标准解读
《GB/T 38844-2020 智能工厂 工业自动化系统时钟同步、管理与测量通用规范》是由中国国家标准化管理委员会发布的一项国家标准,旨在为智能工厂环境下的工业自动化系统提供时钟同步、管理和测量方面的指导原则和技术要求。该标准适用于需要精确时间信息支持的各种应用场景,包括但不限于生产制造、过程控制等。
根据文档内容,《GB/T 38844-2020》定义了几个关键概念:
- 时钟同步:指通过特定协议或方法使网络中不同设备之间的时间保持一致的过程。
- 时钟管理:涵盖了对整个系统内所有相关时钟设备及其运行状态进行规划、配置、监控等活动。
- 时钟测量:涉及到对系统内部各个节点之间时间偏差的检测和评估工作。
对于实施时钟同步服务,《GB/T 38844-2020》推荐采用基于IEEE 1588(精确时间协议)的标准来实现微秒甚至纳秒级精度的时间同步,并详细描述了如何设置主从关系、选择合适的硬件以及配置软件参数等内容。此外,还强调了在设计阶段就应考虑好安全性和可靠性问题,比如采取冗余措施以应对单点故障。
关于时钟管理系统方面,《GB/T 38844-2020》提出了构建集中式或分布式架构的选择依据,同时给出了包括初始化设置、日常维护在内的全流程指南。特别地,对于大型复杂网络而言,建议引入专用的时间服务器来进行全局协调。
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- 现行
- 正在执行有效
- 2020-06-02 颁布
- 2020-12-01 实施
文档简介
书书书
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犌犅/犜38844—2020
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20200602??20201201??
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Ⅰ
犌犅/犜38844—2020
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?11???????16……………………
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Ⅱ
犌犅/犜38844—2020
??
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Ⅲ
犌犅/犜38844—2020
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GB/T17626.2—2018????????????????????
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IEEE802.1DIEEE???????????????(MAC)??[IEEEStandardforLocal
andmetropolitanareanetworks:MediaAccessControl(MAC)Bridges]
IEEE802.3IEEE??????????????????3??:?????????
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areanetworks—Specificrequirements—Part3:CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection
(CSMA/CD)AccessMethodandPhysicalLayerSpecifications]
IRIGStandard20004IRIG????????(IRIGSerialTimeCodeFormats)
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1
犌犅/犜38844—2020
3.1.1
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3.1.2
??????狋犻犿犲狊狔狀犮犺狉狅狀犻狕犪狋犻狅狀犱犲狏犻犮犲
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3.1.3
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3.1.4
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???),????????????????????????????。
3.1.5
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3.1.6
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3.1.7
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3.1.8
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3.1.9
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???????????PTP???????。
3.1.10
??????狆狉犲犮犻狊犻狅狀狋犻犿犲狆狉狅狋狅犮狅犾
?IEEEStd1588—2008?????。
3.1.11
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???????????、???????????????。
3.1.12
?????犱犻犵犻狋犪犾犳犪犮狋狅狉狔
?????????,???????????、?????,???????????????
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2
犌犅/犜38844—2020
3.1.13
????犻狀狋犲犾犾犻犵犲狀狋犳犪犮狋狅狉狔
??????????,?????????????????????,?????????、
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3.2???
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BDS:????(BeiDouSystem)
CMMS:??????????(ComputerizedMaintenanceManagementSystems)
CRM:??????(CustomerRelationshipManagement)
DCS:???????(DistributedControlSystem)
DNC:?????(DistributedNumericalControl)
DUT:????(DeviceUnderTest)
ERP:??????(EnterpriseResourcePlanning)
GPS:??????(GlobalPositioningSystem)
IF:????(IntelligentFactory)
IRIGB:???????B??(InterRangeInstrumentationGroupB)
MES:??????(ManufacturingExecutionSystem)
NTP:??????(NetworkTimeProtocol)
OPC:???????OLE(OLEforProcessControl)
PLC:????????(ProgrammableLogicController)
PLM:??????????(ProductLifeCycleManagement)
PTP:??????(PrecisionTimeProtocol)
SCADA:?????????(SupervisoryControlandDataAcquisition)
SCM:?????(SupplyChainManagement)
SFC:????????(ShopFloorControl)
SNTP:????????(SimpleNetworkTimeProtocol)
TTL:????????(TransistortransistorLogic)
UTC:?????(UniversalTimeCoordinated)
WIA:?????????(WirelessNetworksforIndustrialAutomation)
1PPS:???(1pulsepersecond)
4??
4.1??????
4.1.1??
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3
犌犅/犜38844—2020
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4.1.2???
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4.1.4???
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4
犌犅/犜38844—2020
????????(WIA)??、????、????、????。
4.1.5???
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???;?????????、??????、?????(DNC)、???????。
4.2??????????
4.2.1??
??????????????????????????,?????????、GPS???
??????,???????????????????????、?????、?????、???
??,??2。
???????????????????????,????PTP、IRIGB(DC)?、IRIGB
(AC)?(IRIGB?,??“B?”)????;???????????????????,????
NTP/SNTP????。
?????????????????、??、TTL、?????、RS422、RS485、RS232?。
?2???????????
4.2.2???????
?????????????,?????????????????????ERP??、
CMMS、SCM??、CRM??,????????????NTP/SNTP,??3。
5
犌犅/犜38844—2020
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4.2.3???????
??????????????????,??????????????MES、??????、
????、??OPC???、??、???????;??????????????PTP、B?、NTP
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6
犌犅/犜38844—2020
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5.2.1.4犌犘犛??
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5.2.2??????
5.2.2.1??
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7
犌犅/犜38844—2020
5.2.2.2??????(犖犜犘)/????????(犛犖犜犘)
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5.2.2.3??????(犘犜犘)
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5.2.2.4犐犚犐犌犅(犇犆)?、犐犚犐犌犅(犃犆)?
IRIGB(DC)?????????????,IRIGB(AC)????????????。
5.2.2.51犘犘犛+犜犗犇
1PPS+TOD?????????200ns。
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5.2.3.1??
??????????????????????????????????,??????:?
???、IRIGB?、???????、???????。??????????:
a)????????????????????;
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5.2.3.2????
?????1PPS、1PPM、1PPH?????????。??????TTL??、?????、
RS422、RS485????。??????:
a)????:
10ms~200ms。
b)TTL??:
●???:???,????≤100ns;
●????????:??1μs。
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??????TTL????????????????TTL??????,??????
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●???:???,????≤1μs;
●????????:??3μs;
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●????:?????;
●????Vce??:220VDC;
●????Ice??:20mA。
d)RS422,RS485:
●???:???,????≤100ns;
●????????:??1μs。
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8
犌犅/犜38844—2020
???????,??????,??????,????????????。??????:
●????:???,????≤100ns;
●????????:??1μs。
5.2.3.3犐犚犐犌犅?
IRIGB????IRIGStandard20004???,??????????????(??IEEEStd
C37.118
TM—2005),
????????。
IRIGB(DC)?????:
a)??1?,??100???,????10ms;
b)??????:≤100ns;
c)????:≤200ns;
d)?????????:??1μs;
e)????:TTL??、RS422、RS485???;
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g)??IRIGB000??。
IRIGB(AC)?????:
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b)????:≤?????1%;
c)????(???):????3V~12V??,????10V;?????3∶1~6∶1??
???,??????3∶1;
d)????:600Ω,???????;
e)?????????:??20μs;
f)??IRIGB120??。
5.2.3.4???????
5.2.3.4.1?????
????1200bit/s,2400bit/s,4800bit/s,9600bit/s,19200bit/s??,????9600bit/s;??
?8?,???1?,???。
5.2.3.4.2?????????
??????,????1?。???#,????(1PPS)?????,????5ms。
5.2.3.4.3?????
?????????:
a)RS232C
??????GB/T6107。
b)RS422
??GB/T11014。
c)RS485
??ANSI/TUA/EIA485A。
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9
犌犅/犜38844—2020
5.2.3.5??????
5.2.3.5.1犖犜犘/犛犖犜犘
NTP/SNTP????:
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b)????:?????????;
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●??????NTP;
●????????SNTP;
d)???????????,????????,??????10ms,??????500ms。
5.2.3.5.2犘犜犘
PTP????????GB/T25931。
5.2.3.6??????、
??????????????
??????????????????,???????????1????????。??
????????1μs?,??????????15m??(??1)。
?1??????、??????????????
??????RS422,RS485?????TTLACRS232C???
1PPS1μs1μs3μs1μs———
1PPM1μs1μs3μs1μs———
1PPH1μs1μs3μs1μs———
??????10ms10ms———10ms—
IRIGB(DC)1μs1μs—1μs———
IRIGB(AC)————20μs——
NTP——————10ms
PTP——————1μs
5.3????
5.3.1??????
????1PPS、1PPM??????????,??????TTL??、RS232、RS485????
????,???????、????????????????。
5.3.2犐犚犐犌犅????
IRIGB????IRIGB?????,?????????????,??????TTL??、
RS485????????,???????、??????????????????。
5.3.3??????
?????????NMEA?????,????????,??????RS232、RS485??
01
犌犅/犜38844—2020
??????,????????????????????。
5.3.4??????
?????????NTP/SNTP??IEEE1588V2???????,???????????
???????????,????????????????????。
5.4??????
5.4.1??
???????????????????????????????,??????????
????,???GB/T17626???????????。
5.4.2????
????:-50℃~85℃。
????:0℃~50℃(??)。
????:<95%(???)。
????:86kPa~106kPa。
????:???????????,?????,??????。
5.4.3????
????:??AC220V??,????DC12V??,????????6h。
????:50Hz±5Hz。
????<10%。
??<20W。
??:???、????。
5.4.4????
????????:
a)????
???GB/T13729—2019?5.6???。
b)???????
??????GB/T17626.2—2018?????????Ⅲ??Ⅳ???????,???
???????。
c)??????????
??????GB/T17626.3—2016?????????Ⅲ??Ⅳ??????????,
??????????。
d)???????????
??????GB/T17626.4—2018?????????Ⅲ??Ⅳ??????????,
??????????。
e)??(??)????
??????GB/T17626.5—2019?????????Ⅲ??Ⅳ???(??)??,??
????????。
f)???????
11
犌犅/犜38844—2020
??????GB/T17626.8—2006?????????Ⅲ??Ⅳ???????,???
???????。
g)???????
??????GB/T17626.9—2011?????????Ⅲ??Ⅳ???????,???
???????。
h)?????????
??????GB/T17626.10—2017?????????Ⅲ??Ⅳ?????????,?
?????????。
6????
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?????????????????????????,?????????、??、??、??
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6.2????
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b)??????,?????、???、??????、?????????????,????
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d)???????????????????、?????????。
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6.4.1????????
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21
犌犅/犜38844—2020
?(????)?????????????。????????????,???????????
?????,?????????????,???????????。
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??????????????????????????????,???????????
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LED??????????????????????。
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31
犌犅/犜38844—2020
6.4.4.2??
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