ネットワークスイッチ導入プロセスバス向けIEEE 1588対応時刻同期方式

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: PPR14028

グループ名: 【B】電力・エネルギー部門 保護リレ－システム研究会

発行日: 2014/09/24

タイトル(英語): Time Synchronization Method Supporting IEEE 1588 for Process Bus using Network Switches

著者名: 丸山 龍也(日立製作所),山田 勉(日立製作所),吉田 昌司(日立製作所),城戸 三安(日立製作所),小松 親司(日立製作所)

著者名(英語): Maruyama Tatsuya(Hitachi,Ltd.),Yamada Tsutomu(Hitachi,Ltd.),Yoshida Shoji(Hitachi,Ltd.),Kido Mitsuyasu(Hitachi,Ltd.),Komatsu Chikashi(Hitachi,Ltd.)

キーワード: 時刻同期|ＩＥＥＥ　１５８８|Ｅｔｈｅｒｎｅｔ|ネットワークスイッチ|time synchronization|IEEE 1588|Ethernet|Network switch

要約(日本語): プロセスバス上のIEDでは、保護制御、インターロック等の用途において高精度な時刻同期を必要とする。ネットワークを用いた時刻同期の方法として、著者らはEthernetとIEEE 1588を用いたシステムが有望であると考えている。広域保護を考えた場合、ネットワークスイッチによるIED間の制御通信ネットワークの拡大が必要である。しかしながら、スイッチの導入はIEDからの応答パケットのスイッチ内の競合を招き、往復路の遅延時間の変動を生じ、同期精度を低下させる。そこで著者らは、同期マスタ装置から観測可能な情報に基づいて、同期パケットの競合を判定し、同期処理に反映する方法を提案する。通信評価ボードを用いて提案方式を評価した結果、5スレーブで2ms周期で時刻同期し、±1μs精度の同期を確認した。

要約(英語): Some intelligent electronic devices on process bus require high accurate time synchronization for protection, interlock and others. We believe Ethernet and IEEE 1588 are promising time synchronization method. Considering wide area protection, a control communication network among the devices needs to be extended using network switches. However, introduction of the switches causes conflicts between reply packets from devices in a switch, thus delay on backward path and forward path would be different, as a result synchronization accuracy degrades. Therefore, the authors propose a method that estimates the conflicts between synchronization packets based on observable information by synchronization master device and applies the estimation to synchronization method. We evaluated the proposed method using communication evaluation boards and a result showed plus or minus 1 microsecond accuracy under 5 slaves and 2 milliseconds cyclic time synchronization.

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 1,216 Kバイト