时钟同步系统施工方案

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1、时钟同步系统施工方案施工方案审批表审核单位：审核意见：审核人：日期：监理单位：监理意见：监理人：日期：批准单位：审批意见：审批人：日期：一、施工方案综述 - 3 -二、工程概况及特点- 4 -三、施工步骤- 5 -四、风险分析- 14 -五、生产安全及文明施工- 14 -一、施工方案综述根据中韩（武汉）石油化工有限公司PLC系统的改造技术要求和我公司对改造要求的理解来编制施J,.丿；公工方案。采用西门子以太网模块，结合多套系统的CPU功能，实现多系统之间的工业以太网下的时钟同步。二、工程概况及特点本改造系统将10套西门子CPU （其中包括S7-300和S7-400的CPU）组成两个时钟系统进行

2、时钟同 步。本系统采用卫星时钟同步模块作为时钟源，西门子以太网模块CP443和CP343作为接口模块，并结 合CPU的属性来实现时钟同步功能，将卫星时钟同步模块作为时钟主站，将所有PLC的CPU设置成为时 钟从站，并激活时钟同步功能，系统网络图如下：时钟源时钟跟随图1时钟系统一（HDPE）时钟源时钟跟随图2时钟系统二（LLDPE）2.1时钟同步说明本改造系统采用的是工业以太网SIMATIC模式时间同步，该模式结合ISO传输服务通常用于过程 自动化。通信处理器（CP）和同步CPU之间同步精度+/- 10ms、分辨率+/- 1ms。卫星时钟同步模块 作为时钟源，其余PLC的CPU （如S7-300

3、）配置为从时钟，那么主时钟时钟消息通过工业以太网传送 到CPU。在CPU中设置时钟同步，能够选择从1秒到24小时时间间隔用于同步。同步成功后，从站PLC 与时钟源之间将会按照设定的间隔时间进行同步扫描。2.2组网方式组成两个时钟系统，按照就近原则，将同一机柜间的PLC组成一个时钟网络，PLC之间距离小于100 米，无需铺设光缆。2.3触摸屏迁移由于现场PLC柜上安装有触摸屏，且分布在不同的地方，操作人员想要修改参数或者使用触摸屏, 就要跑到不同的地方去操作触摸屏，为控制系统带来了不便，也不便于触摸屏的集中管理与控制。在改 造系统中，将触摸屏安装到操作台上，放置在控制室，针对不同的地方的触摸屏，

4、操作人员可以集中在 操作台上进行操作。操作台需设置电源供触摸屏使用，触摸屏通过原有通讯模式与相应PLC之间进行通 讯。2.4计划工期2016年4月23日至2016年4月29日，共7天。三、施工步骤错误!未找到引用源。施工分四阶段进行：GPS时钟接收器安装就位、系统网络搭建及触摸屏迁移、 系统软件组态、系统测试。3.1 GPS时钟接收器安装GPS时钟源安装于可接收卫星信号处固定，保证可实时更新系统时间，以备设备随时访问GPS接 收线缆走地板线槽，应避免强电干扰。时钟源主机安放于触摸屏的操作箱机柜内，时钟源接收的 GPS 信号不对触摸屏的通讯产生干扰，应保证触摸屏的正常使用。3. 2系统网络搭建及

5、触摸屏迁移系统网络搭建本次时钟同步分为两系统：HDPE装置和LLDPE装置。其中HDPE装置共有四套PLC系统：一套冰机系统、一套添加剂系统、一套风送系统、一套挤压机 系统。网络搭建以挤压机为起点，通过网线连接至添加剂系统，由添加剂系统连接至冰机系统，再由冰 机系统连接至风送系统，最后由风送系统连至时钟源主机的网口，达到各系统访问时钟源的目的。此外LLDPE装置共有六套PLC系统：一套添加剂系统、一套风送系统、一套挤压机系统、两套PDS 系统。网络搭建以挤压机为起点，通过网线连接至添加剂系统，由添加剂系统连接至*系统，由*系统 连接至风送系统，然后从风送系统连接至第一套PDS系统，再由第一台P

6、DS系统连至第二套PDS系统， 最后从PDS系统连接至时钟源主机。网络通信应遵从各个系统互不影响为原则，将所有系统组成同一网 络同一网段，能够独立的访问时钟源。触摸屏迁移 触摸屏从机柜们拆下后，安装在承包商提供两台触摸屏操作箱上，操作箱放置于操作台上，以备操 作员进行操作修改数据。在触摸屏迁移过程中，需延长触摸屏的信号线及电源线，信号线采用西门子DP通讯专用线缆，应走线槽切避免强电干扰。3.3系统软件组态1、HDPE 装置HDPE装置包含四套独立的PLC控制系统：添加剂系统、风送系统、挤压机系统、冰机系统。（1）挤压机系统挤压机系统四台电脑主机，包含两台服务器、两台操作员站（左、右）。挤压机的

7、项目原路径为 D:WUHANWUHAN_MPWUHAN_MP，备份路径为 D:Archive FilesWUHANWUHAN_mp_201604231030_dfx。1）工程师站（ESCL1）设置步骤如下：第一步，在CP443的属性中，为冗余CPU添加网络IP地址（#1 CPU地址：192.168.0.60、#2 CPU地址：192.168. 0.61），IP地址应与时钟源在同一网络段，如图3所示；图3 CPU添加网络IP地址第二步，在NTP模式中，为CPU添加时钟源主站（IP地址：192.168.0.250）,通过以太网，时钟源 向CPU实时发送时间；此外，在时区中选择北京所在时区（GMT

8、+08： 00），如图4所示。Properties - CP 443-1 - (R0/S5)IF 丸匚cess FroIF C onti iir：=Lt i onDi agnosticsI Help IOKC：=lTlC&1图4添加时钟源IP地址第三步，为工程师站（ESCL1）电脑系统添加时钟源主站（IP地址：192.168.0.250）,通过以太网, 时钟源向电脑操作系统实时发送时间，如图5。至此工程师站（ESCL1）的设置完成。图5操作系统时间同步设置2) 服务器 1 (OSSV1) 设置步骤如下：第一步，为服务器1（0SSV1）电脑系统添加时钟源主站（IP地址：192.168.0.250

9、）,通过以太网， 时钟源向电脑操作系统实时发送时间，如图5。至此服务器1（OSSV1）的设置完成。3）服务器2 （OSSV2）设置步骤与服务器1（OSSV1）一致。4）操作员站（CL2）由于操作员站（CL2）电脑主机没有安装CP1623通讯网卡，使用的是独立网卡，故将操作员站 （CL2）的时间与服务器的时间同步，达到与时钟源同步的目的。设置步骤如下：第一步，为操作员站（CL2）电脑系统添加服务器时钟主站（IP地址：192.168.1.112）,通过以太 网，服务器时钟向电脑操作系统实时发送时间，如图5。至此操作员站（CL2）的设置完成。（2）添加剂系统添加剂系统包含两台电脑主机，即两台操作员站

10、（左、右）。添加剂的项目程序原路径为：右边操 作站E： WHPLC0408,程序备份路径为D:备份WHPLC0408_20160423_dfx,右边操作站画面的备份路径 为D:备份右边操作站被封20160423_dfx。1）工程师站（右边操作站） 设置步骤如下：第一步，在CP443的属性中，为冗余CPU添加网络IP地址（#1 CPU地址：192.168.0.62、#2 CPU 地址：192.168. 0.63），IP地址应与时钟源在同一网络段，如图3所示；第二步，在NTP模式中，为CPU添加时钟源主站（IP地址：192.168.0.250）,通过以太网，时钟源 向CPU实时发送时间；此外，在时

11、区中选择北京所在时区（GMT +08： 00），如图4所示第三步，工程师站（右边操作站）安装有CP1623通讯网卡，为1623卡分配本地IP地址（IP地址： 192.168.0.120），如图6所示。图6 1623卡分配本地IP地址第四步，为工程师站（右边操作站）电脑系统添加时钟源主站（IP地址：192.168.0.250）,通过以 太网，时钟源向电脑操作系统实时发送时间，如图5所示。至此工程师站（右边操作站）的设置完成。2）操作员站（左边操作站）设置步骤如下：第一步，由于操作员站（左边操作站）安装有CP1623通讯网卡，为1623卡分配本地IP地址（IP 地址：192.168.0.121），

12、如图6所示。将操作员站（左边操作站）的时间与时钟源主站的时间同步。第二步，为操作员站（左边操作站）电脑系统添加时钟源主站（IP地址:192.168.0.250）,通过以 太网，时钟源主站向电脑操作系统实时发送时间，如图5。至此操作员站（左边操作站）的设置完成。（3）风送系统风送系统两台电脑主机，即两台操作员站（左、右）。风送系统的项目程序原路径为：左边操作站 C： Program FilesSIEMENSSTEP7S7ProjWhhd_P_2,项目程序备份路径为左边操作 D:WHHDPEWhhd_prj20160414.Zip。1）工程师站（左边操作站）设置步骤如下：第一步，在CP443的属性

13、中，为冗余CPU添加网络IP地址（#1 CPU地址：192.168.0.64、#2 CPU 地址：192.168. 0.65），IP地址应与时钟源在同一网络段，如图3所示；第二步，在NTP模式中，为CPU添加时钟源主站（IP地址：192.168.0.250）,通过以太网，时钟源 向CPU实时发送时间；此外，在时区中选择北京所在时区（GMT +08： 00）,如图4所示第三步，工程师站（左边操作站）安装有CP1623通讯网卡，为1623卡分配本地IP地址（IP地址： 192.168.0.130），如图6所示。第四步，为工程师站（左边操作站）电脑系统添加时钟源主站（IP地址：192.168.0.2

14、50）,通过以 太网，时钟源向电脑操作系统实时发送时间，如图5。至此工程师站（左边操作站）的设置完成。2）操作员站（右边操作站）设置步骤如下：第一步，由于操作员站（右边操作站）安装有CP1623通讯网卡，为1623卡分配本地IP地址（IP 地址： 192. 168. 0. 131），如图6所示。将操作员站（右边操作站）的时间与时钟源主站的时间同步。第二步，为操作员站（右边操作站）电脑系统添加时钟源主站UP地址:192.168.0.250）,通过以太网，时钟源主站向电脑操作系统实时发送时间，如图5。至此操作员站（右边操作站）的设置完成。（4）冰机系统 冰机系统没有上位机，需甲方提供使用中的用户程

15、序及修改权限。操作步骤如下： 第一步，系统程序及组态上传，若程序加密，甲方应向乙方提供用户名及密码方能上传至组态软件； 第二步，增加工业以太网模块，安装于机架第二列插槽；第三步，将CPU的时区改为北京所在时区，如图3所示； 第四步，下装程序。各系统的IP地址应在同一网段，且互相能够Ping通。2、LLDPE 装置LLDPE装置包含6套独立的PLC控制系统：添加剂系统、风送系统、挤压机系统、S5011破块器系 统、两套PDS系统。（1）挤压机系统 挤压机系统三台电脑主机，包含一台服务器、一台工程师站和一台操作员站。挤压机的项目原路径 为 D:WUHANWUHAN_MPWUHAN_MP，备份路径为

16、 D:Archive FilesWUHANWUHAN_mp_201604231030_dfx。1）工程师站由于LLDPE装置的挤压机系统的CPU已使用IP地址通讯，且与时钟源的IP地址在同一网络段， 故无需添加CPU的网络IP地址。设置步骤如下：第一步，在NTP模式中，为冗余CPU添加时钟源主站（IP地址：192.168.0.250）,通过以太网，时 钟源向CPU实时发送时间；此外，在时区中选择北京所在时区（GMT +08： 00），如图4所示。第三步，为工程师站电脑系统添加时钟源主站（IP地址：192.168.0.250）,通过以太网，时钟源向 电脑操作系统实时发送时间，如图5。至此工程师站

17、的设置完成。2）服务器设置步骤如下：第一步，为服务器电脑系统添加时钟源主站（IP地址:192.168.0.250）,通过以太网，时钟源向电 脑操作系统实时发送时间，如图5。至此服务器的设置完成。3）操作员站由于操作员站电脑主机没有安装CP1623通讯网卡，使用的是独立网卡，故将操作员站的时间与 服务器的时间同步，达到与时钟源同步的目的。设置步骤如下：第一步，为操作员站电脑系统添加服务器时钟主站（Teaml IP地址：192.168.1.21）,通过以太网， 服务器时钟向电脑操作系统实时发送时间，如图5。至此操作员站的设置完成。（2）添加剂系统添加剂系统两台电脑主机，包含一台工程师站和一台操作员

18、站。添加剂工程师站的项目程序原路径 为：C : Program Files SIEMENSSTEP7S7Proj03221629，工程师站程序备份路径为 D:backup03221629_201604231726_dfx，工程师站画面的原路径为：C : Program Files SIEMENSSTEP7S7Proj03221629winccproj0S（2）0S（2）.mcp,工程师站画面的备份路径为： D:backup03221629_201604231732_dfxo1）工程师站设置步骤如下：第一步，在CP443的属性中，为冗余CPU添加网络IP地址（#1 CPU地址：192.168.0

19、.62、#2 CPU 地址：192.168. 0.63），IP地址应与时钟源在同一网络段，如图3所示；第二步，在NTP模式中，为CPU添加时钟源主站（IP地址：192.168.0.250）,通过以太网，时钟源 向CPU实时发送时间；此外，在时区中选择北京所在时区（GMT +08： 00），如图4所示。第三步，由于工程师站未安装CP1623通讯网卡，采用的是电脑自带网卡，故需为网卡添加本地IP 地址（IP地址：192.168.0.31），如图7所示。图7工程师站电脑网卡本地IP地址设置步骤如下:第一步，由于操作员站未安装CP1623通讯网卡，采用的是电脑自带网卡，故需为网卡添加本地IP地址（IP

20、地址：192.168.0.32）。如图8所示。图8操作员站电脑网卡本地IP地址第二步，为操作员站电脑系统添加时钟源主站（IP地址：192.168.0.250）,通过以太网，时钟源主 站向电脑操作系统实时发送时间，如图5。至此操作员站的设置完成。（3）风送系统风送系统两台电脑主机，包含一工程师站、一台操作员站。需甲方提供使用中的用户程序及修改权 限。1）工程师站设置步骤如下：第一步，在CP443的属性中，为冗余CPU添加网络IP地址（#1 CPU地址：192.168.0.64、#2 CPU 地址：192.168. 0.65），IP地址应与时钟源在同一网络段，如图3所示；第二步，在NTP模式中，为

21、CPU添加时钟源主站（IP地址：192.168.0.250）,通过以太网，时钟源 向CPU实时发送时间；此外，在时区中选择北京所在时区（GMT +08： 00），如图4所示第三步，工程师站安装有CP1623通讯网卡，为1623卡分配本地IP地址（IP地址：192.168.0.41）， 如图6所示。第四步，为工程师站电脑系统添加时钟源主站（IP地址：192.168.0.250）,通过以太网，时钟源向 电脑操作系统实时发送时间，如图5。至此工程师站的设置完成。2）操作员站设置步骤如下：第一步，由于操作员站安装有 CP1623通讯网卡，为1623卡分配本地IP地址（IP地址： 192.168.0.4

22、2），如图 6 所示。第二步，为操作员站电脑系统添加时钟源主站（IP地址：192.168.0.250）,通过以太网，时钟源主 站向电脑操作系统实时发送时间，如图5。至此操作员站的设置完成。（4）PDS系统（两套）PDS系统三台电脑主机，包含一台工程师站和两台台操作员站。PDS系统的的项目原路径为：E:testWU_PDS_MWH_P_MP，备份路径为 D:工程备份Wh_p_mp_201604231625_dfx。1）工程师站两套PDS系统的共用一台工程师站，设置步骤如下：第一步，在CP443的属性中，为PDS 1的冗余CPU添加网络IP地址（#1 CPU地址：192.168.0.66、 #2

23、CPU地址：192.168.0.67）, IP地址应与时钟源在同一网络段，如图3所示；第二步，在NTP模式中，为PDS1的冗余CPU添加时钟源主站（IP地址：192.168.0.250）,通过以 太网，时钟源向CPU实时发送时间；此外，在时区中选择北京所在时区（GMT +08： 00），如图4所示第三步，在CP443的属性中，为PDS2的冗余CPU添加网络IP地址（#3 CPU地址：192.168.0.68、 #4 CPU地址：192.168.0.69），IP地址应与时钟源在同一网络段，如图3所示；第四步，在NTP模式中，为PDS2的冗余CPU添加时钟源主站（IP地址：192.168.0.25

24、0）,通过以 太网，时钟源向CPU实时发送时间；此外，在时区中选择北京所在时区（GMT +08： 00），如图4所示第五步，工程师站安装有CP1623通讯网卡，为1623卡分配本地IP地址（IP地址：192.168.0.51）， 如图6所示。第六步，为工程师站电脑系统添加时钟源主站（IP地址：192.168.0.250）,通过以太网，时钟源向 电脑操作系统实时发送时间，如图5所示。至此工程师站的设置完成。3）操作员站操作员站1设置步骤如下：第一步，操作员站1安装有CP1623通讯网卡，为1623卡分配本地IP地址（IP地址：192.168.0.52）， 如图6所示。第二步，为操作员站电脑系统添

25、加时钟源主站（IP地址：192.168.0.250）,通过以太网，时钟源主 站向电脑操作系统实时发送时间，如图5所示。至此操作员站1的设置完成。操作员站2设置步骤如下：第一步，操作员站2安装有CP1623通讯网卡，为1623卡分配本地IP地址（IP地址：192.168.0.53）， 如图6所示。第二步，为操作员站电脑系统添加时钟源主站（IP地址：192.168.0.250）,通过以太网，时钟源主 站向电脑操作系统实时发送时间，如图5所示。至此操作员站2的设置完成。（5）S5011破块器系统S5011破块器系统没有上位机，需甲方提供使用中的用户程序及修改权限。操作步骤如下：第一步，系统程序及组态

26、上传，若程序加密，甲方应向乙方提供用户名及密码方能上传至组态软件； 第二步，将 CPU 的时区改为北京所在时区； 第三步，下装程序。3.4 系统测试 测试各系统是否已经与时钟源主机的时间同步之前需开作业票，待确定可以测试后方能进行测试， 以避免设备误动作伤害现场作业人员。测试各个系统的时间能否自动更新，能否与GPS时钟源同步。GPS 时钟源、CPU、上位机及电脑本机时间应当一致且能够自动更新。四、风险分析4.1 信号干扰风险时钟源接收的是GPS卫星信号，应避免受到强电的干扰。各个系统的PLC通过工业以太网与上位机 和时钟源通讯，所以不会对其他系统（如DCS系统）产生干扰。时钟同步的各个系统之前

27、互不影响，各 系统独立接收GPS时钟信号。4.2 停机风险 由于各个系统的时钟同步时钟同步需修改系统的硬件组态，故甲方应向乙方提供最终的项目程序备 份，并向乙方提供修改硬件组态权限（如用户名、密码），乙方不得修改程序的逻辑。如甲方提供的非 最终程序，将可能发生程序紊乱，从而导致停机风险。若有其中一套系统或多套系统时钟同步中断，不 会影响PLC的正常运行。五、生产安全及文明施工 承包商须严格执行中韩（武汉）石油化工有限公司的各项安全生产制度及文明施工的有关规定，必 须经过入厂前的三级教育，经过考核合格并取得出厂证后方能入厂。进入施工现场必须戴好安全帽,高处作业系牢安全带，取得作业票后方能施工。 在施工过程中要有安全意识，配合业主安全部门的监督管理，明确各自职责，责任到人。做到三不伤害，即不伤害他人，不伤害自己，不被他人伤害，做到文明施工。交叉作业过程中要不要被别人伤害， 也不要伤害到他人，顺利的完成项目的竣工。