SIMATIC 过程控制系统 PCS 7 时间同步V7.0

SIMATIC

过程控制系统 PCS 7 PCS 7 时间同步 功能手册

01/2008

A5E02120744-01

安全技术提示 为了您的人身安全以及避免财产损失，必须注意本手册中的提示。人身安全的提示用一个警告三角表示，仅与财产

损失有关的提示不带警告三角。警告提示根据危险等级由高到低如下表示。

危险

表示如果不采取相应的小心措施，将会导致死亡或者严重的人身伤害。 警告

表示如果不采取相应的小心措施，可能导致死亡或者严重的人身伤害。

小心

带有警告三角，表示如果不采取相应的小心措施，可能导致轻微的人身伤害。

小心

不带警告三角，表示如果不采取相应的小心措施，可能导致财产损失。

注意

表示如果不注意相应的提示，可能会出现不希望的结果或状态。

当出现多个危险等级的情况下，每次总是使用最高等级的警告提示。如果在某个警告提示中带有警告可能导致人身伤害的警告三角，则可能在该警告提示中另外还附带有可能导致财产损失的警告。

合格的专业人员

仅允许安装和驱动与本文件相关的附属设备或系统。设备或系统的调试和运行仅允许由合格的专业人员进行。本文件安全技术提示中的合格专业人员是指根据安全技术标准具有从事进行设备、系统和电路的运行，接地和标识资格的人员。

按规定使用

请注意下列说明：

警告

设备仅允许用在目录和技术说明中规定的使用情况下，并且仅允许使用西门子股份有限公司推荐的或指定的其他制造商生产的设备和部件。设备的正常和安全运行必须依赖于恰当的运输，合适的存储、安放和安装以及小心的操作和维修。

商标

所有带有标记符号 ? 的都是西门子股份有限公司的注册商标。标签中的其他符号可能是一些其他商标，这是出于保护所有者权利的 目地由第三方使用而特别标示的。

责任免除

我们已对印刷品中所述内容与硬件和软件的一致性作过检查。然而不排除存在偏差的可能性，因此我们不保证印刷品中所述内容与硬件和软件完全一致。印刷品中的数据都按规定经过检测，必要的修正值包含在下一版本中。

Siemens AG Automation and Drives Postfach 48 48 90327 NüRNBERG

德国 A5E02120744-01 ? 03/2008 Copyright ? Siemens AG 2008. 本公司保留技术更改的权利

前言

本文档的用途

时间同步文档为 PCS 7 系统中的以下“时间同步”功能任务提供支持。

?销售

?规划

?组态

本文档包含回答以下问题的信息：

?在 PCS 7 工厂中时间同步是如何工作的？

?如何规划时间同步？

?如何组态时间同步？

说明

有关高精度时间戳的信息，可参考功能手册《过程控制系统 PCS 7；高精度时间戳》

(Process Control System PCS 7; High-precision Time Stamping)。

组织形式

本文档是按照以下主题编排的：

?在 PCS 7 工厂中实施时间同步模式的基础

?具有时间同步功能的 PCS 7 的组态可能性

?设计具有时间同步功能的 PCS 7 工厂

?组态不同工厂组态的时间同步

PCS 7 时间同步

功能手册, 01/2008, A5E02120744-01 3

前言

PCS 7 时间同步 4 功能手册, 01/2008, A5E02120744-01 目标人群与利益 本文档专供销售、设计和组态领域的工作人员使用： 目标人群 使用本文档 本文档中与目标人群相关的章节 销售 销售人员可在如何在 PCS 7 工厂中实现 “时间同步”功能方面为客户提供明确的建 议。 ? “基础” ? “组态” ? “规划时间同步” 规划 系统规划人员可使用本文档中的信息来优 化设置和确定设计具有“时间同步功能”的 PCS 7 工厂所需的组件。 ? “基础” ? “组态” ? “规划时间同步” 组态 本文档为组态工程师提供了有关“时间同步”功能的具体说明；这些说明介绍了在所有相关场合调整时间同步所需的具体步骤。 ? “组态时间同步” 所需技能 只有合格人员可以调试和操作 PCS 7 产品。 必须具有以下领域的技能： ? STEP 7 ? PCS 7 ? “自动化技术” ? 基本的 WinCC 技能 ? 对于具有域结构的工厂：Windows 管理技能 有效性 本文档适用于软件包“过程控制系统 PCS 7 V7.0”。

前言

更多支持

如果对于使用本文档中所述的产品有其它问题，请联系负责您公司的销售和服务区的西门

子联络处。

可在以下网址找到联系信息：

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提供有关各 SIMATIC 产品和系统的技术文档详情的指南，可在以下网址找到：

http://www.siemens.de/simatic-tech-doku-portal

在线目录和在线订购系统位于：

d718bdeb856a561252d36f44/

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提供相应的课程使您快速熟悉 S7 自动化系统。请联系当地培训中心或德国纽伦堡

D 90327 的中央培训中心。

电话：+49 (911) 895-3200.

Internet： d718bdeb856a561252d36f44

技术支持

可通过以下途径获取有关所有 A&D 产品的技术支持：

?通过支持申请 Web 表单

http://www.siemens.de/automation/support-request

?电话：+ 49 180 5050 222

?传真： + 49 180 5050 223

有关技术支持的更多信息，可访问 Internet 网址

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PCS 7 时间同步

功能手册, 01/2008, A5E02120744-01 5

前言

Internet 上的服务和支持

除提供西门子文档外，我们还通过 Internet 在线提供了完整的信息。

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您将找到以下信息：

?新闻快讯，不断提供有关我们产品的最新信息

?所需的文档，可通过服务与支持中的搜索功能进行查找

?论坛，为用户和专家提供一个用于交流经验的国际平台

?当地的自动化与驱动代理

有关本地服务、维修、备件的信息。 “我们的服务”部分提供了更多的选项。

PCS 7 时间同步6功能手册, 01/2008, A5E02120744-01

目录

前言 (3)

1 基础 (11)

1.1 在 PCS 7 中使用时间同步 (11)

1.2 PCS 7 工厂中的时间格式 (17)

1.2.1 PCS 7 中可能的时间设置 (17)

1.2.2 更改为本地时间 (18)

1.2.3 转换为夏令时 (22)

1.2.4 检查时间 (24)

1.2.5 PCS 7 工厂的时间级别（层） (26)

1.3 PCS 7 中的时间同步 — 操作模式 (29)

1.3.1 时间同步的主站/从站原理 (29)

1.3.2 PCS 7 工厂的网络环境 (34)

2 PCS 7 工厂时间同步的组态 (39)

2.1 推荐组态的概述 (39)

2.2 工作组中时间同步的组态 (41)

2.2.1 在工作组中组态使用中央时间主站的时间同步 (41)

2.2.2 工作组中没有中央时间主站的时间同步的组态 (43)

2.3 Windows 域中时间同步的组态 (45)

2.3.1 在具有一个层级的 Windows 域中有中央时间主站的时间同步的组态 (45)

2.3.2 在具有一个层级的 Windows 域中有中央时间主站的时间同步的组态 (48)

2.3.3 在具有多个层级的 Windows 域中组态时间同步 (50)

3 规划时间同步 (51)

3.1 选择设计主站 (51)

3.2 现有工厂的时间同步 (52)

PCS 7 时间同步

功能手册, 01/2008, A5E02120744-01 7

目录

4 组态时间同步 (53)

4.1 简介 (53)

4.2 组态时间接收机 (54)

4.2.1 组态 SICLOCK TM (54)

4.2.2 组态用于 Windows 的 DCF 77 接收服务 (58)

4.2.3 组态 GPS (64)

4.3 组态多个总线/网络的时间同步 (67)

4.3.1 使用单个 SICLOCK TM/TS 组态各独立工厂总线的时间同步 (67)

4.3.2 组态本身有定时器的多个工厂 (69)

4.4 组态 OS 的时间同步 (70)

4.4.1 组态步骤概述 (70)

4.4.2 如何在具有中央时间主站的域中的 OS 上设置时间同步？ (71)

4.4.3 如何在没有中央时间主站的域中的 OS 上设置时间同步？ (78)

4.4.4 如何在具有中央时间主站的工作组中的 OS 上设置时间同步？ (83)

4.4.5 如何在没有中央主站的工作组中的 OS 上设置时间同步？ (88)

4.4.6 如何设置 OS 服务器以通过 DCF77RS 接收时间服务 (91)

4.5 在 AS 上组态时间同步 (94)

4.5.1 如何在 SIMATIC 模式的 AS 上设置时间同步 (94)

4.5.2 如何在 NTP 模式的 AS 上设置时间同步 (101)

4.6 组态 SIMATIC BATCH 的时间同步 (105)

4.6.1 组态步骤概述 (105)

4.6.2 如何在 BATCH 站上设置时间同步？ (106)

4.6.3 如何在 BATCH/操作员站上设置时间同步？ (109)

4.7 组态 SIMATIC 路径控制的时间同步 (110)

4.7.1 组态步骤概述 (110)

4.7.2 如何在路径控制站上设置时间同步？ (110)

4.7.3 如何在路径控制/操作员站上设置时间同步？ (112)

4.8 如何设置 SIMATIC BOX 的时间同步 (113)

4.9 如何在工程师站上设置时间同步？ (115)

PCS 7 时间同步8功能手册, 01/2008, A5E02120744-01

目录

4.10 组态冗余 PCS 7 系统 (118)

4.10.1 如何对具有冗余 CP 1613 和外部时钟的 OS 服务器组态时间同步 (118)

4.10.2 如何在具有冗余总线系统的 PCS 7 系统中组态时间同步 (119)

4.11 保护网络远离意外的外部同步 (120)

4.11.1 所需设置的概述 (120)

4.12 组态具有多时区的 PCS 7 系统 (121)

4.13 具有内部自主定时器的多系统的时间同步 (122)

A 附录 A (123)

A.1 脚本“GetTimeFromPC” (123)

词汇表 (125)

索引 (129)

PCS 7 时间同步

功能手册, 01/2008, A5E02120744-01 9

目录

PCS 7 时间同步10功能手册, 01/2008, A5E02120744-01

PCS 7 时间同步

功能手册, 01/2008, A5E02120744-01 11 基础

11.1

在 PCS 7 中使用时间同步

简介 每台 PC 都有内部硬件时钟（RTC = Real Time Clock ，实时时钟），该时钟在 PC 关闭后会借助电池继续运行。 该时钟具有石英钟的精度。 通过 Internet

（网络时间协议， Network Time Protocol - NTPI ），该时钟可与 NTP 服务器的时

间进行比较，从而与原子钟的时间进行比较。通过这种方式，该时钟可定期设置为精确的时间。

如果过程单元仅通过一台过程计算机来控制，则时间将不会成为问题：

? 消息总是按时间先后顺序指定。

指定的时间是否与消息创建时的实际时间相对应并没有什么关系。

只有故障排除会需要基于连续时序的唯一分配。

基础 1.1 在 PCS 7 中使用时间同步

PCS 7 时间同步 12 功能手册, 01/2008, A5E02120744-01 ? 项目步骤按组态的顺序执行。 但是，现代的过程单元由各种组件组成。 根据其复杂程度，它们可能包含自动化系统、服务器、客户机和分布式 I/O 。

(7 0 (7 0 6,0$7,& ,7 352),%86 '3 352),%86 '3 352),%86 '33&6 %2; 26 &OLHQWV $UFKLY 6HUYHU 26 6HUYHU 5RXWH &RQWURO 6HUYHU (QJLQHHULQJ 6WDWLRQ %$7&+ 6HUYHU

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只有所有的组件能够通过精确的计时相互配合时，复杂工厂才能成功地执行其过程步骤。 为此，整个工厂需要有一个一致的时间。

基础

1.1 在 PCS 7 中使用时间同步

应用

只要规划的过程需要高度精确的时间或必须确保时间的一致性，就会需要 PCS 7

时间同步：

?过程同步

?跟踪能力，例如，能够跟踪故障过程

?时间很关键的序列的记录与归档

如果特定的系统组件不具有相同的时间，或者子组件位于不同的时区，则将同步整个工厂

的时间。只有这样才能确保所有过程的无故障执行。

下面列出了许多任务，它们涉及到在同一个时区内要实现 PCS 7 的时间同步：

?时间戳

?批生产数据

?冗余比较

?按正确顺序进行消息处理

?日时钟中断和运行计量表

?因果关系的解释

?域客户机的授权

PCS 7 时间同步

功能手册, 01/2008, A5E02120744-01 13

基础

1.1 在 PCS 7 中使用时间同步

时间同步

PCS 7 过程控制系统通过“时间同步”功能同步所有单个组件的日时钟。

例如，这甚至允许自动化系统位于非操作员站时区的 PCS 7 系统组态。

也可以同步单个时区内不匹配的时间。

下图说明了在时间不同步时 PCS 7 工厂如何会在消息列表中生成时间跳变。

过程没有同步运行：

PCS 7 时间同步14功能手册, 01/2008, A5E02120744-01

基础

1.1 在 PCS 7 中使用时间同步

如果同步了分布式工厂中组件的时间，则所有过程能够正确地按时间顺序运行，并且可正

确地进行归档。

PCS 7 时间同步的定义

时间同步是所有具有时间依赖性的 PCS 7 组件均由同一个时间主站提供相

同的日期和时间。

通过时间同步可以实现以下功能：

?所有过程控制系统组件相互间的精确配合

?分析具有唯一时间先后顺序的过程数据

如果发生同步错误，将生成相应的过程控制系统消息，例如，“LAN-Sync：与 PC "XXX"

的时间同步受到干扰”。

PCS 7 时间同步

功能手册, 01/2008, A5E02120744-01 15

基础

1.1 在 PCS 7 中使用时间同步 PCS 7 时间同步

16

功能手册, 01/2008, A5E02120744-01

同步选项

下表说明了可用于时间同步的 PCS 7 组件：

站

时间同步 在以下章节中说明

操作员站

? 通过终端总线 ? 通过工厂总线

? “如何在具有中央时间主站的域中的 OS

上设置时间同步”。

? “如何在具有中央时间主站的工作组中

的 OS 上设置时间同步”。

BATCH 站

? 通过操作系统

? “如何在 BATCH 站上设置时间同步”。 ? “如何在 BATCH/操作员站上设置时

间同步。”

路径控制工作站

? 通过操作系统

? “如何在路径控制站上设置时间同步”。 ? “如何在路径控制站/操作员站上设置时

间同步”。

SIMATIC PCS 7 BOX

? 集成在

PCS 7 工厂中时

? “如何设置 SIMATIC BOX

的时间同步”。

AS ? 通过工厂总线

? “如何设置 AS 的时间同步”

域控制器

? 对于终端总线上作为时间

站的域控制器

? “如何在具有中央时间主站的 Windows

域中设置时间同步”。

? “如何在无中央时间主站的 Windows

域中设置时间同步”。

说明

本手册仅介绍了 PCS 7 V7.0 SP1 的时间同步。 如果想使用 V5 兼容的模式， 请联系客户支持。

基础

1.2 PCS 7 工厂中的时间格式

PCS 7 时间同步

功能手册, 01/2008, A5E02120744-01

17

1.2 PCS 7 工厂中的时间格式

1.2.1

PCS 7 中可能的时间设置

UTC

自 V6.0 起，PCS 7 专门使用协调世界时间（UTC = Universal Time Coordinated ， 协调世界时）工作。 UTS 是通过原子钟指定的国际时基。 UTC 不考虑夏令时。

更改为本地时间

在运行期间，操作员站的工厂操作员可以在 UTC 显示和本地时间显示间切换。 下表显示了某个位置世界时间和本地时间之间的差异：

位置/日期

时区 时间 世界时间 03/01/2007 UTC

12:00:00 纽伦堡本地时间 03/01/2007

MET = UTC +1h

13:00:00

说明

如果要在 PCS 7 组件上显示不同时区具有时间依赖性的数据或对这些数据进行处理， 那么也在操作员站上使用 UTC 进行显示。

转换夏令时/标准时间

在操作员站上，可以按本地时间显示过程数据，也包括夏令时和标准时间。 对于中欧的当地时间，冬季的 UTC (MET) 按加 1 小时来计算时差；夏季 (MEDST) 则按加 2 小时来计算时差。 下表显示了某个位置的不同夏令时和标准时间：

位置/日期

时区 时间 世界时间 05/01/2007 UTC

12:00:00 纽伦堡本地时间 05/01/2007

MET = UTC +1h MEDST = MET + 1h

14:00:00

基础

1.2 PCS 7 工厂中的时间格式

PCS 7 时间同步

18

功能手册, 01/2008, A5E02120744-01

1.2.2

更改为本地时间

本地时间

协调世界时 UTC 是指穿过伦敦附近格林尼治的本初子午线。

在本初子午线以东，将根据距离对在格林尼治处测量的世界时间加一小时或几小时。 在本初子午线以西，将减去相应的小时数。 下表显示了多个时区及其时差：

位置 时区 时区 时间 格林尼治 0. 经度 UTC = 协调世界时 UTC 12:00 柏林 15. 东经 MET = 中欧时间 UTC + 1h: 13:00 莫斯科 45. 东经 MSK = 莫斯科时间 UTC + 3h ： 15:00 东京

120. 东经

JST =

日本/朝鲜标准时间 UTC + 9h ： 21:00 布宜诺斯艾利斯 45. 西经

无标识

UTC – 3h ： 9:00

夏令时/标准时间

对于夏季月份，许多国家采用了将标准时间（本地时间）转换为夏令时的方法。 相对于标准世界时间 UTC 来说，在中欧，标准时间差一小时，夏令时差两小时。 下表显示了在中欧地区夏令时和标准时间之间的差别：

UTC CET 标准时间 CEST 夏令时 12:00

UTC + 1h = 13:00

UTC + 2h = 14:00

基础

1.2 PCS 7 工厂中的时间格式

如何将操作员站显示转换为本地时间？

要将操作员站切换为显示本地时间，请按以下步骤操作：

1.在 WinCC 项目管理器中，从树形视图中选择“[计算机名称]”对象。详细信息窗口将显

示相关的计算机。

2.在详细信息窗口中选择该“[计算机名称]”对象，然后选择“编辑”(Edit) 菜单中的“属性”

(Properties) 命令。

将打开“计算机属性”(Computer properties) 对话框，其中的“常规”(General) 选项卡

处于激活状态。

PCS 7 时间同步

功能手册, 01/2008, A5E02120744-01 19

基础

1.2 PCS 7 工厂中的时间格式

3.选择“参数”(Parameters) 选项卡。

4.在“PLC 时钟设置”(PLC clock setting) 组中，选中“PLC 设置为协调世界时

(UTC)（首选设置）”(The PLC is set to coordinated universal time (UTC) (preferred

setting)) 复选框。

PCS 7 时间同步20功能手册, 01/2008, A5E02120744-01

基础

1.2 PCS 7 工厂中的时间格式

5.在“运行期间时间显示的时基”(Time basis for time display in runtime) 组中，

从下拉列表中选择所需的时间模式。

–如果要设置移植项目的时间： “服务器的时区（移植项目）”(Time zone of the

server (migrated projects))

–如果要设置使用夏令时和标准时间的本地时间： “当地时区”(Local time zone)

–如果想要设置 UTC： “协调世界时 (UTC)”(Coordinated world time (UTC))

时区只对过程模式中的显示很重要。例如在归档中，内部仅使用 UTC。

6.在“中央日期和时间格式”(Central date and time format) 组中，选择所需格式。

此格式设置将影响到过程控制环境中日期和时间的显示方式。

–组态格式的日期： “组件组态”(Configuration on the components)

该复选框预先被选中

–符合 ISO8601 的日期： “对所有组件强制执行 ISO8601 格式”(Force ISO8601

format on all components)

7.单击“确定”(OK)。

将采用这些设置。

参见

转换为夏令时 (页 22)

PCS 7 时间同步

功能手册, 01/2008, A5E02120744-01 21

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/190q.html