出入口控制系统工程设计规范_[问答]连载77-控制系统之间如何时钟同步？
仪表小猪
在控制系统中，趋势、报警、事件记录等都与时间相关，因此整个系统始终保持一个统一的时钟很关键。如果操作站和控制站时间不同步，操作员站上面显示的事件、趋势等也不能真正的反应出现场实际变化的时间，不能作为真实的历史数据为操作服务。
对于有多套不同控制系统的，如DCS SIS PLC CCS等，这些系统内部各自拥有独立的时钟，由于时钟产品质量存在差异，因此在对时精度上也存在一定的偏差。 同时系统的时间是由电子设备内部的石英晶体震荡来产生的，由于各个系统时钟晶振频率及稳定性存在差异，即时电子设备时间的初始值一致，在运行一段时间后各结点电子设备的时钟仍会逐渐的变得不同步。
《石油化工分散控制系统设计规范》(SH/T 3092-2013 )中：
5.3.7.1 DCS应具备使网络中各个节点的时钟同步的功能。
5.3.7.2 宜由DCS向第三方应用计算机或网络发布时钟同步信号。
5.3.7.3 节点数量大于50的网络宜设置时钟同步器。
5.3.7.4 时钟同步器的授时精度不应低于1ms，守时精度不应低于2μs/min。
5.3.7.5 DCS不应采用无线通信方式的外部时钟源。
条文解释中说明了时钟同步的作用： 时钟同步的目的是使系统内部和系统之间的时间标记数据一致，实际上并不需要绝对时间，只要相对时间就足够了，也不需要与某个地域时间绝对一致。DCS内部本来就有时间同步功能。在实际应用中，当需要具有时间标记记录数据的第三方计算机设备与DCS同步时，宜采用由DCS发布同步信号的方式。对于不用时间标记记录数据的第三方设备，不必设置时钟同步。
《石油化工安全仪表系统设计规范》(GB/T 50770-2013 )条文解释中，安全仪表系统的逻辑控制器、工程师站、操作站等设备，可采用逻辑控制器的时钟作为时钟源，使安全仪表系统内设备的时钟一致。大型石油化工工厂的安全仪表系统应与基本控制系统的时钟同步。可采用时钟同步系统作为时钟源。逻辑控制器与基本控制系统时钟同步的目的是，当发生事故后，通过对两个系统各自记录的事件的对比和追溯，协助查找事故原因。
《分散型控制系统工程设计规范》(HG/T 20573-2012 )中，9.2.2 DCS通信系统宜包含一套装置时钟同步系统，以具有接收来自全球定位系统(GPS)的时钟信号的能力。
《危险化学品重大危险源安全监控通用技术规范》(AQ 3035-2010 )中，系统应有时间校准功能，系统的时钟误差应≤5秒/24小时。存在多个子系统及远程设备时，宜使用全球时钟同步设备统一时钟。
系统内和系统间实现时钟同步有如下几种方法：
1)系统内部时钟同步
同一个网络里面的计算机、控制系统，软件设置其中一个作为时间同步的主站，其他设备为从站，从而保持整个网络内的节点时间同步。
2) 系统间通讯同步
如DCS与SIS，DCS与PLC之间或者不同DCS品牌之间，可以通过MODUBS、OPC等进行时钟同步。
采用通讯的方式设置时钟同步，优点是经济简单，缺点是通讯传输滞后等。
以PLC为例，PLC系统通过MODBUS识别DCS传输过来的时间参数，重新设定PLC的时钟，使PLC时间与DCS保持一致。
3)时钟同步器同步
时钟源
时钟源连接GPS，通过NTP(network time protocol 网络时间协议)对计算机及控制系统进行对时。这种方法时钟同步精确度高，缺点是资金投入较大且改造起来有点小工作量。
参考文献中给出了网络架构图，大家可以参考一下。
参考文献：
[1] 邢文利，田亚勋. DCS时钟不同步对系统的影响与处理.
[2] 王蓉，吴建民. GPS+时钟同步技术在350万+t／a+柴油加氢及其配套装置中的应用.
[3] 徐庄. PLC与DCS时钟同步技巧.
[4] 冯飞，王雪妍. 化工装置多控制系统间时钟同步设计与应用.
[5] 徐星博等. 化工装置各控制系统间时钟定时自动校正实现时钟同步.
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