-
1 PTP control
-
2 PTP control
-
3 PTP control
The New English-Russian Dictionary of Radio-electronics > PTP control
-
4 PTP control
• точково цифрово управление -
5 PTP-Steuerung
f < autom> ■ point-to-point control; point-to-point positioning control; position control; PTP control; positioning NC -
6 control
1) управление; регулирование, регулировка || управлять; регулировать2) орган управления; регулятор; орган настройки3) система управления; система регулирования4) pl средства управления; средства регулирования5) контроль; проверка || контролировать; проверять6) система контроля; система проверки7) pl средства контроля; средства проверки8) pl методы контроля; рычаги управления9) вчт контроллер10) pl вчт методы управления данными и контроля данных в процессе обработки11) pl вчт позиции управления экранного меню12) управляющий провод ( криотрона)•- access controlcontrol during material — регулирование ( уровня громкости) во время передачи сигнала
- ActiveX control - airport radar control
- air-traffic control
- amplitude balance control
- ANSI screen control
- antenna position control
- anticipatory control
- anticlutter gain control
- approach control
- armature voltage control
- artistic effect control
- astatic control
- attitude control
- audible control
- audio-fidelity control
- audio volume control
- automatic control
- automatic background control
- automatic bandwidth control
- automatic bias control
- automatic brightness control
- automatic chroma control
- automatic chrominance control
- automatic color control
- automatic contrast control
- automatic fine-tuning control
- automatic flight control
- automatic frequency control - automatic light control
- automatic load control
- automatic modulation control - automatic phase control
- automatic picture control
- automatic range control
- automatic recording level control
- automatic remote control
- automatic selectivity control
- automatic sensitivity control
- automatic tint control
- automatic voltage control
- automatic volume -control
- automatic volume expansion control - balance control
- bandspread tuning control
- bang-bang control
- bass control
- beam-rider control
- bilateral control
- black level control
- blue-gain control
- breath control
- brightness control
- brilliance control
- bumped phase control
- camera control
- carrier-current control
- Cartesian control
- cascade control
- centering control
- charge control
- chroma control
- chromaticity control
- chrominance-gain control
- closed-loop control
- coarse control
- color-saturation control
- command control
- compensated volume control
- computer control - computerized numerical control
- concurrency control
- concurrency control and recovery
- continuity control
- continuous control
- continuous feedback control
- contouring control
- contrast control
- convergence control
- convergence phase control
- counter control
- crystal control
- cue control
- cursor control
- cybernetic control
- data acquisition control
- data-link control
- data recording control
- dc motor control
- delayed automatic volume control
- depth control
- derivative control
- differential gain control
- digital control
- digital remote control
- direct digital control
- directional control
- direct manual control - distribution control
- domain-wall state control
- dramatic effect control
- drive control
- dual control
- dynamic astigmatism control
- dynamic contrast control
- echo duration control
- echo return control
- echo tone control
- electrical control
- electronic control
- electronic motor control
- embedded control
- end-point control
- end-to-end control
- environmental control
- error control
- external control
- fail-safe control - feedback tone control
- feedforward control
- field-effect conductivity control
- field linearity control
- fine-tuning control
- finite control - focus control
- focusing control
- follow-up control
- foot control
- forms control - framing control
- frequency control - front-panel control
- full-wave control
- fuzzy control
- gain control
- gain-sensitivity control
- gain-time control
- ganged volume control - global control
- green-gain control
- grid control
- ground control
- guidance control
- half-wave control
- hardware error control
- height control
- hierarchical control
- hierarchically intelligent control - high-level data-link control
- hold control
- holding control
- homing control
- horizontal-amplitude control
- horizontal centering control
- horizontal convergence control
- horizontal drive control
- horizontal hold control
- horizontal-linearity control
- horizontal parabola control
- hue control
- illumination control
- independent control
- inertial control
- infinitely fast control
- infinity control
- in-process control - intelligent control
- intensity control
- interface-shape control
- interference control
- intermediate control
- intermittent control
- internal control
- interrupt control
- inventory control - keyboard reset control
- learning control
- linear control
- linearity control
- local control
- logical control - loop control
- loudness control
- lower-level intelligent control
- manual control - master brightness control
- master gain control
- material gap control
- mechanical fader control
- medium access control - microprocessor control
- microprogrammed control
- middle control
- MIDI control
- mission control
- mobile communications control
- mode control
- motor control
- motor-concatenation control
- motor-field control
- motor-voltage control
- multicoordinate control
- multivariable control
- musical instrument digital interface control
- narrow control
- neighboring optimal control
- neuromuscular control
- noise gain control
- nuclear level control
- numerical control
- off-line control
- on-line control
- on-off control
- open-loop control
- optimal control
- organizational control
- overtemperature control
- parametric control
- parity control
- partitioned adaptive control
- passively adaptive control
- pattern control
- peaking control
- peripheral control
- phase control
- phase-shift control
- photoelectric control
- photoelectric loop control
- photoelectric register control
- pin control
- plugged control
- point-to-point control
- portamento control
- positioning control
- power up/down control
- precision control
- presence control
- priority control
- process control
- program control
- programmable gain control
- project control
- proportional control
- proportional plus derivative control
- proportional plus integral plus derivative control
- PTP control
- purity control
- push-button control
- quality control - radar traffic control - random decision-directed adaptive control
- range control
- rate control
- ratio control
- ray-control
- real-time control
- recording control
- red-gain control
- reflexive control
- regeneration control
- regional playback control
- reject control
- relay control
- relay directional control
- reliability control
- remote control
- retarded control
- rewind control
- RFI control
- ringing control
- robot control
- roll-and-pitch control
- rounding control
- saturation control
- screen control
- security controls
- selectivity control
- self-acting control
- self-organizing control
- semiremote control
- sensitivity control
- sensitivity-time control
- sequence control - servo-loop control
- set-point control
- sidetone control
- single-dial control
- size control
- slide control
- software error control
- sound control
- sound volume control
- speech control
- speed control
- spin control
- squelch control
- static control - surge control
- swept gain control - tapped control
- temperature control
- temporal gain control
- time polarity control
- time-schedule control
- time-varied gain control
- titration control
- tone control
- tone-compensated audio volume control - touch-sensitive control
- traffic control
- treble control
- trigger control
- tuning control
- undertemperature control
- unilateral control
- usage parameter control
- variable speech control
- vertical-amplitude control
- vertical-centering control
- vertical convergence control
- vertical-hold control
- vertical-linearity control
- video gain control - volume control
- white-level control
- wide control
- width control
- μP control -
7 control
1) управление; регулирование, регулировка || управлять; регулировать2) орган управления; регулятор; орган настройки3) система управления; система регулирования4) pl. средства управления; средства регулирования5) контроль; проверка || контролировать; проверять6) система контроля; система проверки7) pl. средства контроля; средства проверки8) pl. методы контроля; рычаги управления9) вчт. контроллер10) pl.; вчт. методы управления данными и контроля данных в процессе обработки11) pl.; вчт. позиции управления экранного меню12) управляющий провод ( криотрона)•- acceptance controlcontrol during material — регулирование ( уровня громкости) во время передачи сигнала
- access control
- ActiveX control
- adaptive control
- aids-to-navigation radio control
- airport ground traffic control
- airport radar control
- air-traffic control
- amplitude balance control
- ANSI screen control
- antenna position control
- anticipatory control
- anticlutter gain control
- approach control
- armature voltage control
- artistic effect control
- astatic control
- attitude control
- audible control
- audio volume control
- audio-fidelity control
- automatic background control
- automatic bandwidth control
- automatic bias control
- automatic brightness control
- automatic chroma control
- automatic chrominance control
- automatic color control
- automatic contrast control
- automatic control
- automatic fine-tuning control
- automatic flight control
- automatic frequency control
- automatic gain control
- automatic knee control
- automatic level control
- automatic light control
- automatic load control
- automatic modulation control
- automatic overload control
- automatic peak search control
- automatic pedestal control
- automatic phase control
- automatic picture control
- automatic range control
- automatic recording level control
- automatic remote control
- automatic selectivity control
- automatic sensitivity control
- automatic tint control
- automatic voltage control
- automatic volume expansion control
- automatic volume level control
- automatic volume-control
- background control
- balance control
- bandspread tuning control
- bang-bang control
- bass control
- beam-rider control
- bilateral control
- black level control
- blue-gain control
- breath control
- brightness control
- brilliance control
- bumped phase control
- camera control
- carrier-current control
- Cartesian control
- cascade control
- centering control
- charge control
- chroma control
- chromaticity control
- chrominance-gain control
- closed-loop control
- coarse control
- color-saturation control
- command control
- compensated volume control
- computer control
- computer numerical control
- computer-aided quality control
- computerized numerical control
- concurrency control and recovery
- concurrency control
- continuity control
- continuous control
- continuous feedback control
- contouring control
- contrast control
- convergence control
- convergence phase control
- counter control
- crystal control
- cue control
- cursor control
- cybernetic control
- data acquisition control
- data recording control
- data-link control
- dc motor control
- delayed automatic volume control
- depth control
- derivative control
- differential gain control
- digital control
- digital remote control
- direct digital control
- direct manual control
- direct numerical control
- directional control
- distributed control
- distribution control
- domain-wall state control
- dramatic effect control
- drive control
- dual control
- dynamic astigmatism control
- dynamic contrast control
- echo duration control
- echo return control
- echo tone control
- electrical control
- electronic control
- electronic motor control
- embedded control
- end-point control
- end-to-end control
- environmental control
- error control
- external control
- fail-safe control
- fast automatic gain control
- feedback control
- feedback tone control
- feedforward control
- field linearity control
- field-effect conductivity control
- fine-tuning control
- finite control
- flight control
- flow control
- focus control
- focusing control
- follow-up control
- foot control
- forms control
- forward error control
- frame control
- framing control
- frequency control
- frequency monitoring and interference control
- frequency-response control
- front-panel control
- full-wave control
- fuzzy control
- gain control
- gain-sensitivity control
- gain-time control
- ganged volume control
- gate mobile communications control
- generator field control
- global control
- green-gain control
- grid control
- ground control
- guidance control
- half-wave control
- hardware error control
- height control
- hierarchical control
- hierarchically intelligent control
- higher-level intelligent control
- high-level data link control
- high-level data-link control
- hold control
- holding control
- homing control
- horizontal centering control
- horizontal convergence control
- horizontal drive control
- horizontal hold control
- horizontal parabola control
- horizontal-amplitude control
- horizontal-linearity control
- hue control
- illumination control
- independent control
- inertial control
- infinitely fast control
- infinity control
- in-process control
- instantaneous automatic gain control
- integral control
- intelligent control
- intensity control
- interface-shape control
- interference control
- intermediate control
- intermittent control
- internal control
- interrupt control
- inventory control
- ISDN data link control
- ISDN media access control
- keyboard control
- keyboard reset control
- learning control
- linear control
- linearity control
- local control
- logical control
- logical link control
- long-range control
- loop control
- loudness control
- lower-level intelligent control
- manual control
- manual gain control
- mass storage volume control
- master brightness control
- master control
- master gain control
- material gap control
- mechanical fader control
- medium access control
- message data link control
- microcomputer control
- microprocessor control
- microprogrammed control
- middle control
- MIDI control
- mission control
- mobile communications control
- mode control
- motor control
- motor-concatenation control
- motor-field control
- motor-voltage control
- multicoordinate control
- multivariable control
- musical instrument digital interface control
- narrow control
- neighboring optimal control
- neuromuscular control
- noise gain control
- nuclear level control
- numerical control
- off-line control
- on-line control
- on-off control
- open-loop control
- optimal control
- organizational control
- overtemperature control
- parametric control
- parity control
- partitioned adaptive control
- passively adaptive control
- pattern control
- peaking control
- peripheral control
- phase control
- phase-shift control
- photoelectric control
- photoelectric loop control
- photoelectric register control
- pin control
- plugged control
- point-to-point control
- portamento control
- positioning control
- power up/down control
- precision control
- presence control
- priority control
- process control
- program control
- programmable gain control
- project control
- proportional control
- proportional plus derivative control
- proportional plus integral plus derivative control
- PTP control
- purity control
- push-button control
- quality control
- quiet automatic volume control
- radar control
- radar traffic control
- radio control
- radio-frequency interference control
- random decision-directed adaptive control
- range control
- rate control
- ratio control
- ray-control
- real-time control
- recording control
- red-gain control
- reflexive control
- regeneration control
- regional playback control
- reject control
- relay control
- relay directional control
- reliability control
- remote control
- retarded control
- rewind control
- RFI control
- ringing control
- robot control
- roll-and-pitch control
- rounding control
- saturation control
- screen control
- security controls
- selectivity control
- self-acting control
- self-organizing control
- semiremote control
- sensitivity control
- sensitivity-time control
- sequence control
- sequential control
- servo control
- servo-loop control
- set-point control
- sidetone control
- single-dial control
- size control
- slide control
- software error control
- sound control
- sound volume control
- speech control
- speed control
- spin control
- squelch control
- static control
- statistical process control
- statistical quality control
- stored-program control
- supervisory control
- surge control
- swept gain control
- synchronous data link control
- system-wide control
- tapped control
- temperature control
- temporal gain control
- time polarity control
- time-schedule control
- time-varied gain control
- titration control
- tone control
- tone-compensated audio volume control
- total distributed control
- total quality control
- touch-sensitive control
- traffic control
- treble control
- trigger control
- tuning control
- undertemperature control
- unilateral control
- usage parameter control
- variable speech control
- vertical convergence control
- vertical-amplitude control
- vertical-centering control
- vertical-hold control
- vertical-linearity control
- video gain control
- visit mobile communications control
- voice control
- volume control
- white-level control
- wide control
- width controlThe New English-Russian Dictionary of Radio-electronics > control
-
8 PTP
point-to-point — позиционный (напр., об устройствах ЧПУ) -
9 ptp welding robot control system
point-to-point welding robot control system — позиционная система управления ( сварочным) роботом с небольшим количеством программируемых точекАнгло-русский словарь промышленной и научной лексики > ptp welding robot control system
-
10 point-to-point control
( РТР) управление по запрограммированным точкам без контроля положения в системе координат, позиционное управление; см. также position controlabbr. PTPуправление по запрограммированным точкам без контроля положения в системе координат; позиционное управление; см. также position controlАнгло-русский словарь промышленной и научной лексики > point-to-point control
-
11 point-to-point control
<mach.tools> ■ Einzelpunktsteuerung fEnglish-german technical dictionary > point-to-point control
-
12 point-to-point positioning control
<mach.tools> ■ Einzelpunktsteuerung fEnglish-german technical dictionary > point-to-point positioning control
-
13 position control
<i&c> (automatic) ■ Lageregelung f<i&c> ■ Lagesteuerung f ; Positionssteuerung f< prod> ■ Positionierung f -
14 position control
позиционное управление (программное управление промышленным роботом, при котором движение рабочего органа происходит по заданным точкам позиционирования без контроля, траектории движения между ними); см. PTPАнгло-русский словарь промышленной и научной лексики > position control
-
15 точково цифрово управление
PTP controlPTP controlsБългарски-Angleščina политехнически речник > точково цифрово управление
-
16 Punktsteuerung
f < autom> ■ point-to-point control; point-to-point positioning control; position control; PTP control; positioning NC -
17 синхронизация времени
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.
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.
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.
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.
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.
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
Русско-английский словарь нормативно-технической терминологии > синхронизация времени
-
18 clock synchronization
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.
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.
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.
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.
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.
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
синхронизация по тактам
тактовая синхронизация
—
[Л.Г.Суменко. Англо-русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.]Тематики
Синонимы
EN
Англо-русский словарь нормативно-технической терминологии > clock synchronization
-
19 time synchronization
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.
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.
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.
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.
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.
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
Англо-русский словарь нормативно-технической терминологии > time synchronization
-
20 beherrschen
I v/t1. (regieren über) rule (over), govern; fig. dominate (auch jemanden); (eine Familie, ein Unternehmen) auch rule (over), hold sway over, run umg.; den Luftraum beherrschen control airspace, have air supremacy; fig.: es beherrscht sein ganzes Denken it governs ( oder dominates, determines) his whole way of thinking2. fig. (im Griff haben: Lage, Fahrzeug etc.) control, be in control of, have s.th. under control; (Markt etc.) control, dominate; (Technik, Situation etc.) be in control of3. (gut können: Sprache) have a good command of, speak (fluently); (Musikinstrument) have complete command of; (Handwerk) have mastered; (sich angeeignet haben: Regeln, Übung etc.) have internalized; seine Schwester beherrscht drei Fremdsprachen his sister speaks three foreign languages4. (zügeln: Leidenschaften etc.) (keep under) control5. (überragen, bestimmen) command, dominate, tower ( oder soar) above; alte Eichen beherrschen die Landschaft the landscape is dominated by ancient oaksII v/refl control o.s., restrain o.s.; beherrsch dich ( bloß)! get yourself under control; sie kann sich gut / schlecht beherrschen she keeps herself / cannot keep herself under control; sie kann sich nicht beherrschen auch she just can’t hold back; (wird schnell wütend) she has a quick temper; ich kann mich beherrschen! umg. iro. (ablehnend) you’ll be lucky!; stärker: not likely!* * *(dominieren) to rule; to dominate; to govern;(kontrollieren) to control; to possess;(können) to know* * *be|hẹrr|schen ptp behe\#rrscht1. vt1) (= herrschen über) to rule, to govern; (fig Gefühle, Vorstellungen) to dominateSee:→ Feld4) (= gut können) Handwerk, Sprache, Instrument, Tricks, Spielregeln to master5) (= bewältigen) Situation to have control of2. vrto control oneselfich kann mich beherrschen! (iro inf) — not likely! (inf)
See:→ auch beherrscht* * *1) (to direct or guide; to have power or authority over: The captain controls the whole ship; Control your dog!) control2) (to hold back; to restrain (oneself or one's emotions etc): Control yourself!) control4) (to become skilful in: I don't think I'll ever master arithmetic.) master* * *be·herr·schen *I. vt1. (gut können)sein Handwerk \beherrschen to be good at [or skilled in] one's tradesie beherrscht ihr Handwerk she's good at what she doesein Instrument \beherrschen to play an instrument well, to have mastered an instrumentdie Spielregeln \beherrschen to know [or have learnt] the rules welleine Sprache \beherrschen to have good command of a languagealle Tricks \beherrschen to know all the tricksetw gerade so \beherrschen to have just about mastered [or fam got the hang of] sthetw gut/perfekt \beherrschen to have mastered sth well/perfectlyetw aus dem Effeff \beherrschen (fam) to know sth inside out2. (als Herrscher regieren)▪ jdn/etw \beherrschen to rule sb/sth3. (handhaben)▪ etw \beherrschen to control sthein Fahrzeug \beherrschen to have control over a vehicle4. (prägen, dominieren)▪ etw \beherrschen to dominate sthein \beherrschender Eindruck/eine \beherrschende Erscheinung a dominant impression/figure5. (zügeln)▪ etw \beherrschen to control sthseine Emotionen/Gefühle/Leidenschaften \beherrschen to control one's emotions/feelings/passions6. (unter dem Einfluss von etw stehen)von seinen Gefühlen beherrscht werden to be ruled [or governed] by one's emotions* * *1.transitives Verb1) ruleden Markt beherrschen — dominate or control the market
3) (bestimmen, dominieren) dominate <townscape, landscape, discussions, relationship>2.reflexives Verb control oneselfich kann mich beherrschen — (iron.) I can resist the temptation (iron.)
* * *A. v/t1. (regieren über) rule (over), govern; fig dominate (auch jemanden); (eine Familie, ein Unternehmen) auch rule (over), hold sway over, run umg;den Luftraum beherrschen control airspace, have air supremacy; fig:2. fig (im Griff haben: Lage, Fahrzeug etc) control, be in control of, have sth under control; (Markt etc) control, dominate; (Technik, Situation etc) be in control of3. (gut können: Sprache) have a good command of, speak (fluently); (Musikinstrument) have complete command of; (Handwerk) have mastered; (sich angeeignet haben: Regeln, Übung etc) have internalized;seine Schwester beherrscht drei Fremdsprachen his sister speaks three foreign languages4. (zügeln: Leidenschaften etc) (keep under) controlalte Eichen beherrschen die Landschaft the landscape is dominated by ancient oaksB. v/r control o.s., restrain o.s.;beherrsch dich (bloß)! get yourself under control;sie kann sich gut/schlecht beherrschen she keeps herself/cannot keep herself under control;sie kann sich nicht beherrschen auch she just can’t hold back; (wird schnell wütend) she has a quick temper;* * *1.transitives Verb1) ruleden Markt beherrschen — dominate or control the market
3) (bestimmen, dominieren) dominate <townscape, landscape, discussions, relationship>2.reflexives Verb control oneselfich kann mich beherrschen — (iron.) I can resist the temptation (iron.)
* * *v.to control v.to rule v.
См. также в других словарях:
Computerized Numerical Control — CNC Universalfräsmaschine mit 5 Achssteuerung CNC Bedienfeld … Deutsch Wikipedia
Precision Time Protocol — PTP (Precision Time Protocol) Familie: Internetprotokollfamilie Einsatzgebiet: Synchronisierung von Uhren in Computersystemen Ports: PTP im TCP/IP‑Protokollstapel: Anwendung PTP Transport … Deutsch Wikipedia
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… … Справочник технического переводчика
United States Marine Corps Force Reconnaissance — Not to be confused with Marine Division Reconnaissance. Main article: United States Marine Air Ground Task Force Reconnaissance Marine Force Reconnaissance The insignia of Force Recon … Wikipedia
Media Transfer Protocol — The Media Transfer Protocol is a devised set of custom extensions to the Picture Transfer Protocol (PTP).[1] Whereas PTP was designed for downloading photographs from digital cameras, Media Transfer Protocol supports the transfer of music files… … Wikipedia
PTPRS — Protein tyrosine phosphatase, receptor type, S, also known as PTPRS, is a human gene.cite web | title = Entrez Gene: PTPRS protein tyrosine phosphatase, receptor type, S| url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=gene Cmd=ShowDetailView… … Wikipedia
BACnet — is a Data Communications Protocol for Building Automation and Control Networks. It is an ASHRAE, ANSI, and ISO standard protocol. Definition BACnet, an ASHRAE building automation and control networking protocol, was designed specifically to meet… … Wikipedia
PTPN11 — is a gene encoding the protein tyrosine phosphatase (PTP), Shp2. PBB Summary section title = summary text = The protein encoded by this gene is a member of the protein tyrosine phosphatase (PTP) family. PTPs are known to be signaling molecules… … Wikipedia
Precision Time Protocol — The Precision Time Protocol (PTP) is a time transfer protocol defined in the IEEE 1588 2002 standard that allows precise synchronization of networks (e.g., Ethernet). Accuracy within the nanosecond range can be achieved with this protocol when… … Wikipedia
Picture Transfer Protocol — (PTP) is a widely supported protocol developed by the International Imaging Industry Association to allow the transfer of images from digital cameras to computers and other peripheral devices without the need of additional device drivers. The… … Wikipedia
Protein tyrosine phosphatase — Protein tyrosine phosphatases (PTPs) are a group of enzymes that remove phosphate groups from phosphorylated tyrosine residues on proteins. Protein tyrosine (pTyr) phosphorylation is a common post translational modification that can create novel… … Wikipedia
