如何在AS系统中使用SIMATIC方式进行时间同步

1．系统的体系结构

图1 系统结构

下面将以上图中的系统为例来说明AS系统中时间同步的配置。分别介绍WinCC服务器通过系统总线和PLC进行时间同步，以及WinCC客户端通过终端总线和WinCC服务器进行时间同步，最后介绍时间同步的状态显示和诊断。

2．WinCC“时间同步”组件介绍
“时间同步”是 WinCC 的一个组件，它使用 SIMATIC 方式控制整个系统的时间同步。 不使用 NTP 方法。
如果要使用“时间同步”，WinCC需要安装BPC（基本过程控制）。

图2 WinCC“时间同步”组件

3．WinCC服务器与PLC之间的时间同步

3.1 WinCC做时间主站，PLC做时间从站

1）PLC组态
SIMATIC 方式时间同步是基于MAC地址的，因此PLC需要支持MAC地址的模块（注：CPU自带PN口不支持MAC地址）。
在CPU属性“Diagnostics/Clock”栏中设置CPU的时间同步。在“In the PLC”项中，“Synchronization Mode”设为“As slave”。

图3 CPU作为时间从站

CP343-1设置：

图4 CP341-1从网络中接收时间信息

2）WinCC设置
当WinCC使用CP1613时，首先要激活CP1613的时间同步功能（普通网卡可忽略）。

图5 SIMATIC NET控制台

图6 激活CP1613的时间同步功能

在WinCC组态编辑器中对时间同步进行组态。打开“时间同步”，按下图配置：

图7 WinCC作为时间主站

3.2 PLC做时间主站，WinCC做时间从站

1）PLC组态
在CPU属性“Diagnostics/Clock”栏中设置CPU的时间同步。在“In the PLC”项中，“Synchronization Mode”设为“As master”，“Time interval”设为“10 second”。

图8 CPU作为时间主站

CP443-1设置
选中SIMATIC Mode下的Active SIMATIC Time-of-day synchronization和Use corrected time，通过CP模块来实现时间信号的传送。

图9 CP443-1设置

2）WinCC组态
当WinCC使用CP1613时，首先要激活CP1613的时间同步功能（普通网卡可忽略）。
在WinCC组态编辑器中对时间同步进行组态。打开“时间同步”，按下图配置：

图7 WinCC作为时间从站

4．WinCC客户机与服务器之间的时间同步
首先WinCC客户端需要加载WinCC服务器的服务器数据包，然后在“时间同步”中选择“使用连接的服务器上的时间”：

或者直接选择“使用指定计算机上的时间”：

5．测试及诊断

1）测试
设置WinCC的时区为GMT0，并取消夏时制：

图8 计算机时区设置

设置PLC的时间：
选中CPU，选择菜单PLC——>Set Time of Day…，在弹出的对话框中设置PLC时间。

修改CPU时间后，可以发现其时间很快会被WinCC同步（或WinCC时间跟随PLC改变）。
注意： WinCC作为时间主站时，当其时间变化大于5s时，WinCC同步功能被禁用。

2）PLC时间同步的状态诊断：
选择“开始”“SIMATIC”  “STEP7”  “NCM S7”  “诊断”打开诊断工具：

图9 打开诊断工具

图10 诊断工具--NCM S7 Diagnostics

3）WinCC时间同步的状态诊断
组态“时间同步”后，WinCC生成系统变量“@TimeSyncDevice1State”和“@TimeSyncDevice2State”分别显示两个访问点的状态。

图11 和时间同步有关的系统变量

另外，使用项目编辑器后可以生成时间同步相关的控制消息 。
例如，WinCC作为时间主站时，当时间变化大于5s时，WinCC同步功能被禁用，同时产生如下报警：

关键词
时间同步，SIMATIC方式，WinCC，PLC，诊断

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