Zamanın ne olduğu ne kadar önemli ?

Bir kontrol sistemi düşünün operatörler ile sadece butonler ve ışıklar ile etkileşimde olsun. Peki ya siz gerçek zamanlı trend grafikleri, alarm arşivleri ve düzenli rapor alıyor musunuz?

Aslında kontrol sistemlerinin çok hassas saatlere sahip olması gerekmez. Asıl önemli olan birbiri ile etkileşimde olan sistemlerin aynı zamana sahip olmasıdır.

Zaman Kaynağı Hakkında

Hassas bir zaman bilgisine sahip olmak önemlidir fakat bundan daha önemlisi senkronize saate sahip olmaktır. Bir binadaki her saat 10 dakika geride ise, siz hala bir olay dizisi olduğunda hangisinin daha önce olduğunu anlayabilirsiniz. Olay sıralamasını çıkartabilirsiniz. Asıl problem ise DCS sisteminiz ile historian veritabanınız farklı zamana sahip olduğunda ortaya çıkar. İşte bu noktada sistemde bulunan ekipmanların zamanını eşitleme ihtiyacı ortaya çıkar.

Mükemmele yakın bir saat istiyorsanız, GPS alıcı kullanabilirsiniz bu şekilde 1 ms doğruluk değerine ulaşabilirsiniz. IRIG-B alıcı da oldukça iyidir. Internet zaman takibi ise internet bağlantınıza bağlı olarak belirli bir hassasiyette size cevap verir. Ya da ücretsiz bir osilatör de işinize yarayabilir.

Zaman kaynağınız ne olursa olsun önemli olan bu zaman bilgisinin sistemin tamamına ulaştırılmasıdır ve entegre olmasıdır.

Zaman Bilgisinin Dağıtılması

Çoğu otomasyon sistemi kendi sistemleri için zaman senkronizasyonunu sağlamaktadır. Problem, farklı sistemler, farklı üreticilerin ürünleri ve uygulamaları söz konusunda olduğunda sağlanması gereken senkronizasyondur. Belirli bir üretici ve platform kendi senkronizasyonu için standardı desteklemiyorsa mutlaka kurumsal yapıya ve genel ağ sistemine bağlanacak bir yol (gateway) kullanmalıdır.

Bu yöntemlere bakalım:

Network Time Protocol (Ağ Zaman Protokolü – NTP):

En çok kullanılan standarddır. Windows sunucunuz varsa, NTP kullanarak zaten sisteminizi senkronize ediyorsunuz demektir. NTP Ethernet ağı üzerinde çalışır ve ağdaki ekipmanlar tarafından herhangi bir işlem yapmaya gerek kalmaz ve tüm anahtarları (switchler) ve yönlendiricileri (routerlar) destekler. Maalesef fazla hassas değildir. NTP ağ üzerindeki gecikmeyi belirleyemez. İki nokta arasındaki senkronizasyon 100 ms olabilir veya büyük ağlarda bu sapma 2 saniyeye çıkabilir.

Inter-range Instrumentation Group (IRIG):

Bu standard farklı mesafe ve aktarım ortamları için kullanılan zamanlama ailesini tanımlar.

IRIG kullanarak yapılan senkronizasyon, bu amaç için kurulmuş bir zaman tutma ağına ihtiyaç duyar ki bu da maliyeti artırır.

IRIG destekleyen cihaz adedi NTP’ye göre daha azdır. Hassasiyet oldukça iyidir. İki nokta arasındaki senkronizasyon 10 mikrosaniyedir ve tüm sistem için 10 milisaniyenin altında olur.

Çok uzun mesafelerde yüksek hassasiyet istiyorsanız IRIG en iyi çözümdür.

Precision Time Protocol ( PTP):

IEEE1588 standardının uygulamasıdır ve sahneye yeni çıkmıştır.

NTP ve IRIG’in yaklaşık 30 yıldır kullanılmasına ragmen PTP 2003 yılında tanıtılmıştır ve 2008 yılında güncellenmiştir. PTP, Ethernet ağı üzerinde çalışır fakat sistemin tümünde çalışması için ağda bulunan switch ve router’ların da PTP’yi desteklemesi gereklidir.

Ağda PTP’yi desteklemeyen cihaz varsa ,diğer taraftaki cihaz bunu belirleyecek ve uyarı verecektir. Özel switch donanımı iki nokta arasındaki gecikmeyi ölçmeyi sağlar. İki nokta arasındaki senkronizasyon 100 nanosaniyenin altındadır ve tüm sistemdeki farkllılık ise yaklaşık 100 mikrosaniyedir.

Karar vermek için

Tüm büyük sistem yapılarında olduğu gibi zaman senkronizasyon yöntem seçiminin sistem tasarlanıp kurulmadan önce yapılması en iyisidir.

Master cihazın ve yöntemin seçimi ertelenebilir fakat fiziksel kablolamaya ve ağ donanımına ait seçimler kablolar seçilmeden önce yapılmalıdır.

Bazı kontrol sistemi tedarikçilerinin kendi sistemleri zaman senkronizasyonu çözümleri vardır. Bu nedenle tesislerde küçük adacıklar oluşmuş olabilir. Fakat bu adacıklar birbirine bağlayacak köprüler (bridge) ile tüm sistemin zaman senkronizasyonu sağlanabilir. Bunun da maliyeti fazla olmayacaktır.

Yukarıda anlattıklarımızın bir de tablo özetini yapalım.

Protokol              Ortam   Senkronizasyon Hassasiyeti

NTP                        Ethernet              50-100 milisaniye

IRIG-B                   Coaxial                  1-10 mikrosaniye

PTP                        Ethernet              20-100 nanosaniye

 

 

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu girin!
Lütfen isminizi giriniz