DE19739996C2 - Zeitsynchronisationseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zeitsynchronisationseinrichtung für industrielle Anlagen, Gebäudeleitsysteme oder vernetzte Bürosysteme.

In verteilten Systemen, wie industriellen Anlagen, Versor­ gungs- oder Kommunikationseinrichtungen in Gebäuden oder Bü­ roeinrichtungen ist für bestimmte Prozesse oder zur Fehler­ diagnose eine zeitliche Synchronisation einzelner Anlagentei­ le oder Einrichtungen wichtig. Bei vernetzen Anlagen wird deshalb z. B. ein Zeitstempel über ein Netzwerk mit übertra­ gen. Bei nicht vernetzten Anlagenteilen werden diese mittels je eines separaten Moduls, das z. B. als Einsteckkarte in ei­ ner speicherprogrammierbaren Steuerung ausgebildet sein kann, synchronisiert. Diese Hardwarekonfiguration ist jedoch sehr aufwendig und teuer.

Aus der DE 296 01 332 U1 ist eine Nebenuhrenanlage bekannt, die aus einer zentralen Steuereinheit für die gleichzeitige Ansteuerung mehrerer analoger Nebenuhren vorgesehen ist. Da­ bei wird ein Datenleitungssystem zur Übermittlung der Zeit­ information verwendet, wobei die Nebenuhren jeweils einen Mi­ kroprozessor zur Datendecodierung und Funktionssteuerung auf­ weisen. Weiterhin ist aus der DE 43 19 377 C2 eine Einrich­ tung zur dezentralen Messung und/oder Überwachung und/oder Steuerung an einem Hochspannungsschaltgerät bekannt, bei der eine Antenne zum Empfang von Realzeitangaben in Form von se­ riellen Funktelegrammen einer Zentraluhr vorhanden sind. Da­ bei ist an der Antenne ein Zeitcodeleser mit einem Licht­ sender angeschlossen, der über einen Lichtleiter an einen op­ tisch-elektrischen Wandler angeschlossen ist, der mit einer Anordnung zum Führen und/oder Synchronisieren einer Echtzeit­ uhr verbunden ist. Bei diesem Stand der Technik erfolgt eine Synchronisation entsprechend vorgegebener Bearbeitungsvor­ schriften.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine gegenüber be­ kannten Synchronisationseinrichtungen kostengünstigere Syn­ chronisationseinrichtung anzugeben.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Zeitsynchronisa­ tionseinrichtung entsprechend Anspruch 1 gelöst.

Durch die Erfindung ist eine Zeitsynchronisationseinrichtung geschaffen, die mehrere Anlagenteile synchronisieren kann, wobei die Anpassung an die entsprechenden Anlagenteile durch eine entsprechende Parametrierung am Gehäuse der Zeitsynchro­ nisationseinrichtung, das ein Bedienmodul für die Eingabe der Parametrierungsparameter aufweist, erfolgt. Somit kann an­ stelle einer individuellen Hardwareausführung für jede Anlage eine Standard-Zeitsynchronisationseinrichtung eingesetzt wer­ den, bei der lediglich eingebbare Parameter an die spezielle Anlage, in der die Zeitsynchronisationseinrichtung eingesetzt wird, angepaßt werden. Eine derartige Zeitsynchronisations­ einrichtung ist deutlich kostengünstiger als die bekannten Zeitsynchronisationseinrichtungen.

In konkreter Realisierung der Erfindung ist der programmier­ bare Mikrochip ein EEPROM, auf dem anzupassende Strukturen der Zeitsynchronisationseinrichtung implementiert sind, und auf dem die anzupassenden Parameter eingestellt werden. Dies ist eine besonders vorteilhafte und kostengünstige Ausführung der erfindungsgemäßen Zeitsynchronisationseinrichtung.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Zeit­ synchronisationseinrichtung eine Uhr auf, die über ein exter­ nes Signal, insbesondere ein Funksignal, auf die korrekte Uhrzeit eingestellt wird.

Weitere Vorteile und erfinderische Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, anhand der Zeichnungen und in Verbindung mit den Unteransprü­ chen. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 Den Einsatz einer erfindungsgemäßen Zeitsynchroni­ sationseinrichtung in einer Anlagenstruktur,

Fig. 2 eine vorteilhafte Struktur einer erfindungsgemäßen Zeitsynchronisationseinrichtung,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel für eine programmierbare Ausgangsschnittstelle einer erfindungsgemäßen Zeit­ synchronisationseinrichtung.

Fig. 1 zeigt den Einsatz einer erfindungsgemäßen Zeitsyn­ chronisationseinrichtung 1 in einer Anlagenstruktur. Dabei kann es sich um eine industrielle Anlage, ein Gebäudeleitsy­ stem oder ein vernetztes Bürosystem handeln.

Die Anlagenstruktur weist vernetzte Anlagenteile 4, 5, 6 so­ wie nichtvernetzte Anlagenteile 8 und 9 auf. Die vernetzten Anlagenteile 4, 5 und 6 sind über ein Netzwerk 7, z. B. ein LAN, datentechnisch mit der Zeitsynchronisationseinrichtung 1 verbunden. Die nichtvernetzten Anlagenteile 8 und 9 sind über entsprechende Datenleitungen bzw. Verbindungen 10 und 11 mit der Zeitsynchronisationseinrichtung 1 verbunden. Die Zeitsyn­ chronisationseinrichtung 1 sendet über die Kommunikationsver­ bindungen 7, 10 und 11 ein zeitsynchrones Signal an die ein­ zelnen Anlagenteile 4, 5, 6, 8 und 9, z. B. in Form von Im­ pulsfolgen oder in einem Telegramm codiert. Anlagenteile kön­ nen dabei auch PC's 4 oder speicherprogrammierbare Steuerun­ gen 5 sein.

In vorteilhafter Ausgestaltung erhält die Zeitsynchronisati­ onseinrichtung 1 von einer übergeordneten Uhr 2 über eine, vorteilhafterweise drahtlose, Kommunikationsverbindung 3 Wer­ te über die exakte Uhrzeit, d. h. über die tatsächliche Zeit. Die übergeordnete Uhr 2 kann z. B. ein Zeitzeichensender, z. B. der Zeitzeichensender DCF 77, oder ein GPS-Satellit sein. Der Empfänger für das drahtlose Signal 3 kann entweder in der Zeitsynchronisationseinrichtung 1 integriert sein oder ihr als externes Gerät zugeordnet werden. Die zeitliche Synchro­ nisation der Zeitsynchronisationseinrichtung 1 mit der über­ geordnetem Uhr 2 ist besonders dann von Vorteil, wenn in ei­ ner großen Anlage mehrere erfindungsgemäße Zeitsynchronisati­ onseinrichtungen 1 eingesetzt werden.

Fig. 2 zeigt einen vorteilhaften Aufbau einer erfindungsge­ mäßen Zeitsynchronisationseinrichtung. Diese weist vorteil­ hafterweise ein Bedienmodul 50 mit einer Tastatur 51 und ei­ nem Display 52 auf. Die Tastatur 51 ist vorteilhafterweise als Folientastatur ausgebildet. Das Display 52 ist vorteil­ hafterweise als LC-Display ausgebildet. Die erfindungsgemäße Zeitsynchronisationseinrichtung weist ferner in vorteilhafter Ausgestaltung ein Prozessormodul 53 sowie ein Ein- und Ausga­ bemodul 54 auf. Das Ein- und Ausgabemodul 54 weist parame­ trierbare Eingänge 56 sowie parametrierbare Ausgänge 57 auf. Die Parametrierung der parametrierbaren Eingänge 56 bzw. der parametrierbaren Ausgänge 57 erfolgt über das Bedienmodul 50. Das Prozessormodul 53 weist vorteilhafterweise eine Netz­ werksschnittstelle 55 auf.

Fig. 3 zeigt eine beispielhafte und vorteilhafte Ausgestal­ tung des Ein- und Ausgabemoduls aus Fig. 2 in Bezug auf die Schnittstelle für die Ausgänge. Das Prozessormodul 53 in Fig. 2 stellt ein Zeitsignal in Form einer Impulsfolge 25, 27, 29 oder eines Telegramms 26, 28, 30 bereit. Die Auswahl zwi­ schen Impulsfolge 25, 27, 29 und Telegramm 26, 28, 30 erfolgt mittels Wahlschalter 22, 23, 24. Die Ausgänge der Wahlschal­ ter 22, 23, 24 sind mit Umsetzern 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, die in beispielhafter Ausgestaltung als TTL/RS 232- Umsetzer 31, 36, TTL/RS 485-Umsetzer 32, 37, TTL/TTY-Umsetzer 33, 35, 38 oder als TTL/Pegel-Umsetzer 34 ausgebildet sind. Die Auswahl der gewünschten Umsetzer erfolgt vorteilhafter­ weise über weitere Schalterelemente 39 und 40. Die Parame­ trierung der Ausgänge 41, 42 und 43 erfolgt über die Stellung der Schalter 22, 23, 24, 39 und 40. In beispielhafter Ausge­ staltung weist ein Gerät z. B. 4 Ausgänge entsprechend dem Ausgang 41, 2 Ausgänge entsprechend dem Ausgang 42 sowie 2 weitere Ausgänge entsprechend dem Ausgang 43 auf.

Die Struktur gemäß Fig. 3 ist vorteilhafterweise auf einem programmierbaren Mikrochip, insbesondere einem EEPROM, imple­ mentiert. Auf dem programmierbaren Mikrochip sind über das in Fig. 2 gezeigte Bedienmodul 50 die Stellungen der Schalter 22, 23, 24, 39, 40 einstellbar. Während bei bekannten Lösun­ gen die für eine bestimmte Anlage notwendigen Ausgänge einer Zeitsynchronisationseinrichtung durch zusätzlichen Hardware­ aufwand, z. B. in Form von Einsteckkarten in eine speicher­ programmierbare Steuerung erfolgt, ermöglicht die erfindungs­ gemäße Zeitsynchronisationseinrichtung die Anpassung an eine bestimmte Anlage durch Parametrierung der Stellung der Schal­ ter 22, 23, 24, 39, 40. Auf diese Weise lassen sich die Ko­ sten für eine derartige Zeitsynchronisationseinrichtung als auch die Kosten für die Installation einer derartigen Zeit­ synchronisationseinrichtung deutlich verringern. Bei beson­ ders komplexen Anlagen kann vorgesehen werden, mehrere erfin­ dungsgemäße Zeitsynchronisationseinrichtungen einzusetzen, um die notwendige Anzahl von Ausgängen zu erhalten.

Claims (2)

1. Zeitsynchronisationseinrichtung (1) für industrielle Anla­ gen, Gebäudeleitsysteme oder vernetzte Bürosysteme, wobei die Zeitsynchronisationseinrichtung (1) zumindest zwei Anlagen­ teile (4, 5, 6, 8, 9) oder elektronische Gebäudeleit- oder Büroeinrichtungen zeitlich durch individuell an die Anlagen­ teile (4, 5, 6, 8, 9) oder elektronischen Gebäudeleit- oder Büroeinrichtungen angepaßte Synchronisationssignale synchro­ nisierend ausgebildet ist, gekennzeichnet durch einen programmierbaren Mikrochip in einem Gehäuse (1) mit Bedienmodul (50), mit dem Mittel zur Parametrierung zwecks Ausgabe der angepaßten Synchronisationssignale für die Anlagenteile (4, 5, 6, 8, 9) oder elektronischen Gebäudeleit- oder Büroeinrichtungen aktivierbar sind.

2. Zeitsynchronisationseinrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Uhr vor­ handen ist, die über ein externes Signal, insbesondere ein Funksignal (3), auf die korrekte Uhrzeit eingestellt wird.