xj-gps800 卫星时钟装置 说明书.doc

Comment 微微微微1 需要同客户确 认此版本说明书 XJ GPS800 系列标准时钟装置 说明书 V1 4 许继电气股份有限公司 二 一 年九月 本说明书可能修改 请注意最新版本 目目 录录 一 一 本装置引用的标准本装置引用的标准 5 二 二 概述概述 错误 未定义书签 三 三 产品特点产品特点 6 四 四 同步时钟的构成同步时钟的构成 7 模块介绍 7 五 五 技术指标技术指标 11 六 六 通讯规约通讯规约 12 规约 1 BJT 规约 13 规约 2 BCD 规约 13 规约 3 ST 规约 无校验 14 规约 4 ST 规约 有校验 14 编码方式 15 七 七 使用说明使用说明 16 装置结构与安装 16 八 八 功能设置说明功能设置说明 18 通讯规约设置 18 波特率设置 19 秒 分 时脉冲设置 20 脉冲输出连接方式 21 通讯接口方式设置 22 装置配置说明 24 XJ GPS800 卫星时钟装置产品手册 2 九 九 选型说明选型说明 25 XJ GPS800A 25 XJ GPS800B 25 XJ GPS800C 26 XJ GPS800D 26 XJ GPS800 系列其它配置 26 十 十 附录 图表目录附录 图表目录 27 修修 订订 说说 明明 版本号版本号发布日期发布日期拟制人拟制人修订描述修订描述 V1 42010 9张朝霞张朝霞详见详见 P3 产品变更通知产品变更通知 Comment 微微微微2 需要同客户确 认此变更 XJ GPS800 标准时钟装置说明书 3 产产 品品 变变 更更 通通 知知 非常感谢贵公司选择我公司的产品 近来 我公司在给贵公司供货的过程中发现 原先我公司与贵公司 2010 年签 订 长期合作协议 中的四个型号 XJ GPS800A XJ GPS800B XJ GPS800C XJ GPS800D 的配置已经不能满足工程的需要 经常出现配置变更的情况 由于出现一 个型号 不同配置的情况 为供货及今后的售后服务造成困难 本着长期合作 优质服务的原则 我公司对 XJ GPS800 系列的供货提出以下建 议 请贵公司给予确认 不胜感谢 1 针对产品不同的配置 请确认命名规则 我司建议根据实际输出模块的配置来命名 例如 XJ GPS800 产品 配置为 7 个 RS232 7 个 RS485 30 路脉冲输出 建议命名为 XJ GPS800 PL30S14 配置为 8 个 RS232 8 个 RS485 24 路 B 码输出 12 路脉冲输出 建议命名为 XJ GPS800 PL12S16B24 详见下表 XJ GPS800PL12 S12B12A XJ 标准时钟系列型号 XJ GPS800 标准时钟装置说明书 4接点类型即数量接点类型即数量 PL 无源接点数量 PP 有源接点数量 串口数量串口数量 S 串口数量 B B 码数量码数量 B B 码数量 天线默认缺省为 30M A 50M B 100M 2 关于产品的配置方法建议 根据国网公司及南方电网的要求 对时数量的设置为 4 的倍数 所以 我公司 建议今后脉冲 串口 B 码设置的数量统一采用 4 的倍数 我公司设置时可以超过 原先协议中的配置数量供货 如 XJ GPS800C 原先是 70 路供货 现可调整为 72 路供货 我公司可以提供脉冲 12 路 B 码 12 路 模块 3 关于产品的结构 我公司原先供货的产品端子为不可插拔式 后根据贵公司的要求调整为可插拔 端子 根据现场反映的情况及保证足够的接线间距 装置可配置的插件数比原先减 少一块 考虑到型号的灵活性 今后装置的型号统一采用激光机进行置字 贵公司的 LOGO 采用统一金属标签 差异表详见下表 XJ GPS800变化前变化后备注 XJ GPS800C8 个输出模块 7 个 RS232 7 个 RS485 70 路脉冲输 出 7 个输出模块 8 个 RS232 8 个 RS485 72 路脉冲输 出 变更 1 XJ GPS800 标准时钟装置说明书 5前面板印字丝印型号打标 LOGO 贴 标 金属标签 变更 2 特此通知 南京澳德思电气有限公司 2010 09 06 一 一 本装置引用的标准本装置引用的标准 本装置引用下列标准所包含的条文 GJB 2242 94时统设备通用规范 GJB 2991 97B 时间码接口终端 GJB 2715 96国防计量通用术语 GB T 15527 95船用全球定位系统 GPS 接收机通用技术条件 GB 11014 90平衡电压数字接口电路的电气特性 GB T 14429 93远动设备和系统 术语 IEC 870 5 3 GB T 16435 1996远动设备和系统 接口 电气特性 GB T 17463 1998远动设备和系统 性能要求 GB T 13926 1992工业过程测量和控制装置的电磁兼容性 IEC 870 5 56 7 节 基本应用功能 时钟同步 IEC 870 5 1037 4 2 节 时间同步 简单网络时间协议 SNTP RFC1769 XJ GPS800 标准时钟装置说明书 6 网络时间协议 NTP RFC 1305 Mills 1992 华东电网时间同步系统技术规范 XJ GPS800 标准时钟装置说明书 7 二 二 概述概述 随着电力系统自动化技术的发展 系统对时间统一的要求越来越迫切 对时间 的同步精度也越来越高 XJ GPS800 系列卫星时钟装置是专门为电力系统自动化装置提供高精度时间 基准的时间同步设备 装置设计符合 华东电网时间同步系统技术规范 的规定 特别适合对时同步系统可靠性要求很高的场合应用 装置以美国导航卫星全球定位系统 GPS 为时间基准 时间同步精度小于 1 s 它选用美国专业生产厂家生产的 GPS 接收机部件进行二次开发研制而成 它可以同时跟踪场内的 12 颗 GPS 卫星 自动选择最佳星座进行定位 定时 输 出与 UTC 时间同步精度小于 1 s 的时 分 秒 供电力系统需要标准时间尺度的 各种自动化装置使用 本设备采用单片机控制 软硬件结合的技术设计 充分利用接收组件的潜力 因此系统具有可靠性高 功能多 精度高 性价比高和操作方便等特点 完全可以 满足电力系统时间同步要求 它的使用推广 将大大促进和提高电力系统的事故分 析 故障测距和继电保护等自动化技术的发展 三 三 产品特点产品特点 1 箱体采用符合电磁兼容要求的铝合金材料 抗干扰性能力强 按国际通用标准 尺寸 19 吋 2U 制造 内部采用母板总线 模块后插式结构 结构紧凑 扩 展灵活 维修方便 2 时间精度高 对时精度可达 1 s 以内 3 具有多种对时输出 脉冲对时 串行口对时 IRIG B 码对时 DCF77 码对 时 所有对时信号均为隔离输出 4 输出通道多 组合方便 可由用户根据需要选择搭配 5 采用高性能 大功率 宽范围开关电源 工作稳定 XJ GPS800 标准时钟装置说明书 86 具有失电和丢星接点输出 7 面板设有 LCD 液晶显示 双行显示 上行显示时 分 秒 星期 下行显示 年 月 日 收星数量 另有 LED 发光管指示装置及模块的工作状态 同步时钟的构成 同步时钟由标准机箱 接收模块 CPU 接收天线 电源模块 POWER 不同时间信号输出模块构成 通过组合可以形成多种类型及组合的系列产品 图表 1 装置配置示意图 模块介绍 图 片模块性能接口方式备 注 该模块为装置的工作电源 输入电压 AC DC 85 265V 输出电压 5VDC 和 24VDC 告警接点 失电报警 电源告警继电器接点输出 最大 触点容量 3A 30VDC 插接端子 POWER 板板 只能插于机只能插于机 箱的最左侧箱的最左侧 后视 后视 图表 2 电源模块 XJ GPS800 标准时钟装置说明书 9 图 片模块性能接口方式备 注 该模块为装置的信号接收部分 另外还包括一路 PPS 秒脉冲 一路 PPM 分脉冲 和一路 PPH 时脉冲 两路 232 串口 输出和两路 485 串口输出 一付 丢星告警接点输出 插接端子 CPU 板只能板只能 插于机箱的插于机箱的 最右侧 后最右侧 后 视 视 图表 3 GPS 接收模块 图 片模块性能接口方式备 注 该模块为装置的 232 和 485 报文 输出部分 共有 10 路输出 报文格式 模块可通过 CPU 板上 的 JP1 和 JP2 跳针进行四种报文 规约的选择 通过 JP3 跳针进行 波特率的选择 详细见本说明 书的第八部分 图表 9 10 所示 插接端子 串口板可插串口板可插 于机箱的中于机箱的中 间位置 后间位置 后 视 视 图表 4 串口模块 XJ GPS800 标准时钟装置说明书 10 图 片模块性能接口方式备 注 该模块为装置的脉冲输出部分 通过设置 每个模块可以设置为 秒脉冲或分脉冲或时脉冲或 B 码 输出 见本说明书的第八部分 图表 11 所示 插接端子 脉冲板可插脉冲板可插 于机箱的中于机箱的中 间位置 后间位置 后 视 视 图表 5 脉冲输出模块 XJ GPS800 标准时钟装置说明书 11 1 液晶显示 双行液晶显示 上行显示时 分 秒 星期 下行显示年 月 日 收星数 量 2 PWR 电源灯 3 ALARM 丢星告警灯 当 GPS 信号失步 告警灯亮 同时发出继电器接点信号 最大 触点容量 1A 30VDC 4 1PPS 当 GPS 收到同步信号 1PPS 灯每个整秒闪烁一下 脉宽 100ms 5 1PPM 当 GPS 收到同步信号 1PPM 灯每个整分闪烁一下 脉宽 100ms 6 P1 P7 当某路电路模板插上 对应的灯亮 7 M1 M7 当 GPS 收到同步信号 这路灯闪烁 背板接口同时输出对时信号 图表 6 面板显示说明 XJ GPS800 标准时钟装置说明书 12技术指标 指标名称指标名称参参 数数 接收频率接收频率1575 42MHz 可同时跟踪 8 12 颗 GPS 卫星 天线射频灵敏度天线射频灵敏度 166dbw 天线配搭带 30 米馈线 捕获时间捕获时间冷启动 5 分钟热启动 2 分钟 精度 1 s脉宽 100ms前沿 100ns 1PPS 输出输出 接口电平 TTL 电平极性 正脉冲阻抗 50 精度 1 s脉宽 100ms前沿 100ns 1PPM 输出输出 接口电平 TTL 电平极性 正脉冲阻抗 50 精度 1 s脉宽 100ms前沿 100ns 1PPH 输出输出 接口电平 TTL 电平极性 正脉冲阻抗 50 准时沿 1 s 高速 9 s 低速 隔离方式 光电隔离 输出方式 有源或无源允许最大 Ice 电流 50 mA静态空接点静态空接点 1 允许最大 Vce 电压 300VDC2 RS 485前沿 100 ns精度 1 s 输入电压范围 交流 直流 85 265V最大输出功率 30W 电电 源源 输入频率范围 47 63Hz工作温度范围 10 55 1 静态空接点与 TTL 电平信号的对应关系为接点闭合对应 TTL 电平的高电平 接点打开对应 TTL 电平的低电平 接点由打开到闭合的跳变对应准时沿 2 默认配置 24VDC 300 VDC 需订货时注明 特殊定制 XJ GPS800 标准时钟装置说明书 13 四 四 通讯规约通讯规约 XJ GPS800 系列卫星时钟装置既提供软件对时 又提供硬件对时 软件对时 分为报文和编码两种方式 输出时间信息为 年 月 日 星期 时 分 秒 硬 件对时有 时脉冲 分脉冲 秒脉冲三种方式 在整时 整分或整秒时输出同步脉 冲 使接收时间的设备的时 分 秒与 GPS 的时 分 秒同步 其中 采用报文方式对 时有以下四种通讯规约可选 规约设置方法 规约设置方法 出厂预设为规约出厂预设为规约4 ST有校验有校验 规约编号规约编号JP1JP2规约类型规约类型 1ONONBJT 2ONOFFBCD 3OFFONST 无校验 4OFFOFFST 有校验 波特率设置方法 波特率设置方法 出厂预设为出厂预设为9600bps JP3波特率波特率 ON4800bps OFF9600bps 详细设置方法请见本说明书第八部分 图表 9 10 所示 XJ GPS800 标准时钟装置说明书 14规约 1 BJT 规约 接口标准 接口标准 RS232 RS485 RS422 通讯速率 通讯速率 4800bps 9600bps 可选 出厂预置出厂预置 9600bps 数据位 数据位 8 位 ASC 码 起始位 起始位 1 位 停止位 停止位 1 位 校验位 校验位 无 帧格式 帧格式 BJT YYYYMMDD hhmmss XXXX XX HHFFPP ff f1f1f1 CR LF 其中 BJT 表示北京时间 YYYY 为年 MM 为月 DD 为日 hh 为时 mm 为分 ss 为秒 表示钟差的符号 XXXX XX 为钟差值 标准钟 工频钟 单位为 秒 HHFFPP 分别为工频钟的时 分 秒 ff f1f1f1 为工频 单位为赫兹 CR LF 为结束标志 正常情况 只发语句 当出现信号丢失或接收卫星少于 3 颗时 发告警语句 如下 ERR YYMMDD hhmmss CR LF 注 告警语句是表示注 告警语句是表示 GPS 时钟与卫星失步时的时间 报文每秒发送一次 起时钟与卫星失步时的时间 报文每秒发送一次 起 始位与标准秒的同步误差小于始位与标准秒的同步误差小于 0 2ms 规约 2 BCD 规约 接口标准 接口标准 RS232 RS485 RS422 通讯速率 通讯速率 4800bps 9600bps 可选 出厂预置出厂预置 9600bitps 数据位 数据位 8 位 起始位 起始位 1 位 停止位 停止位 1 位 校验位 校验位 无 帧格式 帧格式 B HHMMSSYYMMDD F FFF1F1F2F2 C H2H2M2M2S2S2 CR XJ GPS800 标准时钟装置说明书 15其中 为起始符 为工频标志 为工频钟标志 为结束标 志 以上字符均为 ASC 码 HHMMSSYYMMDD 分别为北京时间的时 分 秒 年 月 日 FF 为工频的整数部分 F1F1为工频的小数点后第一 第二位 F2F2为工频的小数点后第三 第四位 H2H2M2M2S2S2分别为工频钟的时 分 秒 以上数据均为压缩 BCD 码 规约 3 ST 规约 无校验 接口标准 接口标准 RS232 485 TTL 波特率 波特率 4800bps 9600bps 可选 出厂预置出厂预置 9600bps 数据位数据位 8 位 ASCII 码 起始位 起始位 1 位 停止位 停止位 1 位 校验位 校验位 无 工作方式 工作方式 异步 帧格式 帧格式 ST hhmmss DDMMYY A F hhmmss ffff B 其中 ST 为码头 Hhmmss 为时分秒 DDMMYY 为日 月 年 A 为标准时 间结束 F 为工频时间开始 hhmmss 为工频时分秒 ffff 为电网的频率 如 4999 表示 49 99Hz B 为结束标志 规约 4 ST 规约 有校验 接口标准 接口标准 RS232 485 TTL 波特率 波特率 4800bps 9600bps 可选 出厂预置出厂预置 9600bps 字节 字节 1 位起始位 8 位数据位 1 位停止位 无校验 XJ GPS800 标准时钟装置说明书 16帧格式 帧格式 S T DDDDDDDDDDDDDDD A 同 步 标 志 帧 头 时 十 位 时 个 位 分 十 位 分 个 位 秒 十 位 秒 个 位 日 十 位 日 个 位 月 十 位 月 个 位 年 千 位 年 百 位 年 十 位 年 个 位 校 验 码 结 束 标 志 采用 ASCII 码 校验字节是小时的十位至年的个位逐字节异或后再非运算的 结果 编码方式 采用编码方式对时有 IRIG B 和 DCF77 两种 IRIG B 码码 接口标准 TTL 电平 EIA RS 485 232 空接点 a 秒准时沿 码元 R 的上升沿为秒准时沿 b 秒准时沿的上升时间 100ns TTL 电平 c 秒准时沿的时间准确度 1 s TTL 电平 IRIG B 码是采用美国标准 分直流码和交流码两种 以 BCD 码方式输出 每秒输出一次 内含 100 个脉冲 输出时间信息为 秒 分 时 年 一年中的第 n 天 DCF77 码 可选件 码 可选件 接口标准 RS232 485 TTL DCF77 码采用欧洲标准 以 BCD 码方式输出 每分钟组装完一次完整的时 间信息 输出时间信息为 秒 分 时 星期 日 月 年 XJ GPS800 标准时钟装置说明书 17 五 五 使用说明使用说明 装置结构与安装 XJ GPS800 系列卫星时钟装置在结构上采用标准的 19 英寸 2U 工业机箱 其 外形尺寸为 482 6 宽 mm 88 高 mm 240 深 mm 颜色为灰色 外形尺寸与 开孔安装图分别为 图表 7 2U 机箱外形尺寸图 XJ GPS800 标准时钟装置说明书 18 图表 8 2U 装置开孔安装图 XJ GPS800 标准时钟装置说明书 19 六 六 功能设置说明功能设置说明 通讯规约设置 通讯规约设置方式如图 请看图中 JP1 和 JP2 的跳针 BJT 规约BCD 规约 ST 规约 无校验ST 规约 有校验 图表 9 通讯规约设置方式 XJ GPS800 标准时钟装置说明书 20波特率设置 波特率设置方式设置如图 请看图中 JP3 的跳针 波特率为 4800bps波特率为 9600bps 图表 10 波特率设置方式 XJ GPS800 标准时钟装置说明书 21秒 分 时脉冲设置 分 秒脉冲板 光隔脉冲信号扩展板 通过光电隔离的方式输出 24V 默认配置 24VDC 110 220 VDC 需订货时订制 无源 出厂默认 或有源时 分 秒脉冲信 号 也可输出 IRIG B 码光隔信号 输出时 分 秒脉冲或 IRIG B 码信号也是通过电路板上的一组双排跳针选择 从总线板上输入的 注 每块电路模板只能选择一种输入方式 如下表 秒脉冲输出设置分脉冲输出设置 时脉冲输出设置IRIG B 码设置 图表 11 脉冲输出设置方式 XJ GPS800 标准时钟装置说明书 22从电路模板上看到 有 CH1 CH10 共十组跳针 每一路都可通过跳帽选择有 源方式还是无源方式输出信号 如图 无源信号输出方式选择方式有源信号输出方式选择方式 图表 12 有源 无源脉冲输出设置方式 脉冲输出连接方式 接线端子输出定义 无源时 表示是电源输入 表示信号输出端 有源时 表示信号输出端 表示信号地 如图 图表 13 无源接点连接示意图 XJ GPS800 标准时钟装置说明书 23 图表 14 有源接点连接示意图 通讯接口方式设置 RS232 485 板 串口板 从板口看出有 10 路串口输出 既可以输出 RS232 规约也可以输出 RS485 规约 包括 IRIG B 码 从电路板上看到 有 CH1 CH10 共十组跳针 每一路都可通过跳帽选择 RS232 或者 RS485 输出 如 图 RS232 跳针方式RS485 跳针方式 图表 15 通讯接口设置方式 输出 RS232 485 的时 分 秒 报文和 IRIG B 码信号也是通过电路模板上 的一组双排跳针选择从总线板上输入的 注 每块电路模板只能选择一种输入方式 如下表 XJ GPS800 标准时钟装置说明书 24 秒脉冲输出设置分脉冲输出设置 时脉冲输出设置报文输出设置 本插件的五种选择方式为唯一的选择方本插件的五种选择方式为唯一的选择方 式 不能同时选择两个或两个以上 式 不能同时选择两个或两个以上 B 码输出设置 图表 16 串口通讯方式设置 接线端子输出定义 RS232 表示信号输出端 RS232 表示信号地 RS485 表示差分信号正端 RS485 表示差分信号负端 XJ GPS800 标准时钟装置说明书 25装置配置说明 由图中显示出 POWER 板和 CPU 板是固定的 不能变换插槽外 其它 7 块 电路模板可以根据需要任意组合插置 基本配置 1 GPS 标准时钟基本配置 30 米天线 BNC 接口 2 输出对时报文是规约 4 3 分 秒脉冲扩展输出是有源秒脉冲接点 4 RS232 485 扩展输出是 5 路 RS232 5 路 RS485 XJ GPS800 标准时钟装置说明书 26选型说明 XJ GPS800A 7 路 RS232 7 路 RS485 30 路脉冲 默认配置 或 IRIG B 码 订货时注 明 授时 1 路 1PPS TTL 电平秒脉冲 1 路 1PPM TTL 分脉冲 1 路 1PPH TTL 电平时脉冲 1 路丢星告警 1 路失电告警 如图从右至左为一块 CPU 板 一块 RS232 485 板 三块分 秒脉冲板 默认 配置 或 RS232 485 板 IRIG B 码 订货时注明 三块为空和一块 POWER 板 XJ GPS800B 2 路 RS232 2 路 RS485 20 路脉冲 默认配置 或 IRIG B 码 订货时注 明 1 路 1PPS TTL 电平秒脉冲 1 路 1PPM TTL 分脉冲 1 路 1