Zeit- und Taktsynchronisation im Industrial Ethernet

Date

Oct 16, 2012

Time

1:45 PM - 2:45 PM

Speaker

Mathias Hinkel

Affiliation

Institut für Angewandte Informatik, Professur Prozesskommunikation

Language

de

Main Topic

Informatik

Other Topics

Informatik

Description

In der Prozess- und Fertigungsautomatisierung und auch bei der Energieverteilung müssen Produktionsprozesse, Schaltvorgänge und Bewegungen präzise gesteuert und Zustände anlagenweit erfasst werden. Zu diesem Zweck werden die Geräte einer Anlage synchronisiert. Dabei gibt es zwei Domains, globaler Kontext -Uhrzeitsynchronisation- und lokaler Kontext -Takt- oder Maschinentaktsynchronisation-, die dabei berücksichtigt werden müssen. Für diese beiden Domains werden heute unterschiedliche Verfahren, IEEE802.1AS für Uhrzeit und IEC61158 Type 10 PTCP für Takt, verwendet. Ziel ist es mit einem Verfahren beide Domains abzudecken. Für die Takt- oder Maschinentaktsynchronisation ist eine Genauigkeit von +/- 1 µs bei 64 Knoten und für die Uhrzeitsynchronisation von +/- 100 µs (bei einer applikativen Genauigkeit von +/-1 ms) in der IEC61784-2 gefordert. Weiterhin soll der übergang zwischen IEEE802.1AS GEN2 auf Takt mit "PTCP" und Uhrzeit mit ".1AS" untersucht werden. Dabei ist zu analysieren, ob das als Idee existierende Verfahren prinzipiell funktionsfähig, und auf Basis eines zwei Port Ethernet-Switches (ERTEC200+) für den oben genannten übergang umsetzbar ist. Folgende Themenkomplexe bzgl. Genauigkeit und Anwendbarkeit im industriellen Umfeld wurden untersucht:

• Boundary Clock: Ein Port des Switches arbeitet als Sync-Slave, der andere Port als Sync-/Takt-Master. Die Kopplung der beiden lokalen Uhren erfolgt applikativ.
• Sync Forwarder (inkl. Protokoll Umsetzung): Ein Port ist Sync-Slave, der andere wird für das Sync-Forwarding verwendet. Da unterschiedliche Protokolle verwendet werden, muss eine Protokollumsetzung vorgenommen werde

Last modified: Oct 16, 2012, 9:36:41 AM