石油化工GPS时钟同步设置技术探讨

刘新光

（大庆石化公司信息技术中心，黑龙江大庆163714）

石油化工GPS时钟同步设置技术探讨

刘新光

（大庆石化公司信息技术中心，黑龙江大庆163714）

PN-10时钟同步控制系统，在国内的许多中型石化企业得到广泛的应用。文中通过在煤化工企业各装置中设定与完善时钟同步功能的实例，分析了PN-10控制系统中时钟同步的实现方法和注意事项。

时钟同步；控制系统；时钟校订；设置

某煤化工企业GPS时钟同步组态检查及设置涉及到多套控制系统，包括美国霍尼韦尔公司PKS控制系统,康吉森公司的TRICON系统，西门子公司的STEP7系统，时钟源采用上海岭通PN-10作为主设备，在发生联锁动作以及动设备报警时实现关键信息的同步化。控制系统GPS功能恢复需要购买外部GPS时钟源接收天线，并进行更换，对PKS系统时钟组态设置[1]。

1 各系统单独和GPS时钟源连接

假设GPS时钟源IP为:192.168.1.1，以服务器A作为接受时钟的客户端，IP地址10.1.1.13，在服务器A中按照C:ProngramFilesHoneywell ExperionPKSUtilitiesNTPSetup的路径打开NNTPSeup.exe执行件，见图1。

图1 执行文件界面

在First ntp server中写入GPS时钟源的IP地址192.168.1.1，见图2。

图2 时钟源的输入地址

完成后保存退出，而对于PKS其他操作站统一以服务器A作为时钟源，设置与服务器A设置方法相同，只是时钟源的IP地址填写服务器A的IP地址，见图3。

图3 时钟源的IP地址

完成这些设置以后需要重新启动控制器，但是如果现场条件不允许可以等到停车或者检修的时候再进行重启［2］。

2 其他系统以PKS系统作为时钟源

PKS系统以外部时钟GPS作为时钟源，而其他系统以PKS系统为时钟源，这时候需要PKS系统给其他系统1个信号，以每天的00:00:00给其他系统1个信号为例，其他系统根据这个信号统一修改自己的时钟，将最终信号送给1个DO点，以硬接线的方式实现信号传递给其他系统。PKS系统的实现方法见图4。

图4 PKS系统的实现方法界面

3 TRICON系统以PKS系统作为时钟源来矫正内部时钟

TRICON系统利用每天00:00:00时刻PKS系统发给TRICON系统的DO信号作为启动源，在每天00:00:00的时刻自动调整本系统CPU的内部时钟。

（1）首先在TRICON系统建立1个DI点用来接收，PKS系统每天定时发送的DI信号，位号根据用户自定义［3］。

（2）在TRICON系统导入时钟同步函数类库SYN01.LSP和 SYN01.LT2，目 的 就 是 在TRICON系统引入3个和时钟同步相关的重要模块（TR_CALENDAR、SYN_TIME、TIMESET）。

这3个模块都包含于SYN01类库中。具体操作方法:首先进入相关操作界面，逐渐进入菜单Project―〉Library―〉Manage，就进入操作画面，见图5。

图5 操作界面

图6 时间同步类库界面

点击Add按钮进入相应的界面，然后再点击按钮寻找SYN01类库，最终进入时间同步类库画面，见图6。

点击OK，SYN01类库里的模块就全部导入到项目中。

（3）在TRICON系统的编辑环境里对时钟同步程序进行组态设置。首先对3个模块进行说明: TR_CALENDAR:利用这个模块可以读取到当前控制器里的所有事件有关的参数:

当前年-CURRENT_YEAR、

当前月-CURRENT-MONTH、

当前日-CURRENT_DAY、

当前小时-CURRENT_HOUR、

当前分-CURRENT_MINUTE、

当前秒-CURRENT_SECOND、

当前毫秒-CURRENT_MILLISECOND。

SYN_TIME:时间转换模块，把当前输入的参数（YEAR、MONTH、DAY、HOURS、MINUTES、SECONDS）全部转换成自1970年1月1日开始到所设置时间这一时间段的所有毫秒数总和，这个毫秒数总和是整型数据，用于最终设置到控制器里的参数［4，5］。

TIMESET:用于最终设置控制器的内部时钟，C1输入端用于使能该模块（C1端从0变成1信号1次，TIMESET工作1次），GMT输入端是用于接收自1970年1月1日开始到所设置时间这一时间段的所有毫秒数总和，MS输入端用于接收当前设置的毫秒数（默认设置成0）。

（4）在上位机INTOUCH画面的时钟和TRICON控制器时钟以及WINDOW系统时钟三者进行同步。首先进入INTOUCH项目程序的编辑环境WindowMaker，在脚本信息栏选择应用程序，单后鼠标右键选择应用程序，然后选择打开，在条件类型中选择运行期间，编辑脚本见图7。

图7 编辑脚本界面

其中ESDHOUR参数是指从下位机TRICON组态程序Trstation1131读取的当前TRICON控制器的当前小时；ESDMINUTE参数是指从下位机TRICON组态程序Trstation1131读取的当前TRICON控制器的当前分；ESDSECOND参数是指从下位机TRICON组态程序Trstation1131读取的当前TRICON控制器的当前秒；ESDYEAR参数是指从下位机 TRICON组态程序Trstation1131读取的当前TRICON控制器的当前年；ESDMONTH参数是指从下位机TRICON组态程序Trstation1131读取的当前TRICON控制器的当前月；ESDDAY参数是指从下位机TRICON组态程序Trstation1131读取的当前TRICON控制器的当前日。

扫描时间建议为1 000 ms；StartApp函数功能是INTOUCH环境里启动WINDOW系统应用程序；CMD命令是WINDOW系统自带DOS操作命令，它除了可以设置时钟以外还可以实现很多复杂的系统功能，至此完成了DCS系统与TRICON系统以及INTOUCH画面时钟的同步功能。

4 结束语

时钟同步技术作为生产过程控制的重要环节，可以实现所有动设备的实时报警信息以及操作信息的同步与共享，不但便于维护人员对历史设备故障信息的分析与总结，而且为预防相关设备参数极限打下基础。在传统时钟同步的完善与更新上，夯实相关技术环节，继而推出流行的SNTP新型时钟同步理念，为石化企业信息多样化共享提供了技术参考。

［1］赵本煊，刘锦华.IE EE1588高精度同步算法的研究与实现［J］.电光与控制，2006，13（5）:90-91.

［2］刘明哲，徐凯冬，毕宇航.确定性实时通信以太网研究［J］.仪器仪表学报，2005（8）:50.

［3］肖进丽，潘正风，黄声亨.GPS/INS组合导航系统时间同步方法研究［J］.测绘通报，2007（4）:48-51.

［4］袁振华，董秀平，刘朝英.基于IE EE1588的时钟同步技术及其应用［J］.计算机测量与控制，2006（12）:27-29.

［5］王龙水，李勇.光传输网的抖动和漂移［M］.北京:北京邮电大学出版社，2002:17-21.

Technical discussion on setting of GPS clock synchronization in petrochemical industry

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

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

clock synchronization；control system；clock revision；setting

TP273

B

1671-4962（2017）02-0059-03

2017-04-07

刘新光，男，工程师，1996年毕业于哈尔滨工业大学计算机技术及应用专业，现从事石油化工生产装置过程控制的研究和应用工作。