Wissenswertes über Zeitsynchronisation für Industrieanlagen

Wir erheben für unsere Siclock-Lösungen den Anspruch auf uneingeschränkte Industrietauglichkeit, lediglich begrenzt durch das technisch Machbare und einen vernünftigen Kostenrahmen. Die Details der industriellen Randbedingungen und die Umsetzung mit unseren Siclock-Lösungen, entnehmen Sie bitte den folgenden Seiten.

Darüber hinaus finden Sie hier eine Menge Detailinformationen darüber, wie Sie Ihre Anlage projektieren können, um ein optimales Ergebnis für die Zeitsynchronisation zu erzielen.

• Synchronisationskonzept für Industrieanlagen 
• Wissenswertes über GPS im Hinblick auf Industrieanwendung
• Wissenswertes über DCF77 im Hinblick auf Industrieanwendung
• Redundanz
• Application Note

Wissenswertes über Zeitsynchronisation für Industrieanlagen

Für eine zuverlässig arbeitende Zeitsynchronisation von Anlagen sind folgende Punkte besonders wichtig, wenn im ersten Fehlerfall die Uhren in den einzelnen Steuerungen und Rechnern nicht auseinanderlaufen sollen: 

1. Die Anlage wird von einer einzelnen oder redundanten Anlagen-Zentraluhr (Siclock TM/TS/TC400) synchronisiert.
2. Die eingangsseitige Funksynchronisation der Anlage ist ausschließlich an die Anlagen-Zentraluhr angeschlossen. Bei Ausfall der Funksynchronisation wird dann die Anlage immer noch einheitlich von der mit Quarzbetrieb laufenden Anlagen-Zentraluhr synchronisiert. Bei Siclock TM/TS/TC400 erreicht der Quarzbetrieb nach vorausgegangenem Funkempfang durch die Quarznacheichung eine Genauigkeit von 1 bis 2 ppm. Die sofortige Alarmmeldung von Siclock TM/TS/TC400 ermöglicht
   eine schnelle Reparatur der Funksynchronisation (sofern der Ausfall nicht durch eine vorübergehende Störung des Senders bedingt ist). Die Geringe, während des Ausfalls eingetretene Zeitabweichung, kann durch Einschalten des Mikromodes bei Siclock TM/TS/TC400 nach Funksynchronisationswiederkehr unmerklich wieder abgebaut werden, ohne dass ein einziges Sekundenintervall mit ungleich eintausend Millisekunden auftritt. Es ist immer eine absolut saubere Zeitstempelung möglich.
3. Bei großen Anlagen eventuell erforderliche weitere Anlagen-Zentraluhren werden nicht an die Funksynchronisation angeschlossen, sondern von der Master-Anlagen-Zentraluhr synchronisiert.
4. Die Anlagen-Zentraluhr verteilt die Uhrzeit an alle zu synchronisierenden Systeme. Dabei ist auf eine sorgfältige Auswahl der verwendeten Übertragungsmedien - elektrisch oder optisch - zu achten. Die Vorteile von Zeitverteilung über Lichtwellenleiter liegen insbesondere bei starken Störfeldern klar auf der Hand. Siclock ermöglicht die optische Verteilung sowohl über LAN, als auch über serielle asynchrone Punkt-zu-Punkt-Verbindungen.

 

 * Siclock TS mit IRIG-B Schnittstellen für Ein- und Ausgang (US-Standard)

Produktblatt

Wissenswertes über GPS im Hinblick auf Industrieanwendung

Allgemeines über GPS

GPS: Global Positioning System

Standort: 24 Satelliten auf 6 Bahnen in 20184 km Höhe

Trägerfrequenz: 1,574 GHz

Reichweite: gesamte Erdoberfläche

Zeittelegramm: Greenwich Meantime

Die Besonderheiten des GPS-Empfangs unter Industriebedingungen

Die üblichen im Industriebereich vorkommenden Störungen einschließlich Lichtbögen haben ein Frequenzspektrum unterhalb der GPS-Trägerfrequenz von 1,574 GHz. Dadurch kann die GPS-Antenne problemlos überall montiert werden, wo Sichtverbindung zum Himmel besteht. Optimale Empfangsergebnisse werden erzielt, wenn der “Blickwinkel” der Antenne 90 Grad senkrecht nach oben in den Himmel beträgt. Bei kleineren Winkeln kann es von Zeit zu Zeit vorkommen, dass gerade kein Satellit im Empfangsfenster vorhanden ist und damit die Synchronisation vorübergehend ausfällt. Es sollte darauf geachtet werden, dass die Antenne nicht an Blitzschlag gefährdeten Stellen angebracht wird. In Einzelfällen kann die Antenne auch an der Innenseite von hohen Fenstern angebracht werden.

Produktblatt

Wissenswertes über DCF77 im Hinblick auf Industrieanwendung

Allgemeines über DCF77

Die Besonderheiten des DCF77-Empfangs unter Industriebedingungen

Der Einsatz im Industriebereich unterscheidet sich vom Wohnbereich im allgemeinen dadurch, dass 

• Eine mehr oder weniger flächendeckende Vielzahl von starken Störungen im Bereich der DCF-Trägerfrequenz vorliegt.
• Funkwellenabschirmende Wirkungen durch Gebäude, Metallfassaden, stark armierte Stahlbetonwände und andere elektrisch leitfähige, geerdete Objekte vorliegen.
• Lange Leitungen zwischen Antenne und synchronisierter Steuerung liegen.
• Ein erhöhtes Risiko von Blitzeinschlägen besteht.
• Induktionseinwirkungen von Blitzableitern auf das Antennenkabel im Fall eines Blitzeinschlags auftreten können.

Daraus resultieren für die DCF-Empfangsanlage folgende Anforderungen:

• Minimierung der Störleistung im Verhältnis zur Leistung des DCF-Nutzsignals am Empfangsort.
• Einhalten einer Entfernung von mindestens 0,5 Metern zwischen Antenne und Wand bzw. leitfähiger Fläche, da die Empfangsfeldstärke unterhalb dieser Entfernung mit abnehmenden Abstand zur Wand stark abnimmt.
• Verhinderung von Störbeeinflussung des Kabels zwischen Antenne und synchronisierter Steuerung, vor allem bei Verlegung in Kabeltrassen mit Energiekabeln.
• Anbringung der Antenne möglichst innerhalb eines Gebäudes.
• Größtmögliche Entfernung des Antennenkabels zu Blitzableitern einhalten und möglichst rechtwinklig dazu verlegen.

Für die Industrietauglichkeit unserer DCF-Antennen haben wir daraus folgende Eigenschaften abgeleitet:

• Zur Minimierung der empfangenen Störleistung haben wir vor den eigentlichen Langwellenempfänger ein 2-stufiges Filter mit steil abfallenden Flanken gesetzt, das den Empfänger sehr schmalbandig macht. Dadurch ergibt sich ein eingeschränkter Betriebstemperaturbereich von -10 bis +50 Grad Celsius für den Empfänger.
• Die Einhaltung des Mindestabstands von 0,5 Metern erreichen wir durch unser spezielles Antennengestell aus Kunststoff, das unabhängig vom Montageort (beliebig geneigte Wand, Flachdach oder unter der Decke) durch unterschiedliches Zusammenschrauben immer eine optimale Ausrichtung der Antenne zum Sender gewährleistet. Außer dem Bohren von 4 Löchern zum Anschrauben sind dazu keine weiteren bauseitigen Maßnahmen erforderlich.
• Zur Eliminierung von Störeinstreuungen in Antennenkabel mit Antennensignalpegeln im Millivolt- oder Mikrovoltbereich haben wir den Langwellenempfänger in die Antenne eingebaut und übertragen statt dem Antennenempfangssignal das demodulierte und verstärkte Empfangssignal als 20mA-Linienstromsignal zur Steuerung. So ist unsere aktive Antenne entstanden, die neben dem Ferritstab den kompletten Langwellenempfänger enthält und nicht nur einen Transistor zur Impedanzanpassung an die Leitung. Bei Verwendung eines geschirmten Kabels mit 2 verdrillten Adern sind bisher auch bei Verlegung in sehr stark gestörten Kabeltrassen über mehrere hundert Metern Entfernung keine Beeinflussungen aufgetreten. Die Stromversorgung des Empfängers erfolgt über die Linienstromschleife, auf der auch das demodulierte DCF-Signal übertragen wird.
• Anbringung der Antenne innerhalb eines Gebäudes, in der Regel in der Nähe eines Fensters, das in Richtung Frankfurt(Main) ausgerichtet ist. Zusätzlich ist es erforderlich, einen Standort zu finden, der möglichst wenig oder nur zeitweise gestört ist.
  Wir können Ihnen den oder die potentiellen guten Standorte mit unserer batteriebetriebenen Spezialausrüstung vermessen!
• Induzierte Überspannungen in das 20mA-Kabel werden bis zu einem gewissen Grad durch einen Überspannungsschutz am Ausgang der aktiven Antenne und der Verwendung eines Optokopplers am Eingang der Steuerung unschädlich gemacht.

Produktblatt

Redundanz

Viele unserer Geräte sind auf Redundanz ausgelegt. Um ein auf sie zugeschnittenes Konzept zu erhalten, wenden Sie sich bitte an unsere Hotline.

Application Note

Wie verwende ich den in Windows XP und Windows 2000 enthaltenen SNTPClient w32time an Siclock TM/TS/TC400?
Application Note 0001

Wie kann ich mit einer Anlagen-Zentraluhr (Siclock TM oder Siclock TS) mehrere getrennte Ethernets, z.B. sowohl Terminalbus als auch Anlagenbus bei PCS 7, synchronisieren?
Application Note 0002

Wie installiere ich an Siclock TM/TS/TC400 ein Firmwareupdate?
Application Note 0003

Wie verwende ich die geschützte Synchronisation an Siclock TM/TS/TC400?
Application Note 0004

Mit welchen Siclock Produkten kann ich einen PC Zeitsynchronisieren?
Application Note 0005

Wie können zwei PCs an einer DCF77- oder GPS-Funkuhr betrieben werden?
Application Note 0006

Wie kann ich eine Simatic S7 über einen Binäreingang mit dem Siclock System über DCF77 oder GPS synchronisieren?
Application Note 0007

Wie synchronisiere ich eine PCS 7 Anlage V6 mit Siclock?
Application Note 0008

Wie findet man den geeigneten Antennenstandort für eine DCF77-Funkuhr?
Application Note 0009

Wie schließe ich an eine vorhandene Anlagenzentraluhr Siclock TM eine Nebenuhranlage an?
Application Note 0012