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Introduction
NTP (network time protocol) est une méthode générale pour la synchronisation d'horloge système en réseau local et global. La méthode de travail NTP se distingue fondamentalement des autres principaux protocoles. NTP ne synchronise pas simplement toutes les horloges entre elles, mais il forme une hiérarchie des serveurs d'horloge NTP et des clients NTP. Un niveau de hiérarchie sera défini en "Strate", où "Strate-1" représente le plus haut niveau. Des serveurs d'horloge de ce niveau se synchronisent sur une source horloge de référence, qui peut être par ex. une horloge radio, un récepteur GPS ou un Modem-Service Horloge. Des serveurs Strate-1 mettent leur horloge à la disposition de plusieurs clients NTP dans le réseau, qui ont été définis en tant que "Strate-2".
Avec la méthode NTP, le CP envoie à des intervalles de temps réguliers des demandes d'horloge ( en mode Client ) au serveur NTP dans le sous-réseau (LAN). En fonction des réponses du serveur, l'horloge la plus sûre et la plus précise est déterminée et l'horloge de la station sera synchronisée. L'avantage de cette méthode réside dans la possibilité de la synchronisation d'horloge au delà des limites du sous-réseau. La précision est dépendante de la qualité des serveurs NTP utilisés.
Composants de la famille SIMATIC S7-300 disposant de cette fonctionnalité de synchronisation de l'heure à travers le protocole NTP :
| SIMATIC S7-300 |
Référence |
à partir du Firmware |
| 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 Lean |
6GK7343-1CX00-0XE01) |
V1.0 |
| CP343-1 Lean |
6GK7343-1CX10-0XE0 |
V1.0 |
Tableau 01
1) Seule l'horloge interne du tampon de diagnostic du CP sera synchronisée par le protocole NTP.
CPU ET 200 disposant de cette fonctionnalité de synchronisation de l'heure à travers le protocole NTP :
| CPU ET 200 |
Référence |
à partir du Firmware |
| 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 |
Tableau 02
Composants de la famille SIMATIC S7-400 disposant de cette fonctionnalité de synchronisation de l'heure à travers le protocole NTP :
| SIMATIC S7-400 |
Référence |
à partir du Firmware |
| CPU412-2 PN |
6ES7412-2EK06-0AB0 |
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 |
| 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 |
| CP443-1 |
6GK7443-1EX11-0XE0 |
V2.0 |
| CP443-1 |
6GK7443-1EX20-0XE0 |
V1.0 |
| 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 IT |
6GK7443-1GX11-0XE0 |
V2.0 |
Tableau 03
Activation du protocole NTP (Network Time Protocol) pour la synchronisation de l'horloge
C'est dans la configuration matérielle du STEP 7 que vous activez la synchronisation d'horloge via le protocole NTP.
Pour l'activation, allez dans les propriétés du CP Industrial Ethernet. Dans l'onglet "Synchronisation d'horloge", cochez la case "Activer la synchronisation d'horloge selon la méthode NTP".
Puis renseignez le champ "Adresses de serveurs NTP" avec les adresses IP des serveurs NTP appropriés.
Important
- La méthode NTP ne gère pas la commutation automatique entre l'heure d'été et l'heure d'hiver. Cela n'est pas prévu dans le protocole. Vous trouverez la méthode pour calculer l'heure d'été dans l'article ID: 19324378
- Dans les CPU S7300 et S7400, aucun fuseau horaire ne peut-être réglé lors de l'utilisation de la méthode NTP pour la synchronisation d'horloge.
- Pour le CP343-1 IT avec la référence 6GK7343-1GX20-0XE0 et le Firmware V1.0 Lors de l'utilisation de la fonction "Régler l'horloge de la CPU", l'adresse MPI 2 doit être sélectionnée pour la CPU. Cela a été corrigé avec la mise à jour du Firmware V1.1 (cf. article ID: 21070809).
Exemple pour une transmission de l'horloge dans le S7-400 en tant qu'horloge esclave
Pour utiliser la méthode de synchronisation NTP, vous devez sélectionner dans la fenêtre des propriétés du CP Industrial Ethernet > Onglet "Synchronisation d’horloge " la fonction "Activer la synchronisation d’horloge selon la méthode NTP". Ensuite au moins une adresse IP d’un serveur NTP devra être renseignée avec le bouton "Ajouter". Les réglages du fuseau horaire et de l’intervalle d’actualisation devront être ajustés selon les spécificités et exigences du projet.
Figure 01
Vous trouverez une liste des serveurs NTP actifs (Stratum One Time Servers) à l'adresse suivante:
http://support.ntp.org/bin/view/Servers/WebHome
Ces serveurs NTP peuvent être utilisés pour la synchronisation de l'horloge. Dans notre exemple la synchronisation d'horloge sera réalisée par le serveur NTP(Strate-1) de l'université d'Erlangen-Nürnberg.
Dans la fenêtre des propriétés de la CPU, dans l'onglet "Diagnostic/Horloge", la CPU S7-400 doit être configurée comme esclave d'horloge.
Figure 02
Exemple pour une transmission de l'horloge dans le S7-300 en tant qu'horloge esclave
Pour utiliser la méthode de synchronisation NTP, vous devez sélectionner dans la fenêtre des propriétés du CP Industrial Ethernet > Onglet "Synchronisation d’horloge " la fonction "Activer la synchronisation d’horloge selon la méthode NTP". Ensuite au moins une adresse IP d’un serveur NTP devra être renseignée avec le bouton "Ajouter". Les réglages du fuseau horaire et de l’intervalle d’actualisation devront être ajustés selon les spécificités et exigences du projet.
Figure 03
Vous trouverez une liste des serveurs NTP actifs (Strate-1) à l'adresse suivante http://support.ntp.org/bin/view/Servers/WebHome. Ces serveurs NTP peuvent être utilisés pour la synchronisation de l'horloge. Dans notre exemple la synchronisation d'horloge sera réalisée par le serveur NTP(Strate-1) de l'université d'Erlangen-Nürnberg.
Du fait que l’heure d’une CPU S7-300 est mise à jour régulièrement par le CP Industrial Ethernet, alors pour ce service une ressource de communication de la CPU S7-300 est utilisée. Tenez-en compte lors de l’étude de l’installation.
Pour les CPU du S7-300, seulement une configuration de synchronisation d’horloge est requise, lorsque vous mettez en œuvre les CP Industrial Ethernet suivants :
| SIMATIC S7-300 |
Référence |
Firmware |
| CP343-1 |
6GK7343-1EX30-0XE0 |
ab V2.2 |
| CP343-1 Adv |
6GK7343-1GX30-0XE0 |
ab V1.0 |
| CP343-1 Lean |
6GK7343-1CX10-0XE0 |
ab V2.2 |
Tableau 04
Lorsque vous installez un des CP indiqué ci-dessus, alors effectuer dans la fenêtre des propriétés de la CPU des réglages supplémentaires. Ces réglages dépendent du type de bus de communication disponible sur le fond de panier de la CPU:
- Le bus de communication est un bus partagé, c’est-à-dire qu’il est physiquement relié à l’interface MPI de la CPU. On trouve ce type de construction sur les petites CPU, à partir de la CPU312 jusqu’à la CPU315-2DP comprise ainsi que les appareils C7. Dans ce cas, réglez dans la fenêtre de propriétés de la CPU -> Onglet "Diagnostic / Horloge" pour la rubrique Synchronisation sur MPI le mode de synchronisation "Comme esclave".
Figure 04
- Le bus de communication n’est pas un bus partagé, c’est à dire l’interface MPI et le bus de communication sont séparés. On trouve ce type de construction pour les grosses CPU, à partir de la CPU315-2PN/DP jusqu’à la CPU319-3PN/DP comprise. Dans ce cas, réglez dans la fenêtre de propriétés de la CPU -> Onglet "Diagnostic / Horloge" pour la rubrique Synchronisation dans l’AP le mode de synchronisation "Comme esclave".
Figure 05
Diagnostic
Pour vérifier l'état de synchronisation de l'horloge, ouvrez le diagnostic NCM S7 du CP IE.
Vous ouvrez le diagnostic NCM S7 par le menu démarrer de Windows sous SIMATIC > STEP 7 > NCM S7 > Diagnostics.
Vous pouvez aussi ouvrir le diagnostic NCM-S7 par SIMATIC Manager. Cliquez avec le bouton droit de la souris sur le CP IE et choisissez le menu "Système cible > État du module". Allez dans le dialogue "État du module" dans l'onglet "Général" et cliquez sur le bouton "Diagnostic spécifique" pour ouvrir le diagnostic NCM S7 du CP IE.
Les informations sur la synchronisation d'horloge par la méthode SIMATIC ou par la méthode NTP se trouvent dans l’onglet "synchronisation d'horloge".
Figure 06
Il faut faire attention aux points suivants lors de l'interprétation de l'affichage :
Affichage du serveur NTP configuré :
Lors de la configuration, il peut être indiqué jusqu'à 4 serveurs NTP. Les serveurs NTP correspondants seront interrogés par le CP et leurs télégrammes de réponse seront évalués. Le serveur NTP possédant la plus grande précision sera choisi. Avec cela il sera garanti que la station sera synchronisée avec l'horloge la plus précise.
Dans cette vue d'ensemble, la colonne la plus importante est la colonne Status. Les indications suivantes sont possibles:
- maître NTP / NTP master
Le serveur NTP configuré est accepté par le CP pour la synchronisation d'horloge. Le CP n'attribue cet état qu'à un seul des serveurs NTP configurés.
- accessible / reachable
Le serveur NTP configuré est accessible par le réseau, mais les infos d'horloge ne sont pas utilisées pour la synchronisation.
- accessible (non synchronisé) / reachable (unsynchronized)
Le serveur NTP configuré est accessible par le réseau, mais les infos d'horloge ne sont pas utilisées pour la synchronisation. A l'aide du télégramme, le CP reconnaît que le serveur NTP n'est pas synchronisé.
- inaccessible / not reachable
Le serveur NTP est configuré mais n'est pas accessible à l'adresse IP indiquée.
Aucun des serveurs NTP configurés n'est affiché comme maître NTP
Tous les serveurs NTP configurés sont indiqués comme accessibles- cependant aucun comme maître NTP.
- Cela signifie que l'horloge du serveur NTP a été estimée comme étant trop imprécise.
Dans le Firmware du CP, il y a divers contrôles, qui sont définis par les RFC correspondantes (standard Internet).
- Il peut aussi être lié avec la synchronisation du maître NTP. Dans le télégramme NTP, il y a plusieurs horodatages. Si un serveur NTP n'est pas synchronisé de façon externe, cela est indiqué dans les horodatages correspondants dans le télégramme. La conséquence est que l'horloge de ce serveur NTP n'est pas acceptée.
Le fait qu'il n'y ait aucun maître NTP potentiel dans les serveurs NTP accessibles, est aussi indiqué à l'utilisateur par un compteur dans le diagnostic. Le compteur "Dépassement de l'intervalle de temps" sera dans ce cas incrémenté de "1" à chaque écoulement de l'intervalle de temps.
Remarque
Tous les CP antérieurs aux CP cités plus haut ou qui possèdent une version de Firmware plus ancienne, ne réagissent pas aux télégrammes de réponse d'un serveur NTP si celui-ci n'utilise pas une version NTP paire par ex. V2.x, V4.x. Le module doit alors être mis à niveau avec une version actuelle du Firmware. Tous les nouveaux modules supportant une synchronisation d'horloge par NTP, acceptent aussi des télégrammes de réponse d'un serveur NTP avec d'autres versions NTP.
Émetteur d'horloge SICLOCK TM
L'émetteur d'horloge SICLOCK est une unité autonome, qui peut émettre sur Ethernet des télégrammes d'horloge aux méthodes SIMATIC ou NTP.
- SICLOCK TM, référence : 2XV9450-1AR23, Firmware à partir d'avril 2001
SICLOCK travaille exclusivement en tant que maître d'horloge et peut émettre en Multicast ou Broadcast des télégrammes d'horloge sur ISO Industrial Ethernet. En mode NTP, un fonctionnement par routeur est aussi possible. L'horloge du SICLOCK peut aussi être synchronisée par un récepteur DCF 77 ou GPS avec une horloge centrale.
D'autres paramétrages sont indiqués dans le manuel du SICLOCK.
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