于接收當前設置的毫秒數(shù)（默認設置成0）。

（4）在上位機INTOUCH畫面的時鐘和TRICON控制器時鐘以及WINDOW系統(tǒng)時鐘三者進行同步。首先進入INTOUCH項目程序的編輯環(huán)境WindowMaker，在腳本信息欄選擇應用程序，單后鼠標右鍵選擇應用程序，然后選擇打開，在條件類型中選擇運行期間，編輯腳本見圖7。

圖7 編輯腳本界面

其中ESDHOUR參數(shù)是指從下位機TRICON組態(tài)程序Trstation1131讀取的當前TRICON控制器的當前小時；ESDMINUTE參數(shù)是指從下位機TRICON組態(tài)程序Trstation1131讀取的當前TRICON控制器的當前分；ESDSECOND參數(shù)是指從下位機TRICON組態(tài)程序Trstation1131讀取的當前TRICON控制器的當前秒；ESDYEAR參數(shù)是指從下位機 TRICON組態(tài)程序Trstation1131讀取的當前TRICON控制器的當前年；ESDMONTH參數(shù)是指從下位機TRICON組態(tài)程序Trstation1131讀取的當前TRICON控制器的當前月；ESDDAY參數(shù)是指從下位機TRICON組態(tài)程序Trstation1131讀取的當前TRICON控制器的當前日。

掃描時間建議為1 000 ms；StartApp函數(shù)功能是INTOUCH環(huán)境里啟動WINDOW系統(tǒng)應用程序；CMD命令是WINDOW系統(tǒng)自帶DOS操作命令，它除了可以設置時鐘以外還可以實現(xiàn)很多復雜的系統(tǒng)功能，至此完成了DCS系統(tǒng)與TRICON系統(tǒng)以及INTOUCH畫面時鐘的同步功能。

4 結束語

時鐘同步技術作為生產過程控制的重要環(huán)節(jié)，可以實現(xiàn)所有動設備的實時報警信息以及操作信息的同步與共享，不但便于維護人員對歷史設備故障信息的分析與總結，而且為預防相關設備參數(shù)極限打下基礎。在傳統(tǒng)時鐘同步的完善與更新上，夯實相關技術環(huán)節(jié)，繼而推出流行的SNTP新型時鐘同步理念，為石化企業(yè)信息多樣化共享提供了技術參考。

［1］趙本煊，劉錦華.IE EE1588高精度同步算法的研究與實現(xiàn)［J］.電光與控制，2006，13（5）:90-91.

［2］劉明哲，徐凱冬，畢宇航.確定性實時通信以太網研究［J］.儀器儀表學報，2005（8）:50.

［3］肖進麗，潘正風，黃聲亨.GPS/INS組合導航系統(tǒng)時間同步方法研究［J］.測繪通報，2007（4）:48-51.

［4］袁振華，董秀平，劉朝英.基于IE EE1588的時鐘同步技術及其應用［J］.計算機測量與控制，2006（12）:27-29.

［5］王龍水，李勇.光傳輸網的抖動和漂移［M］.北京:北京郵電大學出版社，2002:17-21.

Technical discussion on setting of GPS clock synchronization in petrochemical industry

Liu Xinguang
（IT Center of Daqing Petrochemical Company，Daqing 163714，China）

The PN-10 clock synchronization system has been widely used in many large and medium-sized petrochemical enterprises in China.Based on the examples of setting and perfecting clock synchronization function in various plants of coal chemical enterprises，this paper analyzed the implementation method and matters needing attention for clock synchronization in the PN-10 control system

clock synchronization；control system；clock revision；setting

TP273

B

1671-4962（2017）02-0059-03

2017-04-07

劉新光，男，工程師，1996年畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學計算機技術及應用專業(yè)，現(xiàn)從事石油化工生產裝置過程控制的研究和應用工作。