1 Тема от KD

  • KD
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2021-02-20
  • Сообщений: 76

Тема: Синхронизация времени устройств РЗА. RS-485 + PPS

Добрый день, коллеги!
Поделитесь опытом

Дано:
1. Терминалы РЗА обвязаны по RS-485 и подключены по 5-6 шт к линии связи, которая в свою очередь подключена к порту функционального контроллера
2. Контроллер через порт Ethernet связан с сервером времени через коммутатор
3. Синхронизация времени выполняется по протоколу МЭК-60870-5-103 по тому же порту терминала РЗА, по которому происходит передача данных в АСУ

Интересует вопрос, на какую точность синхронизации можно рассчитывать, если дополнительно задействовать в этих терминалах порт синхронизации PPS?

Другими словами, выполнить:
1. Установку источника сигнала PPS
2. Протянуть сеть связи от источника PPS до портов PPS терминалов РЗА и наладить эту технологию

Вопрос касается именно комбинации последовательно интерфейса RS-485 и PPS
На какую точность синхронизации можно расчитывать в этом случае?
Можно выйти на цифры - не более 1 мс?

Эффективен ли PPS c RS-485?
Насколько эффективен по точности в цифрах?

P/S

Мне известны значения точности сихронизации при использовании протокола синхронизации SNTP и технологии PPS
В этом случае можно выйти на точность вплоть до 1 мкс
Но то SNTP, который используется в сетях Ethernet
C соединемем точка-точка, когда терминала РЗА будет связан через коммутатор cвоей линей связи с информационной сетью

А тут последовательный интерфейс RS-485
И несколько терминалов РЗА на одной линии

2 Ответ от mrsalikov

  • mrsalikov
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2017-12-12
  • Сообщений: 212
  • Репутация : [ 1 | 0 ]

Re: Синхронизация времени устройств РЗА. RS-485 + PPS

Сам по себе 1PPS не несет никакой информации о временной метке. Это всего лишь импульс, подаваемый мастером, и обозначающий начало отсчета секунды.
Дабы система работала, необходимо либо предварительно синхронизировать время на IED, либо применять дополнительно протокол синхронизации, который будет передавать информацию о времени.
При использовании 1PPS вполне реально иметь точность синхронизации вплоть до 1 мкс.

Только спалив 3 мультиметра начинаешь понимать, что читать схемы все же нужно.

3 Ответ от KD

  • KD
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2021-02-20
  • Сообщений: 76

Re: Синхронизация времени устройств РЗА. RS-485 + PPS

mrsalikov писал(а): ↑
2024-10-25 07:24:33

либо применять дополнительно протокол синхронизации, который будет передавать информацию о времени

У Экры нашел мат. часть по их устройствам защиты


https://i.postimg.cc/B6xb5jNT/2024-10-25-100455594.png https://i.postimg.cc/B6xb5jNT/2024-10-25-100455594.png


Только что пообщался со знающими людьми

Сошлись на мнении, что при последовательном интерфейсе определяющими пераметрами являюся
- количество опрашиваемых устройств, подключенных к линии связи;
- скорость передачи данных - bit/s;

При скорости 19200 bit/s максимальное время опроса 1 устройства с запасом можно принять - 200 мс
При скорости 9600 bit/s - уже 400 мс

Отсюда и стоит плясать в оценке совместной работы с PPS
Цикл опроса всех устройств должен укладываться в цикл PPS, т.е. в одну секунду

Это 2-4 устройства на линии RS-485, которые будут эффективно синхронизироваться с временем не более 1 мс при наличии сигнала PPS

4 Ответ от KD

  • KD
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2021-02-20
  • Сообщений: 76

Re: Синхронизация времени устройств РЗА. RS-485 + PPS

mrsalikov писал(а): ↑
2024-10-25 07:24:33

Дабы система работала, необходимо либо предварительно синхронизировать время на IED, либо применять дополнительно протокол синхронизации, который будет передавать информацию о времени.

В Мат.части ЭКРА разбираются случаи, когда синхронизация времени производится по обычному протоколу передачи данных - наприме по МЭК 103 или Modbus RTU
И как PPS в дополнении пожет поднять точность синхронизации с 500 мс до 1 мс

5 Синхронизация времени
5.1 Общие сведения
5.1.1 Терминал поддерживает синхронизацию времени по интерфейсам связи и служеб-ным интерфейсам.
5.1.2 Синхронизация времени внутренних часов терминалов может выполняться с по-мощью:
– протоколов: Modbus RTU, Modbus TCP/IP, SNTP, PTPv2, МЭК 60870-5-103, МЭК 60870- 5-104;
– сигнала синхронизации IRIG-B (IRIG-B003, IRIG-B007);
– сигнала импульсной синхронизации PPS.
5.1.3 Программная синхронизация времени (Modbus RTU, Modbus TCP/IP, SNTP, PTPv2, МЭК 60870-5-103, МЭК 60870-5-104) и протокол IRIG-B007 обеспечивают получение термина-лом информации о текущих дате и времени.
5.1.4 Сигналы синхронизации времени формируются сервером единого времени АСУ ТП. Сервер единого времени является ведущим устройством синхронизации времени и обеспечивает единое время у всех компонентов АСУ ТП.
5.1.5 В соответствии с выбранным типом интерфейса и протоколом обмена обеспечива-ется программная или программно-аппаратная поддержка синхронизации времени внутренних часов терминала (см. рисунок 9). Программная синхронизация времени внутренних часов обеспечивает точность синхронизации до 500 мс. Для обеспечения точности синхронизации до 1 мс необходимо дополнительно с программной синхронизацией времени применять сигналы аппаратной синхронизации PPS или IRIG-B.

5 Ответ от ANSC

  • ANSC
  • ANSC
  • Бывалый
  • Неактивен
  • Откуда: Солнечная Чувашия
  • Зарегистрирован: 2011-01-10
  • Сообщений: 100
  • Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Синхронизация времени устройств РЗА. RS-485 + PPS

KD писал(а): ↑
2024-10-25 08:20:54

Сошлись на мнении, что при последовательном интерфейсе определяющими пераметрами являюся
- количество опрашиваемых устройств, подключенных к линии связи;
- скорость передачи данных - bit/s

Как то не так.
Синхронизация времени по 103 или иному протоколу подразумевается в широковещательном формате, то есть посылка от источника принимается всеми устройствами одновременно, а не последовательно. Для этого имеется специальный формат команды синхронизации, типа "Внимание всем, следующей командой будет метка времени!". Вопрос в другом, как точно сможет выдать контроллер эту метку, какому моменту времени соответствует содержимое метки, учитывается или нет транспортная скорость. Суть в том, что действительно, не зная условий формирования метки времени невозможно ее правильно использовать. Можно заставить контроллер корректировать миллисекунды в посылке в соответствии со своими задержками в порту связи, а можно это сделать и в приемнике. А можно ни как не корректировать, подразумевая, что в пределах 0,5 сек метка времени будет принята в любом случае, а начало секунды считать от прихода PPS, то есть обнулять счетчик миллисекунд.
Дальше интересней. А кому нужна микросекундная точность синхронизации календарных часов. По всем СТО внутренние часы должны тикать с разрешением 1 мс. Можно, конечно, задействовать прецизионные протоколы синхронизации и получить наносекунды, но как их использовать? Я говорю именно о часах реального времени, календарных, а не о синхронизации в шине процессов, где требуется 1 мкс.
Собственно по этому, при правильной реализации синхронизации только по 103 или проприетарному протоколу связи, достижима точность синхронизации ведомых часов 1 мс с часами источника. Использование PPS исключает зависимость от программной реализации синхронизации и позволяет в любом случае получить точность 1 мс, главное, что бы источник меток (тот же контроллер) был синхронизирован с тем же сервером времени, который раздает PPS.

А как ты сегодня работал?
Присоединяйтесь!!! Мы в социальных сетях и на Ютуб.

6 Ответ от KD

  • KD
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2021-02-20
  • Сообщений: 76

Re: Синхронизация времени устройств РЗА. RS-485 + PPS

ANSC писал(а): ↑
2024-10-25 12:46:39

Синхронизация времени по 103 или иному протоколу подразумевается в широковещательном формате, то есть посылка от источника принимается всеми устройствами одновременно, а не последовательно. Для этого имеется специальный формат команды синхронизации, типа "Внимание всем, следующей командой будет метка времени!".

Спасибо за разъяснение

7 Ответ от KD (2024-10-31 14:38:57 отредактировано KD)

  • KD
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2021-02-20
  • Сообщений: 76

Re: Синхронизация времени устройств РЗА. RS-485 + PPS

ANSC писал(а): ↑
2024-10-25 12:46:39

от прихода PPS

Возник еще дополниельный вопрос по PPS

Есть источники PPS, которые выдают сигнал с уровнем RS-422
Есть источники PPS, которые  выдают сигнал с уровнем RS-485

Аналогично и устройства, которые принимают сигнал PPS
Есть устройства, которые принимают сигнал PPS RS-422
А есть устройства, которые принимают сигнал PPS RS-485

И что получается?
Чтобы организовать сихронизацию "зоопарка" разных устройств - нужны разные источники PPS?
Одним 485, другим 422?

Пока нет четкого понимания, потому что сигнал PPS вроде не передача данных, а просто физический импульс стандартной длительности

8 Ответ от ПАУтина

  • ПАУтина
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2013-12-27
  • Сообщений: 3,295
  • Репутация : [ 5 | 0 ]

Re: Синхронизация времени устройств РЗА. RS-485 + PPS

KD писал(а): ↑
2024-10-31 14:36:18

Одним 485, другим 422?

а разве это по протоколу не одно и тоже
там только сами коннекторы и отличаются

9 Ответ от illiario (2024-11-02 18:04:56 отредактировано illiario)

  • illiario
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2011-01-18
  • Сообщений: 208
  • Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Синхронизация времени устройств РЗА. RS-485 + PPS

RS-485 и RS-422  - это интерфейсы. Они не взаимозаменяемы/взаимоприменяемы. через этот интерфейс устройства могут говорить между собой на разных языках (протоколах). Есть различные конверторы интерфейсов, из одного в другой. Поэтому, скорее всего так: от источника PPS (кстати, что это, если не IRIG-B) идет сигнал в узел, а дальше делится на два сегмента: через конвертор RS-485 идет линия на устройства с RS-485 интерфейсом, а после конвертора RS-422 на устройства с RS-422 интерфейсом.
Но, RS-485 и RS-422 в принципе похожи, возможно в каких-то устройствах есть выбор, какой интерфейс использовать.