ЖУРНАЛ СТА 3/2013

время для часов промежуточных устройств (например, Ethernet-комму- таторов), затрачиваемое Ethernet-тра- фиком на прохождение через устрой- ство, оно вычисляется по временны ' м меткам входа кадра данных и выхода его из устройства. Время нахождения аккумулируется в специальном поле кадра (поле коррекции) для реализации механизма синхронизации. Так как «прозрачные» часы выполняют только фиксирующую функцию, они не влияют на такие параметры сети, как время восстановления кольца и т.п. Каждый такой коммутатор по поведе- нию приближен к физическому прово- ду, который не ухудшает время про- хождения пакета данных через него. Таким образом, не накапливается по- грешность измерения времени синхро- низации в многокаскадных коммути- руемых сетях. В стандарте IEEE 1588-2008 поддер- живаются два типа «прозрачных» ча- сов: конечный–конечный (end-to- end –E2E) и участник–участник (peer- to-peer – P2P). «Прозрачные» часы ти- па Е2Е только измеряют время, потра- ченное РТР-сообщением (тем, кото- рое получает временну ' ю метку) на прохождение коммутатора, и передают эту информацию принимающим ча- сам в поле коррекции. Часы типа Р2Р измеряют задержку на прохождение пакетом коммутатора и прибавляют к нему время прохождения по линии связи, используя механизм за- прос–ответ. К АК ПРИМЕНЯТЬ СИНХРОНИЗАЦИЮ ВРЕМЕНИ ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ ПОДСТАНЦИИ ? К синхронизации времени в шинах станции и процесса предъявляются разные требования. Рис. 18 показывает пример того, как можно реализовать синхронизацию времени на подстан- ции, используя разные протоколы. На рисунке видно, что точные значения времени передаются от GPS-приёмни- ка к серверу времени, с которым будут синхронизироваться конечные устрой- ства и коммутаторы. Для повышения надёжности системы применяется дуб- лированная схема с резервным GPS- приёмником. В шинах станции и про- цесса, в которых используется синхро- низация времени, часто применяется топология типа звезда. Обычно схемы синхронизации часов на уровне ячеек и процесса реализуются независимо друг от друга, однако может использо- ваться и общий источник точного вре- мени. Протокол SNTP используется только на уровне станции для синхронизации коммутаторов сети с удалёнными устройствами, станциями мониторинга и управления. В соответствии с требо- ваниями на подстанции синхронизация часов по протоколу IEEE 1588 PTP v2 с «прозрачными» часами применяется для оборудования на уровне ячеек и процесса. Для этого, начиная с уровня процесса, используются специальные коммутаторы с поддержкой IEEE 1588. Так как на уровне процесса не приме- няется протокол IP, стек IEEE 802.3 ис- пользуется для PTP-сообщений. Про- токолы IRIG-B и 1PPS требуют отдель- ной кабельной инфраструктуры и син- хронизируют устройства на уровне яче- ек и процесса. Для достижения высокой точности синхронизации могут исполь- зоваться связи типа точка–точка между блоками РЗА, преобразователями и прочими устройствами без применения промежуточных коммутаторов. В ЫВОДЫ ПО ЧАСТИ 4 Динамично развивающийся стан- дарт синхронизации часов IEEE 1588 создаёт условия для повышения на- дёжности сети подстанции. Качествен- ная реализация положений и требова- ний данного стандарта невозможна без специализированных коммутаторов, таких как коммутаторы серий MICE, MACH, RPS, EES торговой марки Hirschmann. 26 СТА 3/2013 ОБ ЗОР / П РОМЫШЛ Е ННЫЕ С Е Т И www.cta.ru Условные обозначения: BC (boundary clock) – граничные часы; GM (ground master clock) – мастер- часы; TC (transparent clock) – «прозрачные» часы; IED – интеллектуальное конечное устройство. Рис. 16. Схема работы протокола PTP версий 1 и 2 GPS GPS IED IED Cинхронизация Cинхронизация Cинхронизация Cинхронизация Cинхронизация Cинхронизация ТС ТС BC Версия 2 (v2) Версия 1 (v1) BC GM GM Рис. 17. Механизм учёта времени нахождения в PTP версии 2 Сетевой протокол PTP- заголовок Поле коррекции Преамбула Сетевой протокол PTP- заголовок Поле коррекции Преамбула Входной порт n + - + Время нахождения Вход Выход Входная метка Выходная метка Выходной порт n +1 Условные обозначения: ——— – протокол SNTP в шине станции; ——— – протокол IEEE 1588 в шине процессов; ——— – протокол IRIG-B в шинах станции и процессов; IED-1…IED-8 – интеллектуальные конечные устройства 1…8; MU-1…MU-5 – объединяющие устройства 1…5. Рис. 18. Синхронизация времени в сети подстанции Станция мониторинга Станция управления Удалённые устройства GPS 1 GPS 2 SNTP SNTP SNTP SNTP IRIG-B IRIG-B MMS MMS MMS SV IEEE 1588 P2Р IEEE 1588 Уровень станции Уровень процессов Уровень ячеек IED-2 IED-3 IED-4 Сервер времени IED-1 MU-1 IED-8 IED-5 IED-6 IED-7 MU-2 MU-3 MU-4 MU-5 © СТА-ПРЕСС