Aktuální vydání

celé číslo

08

2021

Digitální transformace a konvergence provozních, informačních a inženýrských systémů

Výzkum, vývoj a vzdělávání v automatizaci

celé číslo

Časový server SNTP a modul pro Modbus RTU synchronizované časem z GPS

Synchronizace zařízení v sítích LAN je vel­mi důležitá. Mnoho malých ethernetových za­řízení nemá vlastní obvod reálného času nebo se jen občas synchronizuje z určeného časo­vého zdroje. GPSNTP (obr. 1) je miniaturní kompaktní časový server SNTP (Simple Network Time Protocol). Je vhodný zejména pro synchronizaci času v lokálních počítačových sítích, např. v technologických sítích bez vaz­by na internet. Pomůže i v případech, kdy je spojení na internet nestabilní nebo se uživa­tel nechce spoléhat na veřejné časové servery.

 

Čas ze systému GPS

Přesnou časovou informaci získává server GPSNTP z družicového systému GPS, jehož systémový čas je navázán na mezinárodní atomový čas TAI (Temps Atomique Interna­tional). Tento čas v současné době představu­je nejpřesnější dosažitelnou časovou stupni­ci. Pro synchronizaci klientů se používá běž­ný protokol SNTP.
 
 
Dojde-li ke ztrátě družicového signálu, po­kračuje server SNTP v generování časové in­formace podle svého vnitřního časového generátoru. Koaxiální kabel standardní aktivní antény GPS o délce 5 m může být prodlou­žen až na 15 m, popř. může být použita výkonnější anténa s kabelem délky až 25 m. Přepínačem pod horní hranou čelního pane­lu lze zvolit hodnotu napájecího napětí antény 3 V nebo 5 V.

Server GPSNTP podporuje protokol SNTP v4 pro distribuci časové informace a protokoly HTTP a Telnet pro dálkový dohled a nastavení parametrů serveru.
 
Kontrolky na čelním panelu GPSNTP informují o připojení napájecího napětí a o stavu synchronizace času serveru. Pro podrobnější přehled o stavu serveru sta­čí otevřít interní webovou stránku (obr. 2). Prostřednictvím webové stránky se server také nastavuje. Předností je též snadný up­grade firmwaru. Základní vlastnosti serve­ru jsou v tab. 1.

Čas po sběrnici Modbus RTU

Někdy je třeba zís­kat přesný čas i v ji­ných komunikačních a řídicích systémech, např. pro skupinu zaří­zení, která komuniku­jí protokolem Modbus RTU. Příkladem mo­hou být řídicí systé­my založené na PLC, které potřebují přes­ný čas pro vzájemnou synchronizaci. Připravovaný modul s ozna­čením GPSRS (obr. 3) přijímá přesný čas také z družicového systému GPS. Tento čas je po­tom možné číst z paměťových míst obvyk­lými instrukcemi protokolu Modbus RTU.
 
Komunikace s modulem GPSRS je mož­ná po sběrnici RS-485 nebo RS-232. K pří­jmu signálu GPS je určena externí anténa. Modul lze napájet napětím 8 až 30 V, ko­munikační sběrnice jsou galvanicky oddě­leny. Stav napájení, signálu GPS a komunikace jsou signalizovány kontrolkami, takže zapojení a uvedení do chodu jsou jednodu­ché. Časoměrný modul GPSRS je dodá­ván v robustní kovové krabičce s možností uchycení na lištu DIN.
 
Časový server GPSNTP dodává a mo­dul GPSRS vyrábí a dodává společnost Papouch, s. r. o. Oba produkty je možné zapůjčit k vyzkoušení a technici dodavatele jsou při­praveni poradit s jejich instalací.

Ing. Pavel Poucha
 
Obr. 1. Malý server SNTP v automatizačním rozváděči
Obr. 2. Vnitřní webová stránka ukazuje stav časového serveru
Obr. 3. Modul GPSRS umožňuje číst přesný čas protokolem Modbus RTU
 
Tab. 1. Základní vlastnosti serveru GPSNTP