SIMATIC. Prozessleitsystem PCS 7 Uhrzeitsynchronisation (V8.0 SP1) Vorwort 1. Grundlagen 2

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1 Vorwort 1 Grundlagen 2 SIMATIC Prozessleitsystem PCS 7 Funktionshandbuch Konfigurationen für die Uhrzeitsynchronisation einer PCS 7-Anlage 3 Planung der Uhrzeitsynchronisation 4 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation 5 Prüfen der Uhrzeitsynchronisation 6 Gültig für PCS 7 ab V8.0 SP1 05/2013 A5E

2 Rechtliche Hinweise Warnhinweiskonzept Dieses Handbuch enthält Hinweise, die Sie zu Ihrer persönlichen Sicherheit sowie zur Vermeidung von Sachschäden beachten müssen. Die Hinweise zu Ihrer persönlichen Sicherheit sind durch ein Warndreieck hervorgehoben, Hinweise zu alleinigen Sachschäden stehen ohne Warndreieck. Je nach Gefährdungsstufe werden die Warnhinweise in abnehmender Reihenfolge wie folgt dargestellt. GEFAHR bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten wird, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. WARNUNG bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. VORSICHT bedeutet, dass eine leichte Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. ACHTUNG bedeutet, dass Sachschaden eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. Beim Auftreten mehrerer Gefährdungsstufen wird immer der Warnhinweis zur jeweils höchsten Stufe verwendet. Wenn in einem Warnhinweis mit dem Warndreieck vor Personenschäden gewarnt wird, dann kann im selben Warnhinweis zusätzlich eine Warnung vor Sachschäden angefügt sein. Qualifiziertes Personal Das zu dieser Dokumentation zugehörige Produkt/System darf nur von für die jeweilige Aufgabenstellung qualifiziertem Personal gehandhabt werden unter Beachtung der für die jeweilige Aufgabenstellung zugehörigen Dokumentation, insbesondere der darin enthaltenen Sicherheits- und Warnhinweise. Qualifiziertes Personal ist auf Grund seiner Ausbildung und Erfahrung befähigt, im Umgang mit diesen Produkten/Systemen Risiken zu erkennen und mögliche Gefährdungen zu vermeiden. Bestimmungsgemäßer Gebrauch von Siemens-Produkten Beachten Sie Folgendes: Marken WARNUNG Siemens-Produkte dürfen nur für die im Katalog und in der zugehörigen technischen Dokumentation vorgesehenen Einsatzfälle verwendet werden. Falls Fremdprodukte und -komponenten zum Einsatz kommen, müssen diese von Siemens empfohlen bzw. zugelassen sein. Der einwandfreie und sichere Betrieb der Produkte setzt sachgemäßen Transport, sachgemäße Lagerung, Aufstellung, Montage, Installation, Inbetriebnahme, Bedienung und Instandhaltung voraus. Die zulässigen Umgebungsbedingungen müssen eingehalten werden. Hinweise in den zugehörigen Dokumentationen müssen beachtet werden. Alle mit dem Schutzrechtsvermerk gekennzeichneten Bezeichnungen sind eingetragene Marken der Siemens AG. Die übrigen Bezeichnungen in dieser Schrift können Marken sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann. Haftungsausschluss Wir haben den Inhalt der Druckschrift auf Übereinstimmung mit der beschriebenen Hard- und Software geprüft. Dennoch können Abweichungen nicht ausgeschlossen werden, so dass wir für die vollständige Übereinstimmung keine Gewähr übernehmen. Die Angaben in dieser Druckschrift werden regelmäßig überprüft, notwendige Korrekturen sind in den nachfolgenden Auflagen enthalten. Siemens AG Industry Sector Postfach NÜRNBERG DEUTSCHLAND A5E P 06/2013 Änderungen vorbehalten Copyright Siemens AG Alle Rechte vorbehalten

3 Inhaltsverzeichnis 1 Vorwort Grundlagen Einsatz der Uhrzeitsynchronisation in PCS Möglichkeiten der Uhrzeitsynchronisation von PCS 7-Komponenten Dargestellte Zeit in PCS Uhrzeitsynchronisation in verteilten PCS 7-Anlagen Anlagen-Zentraluhr Zeitebenen einer PCS 7-Anlage (Stratum) Funktionsweise der Uhrzeitsynchronisation in PCS Zeitquellen für eine PCS 7-Anlage Uhrzeit-Master, Uhrzeit-Slave und kooperativer Uhrzeitmaster Legende zu den Bildern in dieser Dokumentation Beispiel für den Ablauf der Uhrzeitsynchronisation Netzwerkumgebung einer PCS 7-Anlage Übersicht Netzwerkumgebung in einer Domain Netzwerkumgebung in einer Arbeitsgruppe Netzwerkumgebung in redundanten hochverfügbaren Netzwerken Netzwerkumgebung an getrennten Netzwerken mit einer Anlagen-Zentraluhr Konfigurationen für die Uhrzeitsynchronisation einer PCS 7-Anlage Übersicht der empfohlenen Konfigurationen Regeln für die Uhrzeitsynchronisation in PCS Konfigurationen für die Uhrzeitsynchronisation in einer Arbeitsgruppe Konfiguration in einer Arbeitsgruppe mit zentralem Uhrzeit-Master Konfiguration in einer Arbeitsgruppe ohne zentralen Uhrzeit-Master Konfigurationen für die Uhrzeitsynchronisation in einer Windows-Domain Konfiguration in einer Windows-Domain mit einer Hierarchie mit zentralem Uhrzeit-Master Konfiguration in einer Windows-Domain mit Hierarchie ohne zentralen Uhrzeit-Master Konfiguration in einer Windows-Domain mit mehreren Hierarchien Planung der Uhrzeitsynchronisation Auswahl des Uhrzeit-Master Auswahl der Anlagen-Zentraluhr Projektieren der Uhrzeitsynchronisation Einleitung Übersicht der Projektierungsschritte in Abhängigkeit von der Konfiguration Uhrzeitsynchronisation in einer Arbeitsgruppe...51 Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

4 Inhaltsverzeichnis Uhrzeitsynchronisation in einer Arbeitsgruppe mit zentralem Uhrzeit-Master Uhrzeitsynchronisation in einer Arbeitsgruppe ohne zentralen Uhrzeit-Master Uhrzeitsynchronisation in einer Windows-Domain Uhrzeitsynchronisation in einer Windows-Domain mit Hierarchie mit zentralem Uhrzeit-Master Uhrzeitsynchronisation in einer Windows-Domain mit Hierarchie ohne zentralen Uhrzeit-Master In Betrieb nehmen einer Anlagen-Zentraluhr SICLOCK TC x00 in Betrieb nehmen GPS-Empfänger in Betrieb nehmen DCF 77-Empfänger in Betrieb nehmen Projektieren der Uhrzeitsynchronisation bei PC-Stationen mit OS So parametrieren Sie einen Kommunikationsprozessor CP 16x3 / CP 16x Einstellen der dargestellten Zeit So projektieren Sie die Anzeige der Operator Station So stellen Sie Parameter für die Zeitzone und die Sommerzeit um Parametrieren eines OS-Server in einer Arbeitsgruppe So parametrieren Sie einen OS-Server in einer Arbeitsgruppe mit zentralem Uhrzeit-Master So parametrieren Sie einen OS-Server in einer Arbeitsgruppe ohne zentralen Uhrzeit-Master Parametrieren eines OS-Server in einer Windows-Domain So parametrieren Sie einen OS-Server in einer Windows-Domain mit Hierarchie mit zentralem Uhrzeit-Master So parametrieren Sie einen OS-Server in einer Windows-Domain mit Hierarchie ohne zentralen Uhrzeit-Master So parametrieren Sie einen OS-Client Projektieren der Uhrzeitsynchronisation bei einer PC-Station ohne OS Projektierungsschritte im Überblick So stellen Sie den DCF 77-Client-Service an einer PC-Station ohne OS ein So synchronisieren Sie PC-Stationen ohne OS über das NTP-Verfahren Projektieren der Uhrzeitsynchronisation an einem AS Uhrzeitsynchronisation mit Anlagen-Zentraluhr und S7-400 Baugruppen Konfiguration Erläuterungen zur Konfiguration So projektieren Sie Konfiguration Konfiguration Erläuterungen zur Konfiguration So projektieren Sie Konfiguration Projektieren der Uhrzeitsynchronisation bei SIMATIC PCS 7 BOX RTX und SIMATIC PCS 7 AS RTX Uhrzeitsynchronisation für SIMATIC PCS 7 BOX RTX und SIMATC PCS 7 AS RTX im Überblick So stellen Sie die Quelle für die Uhrzeitsynchronisation ein So stellen Sie Eigenschaften der OS ein So projektieren Sie die Uhrzeitsynchronisation für das AS So stellen Sie Uhrzeitsynchronisation der OS ein Projektieren der Uhrzeitsynchronisation mit mehreren Netzwerken Projektieren der Uhrzeitsynchronisation getrennter Netzwerke mit einer Zentraluhr So projektieren Sie SCALANCE X414-3E zur Trennung von Zeittelegrammen So projektieren Sie einen OSM/ESM zur Trennung von Zeittelegrammen Projektieren redundanter PCS 7-Anlagen So projektieren Sie die Uhrzeitsynchronisation von OS-Server mit redundanter Kommunikationsbaugruppe und externem Zeitgeber Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

5 Inhaltsverzeichnis So projektieren Sie die Uhrzeitsynchronisation an einer PCS 7-Anlage mit redundantem Bussystem Projektieren der Uhrzeitsynchronisation der Domain-Controller (DC) So projektieren Sie die Uhrzeitsynchronisation der Domain-Controller Prüfen der Uhrzeitsynchronisation So prüfen Sie die Uhrzeit an den PC-Stationen So prüfen Sie die Uhrzeit an einem OS-Server mit CP 16x3 / CP 16x So projektieren Sie die Überprüfung des Status der Uhrzeitmasterschaft der OS-Server Glossar Index Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

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7 Vorwort 1 Zweck der Dokumentation Die Dokumentation Uhrzeitsynchronisation unterstützt Sie bei der Projektierung und Inbetriebnahme der Funktion "Uhrzeitsynchronisation" in einer PCS 7-Anlage. In der Dokumentation finden Sie Informationen zu folgenden Themen: Uhrzeitsynchronisation in einer PCS 7-Anlage Planen der Uhrzeitsynchronisation in einer PCS 7-Anlage Projektieren der Uhrzeitsynchronisation für eine PCS 7-Anlage Hinweis Informationen zur hochgenauen Zeitstempelung finden Sie im Funktionshandbuch Prozessleitsystem PCS 7; Hochgenaue Zeitstempelung. Aufbau Die Dokumentation ist nach folgenden Themen gegliedert: Grundlagen zur Funktionsweise der Uhrzeitsynchronisation in einer PCS 7-Anlage Konfigurationsmöglichkeiten von PCS 7 mit Uhrzeitsynchronisation Planen einer PCS 7-Anlage mit Uhrzeitsynchronisation Projektieren der Uhrzeitsynchronisation für verschiedene Anlagenkonfigurationen Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

8 Vorwort Zielgruppe und Nutzung Diese Dokumentation wendet sich an Personen, die in den Bereichen Vertrieb, Planung und Projektierung tätig sind: Zielgruppe Nutzung der Dokumentation Zielgruppen-relevante Kapitel der Dokumentation Vertrieb Planung Projektierung Der Vertriebsmitarbeiter berät seine Kunden anschaulich über die Realisierung der Funktion "Uhrzeitsynchronisation" in einer PCS 7- Anlage. Der Anlagenplaner nutzt für die Planung einer PCS 7-Anlage mit der Funktion "Uhrzeitsynchronisation" die Informationen der Dokumentation zum optimalen Aufbau und den dazu notwendigen Komponenten. Dem Projekteur der Funktion "Uhrzeitsynchronisation" werden exakte Handlungsanleitungen gegeben, welche die notwendigen Einzelschritte zum Einstellen der Uhrzeitsynchronisation an allen relevanten Stellen zeigen. "Grundlagen" "Konfigurationen für die Uhrzeitsynchronisation einer PCS 7- Anlage" "Planung der Uhrzeitsynchronisation" "Grundlagen" "Konfigurationen für die Uhrzeitsynchronisation einer PCS 7- Anlage" "Planung der Uhrzeitsynchronisation" "Projektieren der Uhrzeitsynchronisation" Zugriffsmöglichkeiten auf die Dokumentation zu PCS 7 Hinweis PCS 7-Liesmich Die Aussagen in PCS 7-Liesmich im Internet sind allen Handbüchern zu PCS 7 übergeordnet. Bitte lesen Sie diese PCS 7-Liesmich, da für Sie wichtige Informationen und Ergänzungen zu PCS 7 enthalten sind. Die PCS 7-Liesmich auf der DVD Process Control System; SIMATIC PCS 7 enthält wichtige Hinweise zu PCS 7 und ist der mitgelieferten Dokumentation zu PCS 7 übergeordnet. Nach der Installation von PCS 7 finden Sie das Dokument Prozessleitsystem PCS 7; PCS 7-Liesmich über das Untermenü SIMATIC > Produkt-Hinweise > <Sprache>. Seit PCS 7 V8.0 erhalten Sie den Basisanteil der PCS 7-Systemdokumentation mit der DVD Process Control System; SIMATIC PCS 7. Über die PCS 7-Internetseite ( dokumentation) haben Sie einen komfortablen Zugriff auf die Gesamtdokumentation PCS 7. Für aktuelle PCS 7-Versionen finden Sie Folgendes: 8 Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

9 Vorwort im Bereich "Handbücher zur Hardware von SIMATIC PCS 7..." Die Handbücher zu den mit einer PCS 7-Version freigegebenen Komponenten im Bereich "Handbücher zur Software von SIMATIC PCS 7..." Die vollständige Systemdokumentation Das eigenständige Setup für die Dokumentation zu PCS 7 und das PCS 7-Hilfesystem zum Download. Sie finden die Dokumentation nach der Installation des Setup auf der Engineering Station an folgenden Stellen: - als Online-Hilfe (CHM-Datei) der Applikation SIMATIC Manager - als PDF-Datei im Startmenü von Windows bei der SIMATIC-Dokumentation Die Gesamtdokumentation von PCS 7 als Manual Collection Erforderliche Kenntnisse Nur qualifiziertes Personal darf PCS 7-Produkte in Betrieb setzen und betreiben. Vorausgesetzt werden Kenntnisse in folgenden Bereichen: STEP 7 PCS 7 Thema "Automatisierungstechnik" Grundkenntnisse in WinCC Bei Anlagen mit Domainstruktur: Kenntnisse der Windows-Administration Änderungen gegenüber der Vorgängerversion Im Folgenden finden Sie eine Übersicht der wichtigsten Änderungen in der Dokumentation gegenüber der Vorgängerversion. Neu seit PCS 7 V8.0 Synchronisation für PC-Stationen Informationen hierzu finden Sie im Abschnitt "So stellen Sie den DCF 77-Client-Service an einer PC-Station ohne OS ein (Seite 84)" Neu seit PCS 7 V8.0 SP1 Zentraler Uhrzeit-Master SICLOCK TC 100 Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

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11 Grundlagen Einsatz der Uhrzeitsynchronisation in PCS 7 Einleitung In Anlagen, in denen Prozessleitsysteme eingesetzt werden, gibt es eine Vielzahl von Komponenten die Daten untereinander austauschen. In den meisten Anlagen müssen Prozesse und Informationen zeitlich untereinander abgestimmt gesteuert werden. Weitere Anforderungen bestehen bezüglich der Dokumentation der Reihenfolge von Ereignissen. Sind die Komponenten des Gesamtsystems zeitlich nicht synchronisiert, können diese Aufgaben nur durch die internen Uhren der einzelnen Komponenten unterstützt werden. Komponenten, die eine interne Hardware-Uhr (RTC = Real Time Clock) besitzen, sind z. B.: Domain-Server Server Clients PC-Stationen Automatisierungssysteme Peripherie Sensoren Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

12 Grundlagen 2.1 Einsatz der Uhrzeitsynchronisation in PCS 7 Uhrzeitsynchronisation Uhrzeitsynchronisation bedeutet, dass eine Komponente eines Systems (Uhrzeit-Master) eine genaue Zeit für alle anderen Komponenten (Uhrzeit-Slaves) bereitstellt. Die Zeitinformation (Datum/Uhrzeit) kann von dem Uhrzeit-Master verteilt werden oder durch die Uhrzeit-Slaves abgefragt werden. Für die Gesamtaufgabe muss diese Zeitinformation innerhalb des Systems von allen Komponenten ausgewertet werden. Einsatzgebiete der Uhrzeitsynchronisation Die folgende Liste enthält beispielhaft Aspekte, die die Synchronisation der Uhrzeit aller Komponenten in der Prozessautomatisierung erfordern: Synchronisieren von Prozessen Steuern komplexer Abläufe Protokollieren und Dokumentieren von Abläufen Validieren von Prozessen Analysieren von Prozessen Analysieren der Ursachen und der Wirkungen von Ereignissen Funktionen von PCS 7 Die folgende Aufzählung enthält einige der wichtigsten Funktionen von PCS 7 für die die Uhrzeitsynchronisation zwingend erforderlich ist: Interpretation kausaler Zusammenhänge Meldeverarbeitung in korrekter Zeitfolge Zeitstempelung Uhrzeitalarme Betriebsstundenzähler Redundanzabgleich Überwachen von Chargen Authentifizieren eines Domain-Clients 12 Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

13 Grundlagen 2.3 Dargestellte Zeit in PCS Möglichkeiten der Uhrzeitsynchronisation von PCS 7-Komponenten Uhrzeitsynchronisation für Komponenten in PCS 7 Die folgende Tabelle zeigt die PCS 7-Komponenten, für die eine Uhrzeitsynchronisation möglich ist: Station Uhrzeitsynchronisation Operator Station Über den Terminalbus PC-Stationen ohne OS AS Engineering Station SIMATIC BATCH Station SIMATIC Route Control Station Prozess Historian Information Server SIMATIC IT SIMATIC PCS 7 BOX RTX und SIMATIC PCS 7 AS RTX Domain-Controller Über den Anlagenbus Über das Betriebssystem Über den Anlagenbus Bei Einbindung in eine PCS 7-Anlage Mit einem Domain- Controller als Uhrzeit-Master am Terminalbus Weitere Informationen im Abschnitt... "Projektieren der Uhrzeitsynchronisation bei PC- Stationen mit OS (Seite 66)" "So stellen Sie den DCF 77-Client-Service an einer PC-Station ohne OS ein (Seite 84)" "So synchronisieren Sie PC-Stationen ohne OS über das NTP-Verfahren (Seite 85)" "Projektieren der Uhrzeitsynchronisation an einem AS (Seite 87)" "Projektieren der Uhrzeitsynchronisation bei SIMATIC PCS 7 BOX RTX und SIMATIC PCS 7 AS RTX (Seite 95)" "Projektieren der Uhrzeitsynchronisation der Domain-Controller (DC) (Seite 107)" 2.3 Dargestellte Zeit in PCS 7 Koordinierte Weltzeit UTC Die koordinierte Weltzeit UTC (UTC = Universal Time Coordinated) ist eine, auf der Genauigkeit von Atomuhren basierende, internationale Zeitbasis. Die UTC bezieht sich auf den Nullmeridian durch Greenwich bei London. Die UTC berücksichtigt keine Sommer- und Winterzeit. Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

14 Grundlagen 2.4 Uhrzeitsynchronisation in verteilten PCS 7-Anlagen Ortszeit Östlich des Nullmeridians wird, je nach Entfernung zu der in Greenwich gemessenen Weltzeit, eine Stunde oder mehrere Stunden addiert. Westlich des Nullmeridians werden die Stunden subtrahiert. Die folgende Tabelle zeigt beispielhaft einige Zeitzonen und deren Zeitdifferenz zur UTC: Ort Zeitzone Zonenzeit Uhrzeit Greenwich 0. Längengrad UTC = koordinierte Weltzeit UTC 12:00 Uhr Berlin 15. Längengrad östliche Länge MEZ = Mitteleuropäische Zeit UTC + 1h: 13:00 Uhr Moskau 45. Längengrad östliche Länge MSK = Moskauer Zeit UTC + 3h: 15:00 Uhr Tokyo 120. Längengrad östliche Länge JST = Japan/Korea Standard Zeit UTC + 9h: 21:00 Uhr Buenos Aires 45. Längengrad westliche Länge keine Bezeichnung UTC 3h: 9:00 Uhr Sommerzeit / Winterzeit Einige Länder haben für die Sommermonate die Umstellung von Winterzeit (Ortszeit) auf Sommerzeit eingeführt. Beispiel: In Mitteleuropa unterscheidet sich die Winterzeit um eine Stunde, die Sommerzeit um zwei Stunden von der normierten Weltzeit UTC. UTC MEZ Winterzeit MESZ Sommerzeit 12:00 Uhr UTC + 1h = 13:00 Uhr UTC + 2h = 14:00 Uhr Zeitanzeige im Prozessbetrieb In PCS 7 kann der Anlagenbediener im Prozessbetrieb an der Operator Station bei der Anzeige der Zeit zwischen UTC und der lokalen Ortszeit wechseln. An der Operator Station ist die angezeigte Ortszeit einschließlich Sommer- und Winterzeit möglich. Hinweis Wenn auf einer PCS 7-Komponente zeitabhängige Daten verschiedener Zeitzonen angezeigt oder verarbeitet werden, verwenden Sie UTC auch für die Anzeige an der Operator Station. 2.4 Uhrzeitsynchronisation in verteilten PCS 7-Anlagen Einleitung In PCS 7 sind Systemkonfigurationen möglich, bei denen sich Teilkomponenten an unterschiedlichen Orten oder sogar in unterschiedlichen Zeitzonen befinden. Ein Beispiel dafür ist eine Aufstellung bei der sich das Automatisierungssystem an einem anderen Ort befindet 14 Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

15 Grundlagen 2.4 Uhrzeitsynchronisation in verteilten PCS 7-Anlagen als die Operator Station. Für einen optimalen Ablauf aller Prozesse muss die Uhrzeit für die gesamte PCS 7 Anlage synchronisiert werden. In PCS 7 werden die Uhrzeiten von Einzelkomponenten innerhalb einer Zeitzone direkt synchronisiert. Für die Synchronisation zwischen unterschiedlichen Zeitzonen nutzt PCS 7 die Funktion "Time Synchronization". Uhrzeitverhalten in verteilten PCS 7-Anlagen Das folgende Bild zeigt, dass in Prozessleitsystemen bei fehlender Uhrzeitsynchronisation Zeitsprünge z. B. in den Meldelisten möglich sind. Die Prozesse laufen nicht synchron: Ist die Uhrzeit der Komponenten einer verteilten PCS 7-Anlage synchronisiert, laufen alle Prozesse chronologisch korrekt ab und werden korrekt archiviert: Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

16 Grundlagen 2.4 Uhrzeitsynchronisation in verteilten PCS 7-Anlagen 16 Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

17 Grundlagen 2.5 Anlagen-Zentraluhr Regeln zum Aufbau von verteilten PCS 7-Anlagen Da PCS 7-Anlagen intern grundsätzlich mit der UTC arbeiten, können ihre einzelnen Komponenten weltweit verteilt sein. Um das Zusammenspiel der Komponenten auch über Zeitzonen hinweg nicht zu gefährden, beachten Sie Folgendes: Verwenden Sie in allen PCS 7-Anlagen als gemeinsame Zeitbasis UTC. Wenn alle Komponenten einer Anlage mit der UTC laufen, zeigen sie nach der Uhrzeitsynchronisation dieselbe Uhrzeit an. Richten Sie mit der PCS 7 OS Web Option in jeder PCS 7-Anlage eine PC-Station als PCS 7 Web Server ein. Auf diese Weise können Sie in der Firmenzentrale mit mehreren Web Clients (in PCS 7: WebNavigator Client oder WebNavigator Diagnose Client) auf die PCS 7 Web Server der PCS 7-Anlagen zugreifen. Sie können die Zeitanzeige am Web Client auf die lokale Systemzeit umstellen. Beachten Sie die daraus resultierende Zeitdifferenz. Wenn Sie an einer OS eine PCS 7-Anlage in einer anderen Zeitzone beobachten, können Sie in der Systemsteuerung der OS die dargestellte Uhrzeit von UTC auf die lokale Systemzeit umstellen. Beachten Sie die daraus resultierende Zeitdifferenz. Beachten Sie Folgendes zum Verhindern einer Fremdsynchronisation: Hinweis Uhrzeittelegramme fremder Netzwerke Wenn das Prozessleitsystem auf mehrere Netzwerke verteilt ist oder Verbindungen zum Intranet oder Internet bestehen, dürfen keine Uhrzeit-Telegramme fremder Netzwerke in das Prozessleitsystem geroutet werden. Verbinden Sie das Firmennetzwerk und die Anlagen über Netzwerkkomponenten, die eine Trennung der Uhrzeittelegramme ermöglichen, z. B. über einen Router. Konfigurieren Sie diese Netzwerkkomponenten so, dass die Weiterleitung von Uhrzeit-Telegrammen blockiert wird. Weitere Informationen Abschnitt "Einstellen der dargestellten Zeit (Seite 68)" Online-Hilfe zu WinCC 2.5 Anlagen-Zentraluhr Anwendung einer Anlagen-Zentraluhr Alle Prozessleitsysteme sollten grundsätzlich mit einer genauen Zeit oder einem Zeitnormal synchronisiert werden. Wir empfehlen für PCS 7-Anlagen die Synchronisation mit einer Anlagen-Zentraluhr. Die Anlagen-Zentraluhr liefert die Uhrzeit zentral für die gesamte Anlage und synchronisiert über ihre Schnittstellen alle anderen Komponenten der Anlage. Empfehlung: Wir empfehlen als Anlagen-Zentraluhr SICLOCK TC x00. Die Anlagen-Zentraluhr sollte mit Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

18 Grundlagen 2.6 Zeitebenen einer PCS 7-Anlage (Stratum) einem Zeitnormal synchronisiert sein, z. B. mit GPS oder DCF 77. Damit ist stets ein korrekter Bezug zur tatsächlichen Zeit gegeben. Zeitnormal Folgende Zeitnormale sind für PCS 7-Anlagen typisch: GPS Das GPS-Signal wird weltweit über ein Satellitensystem bereitgestellt. DCF 77 Das DCF 77-Signal ist in der Bundesrepublik Deutschland und Teilen Europas über entsprechende Funkempfänger verfügbar. 2.6 Zeitebenen einer PCS 7-Anlage (Stratum) Einleitung Bei der Uhrzeitsynchronisation eines Systems synchronisiert eine Komponente die nächste Komponente durch die Weitergabe eines Uhrzeit-Telegramms. Da die Weitergabe des Uhrzeit- Telegramms selbst Zeit beansprucht, kommt es zu Zeitverzögerungen. Berücksichtigen Sie das beim Aufbau einer PCS 7-Anlage. Das folgende Bild zeigt beispielhaft den Aufbau einer PCS 7-Anlage mit mehreren Domains: Definition Stratum Innerhalb einer PCS 7-Anlage erhält eine Komponente, z. B. die Anlagen-Zentraluhr (SICLOCK), die maßgebliche Zeit von einer externen Zeitquelle (z. B. GPS-Signal) und gibt sie an weitere zu synchronisierende Komponenten weiter. Damit ist SICLOCK der Uhrzeit- Master gegenüber den Komponenten, die die Zeit von SICLOCK beziehen. Komponenten, die 18 Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

19 Grundlagen 2.6 Zeitebenen einer PCS 7-Anlage (Stratum) eine Zeit bereitstellen können, sind dann Uhrzeit-Master, wenn andere Komponenten diese Zeitinformation nutzen. Alle Uhrzeit-Master, über- und untergeordnete Uhrzeit-Master, bilden eine Hierarchie. Die Stellung innerhalb dieser Hierarchie wird mit einer Zahl, dem "Stratum", gekennzeichnet. In einem Stratum können sich mehrere Uhrzeit-Master befinden. Diese Uhrzeit-Master nutzen zur Synchronisation der eigenen Uhr das Uhrzeittelegramm zum selben Zeitpunkt. Das Stratum gibt Folgendes an: Die Anzahl der Zeitebenen, die sich zwischen dem Stratum befinden, in dem sich der Uhrzeit-Master befindet und dem Stratum in dem sich die Zeitquelle (z. B. der GPS-Satellit) befindet Auf welcher Zeitebene sich die Komponenten eines Netzwerkes befinden Uhrzeitsynchronisation mit Strata Das folgende Bild zeigt beispielhaft die Uhrzeitsynchronisation durch die Strata: Das Beispiel oben zeigt eine Uhrzeitsynchronisation mit folgendem Aufbau: Stratum 0 Die Zeitquelle ist eine Atomuhr. Diese Atomuhr synchronisiert z. B. die GPS-Satelliten oder den DCF 77-Sender. Stratum 1 Die Anlagen-Zentraluhr (SICLOCK) empfängt über ein Funksignal (z. B. GPS-Decoder oder DCF 77-Empfänger) die Uhrzeit. SICLOCK gibt die Uhrzeit an den Domain-Controller 1 in Stratum 2 weiter. Stratum 2 Domain-Controller 1 ist Uhrzeit-Slave der Anlagen-Zentraluhr. Der Domain-Controller 1 gibt die Uhrzeit an mehrere Domain-Controller in Stratum 3 weiter. Der Domain-Controller 1 ist Uhrzeit-Master der Domain-Controller in Stratum 3. Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

20 Grundlagen 2.6 Zeitebenen einer PCS 7-Anlage (Stratum) Stratum 3 Die Domain-Controller in Stratum 3 synchronisieren die Zeit der eigenen Teilanlagen in Stratum 4. Die Domain-Controller in Stratum 3 sind die Uhrzeit-Master der eigenen Teilanlagen. Stratum 4 Die Komponenten der Teilanlagen sind Uhrzeit-Slaves. Bedeutung der Strata für eine PCS 7-Anlage Je höher das Stratum, desto größer ist die mögliche Zeitdifferenz zur ursprüngliche Quelle für das Zeittelegramm. Weil die Weitergabe der Zeit in einem Netzwerk ebenfalls Zeit beansprucht, ist die Zeit von einem Uhrzeit-Master niedrigerer Strata genauer als die Zeit von einem Uhrzeit-Master höherer Strata. Regeln zur Planung einer PCS 7-Anlage unter der Berücksichtigung von Strata Damit die Zeitabweichung des Uhrzeit-Masters gegenüber den Komponenten im untersten Stratum nicht zu hoch ist, beachten Sie bei der Planung der Uhrzeitsynchronisation folgende Regeln: Verwenden Sie so wenig Strata wie möglich. Verwenden Sie in der Regel maximal vier Strata. Verwenden Sie für gleiche Strukturelemente die gleichen Strata. Berücksichtigen Sie bei der Planung einer zu synchronisierenden PCS 7-Anlage genau, welche Hierarchie beim Empfang und der Weitergabe der Zeit sinnvoll ist. 20 Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

21 Grundlagen 2.7 Funktionsweise der Uhrzeitsynchronisation in PCS Funktionsweise der Uhrzeitsynchronisation in PCS Zeitquellen für eine PCS 7-Anlage Übersicht Für eine PCS 7-Anlage ist festzulegen, welche Komponente eine qualitativ ausreichende Uhrzeit für die Anlage bereitstellen kann. Möglichkeiten hierfür sind externe oder interne Zeitquellen. Eignung Externe Zeitquelle Beispiele GPS-Decoder Externe Zeitquellen stellen eine hochgenaue Uhrzeit bereit und sind für alle Anlagenformen geeignet. DCF 77-Empfänger externer NTP-Server Interne Zeitquelle Interne Zeitquellen liefern ein kontinuierliches Zeittelegramm. Die bereitgestellte Uhrzeit muss nicht mit der lokalen Uhrzeit oder der koordinierten Weltzeit UTC übereinstimmen. Hinweis: Interne Zeitquellen sind im Allgemeinen nicht für die Validierung von Prozessen zugelassen. BIOS-Uhr einer Komponente ohne externe Uhrzeitsynchronisation Interne Zeitquelle für eine PCS 7-Anlage Mit einer internen Zeitquelle gewährleisten Sie eine systemweit einheitliche Zeit. Diese Zeit muss nicht mit der realen UTC oder der realen Ortszeit übereinstimmen. Die folgende Tabelle zeigt, welche interne Zeitquelle für den Uhrzeit-Master möglich ist: Interne Zeitquelle Voraussetzung Aktiver Uhrzeit-Master RTC der Anlagen-Zentraluhr RTC des Domain-Controller Die Anlagen-Zentraluhr ist mit einem Netzwerk der PCS 7-Anlage verbunden. Der zu synchronisierende Rechner gehört zu einer Windows-Domain. Freigegebene Domain-Controller finden Sie in der zur PCS 7-Version zugehörigen PCS 7- Liesmich (Online). RTC des OS-Server Die reale Zeit ist für das Projekt nicht wichtig. OS-Server Anlagen-Zentraluhr (auch als NTP- Server) Domain-Controller (auch als NTP- Server) Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

22 Grundlagen 2.7 Funktionsweise der Uhrzeitsynchronisation in PCS 7 Externe Zeitquelle für eine PCS 7-Anlage Mit einer externen Zeitquelle gewährleisten Sie eine systemweit einheitliche Zeit. Diese Zeit stimmt mit UTC oder der Ortszeit überein. Die folgende Tabelle zeigt, welche externe Zeitquelle für den Uhrzeit-Master möglich ist: Externe Zeitquelle Voraussetzung Aktiver Uhrzeit-Master der PCS 7- Anlage DCF 77- oder GPS-Signal Funksignal empfangbar, SICLOCK wird synchronisiert Anlagen-Zentraluhr NTP-Server Internet-Anschluss Domain-Controller Uhrzeit-Master, Uhrzeit-Slave und kooperativer Uhrzeitmaster Einleitung Damit alle Komponenten des Prozessleitsystems mit einer möglichst genauen Uhrzeit arbeiten, muss eine Systemkomponente die Zeitquelle für alle anderen Komponenten sein. Die genaue Zeit muss ständig bereitstehen und zyklisch zur Synchronisation genutzt werden (Synchronisationsintervall). Uhrzeit-Master Die Komponente, die die genaue Uhrzeit innerhalb eines Bussystems bereitstellt, wird als Uhrzeit-Master bezeichnet. Innerhalb eines Stratum kann stets nur eine Komponente als Uhrzeit-Master aktiv sein. Uhrzeit-Slave Uhrzeit-Slaves in einem Bussystem sind Komponenten, die die Zeit von einem Uhrzeit-Master empfangen oder sich vom Uhrzeit-Master abholen. Kooperativer Uhrzeit-Master An OS-Servern werden im OS-Projekt im WinCC Explorer im Editor "Time Syncronization" im Bereich "Synchronisation über Anlagenbus (Master/Slave)" die eingesetzten Kommunikationsbaugruppen ausgewählt und das Optionsfeld "Master" aktiviert. Die OS-Server fungieren als kooperative Uhrzeit-Master, d.h. der erste am Anlagenbus aktive OS-Server, der kein Zeittelegramm am Anlagenbus empfängt, schaltet automatisch in den Uhrzeit-"Master"-Betrieb. Alle anderen OS-Server am Anlagenbus erkennen das Zeittelegramm vom Uhrzeit-Master und schalten automatisch in den Uhrzeit-"Slave"-Betrieb. Ein kooperativer Uhrzeit-Master muss nicht zu einem redundanten Server gehören. Ist eine PC-Station als kooperativer Uhrzeit-Master projektiert, läuft folgender Prozess beim Start der PC-Station ab. Nach dem Hochlauf der PC-Station muss innerhalb einer Wartezeit ein Zeittelegramm eintreffen. Die Wartezeit beträgt das 4-fache des eingestellten Synchronisationsintervalls. 22 Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

23 Grundlagen 2.7 Funktionsweise der Uhrzeitsynchronisation in PCS 7 Mögliches Verhalten kooperativer Uhrzeit-Master in der Phase bis zum Ablauf der Wartezeit: Erhält ein kooperativer Uhrzeit-Master während der Wartezeit ein Zeittelegramm von einem Uhrzeit-Master, wird er zum Uhrzeit-Slave. Erhält ein kooperativer Uhrzeit-Master bis zum Ablauf der Wartezeit kein Zeittelegramm, dann sendet er als Uhrzeit-Master Zeittelegramme. Alle kooperativen Uhrzeit-Master prüfen im eingestellten Synchronisationsintervall den zyklischen Erhalt der Zeittelegramme vom aktiven Uhrzeit-Master. Fallen drei aufeinanderfolgende Zeittelegramme aus, übernimmt der erste kooperative Uhrzeit-Master, der den Ausfall feststellt, die Funktion des Uhrzeit-Master. Dadurch ist immer nur ein Uhrzeit- Master vorhanden. Hinweis Diese Einstellung gilt sowohl für die Konfiguration mit und ohne zentralem Uhrzeit-Master (Anlagen-Zentraluhr z. B. SICLOCK TC 400). Synchronisationsverhalten Alle Uhrzeit-Slaves und kooperativen Uhrzeit-Master auf dem Terminalbus synchronisieren ihre interne Uhr mit den erhaltenen Zeittelegrammen. Die Uhrzeit wird folgendermaßen synchronisiert: Abweichung ± 5 s: verlangsamen/beschleunigen der internen Uhr Abweichung > 5 s: sofortiges Umstellen (Fehlermöglichkeit: vor der Änderung abgeschickte Datenpakete tragen neueren Zeitstempel als später Abgeschickte) Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

24 Grundlagen 2.7 Funktionsweise der Uhrzeitsynchronisation in PCS Legende zu den Bildern in dieser Dokumentation Legende zu den Konfigurationsbildern in dieser Dokumentation Hinweis In allen folgenden Bildern sind einzelne Komponenten wie folgt gekennzeichnet: Eine gestrichelte Linie beginnt an einer Komponente Komponenten, von denen die roten, gestrichelten Linien wegführen, sind an diesem Netzwerk Uhrzeit-Master. Eine Pfeilspitze zeigt auf eine Komponente Komponenten, auf die eine Pfeilspitze zeigt, sind an diesem Netzwerk Uhrzeit-Slave. (Ausnahme: (M) an einer Komponente) (M) an einer Komponente neben einem Bussystem (M) an einer Komponente neben einem Bussystem kennzeichnet diese Komponente als kooperativen Uhrzeit-Master bezüglich dieses Bussystems Beispiel für den Ablauf der Uhrzeitsynchronisation Einleitung Im Folgenden ist die Uhrzeitsynchronisation in einer Arbeitsgruppe mit einer Anlagen- Zentraluhr (SICLOCK) beschrieben. 24 Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

25 Grundlagen 2.7 Funktionsweise der Uhrzeitsynchronisation in PCS 7 Die SICLOCK ist der Uhrzeitmaster. Hinweis CPU-Typen mit integrierter Ethernet- Schnittstelle, die nur das NTP-Verfahren unterstützen, werden nur beim Einsatz einer Anlagen-Zentraluhr synchronisiert. Zeittelegramm der Anlagen-Zentraluhr SICLOCK wird von PCS 7 Komponenten empfangen Das folgende Bild zeigt beispielhaft die Uhrzeitsynchronisation. Im Bild ist die SICLOCK der Uhrzeit-Master für die Anlage. Die SICLOCK sendet Zeittelegramme auf den Anlagenbus. Die OS-Server und die Automatisierungssysteme (AS) übernehmen die Zeittelegramme vom Anlagenbus. Die OS-Clients beziehen die Zeittelegramme vom OS-Server. Zeittelegramm der Anlagen-Zentraluhr SICLOCK wird von PCS 7 Komponenten nicht empfangen Das folgende Bild zeigt beispielhaft die Uhrzeitsynchronisation für den Fall, das die Uhrzeittelegramme die die SICLOCK sendet, nicht von den PSC 7-Komponenten empfangen werden kann. Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

26 Grundlagen 2.7 Funktionsweise der Uhrzeitsynchronisation in PCS 7 Die von der SICLOCK gesendeten Zeittelegramme können von den Komponenten am Anlagenbus nicht empfangen werden. Die Unterbrechung kann durch eine Netzwerkunterbrechung oder den Ausfall der SICLOCK verursacht sein. Wenn die OS-Server als kooperativer Uhrzeit-Master am Anlagenbus fungieren, wird der OS- Server Uhrzeit-Master am Anlagenbus, der als erster den Ausfall des Zeittelegramms erkennt. Der OS-Server der Uhrzeit-Master wird, sendet das Zeittelegramm auf den Anlagenbus und den Terminalbus. Die Automatisierungssysteme übernehmen das Zeittelegramm vom Anlagenbus. Hinweis OS-Server senden als kooperative Uhrzeitmaster nur Uhrzeittelegramme im SIMATIC- Verfahren. Aus diesem Grund werden CPU-Typen mit integrierter Ethernet- Schnittstelle, die nur das NTP-Verfahren unterstützen, nicht synchronisiert. Die OS-Clients beziehen die Zeittelegramme vom OS-Server. 26 Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

27 Grundlagen 2.8 Netzwerkumgebung einer PCS 7-Anlage 2.8 Netzwerkumgebung einer PCS 7-Anlage Übersicht Netzwerkkonfigurationen für die Uhrzeitsynchronisation in PCS 7 In den folgenden Abschnitten finden Sie beispielhafte Netzwerkkonfigurationen für die Uhrzeitsynchronisation in PCS 7. Netzwerkumgebung in einer Domain (Seite 27) Netzwerkumgebung in einer Arbeitsgruppe (Seite 28) Netzwerkumgebung in redundanten hochverfügbaren Netzwerken (Seite 29) Netzwerkumgebung an getrennten Netzwerken mit einer Anlagen-Zentraluhr (Seite 30) Netzwerkumgebung in einer Domain Anlagen-Zentraluhr Als Anlagen-Zentraluhr in einer Domain ist SICLOCK TC 400 besonders geeignet, da SICLOCK über 4 unabhängige Ethernet-Schnittstellen verfügt. Aufbau Das folgende Bild zeigt schematisch die empfohlene Konfiguration einer PCS 7-Anlage in einer Windows-Domain mit Anlagen-Zentraluhr: Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

28 Grundlagen 2.8 Netzwerkumgebung einer PCS 7-Anlage Uhrzeitsynchronisation in einer Domain Die Uhrzeitsynchronisation in einer Domain verläuft folgendermaßen: Uhrzeitsynchronisation über Anlagenbus Der Anlagenbus wird über SICLOCK TC 400 synchronisiert. Die Synchronisationsverfahren sind abhängig vom eingesetzten Typ der CPU bzw. CP. Uhrzeitsynchronisation über Terminalbus Die Domain-Controller werden über das NTP-Verfahren direkt von der Anlagen-Zentraluhr synchronisiert. Die Domain-Controller synchronisieren alle Mitglieder der Domain mittels NTP-Verfahren Netzwerkumgebung in einer Arbeitsgruppe Anlagen-Zentraluhr Als Anlagen-Zentraluhr ist SICLOCK TC 400 geeignet. Aufbau Das folgende Bild zeigt schematisch die empfohlene Konfiguration einer PCS 7-Anlage in einer Arbeitsgruppe mit Anlagen-Zentraluhr: 28 Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

29 Grundlagen 2.8 Netzwerkumgebung einer PCS 7-Anlage Uhrzeitsynchronisation in einer Arbeitsgruppe Die Uhrzeitsynchronisation in einer Arbeitsgruppe verläuft folgendermaßen: Uhrzeitsynchronisation über Anlagenbus Der Anlagenbus wird über SICLOCK synchronisiert. Die OS-Server und die Automatisierungssysteme erhalten die Uhrzeit von der Anlagen- Zentraluhr. Sie sind Uhrzeit-Slave. Uhrzeitsynchronisation über Terminalbus Die OS-Clients erhalten die Uhrzeit von einem OS-Server. OS-Clients erhalten nur von solchen OS-Servern die Uhrzeit, von denen sie auch die Serverdaten geladen haben Netzwerkumgebung in redundanten hochverfügbaren Netzwerken Einleitung Um dem Produktionsstillstand bei Ausfall der Netzwerkverbindungen vorzubeugen, bauen Sie die Netzwerke einer PCS 7-Anlage redundant auf. Wenn ein Bereich vom Terminalbus ausfällt, bleibt die Kommunikation über das redundante Netzwerk erhalten. Die Uhrzeitsynchronisation der Domain-Controller untereinander basiert auf Windows-Mechanismen. Anlagen-Zentraluhr Als Anlagen-Zentraluhr ist SICLOCK TC 400 geeignet. SICLOCK kann das Uhrzeittelegramm direkt auf die Netzwerke der Anlage verteilen. Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

30 Grundlagen 2.8 Netzwerkumgebung einer PCS 7-Anlage Aufbau Das folgende Bild zeigt schematisch die empfohlene Konfiguration einer PCS 7-Anlage mit redundantem Netzwerkaufbau (Terminalbus und Anlagenbus sind redundant): Uhrzeitsynchronisation in redundanten hochverfügbaren Netzwerken in einer Domain Die Uhrzeitsynchronisation verläuft folgendermaßen: Uhrzeitsynchronisation über Anlagenbus Der Anlagenbus wird über SICLOCK TC 400 synchronisiert. Die Synchronisationsverfahren sind abhängig vom eingesetzten Typ der CPU bzw. CP. Uhrzeitsynchronisation über Terminalbus Die Domain-Controller werden über das NTP-Verfahren direkt von der Anlagen-Zentraluhr synchronisiert. Die Domain-Controller synchronisieren alle Mitglieder der Domain mittels NTP-Verfahren Netzwerkumgebung an getrennten Netzwerken mit einer Anlagen-Zentraluhr Anlagen-Zentraluhr Wenn Sie mehr als 4 Netzwerke mit einer Anlagen-Zentraluhr (z. B. SICLOCK TC 400) als Zeitquelle synchronisieren müssen, können Sie geeignete Switches nutzen, um die Uhrzeit in 30 Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

31 Grundlagen 2.8 Netzwerkumgebung einer PCS 7-Anlage den einzelnen Netzwerken bereitzustellen. Der Switch wird nur zur Verteilung der Uhrzeittelegramme eingesetzt. Der weitere Aufbau der Anlage ist identisch zur jeweiligen Anlagenkonfiguration. Aufbau Das folgende Bild zeigt schematisch die empfohlene Konfiguration einer PCS 7-Anlage an getrennten Netzwerken mit einem SICLOCK als Anlagen-Zentraluhr: Uhrzeitsynchronisation an getrennten Netzwerken mit einer Anlagen-Zentraluhr Hinweis Bei der Bereitstellung der Uhrzeit müssen Sie darauf achten, dass ausschließlich ein Uhrzeit- Master pro Netzwerk existiert. Trennen Sie den Telegrammverkehr zwischen den Netzwerken. Übertragen Sie mit dem Switch nur die Zeittelegramme von der Anlagen-Zentraluhr zum jeweiligen Netzwerk. Die Funktion zur Trennung des Telegrammverkehrs ist abhängig von den zur Verbindung der Netzwerke eingesetzten Komponenten. Einsatz geeigneter SCALANCE-Switches (z. B. SCALANCE X414-3E) Funktion: Access Control Einsatz eines OSM/ESM Funktion: Port Lock Wenn die entsprechende Funktion aktiviert ist, ist keine bidirektionale Kommunikation möglich. Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

32 Grundlagen 2.8 Netzwerkumgebung einer PCS 7-Anlage Weitere Informationen SICLOCK Application Note AN-002 ( siplus/timesynchronisation/documents/app_note_0002.pdf) Projektierungshandbuch Industrial Communication; Industrial Ethernet Switches; SCALANCE X-300; SCALANCE X-400 Benutzerhandbuch SIMATIC NET; Industrial Ethernet OSM/ESM; Industrial Ethernet OSM/ ESM 32 Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

33 Konfigurationen für die Uhrzeitsynchronisation einer PCS 7-Anlage Übersicht der empfohlenen Konfigurationen Einleitung Für die Uhrzeitsynchronisation sind verschiedene Techniken möglich. Um unerwünschte Ergebnisse zu vermeiden, bedarf der Aufbau einer PCS 7-Anlage mit Uhrzeitsynchronisation einer sorgfältigen Planung. Um Ihnen die Planung Ihrer PCS 7-Anlage zu erleichtern, verwenden Sie eine der folgenden Konfigurationen. Empfohlene Konfigurationen Anlagenart Empfehlung Konfiguration Uhrzeitsynchronisation in einer Arbeitsgruppe Uhrzeitsynchronisation in einer Windows-Domain 1 Uhrzeitsynchronisation mit zentralem Uhrzeit-Master (Seite 35) 2 Uhrzeitsynchronisation ohne zentralen Uhrzeit-Master (Seite 37) 3 Uhrzeitsynchronisation mit zentralem Uhrzeit-Master (Seite 38) 4 Uhrzeitsynchronisation ohne zentralen Uhrzeit-Master (Seite 41) Konfigurationen in Windows-Domains Hinweis Die empfohlenen Konfigurationen zur Uhrzeitsynchronisation in einer Windows-Domain (Empfehlungen 3 und 4) sind in dieser Dokumentation zusätzlich nach der Hierarchietiefe unterteilt. Folgende Abschnitte zeigen den Aufbau in Konfigurationen unterschiedlicher Hierarchietiefe: "Konfiguration der Uhrzeitsynchronisation mit zentralem Uhrzeit-Master in einer Windows- Domain mit einer Hierarchie (Seite 38)" "Konfiguration der Uhrzeitsynchronisation ohne zentralen Uhrzeit-Master in einer Windows-Domain mit mehreren Hierarchien (Seite 43)" Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

34 Konfigurationen für die Uhrzeitsynchronisation einer PCS 7-Anlage 3.2 Regeln für die Uhrzeitsynchronisation in PCS Regeln für die Uhrzeitsynchronisation in PCS 7 Regeln In einem Netzwerk darf es nur einen aktiven Uhrzeit-Master geben. Wenn die Zeit innerhalb der PCS 7-Anlage mit der Ortszeit übereinstimmen soll, ist die Uhrzeitsynchronisation mit einer externen Zeitquelle (z. B. GPS, DCF 77) erforderlich. Hochwertige interne Zeitquellen für eine PCS 7-Anlage sind Anlagen-Zentraluhren (möglichst mit einer externen Zeitquelle synchronisiert). Ein Uhrzeit-Slave kann für untergeordnete Komponenten und Systeme ein Uhrzeit-Master sein. Wenn in einem Netzwerk Domain-Controller vorhanden sind, dann synchronisieren diese alle Teilnehmer in diesem Netzwerk. Ein Synchronisationszyklus über die Domain- Controller hat standardmäßig eine Dauer von 8 Stunden. Aus Gründen der Genauigkeit ist eine zusätzliche Nachsynchronisation mit PCS 7-eigenen Mitteln (WinCC Timesynchronization) erforderlich. Für eine OS können Zeitabstände definiert werden, in denen die OS eine Uhrzeitsynchronisation mit einer externen Zeitquelle durchführt. Mit der WinCC-Applikation "Time Synchronization" können Sie OS-Server sowohl als Uhrzeit-Master, kooperativer Uhrzeit-Master und als Uhrzeit-Slave projektieren. Ein OS-Server als Uhrzeit-Master kann mit oder ohne externe Uhrzeitsynchronisation projektiert werden. Wird für ausgewählte Signale in einem Automatisierungssystem die Funktion "Hochgenaue Zeitstempelung" genutzt, dann ist die direkte Uhrzeitsynchronisation des Anlagenbusses über eine Anlagen-Zentraluhr SICLOCK TC x00 erforderlich. Fällt die Anlagen-Zentraluhr SICLOCK TC x00 aus, ist die Genauigkeit nicht ausreichend für die hochgenaue Zeitstempelung. Die zeitliche Reihenfolge angezeigter Signale bleibt erhalten. Uhrzeitsynchronisation über das NTP-Verfahren Folgende Komponenten werden über das NTP-Verfahren synchronisiert: PC-Stationen, die nicht als OS-Server oder OS-Client eingesetzt werden CPU-Typen mit integrierter Ethernet-Schnittstelle und Uhrzeitsynchronisation über das NTP-Verfahren. Beachten Sie folgende Einschränkungen: Bei Anschluss an OSM (6GK1105-0AA00) ist SIMATIC NET - Aktuell 2000/025 (Inkompatibilität mit Tagged Frames in Industrial Ethernet OSM Netzen) ( support.automation.siemens.com/ww/view/de/ ) zu beachten. Kriterien für Uhrzeitsynchronisation bei bestehenden PCS 7-Anlagen Vergleichen Sie die Konfiguration Ihrer bestehenden PCS 7-Anlage mit den in dieser Dokumentation dargestellten Konfigurationen und projektieren Sie die Uhrzeitsynchronisation entsprechend der vorhandenen Konfiguration. 34 Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

35 Konfigurationen für die Uhrzeitsynchronisation einer PCS 7-Anlage 3.3 Konfigurationen für die Uhrzeitsynchronisation in einer Arbeitsgruppe Weitere Informationen Abschnitt "Uhrzeitsynchronisation in verteilten PCS 7-Anlagen (Seite 14)" Dokumentation Prozessleitsystem PCS 7; Freigegebene Baugruppen 3.3 Konfigurationen für die Uhrzeitsynchronisation in einer Arbeitsgruppe Konfiguration in einer Arbeitsgruppe mit zentralem Uhrzeit-Master Konfiguration Das folgende Bild zeigt schematisch die empfohlene Konfiguration der Uhrzeitsynchronisation einer Arbeitsgruppe mit zentralem Uhrzeit-Master. Uhrzeit-Master Anlagen-Zentraluhr (SICLOCK TC x00) am Anlagenbus Die Anlagen-Zentraluhr ist mit einem externen Signal (z. B. GPS) synchronisiert oder arbeitet mit der internen Uhr. Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

36 Konfigurationen für die Uhrzeitsynchronisation einer PCS 7-Anlage 3.3 Konfigurationen für die Uhrzeitsynchronisation in einer Arbeitsgruppe Uhrzeitsynchronisation am Terminalbus Ein OS-Server sendet das Uhrzeittelegramm zur Prozessführung, welches er vom Anlagenbus empfängt, auf den Terminalbus. Die OS-Clients werden im OS-Projekt im WinCC Explorer im Editor "Time Synchronization" als Uhrzeit-Slaves projektiert und erhalten ihr Zeittelegramm von einem OS-Server, von dem Serverdaten geladen sind. PC-Stationen die nicht über die WinCC-Uhrzeitsynchronisation verfügen, z. B. SIMATIC BATCH Station oder Engineering Station, werden über einen zusätzlich zu installierenden DCF 77-Empfangsdienst synchronisiert. Als Uhrzeit-Master ist ein OS-Server möglich. Uhrzeitsynchronisation am Anlagenbus Uhrzeit-Master ist die als Anlagen-Zentraluhr an den Anlagenbus angeschlossene SICLOCK. Für die Synchronisation der OS-Server am Anlagenbus muss das SIMATIC-Verfahren aktiviert werden. Die SICLOCK sendet ein hochgenaues Broadcast-Zeitsignal auf den Anlagenbus (SIMATIC-Verfahren) und kann zusätzlich das NTP-Verfahren auf dem Anlagenbus zur Verfügung stellen. Die OS-Server werden als so genannte kooperative Uhrzeit-Master projektiert. Wenn SICLOCK kein Zeittelegramm mehr sendet, wird ein OS-Server aktiver Uhrzeit- Master und sendet nun ersatzweise selbst Zeittelegramme auf den Anlagenbus. Projektierung der Automatisierungssysteme: Das Automatisierungssystem mit einem externen CP als Kommunikationsschnittstelle ist als Uhrzeit-Slave projektiert (SIMATIC-Verfahren). Die CPU PN I/O mit integrierter Ethernet-Schnittstelle empfängt über die interne Industrial-Ethernet-Schnittstelle PN/IO die Uhrzeittelegramme und synchronisiert ihre interne Uhr. Die CPU PN I/O mit integrierter Ethernet-Schnittstelle ist Uhrzeit-Slave am Anlagenbus. SIMATIC PCS 7 BOX RTX und SIMATIC PCS 7 AS RTX sind projektiert. Die Uhrzeitsynchronisation wird mit "WinAC Timesynchronisation" projektiert. Zur Auswahl stehen das SIMATIC-Verfahren "CP" und das NTP-Verfahren "PC-Zeit". Für die Auswahl aktivieren Sie im Dialogfeld "WinAC Timesynchronisation" in der Gruppe "Configuration" das gewünschte Optionsfeld. Für das NTP-Verfahren muss der NTP-Server in der Uhrzeiteinstellung von Windows projektiert sein. 36 Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

37 Konfigurationen für die Uhrzeitsynchronisation einer PCS 7-Anlage 3.3 Konfigurationen für die Uhrzeitsynchronisation in einer Arbeitsgruppe Weitere Informationen Abschnitt "Uhrzeitsynchronisation in einer Arbeitsgruppe mit zentralem Uhrzeit-Master (Seite 51)" Konfiguration in einer Arbeitsgruppe ohne zentralen Uhrzeit-Master Konfiguration Das folgende Bild zeigt schematisch die empfohlene Konfiguration einer PCS 7-Anlage mit Uhrzeitsynchronisation in einer Arbeitsgruppe ohne zentralen Uhrzeit-Master: Uhrzeit-Master Die OS-Server sind Uhrzeit-Master für die PCS 7-Anlage am Anlagenbus/Terminalbus. Uhrzeitsynchronisation am Terminalbus Die OS-Clients werden im OS-Projekt im WinCC Explorer im Editor "Time Synchronization" als Uhrzeit-Slaves projektiert und erhalten ihr Zeittelegramm von einem OS-Server, von dem Serverdaten geladen sind. PC-Stationen die nicht über die WinCC-Uhrzeitsynchronisation verfügen, z. B. SIMATIC BATCH Station oder Engineering Station, werden über einen zusätzlich zu installierenden DCF 77-Empfangsdienst synchronisiert. Als Uhrzeit-Master ist ein OS-Server möglich. Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

38 Konfigurationen für die Uhrzeitsynchronisation einer PCS 7-Anlage 3.4 Konfigurationen für die Uhrzeitsynchronisation in einer Windows-Domain Uhrzeitsynchronisation am Anlagenbus Die OS-Server werden als so genannte kooperative Uhrzeit-Master projektiert. Ein OS-Server überträgt das Zeittelegramm an den Anlagenbus. Projektierung der Automatisierungssysteme: Das Automatisierungssystem mit einem externen CP als Kommunikationsschnittstelle ist als Uhrzeit-Slave projektiert (SIMATIC-Verfahren). Die CPU PN I/O mit integrierter Ethernet-Schnittstelle, die nur über das NTP-Verfahren synchronisiert werden können, können in dieser Kofiguration nicht eingesetzt werden. SIMATIC PCS 7 BOX und SIMATIC PCS 7 AS RTX sind projektiert. Die Uhrzeitsynchronisation wird mit "WinAC Timesynchronisation" projektiert und das SIMATIC-Verfahren "CP" ist ausgewählt. Das SIMATIC-Verfahren "CP" aktivieren Sie im Dialogfeld "WinAC Timesynchronisation" in der Gruppe "Configuration". Hinweis Automatisierungssystem mit integrierter Ethernet-Schnittstelle Der Einsatz dieser CPU-Typen, die nur das NTP-Verfahren unterstützen, ist in dieser PCS 7-Konfiguration nicht erlaubt. Wir empfehlen den Einsatz einer Anlagenzentraluhr. Weitere Informationen Abschnitt "Uhrzeitsynchronisation in einer Arbeitsgruppe ohne zentralen Uhrzeit-Master (Seite 53)" 3.4 Konfigurationen für die Uhrzeitsynchronisation in einer Windows- Domain Konfiguration in einer Windows-Domain mit einer Hierarchie mit zentralem Uhrzeit- Master Einleitung In einer Windows-Domain sollten Sie den Terminalbus und den Anlagenbus direkt über die Anlagen-Zentraluhr synchronisieren. Die empfohlene Anlagen-Zentraluhr ist eine SICLOCK TC 400, die über 4 unabhängige Ethernet-Schnittstellen verfügt. 38 Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

39 Konfigurationen für die Uhrzeitsynchronisation einer PCS 7-Anlage 3.4 Konfigurationen für die Uhrzeitsynchronisation in einer Windows-Domain Konfiguration Das folgende Bild zeigt schematisch die empfohlene Konfiguration einer PCS 7-Anlage in einer Windows-Domain mit zentralem Uhrzeit-Master: Uhrzeit-Master Anlagen-Zentraluhr (SICLOCK TC x00) am Anlagenbus und am Terminalbus Die Anlagen-Zentraluhr ist mit einem externen Signal (z. B. GPS) synchronisiert oder arbeitet mit der internen Uhr. Uhrzeitsynchronisation am Terminalbus Aktiver Uhrzeit-Master: Uhrzeit-Master ist der Domain-Controller (DC), der als Gesamtstruktur-Master parametriert ist und/oder der PDC-Emulator (meist der als erstes installierte Domain-Controller). Zeitquelle: Der Domain-Controller erhält die Zeit von der Anlagen-Zentraluhr SICLOCK. SICLOCK TC x00 ist über eine Ethernet-Verbindung am Terminalbus angeschlossen. Domain-Controller werden über NTP von der Anlagen-Zentraluhr SICLOCK TC x00 synchronisiert. Der Windows-Zeitdienst (w32tm) synchronisiert das Datum und die Uhrzeit aller Computer einer Windows-Domain. Da die Windows-interne Uhrzeitsynchronisation nur alle acht Stunden synchronisiert wird, werden die OS-Server zusätzlich über die WinCC-Uhrzeitsynchronisation als Uhrzeit- Slaves des Domain-Controllers (PDC-Emulator) projektiert. Der PDC-Emulator ist eine Betriebsmasterrolle eines Domain-Controller. Der Domain-Controller mit dieser Betriebsmasterrolle synchronisiert die Mitglieder der Windows-Domain alle 8 Stunden. Passiver Uhrzeit-Master: Bei Ausfall des authentifizierten Domain-Controller (PDC-Betriebsmaster) übernimmt automatisch ein anderer Domain-Controller die Uhrzeitsynchronisation des Netzwerks. Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

40 Konfigurationen für die Uhrzeitsynchronisation einer PCS 7-Anlage 3.4 Konfigurationen für die Uhrzeitsynchronisation in einer Windows-Domain Uhrzeit-Slaves: Alle weiteren Anlagen-PCs sind durch ihre Mitgliedschaft in der Windows-Domain automatisch Uhrzeit-Slaves des Domain-Controller (PDC-Emulator). Die OS-Server werden im OS-Projekt im WinCC Explorer im Editor "Time Synchronization" als Uhrzeit-Slaves projektiert. Die OS-Clients werden im OS-Projekt im WinCC Explorer im Editor "Time Synchronization" als Uhrzeit-Slaves projektiert und erhalten ihr Zeittelegramm von einem OS-Server, von dem Serverdaten geladen sind. PC-Stationen, die nicht über die WinCC-Uhrzeitsynchronisation verfügen, z. B. SIMATIC BATCH Station oder Engineering Station, werden über einen zusätzlich zu installierenden DCF 77-Empfangsdienst oder Uhrzeit-Master synchronisiert. Als Uhrzeit-Master ist hier einer der Domain-Controller möglich. Uhrzeitsynchronisation am Anlagenbus Uhrzeit-Master ist die als Anlagen-Zentraluhr an den Anlagenbus angeschlossene SICLOCK. Die SICLOCK sendet ein hochgenaues Broadcast-Zeitsignal auf den Anlagenbus (SIMATIC-Verfahren) und kann zusätzlich das NTP-Verfahren auf dem Anlagenbus zur Verfügung stellen. Die OS-Server werden als so genannte kooperative Master projektiert. Wenn SICLOCK kein Zeittelegramm mehr sendet, wird ein OS-Server aktiver Uhrzeit- Master und sendet nun ersatzweise selbst Zeittelegramme auf den Anlagenbus. Projektierung der Automatisierungssysteme: Das Automatisierungssystem mit einem externen CP als Kommunikationsschnittstelle ist als Uhrzeit-Slave projektiert (SIMATIC-Verfahren). Die CPU PN I/O mit integrierter Ethernet-Schnittstelle empfängt über die interne Industrial-Ethernet-Schnittstelle PN/IO die Uhrzeittelegramme und synchronisiert ihre interne Uhr. Die CPU PN I/O mit integrierter Ethernet-Schnittstelle ist Uhrzeit-Slave am Anlagenbus. SIMATIC PCS 7 BOX RTX und SIMATIC PCS 7 AS RTX sind projektiert. Die Uhrzeitsynchronisation wird mit "WinAC Timesynchronisation" projektiert. Zur Auswahl stehen das SIMATIC-Verfahren "CP" und das NTP-Verfahren "PC-Zeit". Für die Auswahl aktivieren Sie im Dialogfeld "WinAC Timesynchronisation" in der Gruppe "Configuration" das gewünschte Optionsfeld. Für das NTP-Verfahren muss der NTP-Server in der Uhrzeiteinstellung von Windows projektiert sein. Weitere Informationen Abschnitt "Uhrzeitsynchronisation in einer Windows-Domain mit Hierarchie mit zentralem Uhrzeit-Master (Seite 55)" Die Vorgehensweise zum Konfigurieren eines autorisierenden Zeitservers in Windows Server finden Sie im Internet in der entsprechenden Microsoft Literatur unter folgender Adresse: Thema: Konfigurieren eines autorisierenden Zeitservers in Windows Server ( 40 Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

41 Konfigurationen für die Uhrzeitsynchronisation einer PCS 7-Anlage 3.4 Konfigurationen für die Uhrzeitsynchronisation in einer Windows-Domain Konfiguration in einer Windows-Domain mit Hierarchie ohne zentralen Uhrzeit- Master Konfiguration Das folgende Bild zeigt schematisch die empfohlene Konfiguration einer PCS 7-Anlage mit Uhrzeitsynchronisation ohne zentralen Uhrzeit-Master in einer Windows-Domain. Uhrzeit-Master Domain-Controller (DC) mit Betriebsmasterrolle PDC-Emulator Uhrzeitsynchronisation am Terminalbus Zeitquelle: Der Domain-Controller erhält die Zeit über einen NTP-Zeitserver oder über einen Zeitempfänger (DCF 77 oder GPS-Modul) der die genaue Zeit enthält. Der Windows-Zeitdienst (w32tm) synchronisiert das Datum und die Uhrzeit aller Computer einer Windows-Domain. Da die Windows-interne Uhrzeitsynchronisation nur alle acht Stunden synchronisiert wird, werden die OS-Server zusätzlich über die WinCC-Uhrzeitsynchronisation als Uhrzeit- Slaves des Domain-Controllers (PDC-Emulator) projektiert. Der PDC-Emulator ist eine Betriebsmasterrolle eines Domain-Controller. Der Domain-Controller mit dieser Betriebsmasterrolle synchronisiert die Mitglieder der Windows-Domain alle 8 Stunden. Passiver Uhrzeit-Master: Bei Ausfall des authentifizierenden Domain-Controller (PDC-Betriebsmaster) übernimmt automatisch ein anderer Domain-Controller die Uhrzeitsynchronisation innerhalb des Netzwerks. Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

42 Konfigurationen für die Uhrzeitsynchronisation einer PCS 7-Anlage 3.4 Konfigurationen für die Uhrzeitsynchronisation in einer Windows-Domain Uhrzeit-Slaves: Alle weiteren Anlagen-PCs sind durch ihre Mitgliedschaft in der Windows-Domain Uhrzeit- Slaves des Domain-Controllers. Die OS-Server werden im OS-Projekt im WinCC Explorer im Editor "Time Synchronization" als Uhrzeit-Slaves projektiert. Die OS-Clients werden im OS-Projekt im WinCC Explorer im Editor "Time Synchronization" als Uhrzeit-Slaves projektiert und erhalten ihr Zeittelegramm von einem OS-Server, von dem Serverdaten geladen sind. PC-Stationen, die nicht über die WinCC-Uhrzeitsynchronisation verfügen, z. B. SIMATIC BATCH Station oder Engineering Station, werden über einen zusätzlich zu installierenden DCF 77-Empfangsdienst oder Uhrzeit-Master synchronisiert. Als Uhrzeit-Master ist hier einer der Domain-Controller möglich. Uhrzeitsynchronisation am Anlagenbus Die OS-Server erhalten das Zeittelegramm über den Terminalbus vom autorisierten Domain-Controller (PDC-Betriebsmaster). Die OS-Server werden als so genannte kooperative Uhrzeit-Master projektiert. Ein OS-Server überträgt das Uhrzeit-Telegramm an den Anlagenbus Projektierung der Automatisierungssysteme: Das Automatisierungssystem mit einem externen CP als Kommunikationsschnittstelle ist als Uhrzeit-Slave projektiert (SIMATIC-Verfahren). Die CPU PN I/O mit integrierter Ethernet-Schnittstelle, die nur über das NTP-Verfahren synchronisiert werden können, können in dieser Konfiguration nicht eingesetzt werden. SIMATIC PCS 7 BOX und SIMATIC PCS 7 AS RTX sind projektiert. Die Uhrzeitsynchronisation wird mit "WinAC Timesynchronisation" projektiert und das SIMATIC-Verfahren "CP" ist ausgewählt. Das SIMATIC-Verfahren "CP" aktivieren Sie im Dialogfeld "WinAC Timesynchronisation" in der Gruppe "Configuration". Hinweis Automatisierungssystem mit integrierter Ethernet-Schnittstelle Der Einsatz dieser CPU-Typen, die nur das NTP-Verfahren unterstützen, ist in dieser PCS 7-Konfiguration nicht erlaubt. Wir empfehlen den Einsatz einer Anlagenzentraluhr. Weitere Informationen Abschnitt "Uhrzeitsynchronisation in einer Windows-Domain mit Hierarchie ohne zentralen Uhrzeit-Master (Seite 57)" Die Vorgehensweise zum Konfigurieren eines autorisierenden Zeitservers in Windows Server finden Sie im Internet in der entsprechenden Microsoft Literatur unter folgender Adresse: Thema: Konfigurieren eines autorisierenden Zeitservers in Windows Server ( 42 Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

43 Konfigurationen für die Uhrzeitsynchronisation einer PCS 7-Anlage 3.4 Konfigurationen für die Uhrzeitsynchronisation in einer Windows-Domain Konfiguration in einer Windows-Domain mit mehreren Hierarchien Konfiguration Das folgende Bild zeigt eine Beispielkonfiguration für die Uhrzeitsynchronisation in einer Windows-Domain mit mehreren Hierarchien: Regeln Um bei PCS 7-Anlagen in einer Windows-Domain mit mehreren Hierarchien Zeitsprünge zu vermeiden, beachten Sie beim Aufbau der Hierarchien folgende Regel: Achten Sie in einer Windows-Domain mit mehreren Hierarchien darauf, dass sich gleiche Strukturen auf gleichen Ebenen befinden. So vermeiden Sie unerwünschte Zeitdifferenzen. Weitere Informationen hierzu finden Sie im Abschnitt "Zeitebenen einer PCS 7-Anlage (Stratum) (Seite 18)". Bilden Sie nur eine Hierarchieebene unter der root-domain. Wenn weitere Windows- Domains notwendig sind, ordnen Sie diese Windows-Domains auf der gleichen Hierarchieebene wie die bereits bestehenden Subdomains an. Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

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45 Planung der Uhrzeitsynchronisation Auswahl des Uhrzeit-Master Auswahl des Uhrzeit-Master Für eine uhrzeitsynchrone PCS 7-Anlage benötigen Sie einen Uhrzeit-Master, auf den die weiteren Anlagenkomponenten synchronisiert werden. Die folgende Tabelle zeigt, welche Komponenten als Uhrzeit-Master in Abhängigkeit von der Netzwerkumgebung dienen: Uhrzeit-Master mit Zeitquelle... Stellt die Uhrzeit bereit über... SICLOCK Zentraluhr: nicht synchronisiert oder synchronisiert (z. B. über GPS oder DCF 77) Uhrzeit-Master gibt Uhrzeit weiter an... Terminalbus Domain-Controller - Gibt Uhrzeit weiter an... Terminalbus OS-Server Terminalbus mit OS-Servern und OS-Clients Anlagenbus Automatisierungssysteme - OS-Server Domain-Controller PC - RTC des OS- Server - Ethernet - GPS - DCF 77 - NTP-Server - RTC des Domain-Controller - Ethernet - GPS - DCF 77 - NTP-Server - RTC des PC - Ethernet - GPS - DCF 77 - NTP-Server Terminalbus OS-Clients Anlagenbus CP der OS-Server, die aktive Uhrzeit-Master sind Terminalbus OS-Server OS-Clients alle OS-Server als Uhrzeit-Master Automatisierungssysteme Anlagenbus einschließlich der Automatisierungssysteme Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

46 Planung der Uhrzeitsynchronisation 4.2 Auswahl der Anlagen-Zentraluhr 4.2 Auswahl der Anlagen-Zentraluhr Einleitung Alle Automatisierungsprozesse sollten grundsätzlich mit einem Zeitnormal synchronisiert werden. Wir empfehlen für PCS 7-Anlagen die Synchronisation mit einer Anlagen-Zentraluhr. Die Anlagen-Zentraluhr führt die Uhrzeit zentral für die gesamte PCS 7-Anlage und synchronisiert über ihre Schnittstellen alle anderen Komponenten der Anlage. Die Zeitquelle für die Anlagen-Zentraluhr sollte ein GPS-Signal oder ein DCF 77-Signal sein. Auswahl der Anlagen-Zentraluhr Die folgende Tabelle zeigt Daten, der für PCS 7 empfohlenen Anlagen-Zentraluhr: Anlagen-Zentraluhr Eingänge GPS- Decoder DCF 77- Empfänger Ausgänge Ethernet SICLOCK TC x digital GPS1000 (GPSDEC) SICLOCK TC x digital GPS1000 (GPSDEC) DCFRS Industrieversion DCFRS Industrieversion 2x digital 24V 1x digital RS422/5V 1x Alarm 1x Warnung 1x Alarm 1x Warnung 4x RJ45 oder ITP 1x RJ45 oder ITP Bild 4-1 SICLOCK TC 400 Bild 4-2 SICLOCK TC Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

47 Planung der Uhrzeitsynchronisation 4.2 Auswahl der Anlagen-Zentraluhr Weitere Informationen Informationen zu Anlagen-Zentraluhren im Internet ( mcms/topics/de/siplus/zeitsynchronisation/produkte/anlagen-zentraluhren/seiten/ default.aspx) Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

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49 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation Einleitung Komponenten Um die Uhrzeit Ihrer Anlage zu synchronisieren, ist es erforderlich, alle Netzwerkteilnehmer für die Uhrzeitsynchronisation zu projektieren. Je nach Konfiguration projektieren Sie dazu folgende Komponenten: Zeitempfänger Sie projektieren den Zeitempfänger für eine Anlagen-Zentraluhr, wenn Sie die Uhrzeit über eine externe Zeitquelle synchronisieren. Operator Station Sie projektieren den/die OS-Server und die OS-Clients. Kommunikationsbaugruppen Sie projektieren die CPs für die Uhrzeitsynchronisation. Automatisierungssystem Sie projektieren die CPU und die Kommunikationsprozessoren des Automatisierungssystems (CP 443-1, CP Ext). Weitere Anlagen-Komponenten Folgende Komponenten beziehen Sie bei Bedarf in die Uhrzeitsynchronisation ein: SIMATIC BATCH SIMATIC Route Control SIMATIC PCS 7 BOX RTX SIMATIC PCS 7 AS RTX SIMATIC IT Engineering Station Process Historian Information Server Verfahren zur Uhrzeitsynchronisation Das Verfahren zur Uhrzeitsynchronisation aktivieren Sie bei der Projektierung der Uhrzeitsynchronisation. In PCS 7 werden folgende Möglichkeiten zur Uhrzeitsynchronisation von Netzwerkkomponenten eingesetzt: Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

50 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation 5.1 Einleitung Synchronisation über WinCC Time Syncronization Die Synchronisation über die Applikation "WinCC Time Syncronization" wird zur Uhrzeitsynchronisation von PC-Stationen eingesetzt. Auf den PC-Stationen muss die Software für einen OS-Server oder einen OS-Client installiert sein. SIMATIC-Verfahren Das SIMATIC-Verfahren arbeitet mit MAC-Adressen (ISO Layer 2 - Ebene) und kann somit nur im lokalen Industrial Ethernet Subnetz verwendet werden. Dieses Uhrzeitsynchronisationsverfahren ist nicht routingfähig. Das SIMATIC-Verfahren liefert eine höhere Genauigkeit bei der Uhrzeitsynchronisation als das NTP-Verfahren. Das SIMATIC-Verfahren wird zur Uhrzeitsynchronisation von Automatisierungssystemen am Anlagenbus eingesetzt (Ausnahme: Automatisierungssysteme mit integrierter Ethernet- Schnittstelle, die nur das NTP-Verfahren unterstützen). NTP-Verfahren Das NTP-Verfahren ermöglicht die Uhrzeitsynchronisation über Subnetzgrenzen und zusätzliche Security-Einstellungen. Das NTP-Verfahren wird zur Uhrzeitsynchronisation folgender Komponenten eingesetzt: Domain-Controller (DC) Automatisierungssysteme mit integrierter Ethernet-Schnittstelle, die nur das NTP- Verfahren unterstützen PC-Stationen, auf denen keine Software für einen OS-Server oder OS-Client installiert ist und keine Synchronisation über den DCF 77-Empfangsdienst durchgeführt wird. Typische Anwendung für: SIMATIC BATCH, SIMATIC Route Control, Engineering Station, Process Historian, Information Server Synchronisation über DCF 77-Empfangsdienst Die Synchronisation über die Applikation "DCF 77-Empfangsdienst" wird zur Uhrzeitsynchronisation folgender Komponenten eingesetzt: PC-Stationen, auf denen keine Software für einen OS-Server oder OS-Client installiert ist und keine Synchronisation über das NTP-Verfahren durchgeführt wird. Typische Anwendung für: SIMATIC BATCH, SIMATIC Route Control, Engineering Station 50 Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

51 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation 5.2 Übersicht der Projektierungsschritte in Abhängigkeit von der Konfiguration 5.2 Übersicht der Projektierungsschritte in Abhängigkeit von der Konfiguration Uhrzeitsynchronisation in einer Arbeitsgruppe Uhrzeitsynchronisation in einer Arbeitsgruppe mit zentralem Uhrzeit-Master Beispielkonfiguration Das folgende Bild zeigt eine Beispielkonfiguration. Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

52 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation 5.2 Übersicht der Projektierungsschritte in Abhängigkeit von der Konfiguration Überblick In der nachfolgenden Tabelle sind die Themen aufgelistet, die Informationen und Projektierungsanleitungen enthalten. Was? Wo? Wie? Zentralen Uhrzeit-Master konfigurieren Kommunikationsbaugruppen der OS-Server am Anlagenbus parametrieren OS-Server als kooperativen Uhrzeit Master parametrieren OS-Clients als Uhrzeit Slaves parametrieren In HW Konfig des OS-Server auf der Engineering Station Im OS-Projekt im WinCC Explorer im Objekt "Rechner" auf der Engineering Station Im OS-Projekt im WinCC Explorer im Editor "Time Synchronization" auf der Engineering Station Im OS-Projekt im WinCC Explorer im Objekt "Rechner" auf der Engineering Station Im OS-Projekt im WinCC Explorer im Editor "Time Synchronization" auf der Engineering Station - SICLOCK "SICLOCK TC x00 in Betrieb nehmen (Seite 58)" GPS-Empfänger "GPS-Empfänger in Betrieb nehmen (Seite 62)" DCF 77 "DCF 77-Empfänger in Betrieb nehmen (Seite 64)" CP 16x3 / CP 16x8 BCE/Softnet "So parametrieren Sie einen Kommunikationsprozessor CP 16x3 / CP 16x8 (Seite 66)" "Einstellen der dargestellten Zeit (Seite 68)" "So parametrieren Sie einen OS- Server in einer Arbeitsgruppe mit zentralem Uhrzeit-Master (Seite 72)" "Einstellen der dargestellten Zeit (Seite 68)" "So parametrieren Sie einen OS- Client (Seite 83)" PC-Stationen ohne OS Auf der PC-Station "So synchronisieren Sie PC- Stationen ohne OS über das NTP-Verfahren (Seite 85)" AS mit CPU SIMATIC PCS 7 BOX RTX und SIMATIC PCS 7 AS RTX Uhrzeitsynchronisation prüfen Im AS-Projekt auf der Engineering Station Auf SIMATIC PCS 7 BOX RTX und SIMATIC PCS 7 AS RTX Auf der PC-Station während der Prozessführung "So stellen Sie den DCF 77- Client-Service an einer PC- Station ohne OS ein (Seite 84)" "Projektieren der Uhrzeitsynchronisation an einem AS (Seite 87)" "Projektieren der Uhrzeitsynchronisation bei SIMATIC PCS 7 BOX RTX und SIMATIC PCS 7 AS RTX (Seite 95)" "Prüfen der Uhrzeitsynchronisation (Seite 109)" 52 Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

53 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation 5.2 Übersicht der Projektierungsschritte in Abhängigkeit von der Konfiguration Uhrzeitsynchronisation in einer Arbeitsgruppe ohne zentralen Uhrzeit-Master Beispielkonfiguration Das folgende Bild zeigt eine Beispielkonfiguration. Hinweis CPU-Typen mit integrierter Ethernet- Schnittstelle, die nur das NTP-Verfahren unterstützen, können in dieser Konfiguration nur eingesetzt werden, wenn das Automatisierungssystem mit einem zusätzlichen Kommunikationsprozessor CP ausgestattet wird. Überblick In der nachfolgenden Tabelle sind die Themen aufgelistet, die Informationen und Projektierungsanleitungen enthalten. Was? Wo? Wie? Kommunikationsbaugruppen der OS-Server am Anlagenbus parametrieren OS-Server als kooperativen Uhrzeit-Master parametrieren In HW Konfig des OS-Server auf der Engineering Station Im OS-Projekt im WinCC Explorer im Objekt "Rechner" auf der Engineering Station Im OS-Projekt im WinCC Explorer im Editor "Time Synchronization" auf der Engineering Station CP 16x3 / CP 16x8 BCE/Softnet "So parametrieren Sie einen Kommunikationsprozessor CP 16x3 / CP 16x8 (Seite 66)" "Einstellen der dargestellten Zeit (Seite 68)" "So parametrieren Sie einen OS- Server in einer Arbeitsgruppe ohne zentralen Uhrzeit-Master (Seite 75)" Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

54 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation 5.2 Übersicht der Projektierungsschritte in Abhängigkeit von der Konfiguration Was? Wo? Wie? OS-Clients als Uhrzeit- Slaves parametrieren PC-Stationen ohne OS parametrieren AS mit CPU SIMATIC PCS 7 BOX RTX und SIMATIC PCS 7 AS RTX Uhrzeitsynchronisation prüfen Im OS-Projekt im WinCC Explorer im Objekt "Rechner" auf der Engineering Station Im OS-Projekt im WinCC Explorer im Editor "Time Synchronization" auf der Engineering Station Auf der PC-Station Im AS-Projekt auf der Engineering Station Auf SIMATIC PCS 7 BOX RTX und SIMATIC PCS 7 AS RTX Auf der PC-Station während der Prozessführung "Einstellen der dargestellten Zeit (Seite 68)" "So parametrieren Sie einen OS- Client (Seite 83)" "So synchronisieren Sie PC- Stationen ohne OS über das NTP-Verfahren (Seite 85)" "So stellen Sie den DCF 77- Client-Service an einer PC- Station ohne OS ein (Seite 84)" "Projektieren der Uhrzeitsynchronisation an einem AS (Seite 87)" "Projektieren der Uhrzeitsynchronisation bei SIMATIC PCS 7 BOX RTX und SIMATIC PCS 7 AS RTX (Seite 95)" "Prüfen der Uhrzeitsynchronisation (Seite 109)" 54 Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

55 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation 5.2 Übersicht der Projektierungsschritte in Abhängigkeit von der Konfiguration Uhrzeitsynchronisation in einer Windows-Domain Uhrzeitsynchronisation in einer Windows-Domain mit Hierarchie mit zentralem Uhrzeit- Master Beispielkonfiguration Das folgende Bild zeigt eine Beispielkonfiguration. Überblick In der nachfolgenden Tabelle sind die Themen aufgelistet, die Informationen und Projektierungsanleitungen enthalten. Was? Wo? Wie? Zentralen Uhrzeit-Master konfigurieren Domain-Controller als Uhrzeit- Master parametrieren Am Domain-Controller - SICLOCK "SICLOCK TC x00 in Betrieb nehmen (Seite 58)" GPS-Empfänger "GPS-Empfänger in Betrieb nehmen (Seite 62)" DCF 77 "DCF 77-Empfänger in Betrieb nehmen (Seite 64)" "Projektieren der Uhrzeitsynchronisation der Domain-Controller (DC) (Seite 107)" Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

56 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation 5.2 Übersicht der Projektierungsschritte in Abhängigkeit von der Konfiguration Was? Wo? Wie? Kommunikationsbaugruppen der OS-Server am Anlagenbus parametrieren OS-Server als kooperativen Uhrzeit Master parametrieren OS-Clients als Uhrzeit Slaves parametrieren PC-Stationen ohne OS parametrieren AS mit CPU SIMATIC PCS 7 BOX RTX und SIMATIC PCS 7 AS RTX Uhrzeitsynchronisation prüfen In HW Konfig des OS-Server auf der Engineering Station Im OS-Projekt im WinCC Explorer im Objekt "Rechner" auf der Engineering Station Im OS-Projekt im WinCC Explorer im Editor "Time Synchronization" auf der Engineering Station Im OS-Projekt im WinCC Explorer im Objekt "Rechner" auf der Engineering Station Im OS-Projekt im WinCC Explorer im Editor "Time Synchronization" auf der Engineering Station Auf der PC-Station Im AS-Projekt auf der Engineering Station Auf SIMATIC PCS 7 BOX RTX und SIMATIC PCS 7 AS RTX Auf der PC-Station während der Prozessführung CP 16x3 / CP 16x8 BCE/Softnet "So parametrieren Sie einen Kommunikationsprozessor CP 16x3 / CP 16x8 (Seite 66)" "Einstellen der dargestellten Zeit (Seite 68)" "So parametrieren Sie einen OS- Server in einer Windows- Domain mit Hierarchie mit zentralem Uhrzeit-Master (Seite 77)" "Einstellen der dargestellten Zeit (Seite 68)" "So parametrieren Sie einen OS- Client (Seite 83)" "So synchronisieren Sie PC- Stationen ohne OS über das NTP-Verfahren (Seite 85)" "So stellen Sie den DCF 77- Client-Service an einer PC- Station ohne OS ein (Seite 84)" "Projektieren der Uhrzeitsynchronisation an einem AS (Seite 87)" "Projektieren der Uhrzeitsynchronisation bei SIMATIC PCS 7 BOX RTX und SIMATIC PCS 7 AS RTX (Seite 95)" "Prüfen der Uhrzeitsynchronisation (Seite 109)" 56 Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

57 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation 5.2 Übersicht der Projektierungsschritte in Abhängigkeit von der Konfiguration Uhrzeitsynchronisation in einer Windows-Domain mit Hierarchie ohne zentralen Uhrzeit- Master Beispielkonfiguration Das folgende Bild zeigt eine Beispielkonfiguration. Hinweis CPU-Typen mit integrierter Ethernet-Schnittstelle, die nur das NTP-Verfahren unterstützen, können in dieser Konfiguration nur eingesetzt werden, wenn das Automatisierungssystem mit einem zusätzlichen Kommunikationsprozessor CP ausgestattet wird. Überblick In der nachfolgenden Tabelle sind die Themen aufgelistet, die Informationen und Projektierungsanleitungen enthalten. Was? Wo? Wie? Domain-Controller als Uhrzeit-Master parametrieren Kommunikationsbaugruppen der OS-Server am Anlagenbus parametrieren Am Domain-Controller In HW Konfig des OS-Server auf der Engineering Station "Projektieren der Uhrzeitsynchronisation der Domain-Controller (DC) (Seite 107)" CP 16x3 / CP 16x8 BCE/Softnet "So parametrieren Sie einen Kommunikationsprozessor CP 16x3 / CP 16x8 (Seite 66)" Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

58 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation 5.3 In Betrieb nehmen einer Anlagen-Zentraluhr Was? Wo? Wie? OS-Server als kooperativen Uhrzeit Master parametrieren OS-Clients als Uhrzeit Slaves parametrieren PC-Stationen ohne OS parametrieren AS mit CPU SIMATIC PCS 7 BOX RTX und SIMATIC PCS 7 AS RTX Uhrzeitsynchronisation prüfen Im OS-Projekt im WinCC Explorer im Objekt "Rechner" auf der Engineering Station Im OS-Projekt im WinCC Explorer im Editor "Time Synchronization" auf der Engineering Station Im OS-Projekt im WinCC Explorer im Objekt "Rechner" auf der Engineering Station Im OS-Projekt im WinCC Explorer im Editor "Time Synchronization" auf der Engineering Station Auf der PC-Station Im AS-Projekt auf der Engineering Station Auf SIMATIC PCS 7 BOX RTX und SIMATIC PCS 7 AS RTX Auf der PC-Station während der Prozessführung "Einstellen der dargestellten Zeit (Seite 68)" "So parametrieren Sie einen OS- Server in einer Windows- Domain mit Hierarchie ohne zentralen Uhrzeit-Master (Seite 80)" "Einstellen der dargestellten Zeit (Seite 68)" "So parametrieren Sie einen OS- Client (Seite 83)" "So synchronisieren Sie PC- Stationen ohne OS über das NTP-Verfahren (Seite 85)" "So stellen Sie den DCF 77- Client-Service an einer PC- Station ohne OS ein (Seite 84)" "Projektieren der Uhrzeitsynchronisation an einem AS (Seite 87)" "Projektieren der Uhrzeitsynchronisation bei SIMATIC PCS 7 BOX RTX und SIMATIC PCS 7 AS RTX (Seite 95)" "Prüfen der Uhrzeitsynchronisation (Seite 109)" 5.3 In Betrieb nehmen einer Anlagen-Zentraluhr SICLOCK TC x00 in Betrieb nehmen Voraussetzung Die Installationsvoraussetzungen entnehmen Sie der Liesmich der SICLOCK TC x00. Installieren Sie ggf. notwendige Software für den Zugriff auf SICLOCK TC x00 ausschließlich auf einer Engineering Station oder eine separaten PC-Station (nicht auf Komponenten, die am Prozessbetrieb beteiligt sind). Weitere Informationen zu den Software-Voraussetzungen finden Sie in der Liesmich/ Produktinformation der SICLOCK TC x00. Die Konfiguration der SICLOCK TC x00 kann auch direkt am Panel des Gerätes erfolgen. 58 Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

59 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation 5.3 In Betrieb nehmen einer Anlagen-Zentraluhr Projektierungsschritte im Überblick Die folgende Tabelle zeigt die Projektierungsschritte bei Einsatz von SICLOCK TC x00 als Zeitgeber zur Uhrzeitsynchronisation einer PCS 7-Anlage: Schritt Was? 1 Uhrzeitempfänger mit SICLOCK TC x00 verdrahten 2 Uhrzeitempfänger parametrieren 3 Basisparameter am SICLOCK TC x00 einstellen 4 SICLOCK TC x00 an PCS 7-Anlage anschließen 5 SICLOCK TC x00 über Internet-Explorer anlagenspezifisch konfigurieren In den nachfolgenden Absätzen sind beispielhaft die wichtigsten Einstellungen für die Konfiguration in einer PCS 7-Anlage beschrieben: In den nachfolgenden Beispielen erhält die Anlagen-Zentraluhr SICLOCK TC x00 ein Zeitsignal über eine GPS-Funkuhr. Bei Einsatz einer Anlagen-Zentraluhr SICLOCK TC 400 werden Terminalbus (Port: ETH1) und Anlagenbus (Port: ETH2) direkt synchronisiert. Bei Einsatz einer Anlagen-Zentraluhr SICLOCK TC 100 wird nur ein Bus (Port: ETH1) synchronisiert, da die SICLOCK TC 100 nur einen Ethernet-Port hat. Zum Anschluss weiterer Busse nutzen Sie geeignete Switches. Weitere Informationen hierzu finden Sie im Kapitel "Projektieren der Uhrzeitsynchronisation mit mehreren Netzwerken (Seite 101)". Die im Weiteren gezeigten Einstellungen für den Port ETH1 gelten auch für die Anlagen- Zentraluhr SICLOCK TC 100. Auslieferungszustand der SICLOCK TC 400 Folgende Einstellungen sind bei Auslieferung von SICLOCK TC 400 für die Ethernet- Schnittstellen gültig: Subnetz-Maske Port: ETH1: Port: ETH2: Port: ETH3: Port: ETH4: Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

60 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation 5.3 In Betrieb nehmen einer Anlagen-Zentraluhr Basisparameter am SICLOCK TC 400 einstellen Die Parametrierung direkt am SICLOCK TC 400 ist nur als Basisparametrierung für den Anschluss am Netzwerk erforderlich. 1. Drücken Sie die Taste "Setup" am SICLOCK TC Tragen Sie das Passwort ein und drücken Sie die Taste "OK". Die Parameterliste wird angezeigt: Sprache (Sprache deutsch oder englisch auswählen) ETH1 IP Adresse ETH1 IP Subnet ETH1 IP Gateway ETH2 IP Adresse ETH2 IP Subnet ETH2 IP Gateway ETH3 IP Adresse ETH3 IP Subnet ETH3 IP Gateway ETH4 IP Adresse ETH4 IP Subnet ETH4 IP Gateway Events quittieren Version (nur zur Information) 3. Nehmen Sie die Einstellungen für die genutzten Ethernet-Anschlüsse vor. SICLOCK TC 400 konfigurieren 1. Verbinden Sie SICLOCK TC 400 mit dem Netzwerk. (z. B. Ethernet-Port ETH1 von SICLOCK TC 400 mit Terminalbus verbinden) 2. Öffnen Sie an einem PC den Internet-Explorer. Tragen Sie in der Eingabezeile die Netzwerkadresse des SICLOCK TC 400 ein (z. B. Port:ETH1 = Adresse ). 3. Klicken Sie im Bereich Konfigurationsportal auf den Link "Konfigurationstool SICLOCK TC 400". Das Konfigurationstool wird geöffnet. 4. Wählen Sie im Konfigurationstool den Menübefehl Datentransfer > Download Parameter vom Gerät. 5. Konfigurieren Sie SICLOCK TC 400 entsprechen der nachfolgenden Tabelle. Hinweis Die Kennzeichnung "=..." in der Spalte "Parameter und Einstellung" steht für die "anlagenspezifische Einstellung". 60 Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

61 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation 5.3 In Betrieb nehmen einer Anlagen-Zentraluhr Tabelle 5-1 Einstellungen Ordner Parameter und Einstellung Beschreibung Zeit Zeitzone =... (optional =...) Netzwerkeinstellungen SIMATIC Verfahren NTP Server Display z. B. Port: Ethernet 1 (ETH1) IP Adapter 1 / IPAdresse =... IP Adapter 1 / Subnetzmaske =... z. B. Port: Ethernet 2 (ETH2) Modus = PCS 7 kompatibler Modus, alle 10 Sekunden Sendebedingung = "keine Bedingung" Zieladresse = "FF:FF:FF:FF:FF:FF" NTP-Server Betrieb = ein Modus = 10s Multicast-Adresse =... Darstellung: Sprache =... Zeit / Zeitbasis =... Parameter "Zeitzone", Eintrag "Offset von UTC zu Zonenzeit" Tragen Sie die anlagenspezifische(n) Netzwerkadresse(n) ein. Die Konfiguration für die Netzwerkanschlüsse ETH2, ETH3 und ETH4 ist entsprechend vorzunehmen. Das SIMATIC-Verfahren steht auf allen vier Ethernet-Ports zur Verfügung. Hinweis: Aktivieren Sie das SIMATIC- Verfahren nur für die ETHERNET - Ports am Anlagenbus. Die Synchronisationszeit von 10 Sekunden ist für PCS 7 empfohlen. Ein Broadcast-Telegramm wird an alle Teilnehmer an diesem Netzwerk gesendet. Der NTP-Server steht auf allen vier Ethernet-Ports zur Verfügung. Voraussetzung: SICLOCK TC x00 ist synchronisiert. Multicast-Adresse: Tragen Sie die anlagenspezifische IP Adresse für NTP- Uhrzeitsynchronisation ein. Spracheinstellung: deutsch oder englisch Zeitbasis: Lokalzeit, UTC oder Atomzeit (TAI) Wählen Sie die Zeit, die am Display angezeigt werden soll. Hinweis Das SIMATIC-Verfahren für die Uhrzeitsynchronisation am Anlagenbus aktivieren Sie für jeden Ethernet-Port separat! Die Einstellungen können über ein Passwort geschützt werden. Weitere Informationen hierzu finden Sie in der Betriebsanleitung SICLOCK; SICLOCK TC 400. Konfiguration in SIMATIC TC x00 laden Dieser Schritt ist nur notwendig, wenn die Konfiguration offline durchgeführt wurde. Wählen Sie im Konfigurationstool den Menübefehl Datentransfer > Download Parameter zum Gerät. Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

62 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation 5.3 In Betrieb nehmen einer Anlagen-Zentraluhr Sichern der Konfiguration Sie können die eingestellten SICLOCK - Parameter incl. Ereignisanzeige (Archiv) über folgenden Menübefehl in einer Datei speichern: Datei > Speichern. Die Daten (Parametrierung und Archiv) werden im U600-Format gespeichert. Uhrzeitempfänger anschließen Damit die Anlagen-Zentraluhr stets mit einer genauen Zeit versorgt wird, sollte sie mit einem Uhrzeitempfänger synchronisiert sein. In PCS 7 sind folgende Uhrzeitempfänger empfohlen: SICLOCK GPS1000 SICLOCK GPSDEC SICLOCK DCFRS Industrieversion Weitere Informationen Abschnitt "Regeln für die Uhrzeitsynchronisation in PCS 7 (Seite 34)" Abschnitt "DCF 77-Empfänger in Betrieb nehmen (Seite 64)" Abschnitt "GPS-Empfänger in Betrieb nehmen (Seite 62)" Betriebsanleitung SICLOCK; SICLOCK TC GPS-Empfänger in Betrieb nehmen Einleitung Der GPS-Empfänger ermittelt die UTC anhand des satellitenbasierten GPS-Systems (Global Positioning System). Wegen der Länderinstallation von Windows auf der OS wird die gesandte UTC auf die im Land gültige Uhrzeit umgestellt. Für den Empfang der genauen Uhrzeit reicht der Empfang des Signals von einem der 24 Satelliten. Mit dem GPS-Empfänger ist der weltweite Einsatz von SIMATIC PCS 7 auch mit anlagenübergreifender Uhrzeitsynchronisation möglich. Inbetriebnahmeschritte im Überblick Die folgende Tabelle zeigt die Inbetriebnahmeschritte, wenn Sie einen GPS-Empfänger zur Uhrzeitsynchronisation in einer PCS 7-Anlage an einer Anlagen-Zentraluhr anschließen: Schritt Was? 1 Erstinbetriebnahme des GPS-Empfängers Den GPS-Empfänger konfigurieren Sie mittels der zugehörigen Inbetriebnahme-Software. 2 GPS-Empfängerkabel stecken 3 GPS-Antenne ausrichten 62 Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

63 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation 5.3 In Betrieb nehmen einer Anlagen-Zentraluhr Verdrahtung Das folgende Bild zeigt, wie ein GPS-Empfänger an die SICLOCK TC400 angeschlossen wird: SICLOCK GPS 1000 SICLOCK TC 400 RADIO CLOCK GND RADIO CLOCK 1A RADIO CLOCK 1B RADIO CLOCK 2A RADIO CLOCK 2B max m Hinweis Ein GPSDEC-Empfänger darf ausschließlich als aktive Funkuhr betrieben werden. Der Betrieb als passive Funkuhr führt zur Zerstörung des GPSDEC-Empfängers. GPS-Antenne ausrichten Gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Installieren Sie die GPS-Antenne. 2. Richten Sie die Antenne senkrecht zum Himmel. Bei anderen Winkeln kann die Synchronisation vorübergehend ausfallen, weil kein Satellit im Empfangsfenster ist. Hinweis Montieren Sie die GPS-Antenne nicht an Blitzschlag gefährdeten Stellen. Wenn nicht anders möglich, bringen Sie die GPS-Antenne an der Innenseite von hohen Fenstern an. Weitere Informationen Weitere Hinweise zum Anschluss und zur optimalen Ausrichtung des GPS-Empfängers finden Sie in der Betriebsanleitung des GPS-Empfängers. Weitere Hinweise zum Anschluss einer AnlagenZentraluhr finden Sie in der Betriebsanleitung der Anlagen-Zentraluhr. Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

64 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation 5.3 In Betrieb nehmen einer Anlagen-Zentraluhr DCF 77-Empfänger in Betrieb nehmen Einleitung Das vom Sender DCF 77 verbreitete Zeitsignal ist die geltende gesetzliche Uhrzeit der Bundesrepublik Deutschland. Das DCF 77-Funksignal ist in einem Bereich von ca km um Frankfurt am Main empfangbar. In Regionen, in denen das DCF 77-Funksignal nicht empfangen wird, empfiehlt sich der Einsatz eines GPS-Empfängers. Um dieses Funksignal für die Uhrzeitsynchronisation Ihrer PCS 7-Anlage zu nutzen benötigen Sie einen DCF 77-Empfänger. Aufbau des DCF 77-Empfänger Zum Lieferumfang eines DCF 77-Empfängers gehören folgende Komponenten: Antennenkopf mit oder ohne Antennengestell. Im Antennenkopf befindet sich der DCF 77-Empfänger, dieser das DCF 77-Signal demoduliert. Software zur Installation auf dem zu synchronisierenden Zielsystem Beim direkten Anschluss des DCF 77-Empfängers an der Anlagen-Zentraluhr ist keine zusätzliche Treiber-Software erforderlich. Inbetriebnahmeschritte im Überblick Die folgende Tabelle zeigt die Inbetriebnahmeschritte, wenn Sie einen DCF 77-Empfänger zur Uhrzeitsynchronisation in einer PCS 7-Anlage an einer Anlagenzentraluhr anschließen: Schritt Was? 1 Erstinbetriebnahme des DCF 77-Empfängers Den DCF 77-Empfänger konfigurieren Sie mittels der zugehörigen Inbetriebnahme- Software. 2 DCF 77-Empfängerkabel anschließen 3 Antenne ausrichten 64 Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

65 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation 5.3 In Betrieb nehmen einer Anlagen-Zentraluhr Verdrahtung Das folgende Bild zeigt, wie SICLOCK TC 400 an einen DCF 77-Empfänger angeschlossen wird: Antenne ausrichten Um den DCF 77-Empfänger optimal auszurichten, gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Richten Sie den DCF 77-Empfänger so aus, dass die Kontroll-LED jede Sekunde blinkt. 2. Kontrollieren Sie, dass sich der DCF 77-Empfänger auf der Frankfurt zugewandten Seite Ihres Gebäudes befindet. Hinweis Wenn Sie kein stetiges Uhrzeitsignal empfangen können, beachten Sie folgende Regeln: Halten Sie einen möglichst großen Abstand zwischen dem DCF 77-Empfänger und PC, Monitoren, Laserdruckern, Motoren, Motorantrieben oder ähnlichen Störquellen. Halten Sie den DCF 77-Empfänger entfernt von Metalloberflächen und Stahlbeton. Weitere Informationen Weitere Hinweise zum Anschluss und zur optimalen Ausrichtung des DCF 77-Empfängers finden Sie in der Betriebsanleitung des DCF 77-Empfängers. Weitere Hinweise zum Anschluss einer Anlagenzentraluhr finden Sie in der Betriebsanleitung der Anlagenzentraluhr. Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

66 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation 5.4 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation bei PC-Stationen mit OS 5.4 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation bei PC-Stationen mit OS So parametrieren Sie einen Kommunikationsprozessor CP 16x3 / CP 16x8 Einleitung Damit der Kommunikationsprozessor die Uhrzeittelegramme verarbeiten kann, muss für die Baugruppe der Uhrzeitbetrieb parametriert werden. Uhrzeitbetrieb für einen Kommunikationsprozessor konfigurieren (CP 16x3 / CP 16x8) Um den Kommunikationsprozessor für den Uhrzeitbetrieb zu parametrieren, gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Öffnen Sie den SIMATIC Manager. 2. Markieren Sie in der Baumansicht die zu synchronisierende PC-Station. 3. Öffnen Sie die Konfiguration der Station in HW Konfig. 4. Markieren Sie den Kommunikationsprozessor (CP 16x3 / CP 16x8). 5. Wählen Sie im Menübefehl Bearbeiten > Objekteigenschaften. 66 Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

67 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation 5.4 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation bei PC-Stationen mit OS 6. Wenn Sie einen CP16x3 einsetzen, führen Sie folgende Schritte aus: Wechseln Sie zum Register "Optionen". Aktivieren Sie im Bereich "Uhrzeitsynchronisation" das Optionskästchen "Uhrzeitbetrieb". Aktivieren Sie im Bereich "Uhrzeitsynchronisation" das Optionsfeld "Slave (Uhrzeitempfänger)". Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

68 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation 5.4 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation bei PC-Stationen mit OS 7. Wenn Sie einen CP16x8 einsetzen, führen Sie folgende Schritte aus: Wechseln Sie zum Register "Uhrzeitsynchronisation". Aktivieren Sie im Bereich "SIMATIC Verfahren" das Optionskästchen "Uhrzeit in CP übernehmen und weiterleiten". 8. Klicken Sie auf die Schaltfläche OK Einstellen der dargestellten Zeit So projektieren Sie die Anzeige der Operator Station Einleitung Sie projektieren die Anzeige der Zeit für den Prozessbetrieb der Operator Station auf der Engineering Station. Beim Parameter "Zeitbasis für Uhrzeitanzeige in Runtime" können Sie z. B. die "Lokale Zeitzone" auswählen. Überprüfen Sie die Einstellungen im Dialogfeld "Eigenschaften Rechner". 68 Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

69 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation 5.4 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation bei PC-Stationen mit OS Voraussetzung Sie projektieren die Anzeige der Zeit auf der Engineering Station, bevor Sie die OS laden. Vorgehen 1. Markieren Sie im WinCC Explorer in der Baumansicht das Objekt "[Rechnername]". Im Detailfenster wird der zugehörige Rechner angezeigt. 2. Markieren Sie im Detailfenster das Objekt "[Name des Rechners]". 3. Wählen Sie den Menübefehl Bearbeiten > Eigenschaften. Das Dialogfeld "Eigenschaften Rechner" wird geöffnet. 4. Wählen Sie das Register "Parameter". Bild 5-1 Beispielhafte Einstellung Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

70 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation 5.4 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation bei PC-Stationen mit OS 5. Wählen Sie aus der Klappliste "Zeitbasis für Uhrzeitanzeige in Runtime" den Uhrzeitmodus. Die Zeitzone ist nur für die Darstellung im Prozessbetrieb wichtig. Intern, z. B. in Archiven, wird ausschließlich mit UTC gearbeitet. "Lokale Zeitzone" Die lokale Ortszeit wird mit Sommer- und Winterzeit eingestellt. Wählen Sie für projektspezifische Einstellungen: "Zeitzone des Servers (migrierte Projekte)", wenn Sie die Uhrzeit für migrierte Projekte einstellen wollen oder "Koordinierte Weltzeit (UTC)", wenn Sie UTC einstellen wollen 6. Aktivieren Sie in der Gruppe "Uhrzeiteinstellung der SPS" das Optionsfeld. "SPS ist auf koordinierte Weltzeit (UTC) eingestellt (bevorzugte Einstellung)" Wählen Sie für projektspezifische Einstellungen: SPS ist ganzjährig auf lokale Winterzeit eingestellt (WinCC V5 Kompatibilitätsmodus) Für diese Option beachten Sie den Hinweis "Uhrzeitsynchronisation im WinCC V5 Kompatibilitätsmodus" am Ende des Kapitels. 7. Wählen Sie in der Gruppe "Zentrale Datums- und Uhrzeit Formatierung" die gewünschte Formatierung aus. Diese Formatierung hat Auswirkungen auf die Anzeige von Datum und Uhrzeit in der Prozessführung. Datum im projektierten Format: "Konfiguration an den Komponenten" Wählen Sie für projektspezifische Einstellungen: Datum nach ISO8601: "ISO8601-Format an allen Komponenten erzwingen" 8. Klicken Sie auf die Schaltfläche "OK". Uhrzeitsynchronisation im WinCC V5 Kompatibilitätsmodus Hinweis Wenn Sie die Uhrzeitsynchronisation im V5 Kompatibilitätsmodus verwenden möchten, wenden Sie sich an den Customer Support. Der WinCC V5 Kompatibilitätsmodus setzt voraus, dass am Anlagenbus Zeittelegramme grundsätzlich im Winterzeitformat gesendet werden. Die Sommerzeitumschaltung erfolgt an den OS-Servern. Der Modus wird im OS-Server-Projekt im WinCC Explorer im Objekt "Rechner" im Dialogfeld "Rechner Eigenschaften" im Register "Parameter" aktiviert/deaktiviert So stellen Sie Parameter für die Zeitzone und die Sommerzeit um Einleitung Sie können die auf der OS angezeigte Zeit im Prozessbetrieb umstellen. 70 Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

71 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation 5.4 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation bei PC-Stationen mit OS Regeln Wenn Sie eine PCS 7-Anlage über mehrere Zeitzonen betreiben, die unterschiedliche Sommer- und Winterzeit berücksichtigen, verwenden Sie auch zur Anzeige an der Operator Station die einheitliche Zeit UTC. So haben Sie für die Prozessanalyse an allen Anlagenteilen eine einheitliche Grundlage. Die Umstellung auf Sommerzeit oder der Zeitpunkt der Umstellung kann sich länderspezifisch ändern. Für interne Funktionen arbeitet PCS 7 immer auf Basis der UTC. Damit hat die Umstellung auf Sommerzeit oder eine andere Ortszeit keinen Einfluss auf die internen Funktionen von PCS 7. Wenn Sie die Anzeige der Operator Station auf die Ortszeit spezifischer Länder und automatische Umstellung der Sommer- und Winterzeit eingestellt haben, erfolgt die Umstellung der Zeit automatisch zum korrekten Zeitpunkt. Voraussetzungen Die Bedienung der Betriebssystemumgebung ist möglich. Sie nehmen die Einstellung direkt an der OS vor. Vorgehen Um die Operator Station auf die Anzeige von Sommer- und Winterzeit umzustellen, gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Öffnen Sie auf der OS den Dialog für die Einstellungen der Systemsteuerung. 2. Doppelklicken Sie auf "Datum und Uhrzeit". 3. Wählen Sie das Register "Zeitzone". Stellen Sie sicher, dass im Listenfeld die angezeigte Zeitzone für Ihren Bereich zutrifft. Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

72 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation 5.4 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation bei PC-Stationen mit OS 4. Aktivieren Sie das Optionskästchen "Uhr automatisch auf Sommer- / Winterzeit umstellen". 5. Klicken Sie auf die Schaltfläche "OK". Ergebnis Alle Zeitangaben der Operator Station werden in der Ortszeit der gewählten Zeitzone einschließlich Sommer- und Winterzeit ausgegeben und zum korrekten Zeitpunkt automatisch umgestellt Parametrieren eines OS-Server in einer Arbeitsgruppe So parametrieren Sie einen OS-Server in einer Arbeitsgruppe mit zentralem Uhrzeit-Master Voraussetzungen SICLOCK TC x00 ist am Terminalbus und am Anlagenbus angeschlossen. Die OS-Server sind kooperative Uhrzeit-Master am Anlagenbus. 72 Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

73 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation 5.4 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation bei PC-Stationen mit OS Für jeden Netzwerkadapter des OS-Server ist der Uhrzeitbetrieb aktiviert. Der OS-Server ist mit mindestens einer Kommunikationsbaugruppe CP 16x3 / 16x8 (mehr als 8 AS oder hochverfügbare AS) ausgestattet. Weitere Informationen zur Parametrierung finden Sie im Abschnitt "So parametrieren Sie einen Kommunikationsprozessor CP 16x3 / CP 16x8 (Seite 66)". Der OS-Server ist mit einer Kommunikationsbaugruppe BCE (bis zu 8 AS) ausgestattet. Die Kommunikationsbaugruppe BCE/Softnet kann nicht redundant projektiert werden. Alle Automatisierungssysteme sind als Uhrzeit-Slave projektiert. OS-Server für Uhrzeitsynchronisation parametrieren Um den OS-Server für die Uhrzeitsynchronisation zu projektieren, gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Öffnen Sie im PCS 7-Projekt an der Engineering Station den OS-Server. 2. Markieren Sie in der Baumansicht des WinCC Explorer den Editor "Time Synchronization". 3. Wählen Sie den Kontextmenübefehl Öffnen. Das Dialogfeld "Time Synchronization" wird geöffnet. 4. Aktiveren Sie das Optionskästchen "Synchronisation über Anlagenbus (Master, Slave)". 5. Aktivieren Sie das Optionskästchen "symbolische Namen der Zugangspunkte anzeigen". Die Kommunikationsbaugruppen des OS-Server werden mit einem symbolischen Namen angezeigt, wenn sie an der Engineering Station nicht vorhanden sind. 6. Wählen Sie aus der Klappliste "Zugangspunkt 1" den Netzwerkadapter. Die Liste zeigt alle verfügbaren Geräte, die zur Uhrzeitsynchronisation geeignet sind. Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

74 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation 5.4 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation bei PC-Stationen mit OS 7. Aktivieren Sie das Optionsfeld "Master". 8. Wenn Sie einen redundanten Netzwerkadapter einsetzen, wählen Sie diesen aus der Klappliste "Zugangspunkt 2". Die Liste zeigt alle verfügbaren Geräte, die zur Uhrzeitsynchronisation geeignet sind. Hinweis Die Kommunikationsbaugruppe BCE/Softnet kann nicht redundant projektiert werden. 9. Aktivieren Sie das Optionsfeld "Master". 10.Klicken Sie auf die Schaltfläche "OK". Ergebnis Die Anlagen-Zentraluhr SICLOCK sendet die Uhrzeittelegramme am Terminalbus und am Anlagenbus. Die OS-Server sind kooperative Uhrzeit-Master. 74 Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

75 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation 5.4 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation bei PC-Stationen mit OS So parametrieren Sie einen OS-Server in einer Arbeitsgruppe ohne zentralen Uhrzeit- Master Voraussetzungen Die OS-Server sind kooperative Uhrzeit-Master am Anlagenbus. Für jeden Netzwerkadapter des OS-Server ist der Uhrzeitbetrieb aktiviert. Der OS-Server ist mit mindestens einer Kommunikationsbaugruppe CP 16x3 / 16x8 (mehr als 8 AS oder hochverfügbare AS) ausgestattet. Weitere Informationen zur Parametrierung finden Sie im Abschnitt "So parametrieren Sie einen Kommunikationsprozessor CP 16x3 / CP 16x8 (Seite 66)". Der OS-Server ist mit einer Kommunikationsbaugruppe BCE (bis zu 8 AS) ausgestattet. Die Kommunikationsbaugruppe BCE/Softnet kann nicht redundant projektiert werden. Alle Automatisierungssysteme sind als Uhrzeit-Slaves projektiert. Einschränkung: CPU-Typen mit integrierter Ethernet- Schnittstelle, die nur das NTP-Verfahren unterstützen, können in dieser Konfiguration nur eingesetzt werden, wenn das Automatisierungssystem mit einem zusätzlichen Kommunikationsprozessor CP ausgestattet wird. OS-Server für Uhrzeitsynchronisation parametrieren Um den OS-Server für die Uhrzeitsynchronisation zu projektieren, gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Öffnen Sie im PCS 7-Projekt an der Engineering Station den OS-Server. 2. Markieren Sie in der Baumansicht des WinCC Explorer den Editor "Time Synchronization". 3. Wählen Sie den Kontextmenübefehl Öffnen. Das Dialogfeld "Time Synchronization" wird geöffnet. 4. Aktiveren Sie das Optionskästchen "Synchronisation über Anlagenbus (Master, Slave)". 5. Aktivieren Sie das Optionskästchen "symbolische Namen der Zugangspunkte anzeigen". Die Kommunikationsbaugruppen des OS-Server werden mit einem symbolischen Namen angezeigt, wenn sie an der Engineering Station nicht vorhanden sind. 6. Wählen Sie aus der Klappliste "Zugangspunkt 1" den Netzwerkadapter. Die Liste zeigt alle verfügbaren Geräte, die zur Uhrzeitsynchronisation geeignet sind. Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

76 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation 5.4 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation bei PC-Stationen mit OS 7. Aktivieren Sie das Optionsfeld "Master". 8. Wenn Sie einen redundanten Netzwerkadapter einsetzen, wählen Sie diesen aus der Klappliste "Zugangspunkt 2". Die Liste zeigt alle verfügbaren Geräte, die zur Uhrzeitsynchronisation geeignet sind. Hinweis Die Kommunikationsbaugruppe BCE/Softnet kann nicht redundant projektiert werden. 9. Aktivieren Sie das Optionsfeld "Master". 10.Klicken Sie auf die Schaltfläche "OK". Ergebnis Die OS-Server sind kooperative Uhrzeit-Master. 76 Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

77 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation 5.4 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation bei PC-Stationen mit OS Regel Hinweis Das Automatisierungssystem kann nur synchronisiert werden, wenn mindestens ein OS- Server aktiviert ist Parametrieren eines OS-Server in einer Windows-Domain So parametrieren Sie einen OS-Server in einer Windows-Domain mit Hierarchie mit zentralem Uhrzeit-Master Voraussetzungen SICLOCK TC x00 ist am Terminalbus und am Anlagenbus angeschlossen. Ein Domain-Controller ist als Gesamtstruktur-Master projektiert. Alle Operator Stationen sind Mitglied in einer Domain. Die OS-Server sind kooperative Uhrzeit-Master am Anlagenbus. Für jeden Netzwerkadapter des OS-Server ist der Uhrzeitbetrieb aktiviert. Der OS-Server ist mit mindestens einer Kommunikationsbaugruppe CP 16x3 / 16x8 (mehr als 8 AS oder hochverfügbare AS) ausgestattet. Weitere Informationen zur Parametrierung finden Sie im Abschnitt "So parametrieren Sie einen Kommunikationsprozessor CP 16x3 / CP 16x8 (Seite 66)". Der OS-Server ist mit einer Kommunikationsbaugruppe BCE (bis zu 8 AS) ausgestattet. Die Kommunikationsbaugruppe BCE/Softnet kann nicht redundant projektiert werden. Alle Automatisierungssysteme sind als Uhrzeit-Slaves projektiert. OS-Server für Uhrzeitsynchronisation parametrieren Um die Uhrzeitsynchronisation für den OS-Server zu projektieren, gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Öffnen Sie im PCS 7-Projekt an der Engineering Station den OS-Server. 2. Markieren Sie in der Baumansicht des WinCC Explorer den Editor "Time Synchronization". 3. Wählen Sie den Kontextmenübefehl Öffnen. Das Dialogfeld "Time Synchronization" wird geöffnet. 4. Aktivieren Sie das Optionskästchen "Synchronisation über Terminalbus (Slave)". 5. Aktivieren Sie das Optionsfeld "Uhrzeit von fest definierten Rechnern übernehmen". 6. Tragen Sie in das Eingabefeld "Rechner 1" den ersten Domain-Controller ein. 7. Wenn Sie einen redundanten Domain-Controller einsetzen, tragen Sie diesen in das Eingabefeld "Rechner 2" ein. Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

78 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation 5.4 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation bei PC-Stationen mit OS 8. Aktivieren Sie das Optionskästchen "Synchronisation über Anlagenbus (Master, Slave)". 9. Aktivieren Sie das Optionskästchen "symbolische Namen der Zugangspunkte anzeigen". Die Kommunikationsbaugruppen des OS-Server werden mit einem symbolischen Namen angezeigt, wenn sie an der Engineering Station nicht vorhanden sind. 10.Wählen Sie aus der Klappliste "Zugangspunkt 1" den Netzwerkadapter. Die Liste zeigt alle verfügbaren Geräte, die zur Uhrzeitsynchronisation geeignet sind. Das Optionsfeld "Master" ist automatisch aktiviert. 11.Wenn Sie einen redundanten Netzwerkadapter einsetzen, wählen Sie diesen aus der Klappliste "Zugangspunkt 2". Die Liste zeigt alle verfügbaren Geräte, die zur Uhrzeitsynchronisation geeignet sind. Das Optionsfeld "Master" ist automatisch aktiviert. Hinweis Die Kommunikationsbaugruppe BCE/Softnet kann nicht redundant projektiert werden. 12.Klicken Sie auf die Schaltfläche "OK". 78 Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

79 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation 5.4 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation bei PC-Stationen mit OS Ergebnis Die Anlagen-Zentraluhr SICLOCK sendet die Uhrzeittelegramme am Terminalbus und am Anlagenbus. Der OS-Server ist kooperativer Uhrzeit-Master. Regeln Hinweis OS-Server in einer Windows-Domain Bevor Sie die Parameter zur Uhrzeitsynchronisation für eine PCS 7-Anlage in einer Windows- Domain einstellen, erstellen Sie einen detaillierten Plan Ihrer Netzwerkstruktur. Dieser Plan muss alle relevanten Informationen für die Uhrzeitsynchronisation berücksichtigen: Welcher Rechner ist der Domain-Controller? Welche Rechner gehören zur Windows-Domain und bekommen die Zeit vom Domain- Controller? Welche Rechner gehören nicht zur Windows-Domain und woher bekommen diese Rechner ihre Uhrzeit? Welche Rechner sind Uhrzeit-Master, welche sind Uhrzeit-Slaves? ACHTUNG Reaktion auf Änderung der eingestellten Zeit Wenn ein Uhrzeitsprung mit mehr als 5 Sekunden stattfindet, wird der Rechner, der als Uhrzeit-Master definiert wurde, zum Uhrzeit-Slave. Es wird die Meldung "Uhrzeitsynchronisation wurde dauerhaft auf Slave umgestellt" erzeugt. Beachten Sie, dass auch nach einem Neustart dieser Rechner nicht mehr als Uhrzeit-Master definiert ist. Die Uhrzeit-Masterschaft können Sie am OS-Server oder auf der Engineering Station im Projekt des OS-Server wiederherstellen. Uhzeit-Masterschaft wiederherstellen: Am OS-Server. Deaktivieren Sie im OS-Projekt im WinCC Explorer im Editor "Time Synchronization" im Bereich "Allgemeine Einstellungen" das Optionskästchen "Uhrzeitsynchronisation deaktivieren". Schließen Sie den Dialog und das OS-Projekt, damit die Änderung übernommen wird. Starten Sie die Prozessführung. Auf der Engineering Station Deaktivieren Sie im OS-Projekt im WinCC Explorer im Editor "Time Synchronization" im Bereich "Allgemeine Einstellungen" das Optionskästchen "Uhrzeitsynchronisation deaktivieren". Schließen Sie den Dialog und das OS-Projekt, damit die Änderung übernommen wird. Laden Sie das OS-Projekt auf das Zielsystem. Starten Sie die Prozessführung. Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

80 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation 5.4 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation bei PC-Stationen mit OS So parametrieren Sie einen OS-Server in einer Windows-Domain mit Hierarchie ohne zentralen Uhrzeit-Master Voraussetzungen Ein NTP-Zeitserver ist am Terminalbus angeschlossen. Ein Domain-Controller ist als Gesamtstruktur-Master projektiert. Alle Operator Stationen sind Mitglied in einer Domain. Die OS-Server sind kooperative Uhrzeit-Master am Anlagenbus. Für jeden Netzwerkadapter des OS-Server ist der Uhrzeitbetrieb aktiviert. Der OS-Server ist mit mindestens einer Kommunikationsbaugruppe CP 16x3 / 16x8 (mehr als 8 AS oder hochverfügbare AS) ausgestattet. Weitere Informationen zur Parametrierung finden Sie im Abschnitt "So parametrieren Sie einen Kommunikationsprozessor CP 16x3 / CP 16x8 (Seite 66)". Der OS-Server ist mit einer Kommunikationsbaugruppe BCE (bis zu 8 AS) ausgestattet. Die Kommunikationsbaugruppe BCE/Softnet kann nicht redundant projektiert werden. Alle Automatisierungssysteme sind als Uhrzeit-Slaves projektiert. OS-Server für Uhrzeitsynchronisation parametrieren Als Uhrzeitquelle verwenden Sie in dieser Konfiguration statt einer Anlagen-Zentraluhr den NTP-Zeitserver. Der NTP-Zeitserver stellt mit einem DCF 77-Funk- oder GPS-Empfangsmodul eine verlässliche Uhrzeitquelle dar. Uhrzeit-Master ist der Domain-Controller. Hinweise für die Projektierung des Domain-Controllers als Uhrzeit-Master finden Sie in der Microsoft-Literatur unter der Internet-Adresse: ( Um die OS-Server zusätzlich als Uhrzeit-Slaves des Domain-Controller zu parametrieren, gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Öffnen Sie im PCS 7-Projekt an der Engineering Station den OS-Server. 2. Markieren Sie in der Baumansicht des WinCC Explorer den Editor "Time Synchronization". 3. Wählen Sie den Kontextmenübefehl Öffnen. Das Dialogfeld "Time Synchronization" wird geöffnet. 4. Aktivieren Sie das Optionskästchen "Synchronisation über Terminalbus (Slave)". 5. Aktivieren Sie das Optionsfeld "Uhrzeit von fest definierten Rechnern übernehmen". 6. Tragen Sie in das Eingabefeld "Rechner 1" den ersten Domain-Controller (DC1) ein. 7. Wenn Sie einen redundanten Domain-Controller einsetzen, tragen Sie diesen in das Eingabefeld "Rechner 2" ein. 8. Aktiveren Sie das Optionskästchen "Synchronisation über Anlagenbus (Master, Slave)". 9. Aktivieren Sie das Optionskästchen "symbolische Namen der Zugangspunkte anzeigen". Die Kommunikationsbaugruppen des OS-Server werden mit einem symbolischen Namen angezeigt, wenn sie an der Engineering Station nicht vorhanden sind. 80 Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

81 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation 5.4 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation bei PC-Stationen mit OS 10.Wählen Sie aus der Klappliste "Zugangspunkt 1" den Netzwerkadapter. Die Liste zeigt alle verfügbaren Geräte, die zur Uhrzeitsynchronisation geeignet sind. Das Optionsfeld "Master" ist automatisch aktiviert. 11.Wenn Sie einen redundanten Netzwerkadapter einsetzen, wählen Sie diesen aus der Klappliste "Zugangspunkt 2". Die Liste zeigt alle verfügbaren Geräte, die zur Uhrzeitsynchronisation geeignet sind. Das Optionsfeld "Master" ist automatisch aktiviert. Hinweis Die Kommunikationsbaugruppe BCE/Softnet kann nicht redundant projektiert werden. 12.Klicken Sie auf die Schaltfläche "OK". Ergebnis Die OS-Server sind kooperative Uhrzeit-Master. Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

82 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation 5.4 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation bei PC-Stationen mit OS Regeln Hinweis Das Automatisierungssystem kann nur synchronisiert werden, wenn mindestens ein OS- Server aktiviert ist. Hinweis OS-Server in einer Windows-Domain Bevor Sie die Parameter zur Uhrzeitsynchronisation für eine PCS 7-Anlage in einer Windows- Domain einstellen, erstellen Sie einen detaillierten Plan Ihrer Netzwerkstruktur. Dieser Plan muss alle relevanten Informationen für die Uhrzeitsynchronisation berücksichtigen: Welcher Rechner ist der Domain-Controller? Welche Rechner gehören zur Windows-Domain und bekommen die Zeit vom Domain- Controller? Welche Rechner gehören nicht zur Windows-Domain und woher bekommen diese Rechner ihre Uhrzeit? Welche Rechner sind Uhrzeit-Master, welche sind Uhrzeit-Slaves? ACHTUNG Reaktion auf Änderung der eingestellten Zeit Wenn ein Uhrzeitsprung mit mehr als 5 Sekunden stattfindet, wird der Rechner, der als Uhrzeit-Master definiert wurde, zum Uhrzeit-Slave. Es wird die Meldung "Uhrzeitsynchronisation wurde dauerhaft auf Slave umgestellt" erzeugt. Beachten Sie, dass auch nach einem Neustart dieser Rechner nicht mehr als Uhrzeit-Master definiert ist. Die Uhrzeit-Masterschaft können Sie am OS-Server oder auf der Engineering Station im Projekt des OS-Server wiederherstellen. Uhzeit-Masterschaft wiederherstellen: Am OS-Server. Deaktivieren Sie im Projekt des OS-Server im WinCC Explorer im Editor "Time Synchronization" im Bereich "Allgemeine Einstellungen" das Optionskästchen "Uhrzeitsynchronisation deaktivieren". Schließen Sie den Dialog und das OS-Projekt, damit die Änderung übernommen wird. Starten Sie die Prozessführung. Auf der Engineering Station Deaktivieren Sie im Projekt des OS-Server im WinCC Explorer im Editor "Time Synchronization" im Bereich "Allgemeine Einstellungen" das Optionskästchen "Uhrzeitsynchronisation deaktivieren". Schließen Sie den Dialog und das OS-Projekt, damit die Änderung übernommen wird. Laden Sie das OS-Projekt auf das Zielsystem. Starten Sie die Prozessführung. 82 Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

83 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation 5.4 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation bei PC-Stationen mit OS So parametrieren Sie einen OS-Client Vorgehen Um die OS-Clients für die Uhrzeitsynchronisation zu projektieren, gehen Sie für jeden OS- Client folgendermaßen vor: 1. Öffnen Sie im PCS 7-Projekt an der Engineering Station das Projekt des OS-Client. 2. Markieren Sie in der Baumansicht des WinCC Explorer den Editor "Time Synchronization". 3. Wählen Sie im Kontextmenübefehl Öffnen. Das Dialogfeld "Time Synchronization" wird geöffnet. 4. Aktivieren Sie das Optionskästchen "Synchronisation über Terminalbus (Slave)". Alle zugehörigen Optionsfelder und Eingabefelder werden anwählbar. 5. Aktivieren Sie das Optionsfeld "Uhrzeit von einem angebundenen WinCC Server übernehmen". 6. Klicken Sie auf die Schaltfläche "OK". Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

84 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation 5.5 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation bei einer PC-Station ohne OS 5.5 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation bei einer PC-Station ohne OS Projektierungsschritte im Überblick In PCS 7 besitzt eine Operator Station mit der Applikation "WinCC Timesynchronization" eine integrierte Möglichkeit zur Uhrzeitsynchronisation. PC-Stationen ohne OS sind z. B. Engineering Station Stationen von SIMATIC BATCH ohne OS Stationen von SIMATIC Route Control ohne OS Process Historian Information Server ohne OS Wenn SIMATIC BATCH, SIMATIC Route Control oder Information Server auf der Operator Station installiert ist, wird die PC-Station über die Uhrzeitsynchronisation der OS synchronisiert. Für die Uhrzeitsynchronisation von PC-Stationen ohne OS können Sie zwischen folgenden Möglichkeiten wählen: Empfohlen: DCF77-Client-Service Sie synchronisieren die PC-Stationen direkt mit einem Uhrzeitmaster (z. B. Anlagen- Zentraluhr, Domain-Controller, Operator Station) Die Anlagen-Zentraluhr kann über GPS synchronisiert sein. Weitere Informationen hierzu finden Sie im Abschnitt "So stellen Sie den DCF 77-Client- Service an einer PC-Station ohne OS ein (Seite 84)". Synchronisation über das NTP-Verfahren Weitere Informationen hierzu finden Sie im Abschnitt "So synchronisieren Sie PC-Stationen ohne OS über das NTP-Verfahren (Seite 85)" So stellen Sie den DCF 77-Client-Service an einer PC-Station ohne OS ein Einleitung Wenn auf einer PC-Station keine Operator Station im Prozessbetrieb betrieben wird, sollte diese PC-Station über die zu installierende Software "DCF 77-Client-Service" synchronisiert werden. Informationen zur Ablage der erforderlichen Software für den "DCF 77-Client-Service" finden Sie auf der DVD Process Control System; SIMATC PCS 7 in der Datei PCS 7 - Liesmich. Voraussetzungen Die DCF77-Client-Software ist installiert, die für das Betriebssystem freigegeben ist. Die Einstellungen werden an der jeweiligen PC-Station durchgeführt. 84 Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

85 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation 5.5 Projektieren der Uhrzeitsynchronisation bei einer PC-Station ohne OS Vorgehen 1. Öffnen Sie auf der PC-Station das Dialogfeld "Systemsteuerung". 2. Doppelklicken Sie auf das DCF 77-Objekt. Das Dialogfeld "DCF 77 Empfangsdienst" wird geöffnet. 3. Wenn Sie Einstellungen andern müssen, klicken Sie auf die Schaltfläche "Einstellungen Ändern". Nehmen Sie die folgenden Einstellungen vor: Wählen Sie aus der Klappliste "Anschluss" die PC-Station aus, die als Uhrzeit-Master konfiguriert ist (z. B. einen über NTP synchronisierten OS-Server). Deaktivieren Sie die Option "Zeitzone MEZ/MESZ prüfen" Tragen Sie im Eingabefeld "Zulässige Abweichung" den Wert "500" ein. 4. Klicken Sie auf die Schaltfläche "Dienst starten". 5. Klicken Sie auf die Schaltfläche "OK" So synchronisieren Sie PC-Stationen ohne OS über das NTP-Verfahren Einleitung PC-Stationen, die über keine eigene Funktion zur Uhrzeitsynchronisation verfügen, können mit dem NTP-Verfahren synchronisiert werden. Mit dem NTP-Verfahren holen sich die Komponenten die Zeit aktiv von einem NTP-Server. Der NTP-Server in PCS 7-Anlagen ist eine Anlagen-Zentraluhr. Die Einstellungen nehmen Sie über die Gruppenrichtlinien an der PC-Station vor. Funktionshandbuch, 05/2013, A5E

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