GPS Timeserver pro Ethernet s PLC Simatic S7

  • úterý, 28 duben 2020 08:19

Phoenix Contact přijímač GNSS a časový server NTP pro sítě Ethernet, přijímá čas, datum a polohu prostřednictvím GPS družic. Vyzkoušíme si jej v naší PLC síti pro nastavení přesného času v Simatic S7.


Takto to funguje. Ze satelitů modul přijímá signál o aktuální poloze a času. Umí přijímat signál z družic GPS, GLONASS nebo Galileo, napájení 24 VDC externě nebo přes PoE. Protože jej můžeme umístit i někde venku aby "viděl" co možná nejvíce družic, má krytí IP68.

timeserver 01


Timeserver NTP, všechny informace a soubory najdete tady, má rozšířený teplotní rozsah -40 °C ... +70°C
Dvě LED signalizují napájení (zelená) a přítomnost signálu polohy a času z družic (modrá).

timeserver 02


Připojení do Ethernetu přes RJ45 rychlostí 10/100/1000 MBit/s. Tento NTP modul funguje směrem do Ethernetu jako NTP server, tedy i bez připojení k internetu máme k dispozici přesný údaj jak o poloze, tak hlavně o čase a datu.

timeserver 03


Základní IP adresa je i na boční straně serveru, je možné ji samozřejmě změnit tak, aby se hodila do naší sítě s PLC.

timeserver 04


Venku je počet přijímaných družic největší, ale přes okno kanceláří to taky nebylo špatné. Musíme připomenout, že NTP serverů pro synchronizaci a nastavení času je na internetu celá řada a jako NTP server může být i nějaký PC v síti. Ale ale, pokud ve výrobní síti s PLC není připojení k internetu, což velmi často bývá a nejen kvůli bezpečnosti, je tento malý modul vhodné řešení. Nic od něj nehrozí, žádný průnik z internetu, nastavíme jen parametry a vše jede ihned bez jakékoliv údržby.
Přes webové rozhraní se v administraci dají dokonce signalizační LED vypnout, aby jejich svit nepřilákal vandaly a nenechavce. :)

timeserver 05


Webová administrace má dost a dost možností jak pro parametrizaci, tak pro sledování celého serveru. Nejdůležitější nastavení jsou ale dvě. Tohle kde serveru - modulu přiřadíme IP adresu včetně masky.
Klikněte na obrázek pro zvětšení

timeserver 10b


Tohle je naše kancelářská PLC síť, všechno to jsou PLC, periferie HMI a další automatizační prvky. Náš timeserver má IP x.x.1.254.

timeserver 11


Neméně důležité nastavení a sice rozsah IP adres, které mohou k serveru přistupovat. Momentálně od 0 až do 255 bez omezení. Pro případ že v síti máme různé segmenty a chceme čas a datum zpřístupnit různým účastníkům a zařízením v síti, upravíme i masku.

timeserver 12


Ukázka monitoringu přijímaných signálů z družic. Vidíme 22 a používáme 6. Naše kancelářské okno s timeserverem je skoro přesně na jih, družici máme na 190° a nahoru 17°. 
Klikněte na obrázek pro zvětšení

timeserver 13b


Jedno zajímavé nastavení je omezení přístupu ze starších verzí prohlížečů. A opravdu to fachčí, ze starého noťasu ještě s WinXP jsme se k serveru nepřipojili.

timeserver 14


Zbývá kouknout na nastavení HW konfigurace PLC v TIA Portal. Stačí zadat adresu NTP serveru a interval kdy se provede update. To je vše, nic více není nutné nastavit.

timeserver 20


Abychom ale měli správný čas proti UTC což je Greenwich čas, u nás + hodina a + další hodina za letní čas, musíme si překontrolovat nastavení časové zóny v PLC a aktivaci změny času při přechodu na letní čas (daylight saving time).
Klikněte na obrázek pro zvětšení

 

timeserver 21b


Jednoduchý prográmek v PLC který nám ukáže, jak si PLC aktualizuje čas z NTP serveru.
Klikněte na obrázek pro zvětšení

 

timeserver 22b


Každou vteřinu uložíme do DB25 místní a systémový čas. Systémový čas je UTC čas a místní je náš letní čas.
Aktivací bitu na řádku 7 přepíšeme ručně čas v PLC nějakým starým, 1970 atd. Do deseti sekund se nám obnoví správný čas z NTP serveru.
Klikněte na obrázek pro zvětšení

timeserver 23b


Na videoukázce je obnovení data a času názorně vidět.

https://www.youtube.com/watch?v=lIkQFkTEtpw&feature=youtube


 Závěr:

Jakmile se časový server zprovozní, stačí u každého účastníka v síti u kterého potřebujeme aktuální a přesný čas, jen tuto funkci povolit a nastavit IP adresu NTP časového serveru.
Za přibližně osm tisíc máte NTP server hotový a v podstatě bez rizika a údržby. Při použití PoE napájení k němu stačí jen připojit Ethernet kabel.

Jaroslav Blažek


Doplňující odkazy k článku: 

Seznam produktů pro průmyslový Ethernet najdete tady
Phoenix Contact Česká republika zde.

Pro psaní komentářů se přihlašte

Kontakt

email : blaja @blaja.cz
email reklama: info @blaja.cz
email adresy bez mezery 
před zavináčem

Jaroslav Blažek
Štěpánská 1888
755 01 Vsetín
+420 608 180 209