Андреас

мыс (Кипр) Andreas, Cape

surnam. Andreas Huyssen

Geography: San Andreas Fault (see http://encyclopedia.thefreedictionary.com/San+Andreas+Fault)

мыс (Кипр) Apostolos Andreas, Cape

Неопределённый артикль ein, eine исторически развился из неопределённого местоимения, которое, в свою очередь, восходит к числительному „один“. Он стоит перед существительным в единственном числе, которое обозначает один из нескольких имеющихся предметов, и этот предмет в данной ситуации невозможно однозначно определить (идентифицировать). Неопределённый артикль употребляется:

1. Если существительное упоминается впервые и о нём отсутствует всякая информация:

Dort steht eine Frau. Ich kenne sie nicht. - Там стоит (какая-то) женщина. Я не знаю её.

Ein Mann betrat das Zimmer. Ich sah ihn zum ersten Mal. - (Какой-то) мужчина вошёл в комнату. Я впервые видел его.

2. Если говорящий имеет в виду один из множества одинаковых предметов, всё равно какой (= irgendein(e):

3. Если говорящий (пока (что)) отказывается идентифицировать предмет или (ещё) сам не может идентифицировать его:

4. Если говорящий для себя определил или может определить предмет, но (пока) не хочет, считает ненужным или неуместным определять его для собеседника. В этом случае замена артикля на irgendein(e) невозможна, а замена на dieser/jener, jeder, mein исключена:

5. Если говорящий не знает, имеется ли вообще в данной коммуникативной ситуации предмет, который ему нужен. Артикль можно заменить на irgendein(e):

Если речь идёт о нескольких предметах из множества одинаковых, то употребляется нулевой артикль. Его можно заменить на  einige, mehrere, etliche:

6. Если существительное, обозначающее в определённой ситуации единственный в своём роде предмет, в данной ситуации таковым не является или употребляется в качестве имени нарицательного (ср. 1.1.3(1), п. 3, с. 6):

7. Если невозможно однозначно идентифицировать предмет исходя из его отношения к другому предмету:

Auf dem Boden lag eine Seite eines Buches. - На полу лежал (какой-то) лист (какой-то) книги (так как в книге много листов).

Но: Auf dem Boden lag der Schutzumschlag eines Buches. - На полу лежала обложка книги (так как обложка, как правило, одна).

8. Если в коммуникативной или иной ситуации один предмет или событие по отношению к другому предмету или событию нельзя идентифицировать по времени и месту:

Kannst du dir einen Morgen in einem abgelegenen Dorf vorstellen? - Можешь представить себе (какое-то) утро в (какой-то) отдалённой деревне?

Но: Der Unfall ereignete sich am Sonntagabend in der Stadtmitte/im Stadtzentrum. - Авария произошла в воскресенье вечером в центре города (конкретного города).

9. Если определение, выраженное порядковым числительным (см. 1.1.3(1), п. 21, Примечание, п. 1, с. 12), инфинитивной группой или определительным придаточным предложением однозначно не идентифицирует предмет:

Peter hat beim Sportfest einen zweiten Platz belegt. - Петер на спортивном празднике занял 2-е место (вторых мест было несколько).

Но: Peter hat beim 100-Meter-Lauf den zweiten Platz belegt. - Петер занял второе место в беге на 100 метров.

10. В конструкциях с so ein, ein solcher, solch ein:

Er hat auch so ein / ein solches/solch ein Buch. - И у него есть такая же книга.

11. В восклицаниях без сказуемого, как правило, в конструкциях с so ein, was für ein:

12. В похожих восклицаниях, когда в предложении есть сказуемое:

13. Перед существительным в единственном числе, обозначающим класс предметов, в который включается какой-либо отдельный предмет или целый тип предметов:

• если в генерализирующем высказывании (ср. п. 37, с. 17) что-либо классифицируется:

• если какой-либо реальный предмет включается в какой-либо класс предметов (можно поставить вопрос: „Was ist das?“):

Но: Das ist das Badezimmer. - Это ванная комната (например, моя …).

Также, как правило, в вопросе „Was ist ein (eine)…?“:

В ответе на этот вопрос также предпочитается неопределённый артикль:

• если названия лиц используются для квалификации:

В частности неопределённый артикль стоит перед названиями лиц:

- если они имеют при себе характеризующее определение:

- если название профессии употребляется в переносном значении:

- если они (названия лиц) содержат в своём лексическом значении характеризующий или оценивающий компонент:

14. В сравнениях с wie и für:

Sie benimmt sich wie eine Xanthippe. - Она ведёт себя, как Ксантиппа/ сварливая жена (разг. – жена Сократа).

15. После haben иметь (ср. 1.1.3(3), п. 21, с. 36 – 37), brauchen нуждаться (ср. п. 22, с. 37), es gibt имеется перед существительным, о котором отсутствует информация:

16. После bekommen получать, sich wünschen желать себе, suchen in искать в, если    невозможно однозначно идентифицировать существительное:

17. Если прилагательное не имеет чёткого идентифицирующего лексического значения. Неопределённый артикль употребляется чаще перед следующими прилагательными:

änlich подобный, beliebig любой, bestimmt (= gewiss) определённый, некоторый, genügend достаточный, ander другой, иной, weiter дальнейший:

18. Если существительное имеет определение, благодаря которому оно рассматривается как представитель каково-либо класса (категории); если нет определения, то употребляется определённый или нулевой артикль:

– Das Leben ist angenehm. – Жизнь приятна.

– Ein Besucher fragte nach dem Zimmer der Schulleitung. – Посетитель спросил, где находится кабинет директора.

– Er ist gewohnt, Verantwortung zu tragen. – Он привык нести ответственность.

19. При обобщении перед существительным в единственном числе, когда оно обозначает один предмет из множества одинаковых предметов и характеризует всё это множество:

• в случае экземплярной генерализации (см. 1.1.3(1), п. 36, с. 17):

• если выражается обобщенное значение в случае типизирующей/эффективно-дистрибутивной генерализации, то возможен определённый артикль:

20. Если существительное выражает обобщенное значение, чаще всего стереотипное, по поводу неправильного поведения:

21. Перед названием группы людей, представителя какого-нибудь народа, животных, предметов, о которых выражается обобщенное (стереотипное и часто неверное) мнение:

22. Перед именами собственными писателей, художников, музыкантов и т.д., обозначающими их произведения, если нет однозначной идентификации:

Sie liest den Ovid. - Он читал (римского поэта) Овидия.

23. Перед именами собственными, которые употребляются в переносном смысле как имена нарицательные и обозначают категорию, разряд, вид и т.д.:

Также перед именами, которые обозначают марку (в том числе и торговую) (ср. 1.1.3(1), п. 29, с. 15), если отсутствует однозначная идентификация:

24. Перед именами собственными, если говорящий показывает свою неосведомлённость:

25. Если название профессии употребляется в переносном значении в классифицирующих предложениях (ср. 1.1.3(3), п. 2, с. 28):

26. В конструкции haben + существительное в аккузативе (Breite ширина, Fläche площадь, Gewicht вес, Größe величина, Höhe высота, Tiefe глубина, Umfang объём, Preis цена, Wert стоимость )  + von + количественное числительное + единица измерения:

а) Если в такой конструкции перед существительным имеется дополнение в виде прилагательного, обозначающего высокую степень качества, употребляется определённый артикль:

б) Если величина даётся не в цифрах, то употребляется определённый артикль:

в) С другими глаголами возможен и определённый артикль:

27. Если после существительного стоит придаточное определительное предложение, то неопределённый артикль придает слову значение неопределённости (его можно заменить на so ein, ein solcher, ein derartiger такой, такого рода):

Определённый артикль конкретизирует существительное:

28. В ряде сочетаний функционального глагола с существительным (Funktionsverbgefüge = FVG) (см. 2.11.8). При этом существительное, входящее в это сочетание, может:

• стоять в аккузативе или дативе без определения (см. 2.11.8, с. 205 - 209):

j-m einen Vorwurf machen - сделать кому-либо упрёк, упрекать

• стоять в аккузативе с определением, при этом этим определением может быть:

- предложное дополнение (см. 2.11.8, с. 205 - 209):

eine Vorliebe für etwas haben - иметь пристрастие к кому-либо, чему-либо

- прилагательное, однозначно не идентифицирующее существительное:

- придаточное определительное предложение, которое не идентифицирует однозначно существительное:

Многие существительные в сочетаниях с функциональными глаголами (FVG) могут:

* употребляться с определённым, неопределённым или нулевым артиклем. При этом необходимо запоминать, в каком случае употребляется тот или иной артикль;

* в некоторых случаях иметь варианты: неопределённый или нулевой артикль:

Необходимо помнить, что чаще всего в сочетаниях (FVG) неопределённый артикль перед существительным не может быть заменён каким-либо словом.

29. В некоторых фразеологических выражениях:

• перед существительным, которое как единственный предмет из всей группы предметов характеризует всю эту группу (экземплярная генерализация):

einen Bock schießen - оплошать, дать маху (разг.)

• часто при сравнении с wie:

• перед существительным, которое обозначает (любой) отдельный предмет, который нельзя однозначно идентифицировать:

1. В редких случаях во фразеологизмах может употребляться неопределённый и определённый артикль:

in eine /(реже) die Sackgasse geraten - попасть/зайти в тупик

2. Фразеологизмы – это сочетания слов, которые уже существуют в языке и используются как готовый материал. Это касается и употребления артикля. Артикль во фразеологизмах твёрдо лексикализирован. В подобных нефразеологических конструкциях может употребляться другой артикль или вообще отсутствовать, поэтому артикль должен запоминаться вместе с фразеологизмом.

30. В некоторых пословицах и поговорках:

• в случаях экземплярной генерализации:

Einen alten Baum verpflanzt man nicht. - Старое дерево нельзя пересаживать. (Эта пословица поучает, что старого человека не следует вырывать из привычной ему обстановки.)

• перед существительным, обозначающим (любой) отдельный предмет, который нельзя однозначно идентифицировать:

Es hat noch kein Spiegel einer Frau gesagt, dass sie hässlich ist. - Ещё ни одно зеркало не сказало женщине, что она некрасива (букв.).

Wer den Teufel zum Freund haben will, der zündet ihm ein Licht an. - Кто хочет взять чёрта/дьявола в друзья, тот зажигает ему свет (букв.).

Косвенная речь – это передача чужой (или собственной) речи в форме союзного или бессоюзного придаточного предложения. При трансформации прямой речи в косвенную образуется сложноподчинённое предложение, в котором главное предложение содержит вводящие слова автора, а придаточное передаёт содержание чужой (или собственной) речи. Нередко перевод прямой речи в косвенную сопровождается изменениями в форме чужой речи: она может сокращаться, формироваться несколько иначе; опускаются слова и выражения, которые показывают отношение говорящего к вышесказанному, а также слова, имеющие экспрессивный характер, междометия, некоторые вводные слова и словосочетания. Опускается обычно и обращение.

Для передачи сказанного могут быть использованы три грамматические возможности:

Indikativ

Er sagte, dass er Dozent ist. - Он сказал, что он доцент.

Konjunktiv I

Er sagte, dass er Dozent sei. - Он сказал, что он (якобы) доцент.

Konjunktiv II

Er sagte, dass er Dozent wäre. - Он сказал, что он (якобы) доцент.

Indikativ

Er wurde gefragt, ob er das Buch gelesen hat. - Его спросили, прочитал ли он книгу.

Konjunktiv I

Er wurde gefragt, ob er das Buch gelesen habe.

Konjunktiv II

Er wurde gefragt, ob er das Buch gelesen hätte.

1. Косвенная речь обычно следует за глаголами:

• говорения:

antworten - отвечать

hinzufügen - добавлять

berichten/melden - сообщать

munkeln - поговаривать

bemerken - замечать

sagen - сказать

betonen - подчёркивать

schreiben - писать

bitten - просить

überzeugen - убеждать

erklären - разъявлять, объявлять

versichern - заверять

erwidern / entgegnen - возражать, отвечать

versprechen - обещать

erzählen - рассказывать

wünschen - желать

drohen - угрожать

• мышления:

annehmen - предполагать, считать

hoffen - надеяться

denken - думать

meinen - полагать

sich erinnern - вспоминать

nachdenken - размышлять

erwarten - ожидать

sich überlegen - обдумывать

glauben - полагать, думать

vermuten - предполагать

• обозначающими вопрос:

fragen - спрашивать

die Frage richten - задавать вопрос

die Frage stellen - задавать вопрос

wissen wollen - хотеть знать

• часто в такой форме:

или:

2. Косвенная речь может вводиться обычными для придаточного дополнительного предложения союзами и иметь характерный для этих предложений порядок слов:

3. Косвенная речь может также присоединяться бессоюзно. Предложение с косвенной речью имеет прямой порядок слов, а конъюнктив является признаком косвенной речи:

4. Вопросительное предложение с вопросительным словом вводится в косвенной речи с помощью того же вопросительного слова, а предложение без вопросительного слова – с помощью союза ob:

5. Побуждение в косвенной речи чаще начинается не с союза, а с модальных глаголов sollen, müssen, nicht dürfen, вежливая просьба – с mögen (см. с. 168):

6. Если в прямой речи стоят формы конъюнктива II, они сохраняются и в косвенной речи:

7. Многие предпочитают конъюнктив II во 2-м лице единственного и множественного числа:

8. В официальных текстах для передачи косвенной речи используется конъюнктив I!

9. В разговорной речи конъюнктив I в косвенной речи почти не употребляется.

Употребителен конъюнктив II особенно в бессоюзных придаточных предложениях.

5. После предлогов entsprechend согласно, в соответствии, gemäß согласно, в соответствии, laut по, согласно, в соответствии, nach по, согласно, в соответствии, zufolge по, согласно, как сообщает, а также после союза wie употребляется индикатив, если косвенная речь начинается с „ dass“ и „ob“ или местоимения, наречия:

11. Если по глаголу, обозначающему речь, мысль и т.д. и союзу в придаточном предложении видно, что высказывание является косвенной речью, то часто используется индикатив:

12. Индикатив используется, если речь идёт об установленных фактах и объективных условиях:

13. Индикатив может указывать на то, что говорящий не подвергает сомнению содержание передаваемого высказывания, а считает его правильным и верным:

14. Конъюнктив II указывает может указывать на то, что говорящий подвергает сомнению правильность высказывания. Так как конъюнктив II может использоваться для замены неупотребительных форм, оттенок сомнения должен подкрепляться контекстом:

15. Вообще конъюнктив I и заменяющие его формы не позволяют определить личное отношение говорящего; говорящий передаёт содержание нейтрально и объективно:

Прямая речь:

„ Mir gefällt es ausgezeichnet hier .“ - „ Мне здесь очень нравится“.

Косвенная речь:

, ihm gefalle es ausgezeichnet dort. -, ему там очень нравится.

Прямая речь:

„Du darfst erst morgen aufstehen."" - „ Тебе можно (разрешается) вставать только завтра“.

Косвенная речь:

, er dürfe erst am folgenden Tag aufstehen. -, что ему можно вставать только на следующий день.

В вопросительных и повелительных предложениях при трансформации прямой речи в косвенную необходимы ещё большие изменения:

Прямая речь:

Косвенная речь:

, ob Tanja auch zur Party gehe. -, идёт ли Таня тоже на вечеринку.

Прямая речь:

Косвенная речь:

, sie sollten Tanja auch Bescheid geben. -,чтобы они сообщили и Тане.

 

синхронизация времени
-
[ ГОСТ Р МЭК 60870-5-103-2005]

Также нормированы допустимые временные задержки для различных видов сигналов, включая дискретные сигналы, оцифрованные мгновенные значения токов и напряжений, сигналы синхронизации времени и т.п.
[Новости Электротехники №4(76) | СТАНДАРТ МЭК 61850]

Широковещательное сообщение, как правило, содержит адрес отправителя и глобальный адрес получателя. Примером широковещательного сообщения служит синхронизация времени.
[ ГОСТ Р 54325-2011 (IEC/TS 61850-2:2003)]

Устройства последних поколений дают возможность синхронизации времени с точностью до микросекунд с помощью GPS.

С помощью этого интерфейса сигнал синхронизации времени (от радиоприемника DCF77 сигнал точного времени из Braunschweig, либо от радиоприемника iRiG-B сигнал точного времени  глобальной спутниковой системы GPS) может быть передан в терминал для точной синхронизации времени.
[Герхард Циглер. ЦИФРОВАЯ ДИСТАНЦИОННАЯ ЗАЩИТА. ПРИНЦИПЫ И ПРИМЕНЕНИЕ
Перевод с английского ]

В  том  случае  если  принятое  сообщение  искажено ( повреждено)  в  результате неисправности  канала  связи  или  в  результате  потери  синхронизации  времени, пользователь имеет возможность...

2.13 Синхронизация часов реального времени сигналом по оптовходу 
В современных системах релейной защиты зачастую требуется синхронизированная работа часов всех реле в системе для восстановления хронологии работы разных реле.
Это может быть выполнено с использованием сигналов синхронизации времени   по интерфейсу IRIG-B, если  реле  оснащено  таким  входом  или  сигналом  от  системы OP
[Дистанционная защита линии MiCOM P443/ ПРИНЦИП  РАБОТЫ]

---

СИНХРОНИЗАЦИЯ ВРЕМЕНИ СОГЛАСНО СТАНДАРТУ IEEE 1588

Автор: Андреас Дреер (Hirschmann Automation and Control)

Вопрос синхронизации устройств по времени важен для многих распределенных систем промышленной автоматизации. При использовании протокола Precision Time Protocol (PTP), описанного стандартом IEEE 1588, становится возможным выполнение синхронизации внутренних часов устройств, объединенных по сети Ethernet, с погрешностями, не превышающими 1 микросекунду. При этом к вычислительной способности устройств и пропускной способности сети предъявляются относительно низкие требования. В 2008 году была утверждена вторая редакция стандарта (IEEE 1588-2008 – PTP версия 2) с рядом внесенных усовершенствований по сравнению с первой его редакцией.

ЗАЧЕМ НЕОБХОДИМА СИНХРОНИЗАЦИЯ УСТРОЙСТВ ПО ВРЕМЕНИ?

Во многих системах должен производиться отсчет времени. О неявной системе отсчета времени можно говорить тогда, когда в системе отсутствуют часы и ход времени определяется процессами, протекающими в аппаратном и программном обеспечении. Этого оказывается достаточно во многих случаях. Неявная система отсчета времени реализуется, к примеру, передачей сигналов, инициирующих начало отсчета времени и затем выполнение определенных действий, от одних устройств другим.

Система отсчета времени считается явной, если показания времени в ней определяются часами. Указанное необходимо для сложных систем. Таким образом, осуществляется разделение процедур передачи данных о времени и данных о процессе.

Два эффекта должны быть учтены при настройке или синхронизации часов в отдельных устройствах. Первое – показания часов в отдельных устройствах изначально отличаются друг от друга (смещение показаний времени друг относительно друга). Второе – реальные часы не производят отсчет времени с одинаковой скоростью. Таким образом, требуется проводить постоянную корректировку хода самых неточных часов.

ПРЕДЫДУЩИЕ РЕШЕНИЯ

Существуют различные способы синхронизации часов в составе отдельных устройств, объединенных в одну информационную сеть. Наиболее известные способы – это использование протокола NTP (Network Time Protocol), а также более простого протокола, который образован от него – протокола SNTP (Simple Network Time Protocol). Данные методы широко распространены для использования в локальных сетях и сети Интернет и позволяют обеспечивать синхронизацию времени с погрешностями в диапазоне миллисекунд. Другой вариант – использование радиосигналов с GPS спутников. Однако при использовании данного способа требуется наличие достаточно дорогих GPS-приемников для каждого из устройств, а также GPS-антенн. Данный способ теоретически может обеспечить высокую точность синхронизации времени, однако материальные затраты и трудозатраты обычно препятствуют реализации такого метода синхронизации.

Другим решением является передача высокоточного временного импульса (например, одного импульса в секунду) каждому отдельному устройству по выделенной линии. Реализация данного метода влечет за собой необходимость создания выделенной линии связи к каждому устройству.

Последним методом, который может быть использован, является протокол PTP (Precision Time Protocol), описанный стандартом IEEE 1588. Протокол был разработан со следующими целями:

• Обеспечение синхронизация времени с погрешностью, не превышающей 1 микросекунды.
• Предъявление минимальных требований к производительности процессоров устройств и к пропускной способности линии связи, что позволило бы обеспечить реализацию протокола в простых и дешевых устройствах.
  • Предъявление невысоких требований к обслуживающему персоналу.
  • Возможность использования в сетях Ethernet, а также в других сетях.
  • Спецификация его как международного стандарта.

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОТОКОЛА PTP

Протокол PTP может быть применен в различного рода системах. В системах автоматизации, протокол PTP востребован везде, где требуется точная синхронизация устройств по времени. Протокол позволяет синхронизировать устройства в робототехнике или печатной промышленности, в системах осуществляющих обработку бумаги и упаковку продукции и других областях.

В общем и целом в любых системах, где осуществляется измерение тех или иных величин и их сравнение с величинами, измеренными другими устройствами, использование протокола PTP является популярным решением. Системы управления турбинами используют протокол PTP для обеспечения более эффективной работы станций. События, происходящие в различных частях распределенных в пространстве систем, определяются метками точного времени и затем для целей архивирования и анализа осуществляется их передача на центры управления. Геоученые используют протокол PTP для синхронизации установок мониторинга сейсмической активности, удаленных друг от друга на значительные расстояния, что предоставляет возможность более точным образом определять эпицентры землетрясений. В области телекоммуникаций рассматривают возможность использования протокола PTP для целей синхронизации сетей и базовых станций. Также синхронизация времени согласно стандарту IEEE 1588 представляет интерес для разработчиков систем обеспечения жизнедеятельности, систем передачи аудио и видео потоков и может быть использована в военной промышленности.

В электроэнергетике протокол PTPv2 (протокол PTP версии 2) определен для синхронизации интеллектуальных электронных устройств (IED) по времени. Например, при реализации шины процесса, с передачей мгновенных значений тока и напряжения согласно стандарту МЭК 61850-9-2, требуется точная синхронизация полевых устройств по времени. Для реализации систем защиты и автоматики с использованием сети Ethernet погрешность синхронизации данных различных устройств по времени должна лежать в микросекундном диапазоне.

Также для реализации функций синхронизированного распределенного векторного измерения электрических величин согласно стандарту IEEE C37.118, учета, оценки качества электрической энергии или анализа аварийных событий необходимо наличие устройств, синхронизированных по времени с максимальной точностью, для чего может быть использован протокол PTP.

Вторая редакция стандарта МЭК 61850 определяет использование в системах синхронизации времени протокола PTP. Детализация профиля протокола PTP для использования на объектах электроэнергетики (IEEE Standard Profile for Use of IEEE 1588 Precision Time Protocol in Power System Applications) в настоящее время осуществляется рабочей группой комитета по релейной защите и автоматике организации (PSRC) IEEE.

ПРОТОКОЛ PTP ВЕРСИИ 2

В 2005 году была начата работа по изменению стандарта IEEE1588-2002 с целью расширения возможных областей его применения (телекоммуникации, беспроводная связь и в др.). Результатом работы стало новое издание IEEE1588-2008, которое доступно с марта 2008 со следующими новыми особенностями:

• Усовершенствованные алгоритмы для обеспечения погрешностей в наносекундном диапазоне.
• Повышенное быстродействие синхронизации времени (возможна более частая передача сообщений синхронизации Sync).
• Поддержка новых типов сообщений.
• Ввод однорежимного принципа работы (не требуется передачи сообщений типа FollowUp).
• Ввод поддержки функции т.н. прозрачных часов для предотвращения накопления погрешностей измерения при каскадной схеме соединения коммутаторов.
• Ввод профилей, определяющих настройки для новых областей применения.
• Возможность назначения на такие транспортные механизмы как DeviceNet, PROFInet и IEEE802.3/Ethernet (прямое назначение).
• Ввод структуры TLV (тип, длина, значение) для расширения возможных областей применения стандарта и удовлетворения будущих потребностей.
• Ввод дополнительных опциональных расширений стандарта.

ПРИНЦИП ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ПРОТОКОЛА PTP

В системах, где используется протокол PTP, различают два вида часов: ведущие часы и ведомые часы. Ведущие часы, в идеале, контролируются либо радиочасами, либо GPS-приемниками и осуществляют синхронизацию ведомых часов. Часы в конечном устройстве, неважно ведущие ли они или ведомые, считаются обычными часами; часы в составе устройств сети, выполняющих функцию передачи и маршрутизации данных (например, в Ethernet-коммутаторах), считаются граничными часами.

Процедура синхронизации согласно протоколу PTP подразделяется на два этапа. На первом этапе осуществляется коррекция разницы показаний времени между ведущими и ведомыми часами – то есть осуществляется так называемая коррекция смещения показаний времени. Для этого ведущее устройство осуществляет передачу сообщения для целей синхронизации времени Sync ведомому устройству (сообщение типа Sync). Сообщение содержит в себе текущее показание времени ведущих часов и его передача осуществляется периодически через фиксированные интервалы времени. Однако поскольку считывание показаний ведущих часов, обработка данных и передача через контроллер Ethernet занимает некоторое время, информация в передаваемом сообщении к моменту его приема оказывается неактуальной.   Одновременно с этим осуществляется как можно более точная фиксация момента времени, в который сообщение Sync уходит от отправителя, в составе которого находятся ведущие часы (TM1). Затем ведущее устройство осуществляет передачу зафиксированного момента времени передачи сообщения Sync ведомым устройствам (сообщение FollowUp). Те также как можно точнее осуществляют измерение момента времени приема первого сообщения (TS1) и вычисляют величину, на которую необходимо выполнить коррекцию разницы в показаниях времени между собою и ведущим устройством соответственно (O) (см. рис. 1 и рис. 2). Затем непосредственно осуществляется коррекция показаний часов в составе ведомых устройств на величину смещения. Если задержки в передачи сообщений по сети не было, то можно утверждать, что устройства синхронизированы по времени.

На втором этапе процедуры синхронизации устройств по времени осуществляется определение задержки в передаче упомянутых выше сообщений по сети между устройствами. Указанное выполняется  при использовании сообщений специального типа. Ведомое устройство отправляет так называемое сообщение Delay Request (Запрос задержки в передаче сообщения по сети) ведущему устройству и осуществляет фиксацию момента передачи данного сообщения. Ведущее устройство фиксирует момент приема данного сообщения и отправляет зафиксированное значение в сообщении Delay Response (Ответное сообщение с указанием момента приема сообщения). Исходя из зафиксированных времен передачи сообщения Delay Request ведомым устройством и приема сообщения Delay Response ведущим устройством производится оценка задержки в передачи сообщения между ними по сети. Затем производится соответствующая коррекция показаний часов в ведомом устройстве. Однако все упомянутое выше справедливо, если характерна симметричная задержка в передаче сообщения в обоих направлениях между устройствами (то есть характерны одинаковые значения в задержке передачи сообщений в обоих направлениях).

Задержка в передачи сообщения в обоих направлениях будет идентичной в том случае, если устройства соединены между собой по одной линии связи и только. Если в сети между устройствами имеются коммутаторы или маршрутизаторы, то симметричной задержка в передачи сообщения между устройствами не будет, поскольку коммутаторы в сети осуществляют сохранение тех пакетов данных, которые проходят через них, и реализуется определенная очередность их передачи. Эта особенность может, в некоторых случаях, значительным образом влиять на величину задержки в передаче сообщений (возможны значительные отличия во временах передачи данных). При низкой информационной загрузке сети этот эффект оказывает малое влияние, однако при высокой информационной загрузке, указанное может значительным образом повлиять на точность синхронизации времени. Для исключения больших погрешностей был предложен специальный метод и введено понятие граничных часов, которые реализуются в составе коммутаторов сети. Данные граничные часы синхронизируются по времени с часами ведущего устройства. Далее коммутатор по каждому порту является ведущим устройством для всех ведомых устройств, подключенных к его портам, в которых осуществляется соответствующая синхронизация часов. Таким образом, синхронизация всегда осуществляется по схеме точка-точка и характерна практически одинаковая задержка в передаче сообщения в прямом и обратном направлении, а также практическая неизменность этой задержки по величине от одной передачи сообщения к другой.

Хотя принцип, основанный на использовании граничных часов показал свою практическую эффективность, другой механизм был определен во второй  версии протокола PTPv2 – механизм использования т. н. прозрачных часов. Данный механизм  предотвращает накопление погрешности, обусловленной изменением величины задержек в передаче сообщений синхронизации коммутаторами и предотвращает снижение точности синхронизации в случае наличия сети с большим числом каскадно-соединенных коммутаторов. При использовании такого механизма передача сообщений синхронизации осуществляется от ведущего устройства ведомому, как и передача любого другого сообщения в сети. Однако когда сообщение синхронизации проходит через коммутатор фиксируется задержка его передачи коммутатором. Задержка фиксируется в специальном поле коррекции в составе первого сообщения синхронизации Sync или в составе последующего сообщения FollowUp (см. рис. 2). При передаче сообщений Delay Request и Delay Response также осуществляется фиксация времени задержки их в коммутаторе. Таким образом, реализация поддержки т. н. прозрачных часов в составе коммутаторов позволяет компенсировать задержки, возникающие непосредственно в них.

РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОТОКОЛА PTP

Если необходимо использование протокола PTP в системе, должен быть реализован стек протокола PTP. Это может быть сделано при предъявлении минимальных требований к производительности процессоров устройств и к пропускной способности сети. Это очень важно для реализации стека протокола в простых и дешевых устройствах. Протокол PTP может быть без труда реализован даже в системах, построенных на дешевых контроллерах (32 бита).

Единственное требование, которое необходимо удовлетворить для обеспечения высокой точности синхронизации, – как можно более точное измерение устройствами момента времени, в который осуществляется передача сообщения, и момента времени, когда осуществляется прием сообщения. Измерение должно производится максимально близко к аппаратной части (например, непосредственно в драйвере) и с максимально возможной точностью. В реализациях исключительно на программном уровне архитектура и производительность системы непосредственно ограничивают максимально допустимую точность.

При использовании дополнительной поддержки аппаратного обеспечения для присвоения меток времени, точность может быть значительным образом повышена и может быть обеспечена ее виртуальная независимость от программного обеспечения. Для этого необходимо использование дополнительной логики, которая может быть реализована в программируемой логической интегральной схеме или специализированной для решения конкретной задачи интегральной схеме на сетевом входе.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Компания Hirschmann – один из первых производителей, реализовавших протокол PTP и оптимизировавших его использование. Компанией был разработан стек, максимально эффективно реализующий протокол, а также чип (программируемая интегральная логическая схема), который обеспечивает высокую точность проводимых замеров.

В системе, в которой несколько обычных часов объединены через Ethernet-коммутатор с функцией граничных часов, была достигнута предельная погрешность +/- 60 нс при практически полной независимости от загрузки сети и загрузки процессора. Также компанией была протестирована система, состоящая из 30 каскадно-соединенных коммутаторов, обладающих функцией поддержки т.н. прозрачных часов и были зафиксированы  погрешности менее в пределах +/- 200 нс.

Компания Hirschmann Automation and Control реализовала протоколы PTP версии 1 и версии 2 в промышленных коммутаторах серии MICE, а также в серии монтируемых на стойку коммутаторов MACH100.

ВЫВОДЫ

Протокол PTP во многих областях уже доказал эффективность своего применения. Можно быть уверенным, что он получит более широкое распространение в течение следующих лет и что многие решения при его использовании смогут быть реализованы более просто и эффективно чем при использовании других технологий.

[ Источник]

Тематики

• релейная защита
• телемеханика, телеметрия

EN

• clock synchronization
• time synchronization