說(shuō)明
NTP 不僅將各個(gè)時(shí)鐘同步，還建立 NTP 時(shí)鐘服務(wù)器和 NTP 客戶端體系。這個(gè)體系的級(jí)別叫做 "stratum"，"stratum 1" 是最高級(jí)別。這一級(jí)別的時(shí)鐘服務(wù)器將他們同步到參考時(shí)鐘源；參考時(shí)鐘源可以是無(wú)線時(shí)鐘，GPS 接收器或者調(diào)制解調(diào)器。Stratum 1 服務(wù)器將自己的時(shí)鐘提供給網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè) NTP 客戶端，這些客戶端被指定為 "stratum 2"。

在 NTP 模式中，CP 以固定的時(shí)間間隔（客戶端模式）向子網(wǎng)（LAN）中的 NTP 服務(wù)器發(fā)送時(shí)鐘請(qǐng)求。根據(jù)服務(wù)器的應(yīng)答，確定最可靠和最精確的時(shí)鐘，并同步站時(shí)鐘。這一模式的優(yōu)點(diǎn)是使時(shí)鐘同步超越了子網(wǎng)限制。其精度取決于所使用的 NTP 服務(wù)器的性能。

可以通過(guò) NTP 協(xié)議而具有時(shí)鐘同步功能的 SIMATIC S7-300 模塊：  

SIMATIC S7-300	訂貨號(hào)	固件版本
CPU314C-2 PN/DP	6ES7314-6EH04-0AB0	V3.3
CPU315-2 PN/DP	6ES7315-2EH13-0AB0	V2.5
CPU315-2 PN/DP	6ES7315-2EH14-0AB0	V3.1
CPU315F-2 PN/DP	6ES7315-2FH13-0AB0	V2.5
CPU315F-2 PN/DP	6ES7315-2FJ14-0AB0	V3.1
CPU317-2 PN/DP	6ES7317-2EK13-0AB0	V2.5
CPU317-2 PN/DP	6ES7317-2EK14-0AB0	V3.1
CPU317F-2 PN/DP	6ES7317-2FK13-0AB0	V2.5
CPU317F-2 PN/DP	6ES7317-2FK14-0AB0	V3.1
CPU319-3 PN/DP	6ES7318-3EL00-0AB0	V2.4
CPU319-3 PN/DP	6ES7318-3EL01-0AB0	V3.2
CPU319F-3 PN/DP	6ES7318-3FL00-0AB0	V2.5
CPU319F-3 PN/DP	6ES7318-3FL01-0AB0	V3.2
CP343-1	6GK7343-1EX20-0XE01)	V1.1
CP343-1	6GK7343-1EX21-0XE0	V1.0
CP343-1	6GK7343-1EX30-0XE0	V2.0
CP 343-1  IT	6GK7343-1GX11-0XE01)	V2.0
CP343-1 IT	6GK7343-1GX20-0XE0	V1.0
CP343-1 Adv	6GK7343-1GX21-0XE0	V1.0
CP343-1 Adv	6GK7343-1GX30-0XE0	V1.0
CP343-1 Adv	6GK7343-1GX31-0XE0	V3.0
CP343-1 Lean	6GK7343-1CX00-0XE01)	V1.0
CP343-1 Lean	6GK7343-1CX10-0XE0	V1.0

表 01
1) 通過(guò) NTP 協(xié)議，只有 CP 診斷緩沖區(qū)中的時(shí)鐘被同步。

可以通過(guò) NTP 協(xié)議實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步的 ET 200 CPU 模塊：  

ET 200 CPU	訂貨號(hào)	固件版本
IM151-8 PN/DP CPU	6ES7151-8AB00-0AB0	V2.7
IM151-8 PN/DP CPU	6ES7151-8AB01-0AB0	V3.2
IM151-8F PN/DP CPU	6ES7151-8FB00-0AB0	V2.7
IM151-8F PN/DP CPU	6ES7151-8FB01-0AB0	V3.2
IM154-8 PN/DP CPU	6ES7154-8AB00-0AB0	V2.5
IM154-8 PN/DP CPU	6ES7154-8AB01-0AB0	V3.2
IM154-8F PN/DP CPU	6ES7154-8FB01-0AB0	V3.2
IM154-8FX PN/DP CPU	6ES7154-8FX01-0AB0	V3.2

表 02

可以通過(guò) NTP 協(xié)議實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步功能的 SIMATIC S7-400 模塊：  

SIMATIC S7-400	訂貨號(hào)	固件版本
CPU410-5H	6ES7410-5HX08-0AB0	V8.0
CPU412-2 PN	6ES7412-2EK06-0AB0	V6.0
CPU412-5H PN/DP	6ES7412-5HK06-0AB0	V6.0
CPU414-3 PN/DP	6ES7414-3EM05-0AB0	V5.0
CPU414-3 PN/DP	6ES7414-3EM06-0AB0	V6.0
CPU414F-3 PN/DP	6ES7414-3FM06-0AB0	V6.0
CPU414-5H PN/DP	6ES7414-5HM06-0AB0	V6.0
CPU416-3 PN/DP	6ES7416-3ER05-0AB0	V5.0
CPU416-3 PN/DP	6ES7416-3ES06-0AB0	V6.0
CPU 416F-3 PN/DP	6ES7 416-3FR05-0AB0	V5.0
CPU 416F-3 PN/DP	6ES7416-3ES06-0AB0	V6.0
CPU 416-5H PN/DP	6ES7416-5HS06-0AB0	V6.0
CPU 417-5H PN/DP	6ES7417-5HT06-0AB0	V6.0
CP443-1	6GK7443-1EX11-0XE0	V2.0
CP443-1	6GK7443-1EX20-0XE0	V1.0
CP443-1	6GK7443-1EX30-0XE0	V3.0
CP443-1 Adv	6GK7443-1EX40-0XE0	V1.0
CP443-1 Adv	6GK7443-1EX41-0XE0	V1.0
CP443-1 Adv	6GK7443-1GX20-0XE0	V2.0
CP443-1 Adv	6GK7443-1GX30-0XE0	V3.0
CP443-1 IT	6GK7443-1GX11-0XE0	V2.0

表 03

激活 NTP 時(shí)鐘同步
在 STEP 7 的硬件組態(tài)中設(shè)置 CPU 通過(guò) NTP 協(xié)議進(jìn)行時(shí)鐘同步。
打開(kāi)工業(yè)以太網(wǎng) CP 卡的屬性對(duì)話框，在“時(shí)鐘同步”選項(xiàng)卡中，勾選“激活 NTP 時(shí)鐘同步”。
在“NTP 服務(wù)器地址”中輸入相應(yīng)的 NTP 服務(wù)器。

重要事項(xiàng)

• NTP 模式不支持夏令時(shí)和冬令時(shí)之間的自動(dòng)切換。因?yàn)閰f(xié)議中未提供此服務(wù)。因此必須自己調(diào)節(jié)本地時(shí)鐘。NTP 總是傳送協(xié)調(diào)世界時(shí)間（UTC）或格林尼治標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間（GMT）。
  如何計(jì)算夏令時(shí)時(shí)間參考條目： 19324378。 
    
• S7-300 和 S7-400 CPU 中使用 NTP 時(shí)鐘同步模式時(shí)不能設(shè)置時(shí)區(qū)。 
    
• 對(duì)于訂貨號(hào)為 6GK7343-1GX20-0XE0、固件版本為 V1.0 的 CP343-1 IT，當(dāng)使用 Set CPU time" 時(shí)，必須為 CPU 的 MPI 地址設(shè)置為 2。從固件版本 V1.1 開(kāi)始，設(shè)置 CPU 時(shí)鐘與 MPI 地址不再相關(guān)，見(jiàn)條目：21070809。

S7-400 作為時(shí)鐘從站傳遞時(shí)鐘的例子
為了使用 NTP 模式，必須在工業(yè)以太網(wǎng) CP 屬性對(duì)話框 -> "Time-of-Day Synchronization (時(shí)鐘同步)" 中激活選項(xiàng) "Activate NTP time-of-day synchronization (激活 NTP 時(shí)鐘同步) "。此外，必須用 "Add..." 按鈕添加至少一個(gè) NTP 服務(wù)器的 IP 地址，并且使能 "Forward time of day to a station (向一個(gè)站轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)鐘)" 設(shè)置。時(shí)區(qū)和刷新時(shí)間間隔根據(jù)項(xiàng)目的要求設(shè)置。

圖 01

通過(guò)下面的鏈接可以找到一個(gè) NTP 服務(wù)器 (Stratum 1 時(shí)鐘服務(wù)器) 的列表：
http://support.ntp.org/bin/view/Servers/WebHome

這些 NTP 服務(wù)器可以用于時(shí)鐘同步。本例中時(shí)鐘同步通過(guò) Erlangen-Nürnberg 大學(xué) NTP Stratum 1 時(shí)鐘服務(wù)器。

在 S7-400 CPU 屬性對(duì)話框的 "Diagnostics/Clock (診斷/時(shí)鐘)" 選項(xiàng)卡中必須將 CPU 設(shè)置為時(shí)鐘從站。 

圖 02

S7-300 作為時(shí)鐘從站傳遞時(shí)鐘的例子
為了使用 NTP 模式，必須在工業(yè)以太網(wǎng) CP 屬性對(duì)話框 -> "Activate NTP time-of-day synchronization (激活 NTP 時(shí)鐘同步)" 功能。此外，必須使用 "Add..." 按鈕添加至少一個(gè) NTP 服務(wù)器的 IP 地址。時(shí)區(qū)和刷新時(shí)間間隔根據(jù)項(xiàng)目的要求設(shè)置。

圖 03

通過(guò)鏈接 http://support.ntp.org/bin/view/Servers/WebHome 可以找到一個(gè) NTP 服務(wù)器 (Stratum 1 時(shí)鐘服務(wù)器) 的列表。這些 NTP 服務(wù)器可以用于時(shí)鐘同步。在本例中時(shí)鐘同步通過(guò) Erlangen-Nürnberg 大學(xué)的 NTP Stratum 1 時(shí)鐘服務(wù)器。

由于 S7-300 CPU 的時(shí)間被工業(yè)以太網(wǎng) CP 卡重復(fù)設(shè)置，在使用該服務(wù)時(shí)在 S7-300 CPU 上保留一個(gè) S7 連接資源是必要的，在做這樣的系統(tǒng)組態(tài)時(shí)，請(qǐng)務(wù)必留意。

如果使用的是如下的工業(yè)以太網(wǎng) CP，則只需要組態(tài) S7-300 CPU 的時(shí)鐘同步： 

SIMATIC S7-300	訂貨號(hào)	固件版本
CP343-1	6GK7343-1EX30-0XE0	從 V2.2 起
CP343-1 Adv	6GK7343-1GX30-0XE0	從 V1.0 起
CP343-1 Adv	6GK7343-1GX31-0XE0	從 V3.0 起
CP343-1 Lean	6GK7343-1CX10-0XE0	從 V2.2 起

表 04

如果使用的是上面提到的工業(yè)以太網(wǎng) CP，則必須在 CPU 的屬性對(duì)話框中做額外的設(shè)定。此設(shè)定取決于 CPU 背板總線上的通信總線的組態(tài)。

• 如果通信總線被組態(tài)為共用總線，即物理連接到 CPU 的 MPI 接口。這種設(shè)置常見(jiàn)于較低性能的 CPU，如 CPU312 一直到 CPU315-2 DP 和 C7 設(shè)備。這種情況下，在 CPU 的屬性對(duì)話框中選擇“診斷/時(shí)鐘”選項(xiàng)卡并且在 On MPI 的同步模式上選擇“作為從站”。
    
  圖 04
    

• 如果通信總線沒(méi)有被組態(tài)為共用總線，即 MPI 接口與通信總線分隔開(kāi)來(lái)。這種設(shè)置常見(jiàn)于較高性能的 CPU，如 CPU 315-2 PN/DP 一直到 CPU319-3 PN/DP。這種情況下，在 CPU 的屬性對(duì)話框中選擇“診斷/時(shí)鐘”選項(xiàng)卡并且在 PLC 的同步模式上選擇“作為從站”。
    圖 05

診斷
打開(kāi)工業(yè)以太網(wǎng) CP 的 NCM S7 診斷來(lái)查看時(shí)鐘同步的狀態(tài)。

NCM S7 診斷可通過(guò) Windows 開(kāi)始菜單里 "SIMATIC -> STEP 7 -> NCM S7 -> Diagnostics"。

也可以在 SIMATIC Manager 里來(lái)打開(kāi) NCM S7 診斷，通過(guò)右鍵單擊工業(yè)以太網(wǎng) CP 并選擇菜單 "PLC -> 模塊狀態(tài)"。 在“模塊狀態(tài)”對(duì)話框中切換到“常規(guī)”選項(xiàng)卡，并單擊“特殊診斷”按鈕，可以打開(kāi)工業(yè)以太網(wǎng) CP 的 NCM S7 診斷。

時(shí)鐘同步的信息在 SIMATIC 模式或者 NTP 模式的“時(shí)鐘同步”選項(xiàng)卡下。

圖 06

注意以下幾點(diǎn)來(lái)理解顯示的內(nèi)容：

已組態(tài) NTP 服務(wù)器的顯示：
在組態(tài)時(shí)，可以指定高達(dá) 4 個(gè) NTP 服務(wù)器。 CP 來(lái)尋址相應(yīng)的 NTP 服務(wù)器并且評(píng)估它們的回復(fù)信息。最后選擇最為精確的 NTP 服務(wù)器。這樣可以保證同步該站具有更加精確的時(shí)間。

重要的是狀態(tài)欄中的信息。這里可能會(huì)出現(xiàn)的下列顯示：

• NTP 主站
  CP 接受的時(shí)鐘同步的 NTP 服務(wù)器。CP 指定的一個(gè)已經(jīng)配置的 NTP 服務(wù)器。 
    
• 可訪問(wèn)的
  已經(jīng)配置的并且可以訪問(wèn)到的 NTP 服務(wù)器，但是并不用于時(shí)鐘同步。 
    
• 可訪問(wèn)的（非同步）
  已經(jīng)配置的并且可以訪問(wèn)到的 NTP 服務(wù)器，但是并不用于時(shí)鐘同步。 CP 從通訊中識(shí)別出這個(gè) NTP 服務(wù)器是不同步的。 
    
• 不可訪問(wèn)的
  NTP 服務(wù)器已經(jīng)配置，但是在設(shè)定的 IP 下不能訪問(wèn)到。

所有組態(tài)的 NTP 服務(wù)器都不顯示為主站：
有時(shí)所有的 NTP 服務(wù)器都顯示為可訪問(wèn)的—但是沒(méi)有一個(gè)作為 NTP 主站。

• 這表示 NTP 服務(wù)器的時(shí)鐘被評(píng)估為不精確的。
  CP的固件中存在各種各樣的檢查，這些檢查都是根據(jù)對(duì)應(yīng)的 RFC (Internet 標(biāo)準(zhǔn))來(lái)定義的。 
    
• 這也有可能與 NTP 主站同步有些關(guān)系。NTP消息中有多個(gè)的時(shí)間標(biāo)簽。如果不能與一個(gè) NTP 服務(wù)器同步，在消息中會(huì)標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的時(shí)間標(biāo)簽。結(jié)果不能夠接收對(duì)應(yīng) NTP 主站的時(shí)鐘。

事實(shí)上，如果在可訪問(wèn)的 NTP 服務(wù)器中沒(méi)有潛在的 NTP 主站，診斷功能會(huì)采用計(jì)數(shù)器形式將此信息告知用戶。這種情況下，每次采樣時(shí)間間隔超時(shí)，“采樣時(shí)間超時(shí)的頻繁程度”計(jì)數(shù)器就會(huì)加1。

注意
如果 NTP 服務(wù)器不是偶數(shù)版本的話，例如 V2.x，V4.x，所有早于模塊列表的 CP 或老版本的 CP 都不會(huì)響應(yīng) NTP 服務(wù)器的回復(fù)信息。必須升級(jí)到最新的固件版本。所有最新的 CP 模塊都支持通過(guò) NTP 時(shí)間同步也接收從其它版本的 NTP 服務(wù)器的回復(fù)信息。

SICLOCK TM 時(shí)鐘發(fā)送器
SICLOCK 時(shí)鐘發(fā)送器是一個(gè)可以通過(guò)以太網(wǎng)在 SIMATIC 或 NTP 模式傳送時(shí)鐘信息的獨(dú)立單元。

• SICLOCK TM，訂貨號(hào)：2XV9450-1AR23，固件版本從 2001 年 4 月起。

SICLOCK 專門(mén)作為一個(gè)時(shí)鐘主站，通過(guò) ISO 工業(yè)以太網(wǎng)在組播模式或廣播模式來(lái)廣播時(shí)間消息。 在 NTP 模式通過(guò)路由器也可以運(yùn)行。SICLOCK 時(shí)間可以通過(guò)來(lái)自于 DCF77 或 GPS 接收器的中央標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間所同步。