控制系統時鐘同步并非只是一個技術細節,它是保障生產安全和效率的核心所在!在危險化學品生產、石油化工等領域,時鐘的準確同步不僅關系到生產效率,更涉及到安全監控與事故追溯。隨著相關規章的陸續出臺,如何有效實施這些規范、確保系統時鐘的精確同步,已經成為企業必須面對的重要挑戰。
相關規范對控制系統時鐘同步的要求
◆《危險化學品生產使用企業老舊裝置安全風險評估指南(試行)》(2022-02-23)
表4 儀控系統安全檢查
第19條:SIS應具備SOE(聯鎖動作原因追溯)功能,且具有實時報警功能。BPCS、SIS、CCS、GDS、PLC等系統應具備時鐘同步功能,宜統一采用DCS時間。
◆《工業自動化和控制系統網絡安全可編程序控制器(PLC)第1部分系統要求》GB/T 33009.1-2016
7.5 安全審計
7.5.2 深度加強要求
本項要求包括但不僅限于:
c)集中審計
應根據系統的統一安全策略,實現集中審計,注意審計任務時鐘保持與系統主時鐘同步。
◆《危險化學品重大危險源安全監控技術規范》GB17681-2024
6.1 一般要求
6.1.4 系統應進行時鐘同步。
◆《石油化工安全儀表系統設計規范》GB/T50770-2013
5 設計基本原則
5.0.20 安全儀表系統內的設備宜設置同一時鐘。
8.4.3 邏輯控制器宜與基本過程控制系統的時鐘保持一致。
條文說明中做了解釋:5.0.20 安全儀表系統的邏輯控制器、工程師站、操作站等設備,可采用邏輯控制器的時鐘作為時鐘源,使安全儀表系統內設備的時鐘一致。大型石油化工工廠的安全儀表系統應與基本控制系統的時鐘同步。可采用時鐘同步系統作為時鐘源。
8.4.3 邏輯控制器與基本控制系統時鐘同步的目的是,當發生事故后,通過對兩個系統各自記錄的事件的對比和追溯,協助查找事故原因。
◆《數字化車間信息安全要求》GB/T41260-2022
附錄C中
C.7 安全審計
C.7.1 感知控制層增強要求在數字化車間感知控制層對安全審計的增強要求為:
b)應根據系統的統一安全策略,實現集中審計,注意審計任務時鐘保持與系統主時鐘同步。
◆《危險化學品重大危險源安全監控通用技術規范》AQ3035-2010
4.7.16.4 系統應有時間校準功能,系統的時鐘誤差應≤5秒/24小時。存在多個子系統及遠程設備時,宜使用全球時鐘同步設備統一時鐘。
◆《化工安全儀表系統工程設計規范》HG/T22820-2024
4.0.14 安全儀表系統設備之間應時鐘同步。安全儀表系統應與基本過程控制系統的時鐘同步。
條文說明中進一步解釋:4.0.14 安全儀表系統的邏輯控制器、工程師站、操作站等設備,可采用邏輯控制器的時鐘作為時鐘源,使安全儀表系統內設備的時鐘一致。安全儀表系統與基本過程控制系統的時鐘同步便于事故后原因分析。時鐘同步措施可采用同一時鐘源,或采用基本過程控制系統的時鐘信號。時鐘同步措施需與控制系統信息安全防護要求相結合。
◆《化工裝置儀表集散控制系統組態通用技術要求》HG/T4599-2014
5 控制系統硬件配置
5.1 控制系統操作站硬件配置
5.1.7 控制系統宜配置外置標準時鐘,并與其他儀表、電氣系統進行時鐘同步。
◆《化工裝置自控工程設計文件深度規范》HG20638-2017
2.10 通信網絡及設備
2.10.1 網絡設備的配置
控制器通信卡、順序事件記錄站、操作站的通信設備必須冗余(或容錯)配置。
投標技術文件應對通信標準、通信方式做出詳細說明,并提供各級網絡的通信速率、通信距離、通信傳輸介質、通信擴展設備等技術資料。
系統的同步時鐘信號來自于DCS的時鐘同步服務器(SNTP),可以采用TCP/IP或RS-485通信協議實現。
◆《化工安全儀表系統管理規范》TCAMETA 001011-2022
8.7 工廠驗收測試
8.7.6 應從時效性、可用性、完整性等方面測試驗證是否可達到SRS要求的安全目標,系統功能測試宜包括冗余、掉電、負荷、時鐘同步、系統診斷、網絡通訊、工控網絡安全等驗證或測試,無法驗證測試的功能可通過第三方測試證明;
11.6.2 防護安全
11.6.2.5 宜有時鐘同步定期檢測等網絡安全定期檢查測試計劃和措施;
◆《加氫站站控系統技術要求》TCSTE 0078-2020
4.2 系統配置原則
4.2.2 應設置時鐘同步系統,其同步脈沖輸出接口或數字接口應滿足系統配置要求。
◆《石油化工電信設計規范》SH/T3153-2021
15.7 時鐘同步
15.7.1 電信各系統宜有統一時鐘基準,實施集成的各系統應建立統一時鐘基準,時鐘應與全廠基準時鐘同步,全廠基準時鐘系統宜采用母鐘分發方式。
15.7.2 電信系統宜設置授時分配網絡交換機,電信各系統宜與授時分配網絡交換機連接。
◆《石油化工儀表遠程監控及數據采集系統設計規范》SH/T3181-2016
6.5 SCADA,各節點與時鐘源的同步精度要求:基于NTP/SNTP時鐘同步宜采用±50ms、不應超過±100ms;其他方式時鐘同步精度不應超過±100ms。
◆《石油化工儀表工程施工及驗收規范》SH/T3551-2024
8.3.4 系統上電檢查應包括下列內容:
f)系統時鐘同步測試。
◆《石油化工儀表工程施工技術規程》SH/T3521-2013
7.6.5 遠程終端控制(RTU)單元狀態量(DI/DO)/數據量(AI/AO)/數字量(脈沖、頻率)調試,現場RTU與CDS共同確認如下:
h)接收并執行GPS時鐘同步功能;
◆《石油化工分散控制系統設計規范》SH/T3092-2013
5.3.7 時鐘同步
5.3.7.1 DCS應具備使網路中各個節點的時鐘同步的功能。
5.3.7.2 宜由DCS向第三方應用計算機或網路發布時鐘同步信號。
5.1.7.3 節點數量大于50的網路宜設置時鐘同步器。
5.3.7.4 時鐘同步器的授時精度不應低于1ms,守時精度不應低于2μs/min。
5.3.7.5 DCS不應采用無線通信方式的外部時鐘源。
◆《石油化工火災自動報警系統施工及驗收標準》SH/T3568-2019
11 系統總體性能調試
11.1.5 全廠性消防監控中心和各區域消防控制室火災自動報警系統的火災報警控制器、聯動控制器、消防控制中心圖形顯示裝置等應能定期接收時鐘同步系統提供的主時鐘信息,并應設置成報警系統的時鐘。
◆《油氣管道儀表及自動化系統運行技術規范》SYT 6069-2020
8.1.8 SCADA系統內部各種設備的時鐘應保持同步。
◆《火力發電建設工程機組熱控調試導則》DLT 5791-2019
4.1 主要調試項目及內容
4.1.1 現場復原調試。
4.1.1.12 進行DCS時鐘與衛星時鐘同步檢查。
目前大部分的石油化工企業均設置自動化控制系統,有些企業有多套裝置,每套裝置設置一套或幾套控制系統,控制系統可能分布在各裝置區內,雖然能通過相互通訊,把各個系統聯系起來,避免了自動化信息孤島,方便了統一管理、統一調度、提高安全生產水平,增加了生產效益。但是也帶來了一些問題如各控制系統時鐘同步問題,時鐘同步目的是使系統內部和系統之間的時間標記數據一致。
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