ICS 25.040 N 10 中华人民共和国国家标准 GB/T 38844—2020 智能工厂 工业自动化系统时钟同步、 管理与测量通用规范 Smart factoryGeneral specification for time synchronization, time management and test in industry automation system 2020-12-01实施 2020-06-02发布 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T38844—2020 目 次 前言 1 范围 2 规范性引用文件 3术语、定义和缩略语 3.1术语和定义 3.2 缩略语 4组网 4.1 智能工厂组网 4.2 智能工厂时钟同步组网 5 时钟同步 5.1 时钟同步系统 5.2 技术要求 5.3 性能要求· 5.4 环境试验要求 6时钟管理 12 6.1 概述· 6.2 技术要求 12 6.3 主时钟、从时钟自检状态信息 6.4 时钟同步设备、被授时设备的时间同步监测 12 时钟测量： 14 7.1 概述 7.2 测量设备及要求 14 7.3 测量内容及要求· 14 参考文献 图1 智能工厂组网图 图2 智能工厂时钟同步组网图 图3 企业层时钟同步拓扑图· 图4 管理层时钟同步拓扑图 图5 控制层时钟同步拓扑图 图6 设备层时钟同步拓扑图 图7 输出信号测量方法 15 图8 对时精确度测量方法 15 图 9 守时特性测量方法 15 1 GB/T38844—2020 图10 传输时延补偿测量方法 16 图11 稳定性测量方法 16 表1时间同步信号、接口类型与时间同步误差的对照 10 GB/T 38844—2020 前言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由机械工业联合会提出。 本标准由全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会（SAC/TC124）归口。 技术标准化研究院、北京和利时系统工程有限公司 本标准主要起草人：李平、薛百华、张雪静、姚连芳、席秋霞、范京芝、柳晓菁 GB/T38844—2020 智能工厂工业自动化系统时钟同步、 管理与测量通用规范 1范围 本标准规定了面向智能工厂、工业自动化系统的时钟同步系统的基本组成、配置和组网原则，规定 了时钟同步系统的术语、定义、功能、要求，以及时钟同步系统管理的方法，同时规定了时钟同步系统的 5测量试验条件、测量项目、测量方法以及测量目标和测量周期等要求。 本标准适用于工作在GB/T9387.1规定的开放系统互连基本参考模型第1层～2层或第1层～3层， 际互联网工程任务组（IETF)IP协议簇规范的工业以太网交换机。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件 GB/T6107使用串行二进制数据交换的数据终端设备和数据电路终接设备之间的接口 GB/T9387.1信息技术开放系统互连基本参考模型第1部分：基本模型 GB/T13729—2019远动终端设备 GB/T15629.2信息技术系统间远程通信和信息交换 局域网和城域网特定要求 第2部 分：逻辑链路控制 GB/T17626.22018 电磁兼容 试验和测量技术静电放电抗扰度试验 GB/T17626.3—2016 电磁兼容 试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T17626.4—2018 电磁兼容 试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 GB/T17626.5—2019 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌（冲击）抗扰度试验 GB/T17626.8—2006 试验和测量技术 电磁兼容 工频磁场抗扰度试验 GB/T17626.92011 电磁兼容 试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验 GB/T17626.10—2017 电磁兼容 试验和测量技术阻尼振荡磁场抗扰度试验 GB/T25931网络测量和控制系统的精确时钟同步协议 IEEE802.1DIEEE局域网和城域网标准介质访问控制（MAC)网桥[IEEEStandardforLocal and metropolitan area networks:Media Access Control (MAC) Bridges) IEEE802.3IEEE信息技术标准局域网和城域网特定要求第3部分：带碰撞检测的载波侦 听多址访问方法和物理层规范[IEEEStandardforInformationtechnology一Localandmetropolitan area networksSpecific requirementsPart 3:Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) Access Method and Physical Layer Specifications] IRIGStandard200-04IRIG串行时钟代码格式(IRIGSerialTimeCodeFormats) 3术语、定义和缩略语 3.1术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 1 GB/T38844—2020 3.1.1 时钟同步系统timesynchronizationsystem 能接收外部时间基准信号，并按照要求的时间精确度向外输出时间同步信号和时间信息的系统 3.1.2 时钟同步装置 time synchronization device 构成时间同步系统的设备。 注：时钟同步装置包括主时钟和从时钟。 3.1.3 主时钟 masterclock 能同时接收至少两种外部时间基准信号（其中一种应为无线时间基准信号），具有内部时间基准（晶 振或原子频标），按照要求的时间精确度向外输出时间同步信号和时间信息的装置。 3.1.4 从时钟slaveclock 能同时接收主时钟通过有线传输方式发送的至少两路时间同步信号，具有内部时间基准（晶振或原 子频标），按照要求的时间精确度向外输出时间同步信号和时间信息的装置。 3.1.5 精确度 accuracy 被测试时钟与基准时钟之间的时间或频率的一致程度。 3.1.6 全球定位系统globalpositioningsystem 由美国研制建设和管理的一种全球卫星导航系统 注：全球定位系统为全球用户提供实时的三维位置、速度和时间信息 3.1.7 时钟clock 一个属于PTP的节点，该节点能够提供从确定的新纪元测量经历的时间。 3.1.8 新纪元 epoch 时间标尺的起点。 3.1.9 节点node 能够在网络上发送和接收PTP通信的一种设备。 3.1.10 精确时间协议 precision timeprotocol 由IEEEStd1588—2008定义的协议。 3.1.11 稳定性stability 被测量时间或频率随时间、温度等变化因素而改变的测量指标。 3.1.12 数字化工厂digitalfactory 在计算机虚拟环境中，对整个生产过程进行仿真、评估和优化，并进一步扩展到整个产品生命周期 的新型生成组织方式。 注：数字化工厂是现代数字制造技术与计算机仿真技术相结合的产物，主要作为沟通产品设计和产品制造之间的 桥梁。 2 GB/T38844—2020 3.1.13 智能工厂intelligentfactory 在数字化工厂的基础上，利用物联网技术和监控技术加强信息管理和服务，提高生产过程可控性、 减少生产线人工干预，以及合理计划排程的工厂。 3.2缩略语 下列缩略语适用于本文件。 BDS：北斗系统（BeiDouSystem） CMMS：计算机化维护管理系统（ComputerizedMaintenanceManagementSystems） CRM：客户关系管理（CustomerRelationshipManagement） DCS：分布式控制系统（DistributedControlSystem） DNC：分布式数控(DistributedNumericalControl) DUT：被测设备(DeviceUnderTest) ERP：企业资源计划（EnterpriseResourcePlanning） GPS：全球定位系统（GlobalPositioningSystem） IF：智能工厂（IntelligentFactory) IRIG-B：串行时间交换码B格式(InterRangeInstrumentationGroup-B) MES：制造执行系统（ManufacturingExecutionSystem） NTP：网络时间协议（NetworkTimeProtocol) OPC:用于过程控制的OLE(OLEforProcessControl) PLC：可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController） PLM：产品生命周期管理软件（ProductLife-CycleManagement） PTP：精密时间协议（PrecisionTimeProtocol) SCADA：数据采集与监视控制（SupervisoryControlandDataAcquisition） SCM：供应链管理（SupplyChainManagement) SFC：生产车间集中控制（ShopFloorControl) SNTP：简单网络时间协议（SimpleNetworkTimeProtocol) TTL：晶体管-晶体管逻辑（Transistor-transistorLogic） UTC：世界协调时（UniversalTimeCoordinated） WIA：工业自动化无线网络（WirelessNetworksforIndustrialAutomation） 1PPS:秒脉冲(1pulse per second) 4组网 4.1智能工厂组网 4.1.1概述 智能工厂组网如图1所示，由企业层、管理层、控制层和设备层组成。 SAC 3