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.pdfVIP

　 第 １ 期　　　　　　王　蓉等．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 １０１ 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 王　蓉　吴建民 （中国石油兰州石化公司，兰州 ７３００６０） 摘　要　简要介绍了ＧＰＳ 时钟同步原理和基于网络时间协议（ＮＴＰ）的对时算法。分析了各系统时钟差 异给工控系统带来的风险，并结合某３５０ 万ｔ／ａ 柴油加氢和配套 ５ 万 Ｎｍ 制氢装置程控系统的构成特３ 点，搭建其时钟同步网络拓扑图，详细说明利用各系统的特点来完成与 ＧＰＳ 时钟同步服务器时钟的同步 设置方法，实现了系统时间的统一。 关键词　ＳＩＳ／ＤＣＳ 系统时钟同步　加氢／制氢装置　ＧＰＳ 网络时钟同步服务器　ＵＴＣ ＋ 中图分类号　ＴＨ８６２ ．５２ 　　　文献标识码　 Ｂ　　　文章编号　 １０００３９３２（２０１５）０１０１０１０４ 　　随着科学技术与国民经济的快速发展，工控 由监测站经常进行校准。卫星发送导航信息的同 系统也随之蓬勃发展。石化项目（如百万吨乙烯 时也发送精确的时间信息。ＧＰＳ 接收机接收此信 及千万吨炼油等）也 日益趋向大型化、一体化和 息，并同步于自身时钟，获得准确的时间。因此， 智能化。一个大型的石化项目往往集成有多套程 ＧＰＳ 接收机除了能准确定位之外，还可以产生精 控系统，如 ＤＣＳ、ＳＩＳ 及 ＣＣＳ 等，这些系统在功能 确的时间信息。目前自动化系统采用的时间标准 和网络上分别独立，并各自采用独立的时钟。由 就是 ＵＴＣ。 于时钟产品质量存在差异，因此在对时精度上也 ＧＰＳ 网络时钟同步服务器又称网络时间协议 存在一定的偏差，而且当系统运行的时间越长，其 （Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ，ＮＴＰ）时间服务器。时间 积累的偏差就越大，从而使各装置乃至全厂的系 服务器是对自动化系统中的计算机及控制装置等 统时间不能统一，这种差异给装置在生产过程中 进行校时的高科技产品。ＮＴＰ是用于互联网中时 出现故障后的分析造成了较大的阻碍。如果操作 间同步的标准互联网协议，也用于把计算机的时 站和控制站的时钟不同步，那么 ＳＯＥ 事件记录、 间同步到某些时间标准。ＮＴＰ 时间服务器从 ＧＰＳ 历史趋势、数据采集及数据同步等功能都将受到 卫星上获取 ＵＴＣ 信号，并将这些信息通过各种类 严重影响。 型的接口传输给自动化系统中需要时间信息的设 笔者以中国石油兰州石化公司的３５０ 万 ｔ／ａ 备（如计算机、保护装置、故障录波器、事件顺序 柴油加氢和配套 ５ 万 Ｎｍ 制氢装置程控系统为３ 记录装置、安全自动装置和远动 ＲＴＵ），这样就可 例，介绍时钟同步网络拓扑的搭建，以及利用各系 以实现整个系统内的时间同步。 统特点实现与 ＧＰＳ 时钟同步服务器时钟的同步 ２　ＮＴＰ 协议的对时方法 设置方法。 ＮＴＰ协议的精确对时主要是在主 －从工作方 １　ＧＰＳ 时钟同步原理 式下实现的。ＮＴＰ算法首先根据服务器和客户端 世界上大多数国家采用的标准时间标度是基 的往返报文来确定两地时钟的差值和报文在网络 于地球自转的世界协调时（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｉｍｅ Ｃｏｏｒｄｉ 中的传输延迟。服务器与客户端的对时过程如图 ｎａｔｅｄ，ＵＴＣ）和基于地球公转的公历，ＵＴＣ 时间通 １ 所示。 过多种途