PMX Zeitsynchronisierung über NTP

Das folgende Beispiel zeigt die Synchronisierung eines PMX und eines QuantumX über einen externen Zeit-Master. Der NTP-Zeitserver kann auf dem Computer zusammen mit catman installiert werden (während der Installation wird das Menü „install NTP time server“ angezeigt). Die Geräte PMX und QuantumX erhalten dabei parallel ein Eingangssignal (hier: ein mit SweepGen erzeugtes Signal), welches ausgewertet wird.

Voraussetzungen

Alle Geräte befinden sich in demselben Ethernet-Netzwerk. Die Qualität des Netzwerks bestimmt dabei direkt die Leistung der Synchronisierung. Aufnehmerkabel in Trägerfrequenztechnik sollten jedoch nicht nahe beieinander installiert werden.

Einschwingzeit – Nach dem Start des Gesamtsystems benötigen alle Clients und der Time-Server eine Zeit zum Einschwingen. Je nach Netzwerk kann dies mit einem ganz neuen Satz von Geräten bis zu 30 Minuten dauern. Das Messsystem und der dedizierte NTP-Time-Server sollten kontinuierlich in Betrieb sein, um die besten Ergebnisse zu erzielen. Sobald das Gesamtsystem eingelernt ist, kann eine Einschwingzeit auf Genauigkeitsniveaus < 1 ms innerhalb von zwei Minuten erreicht werden.

Die Genauigkeit wird durch zwei Werte beschrieben:

  • Offset: Mittlere Abweichung vom Time-Server
  • Jitter: Typische Schwankungsbreite des Offset

In einem gut synchronisierten System kann eine Offset-Wert von weniger als 1 ms erreicht werden. Bei einem Offset von ca. 1 ms, empfehlen wir eine Abtastrate von 1.200 Messwerten pro Sekunde.

Filter -Verwenden Sie in allen Geräten identische Filtereinstellungen, um Phasenverschiebungen dieser digitalen Filter zu vermeiden. Die zeitliche Verschiebung durch unterschiedliche Filtereinstellungen ist typischerweise größer als der Effekt eines Offsets der Geräte. Überprüfen Sie die Filtercharakteristiken und Frequenzen, nachdem Sie die Abtastrate ausgewählt haben.

Ausrüstung

  • 1 x PMX-System (inkl. Versorgung)
  • 1 x QuantumX (inkl. Versorgung)
  • 1 x Switch (inkl.Versorgung)
  • 4 x Ethernet-Kabel
  • 1 x Verdrahtung für Signaleingang

Bei externer Zeitquellezusätzlich:

  • 1 x GPS-NTP-Time-Server (inkl. Versorgung)

Verkabelung

Nachdem PMX, QuantumX, Zeitquelle und der Switch an die jeweilige Versorgung angeschlossen wurden, können die Geräte jeweils mit einem Ethernet-Kabel an den Switch angeschlossen werden. Dieser wird über ein weiteres Ethernet-Kabel mit dem Computer verbunden.

Die Signalquelle wird parallel auf einen Eingang des PMX und einen Eingang des QuantumX gelegt.

System aktualisierungen vor Inbetriebnahme

Achten Sie darauf, die aktuelle catman-Version zu verwenden (Version 3.5.1 oder höher), um PMX und QuantumX parallel zueinander zu betreiben. Ergänzend sollte auf den Systemen PMX und QuantumX die aktuelle Firmware vorliegen.

Registrierungseditor aktualisieren

Stellen Sie sicher, dass die Registrierungsdatei „ALLOWPMXHYBRID“ den Wert 1 enthält. Rufen Sie den Registrierungseditor auf (Windows-Suche: „regedit“).

Die Datei REG_SZ rufen Sie über folgenden Pfad auf: HKEY_CURRENT_USER\Software\VB and VBA Program Settings\catmanEASY\SCAN

Hintergrund: Nur wenn der Wert 1 gesetzt wird, ist die Verwendung eines PMX mit einem weiteren Gerät möglich. Ist dies nicht der Fall, führt der Aufruf eines neuen Messprojekts zu einer Fehlermeldung.

IP - Adressen feststellen

QuantumX

Um die IP-Adresse des QuantumX feststellen zu können, rufen Sie im Übersichtsmenü von catman ein „Neues Messprojekt“ auf. Es werden die verfügbaren Geräte angezeigt, dabei wird ein angeschlossenes QuantumX zusammen mit seiner IP-Adresse angezeigt. Notieren Sie sich diese.

PMX

Um die IP-Adresse des PMX festzustellen, rufen Sie das System mit dem Befehl pmx/ über den Webbrowser auf. Über Einstellungen\System\Geräte können Sie auf das Netzwerk zugreifen. Hier wird die IP-Adresse des PMX angezeigt. Notieren Sie sich diese.

Inbetriebnahme

Voreinstellungen

Starten Sie catman. Wählen Sie die Schaltfläche „Geräte-Scan einrichten“, um die zu synchronisierenden Geräte auszuwählen.

In der folgenden Übersicht wählen Sie die Geräte, die bei einem hybriden System synchronisiert werden sollen (hier: PMX und QuantumX). Im Feld „Suchbereich“ am rechten Bildschirmrand geben Sie die IP-Adressen der Geräte manuell an. Im Reiter „Hardware-Zeitkanäle“ setzen Sie „NTP Zeit“, wodurch die benötigten Zeitkanäle angelegt werden.

Starten Sie in der catman-Übersicht ein „Neues Messprojekt“, es erscheint folgender Dialog, da catman ein hybrides System erkennt:

Es öffnet sich folgende Übersicht:

Bestätigen Sie den Dialog.

Schließen Sie vorerst das Zeitkonfigurationsfenster, das sich daraufhin öffnet

Löschen Sie über die Schaltfläche „Spezial“ und „Modul/Gerät entfernen“ den aktuell enthaltenen PMX aus dem Projekt.

Sodass sich folgende Übersicht ergibt:

Geräte hinzufügen

Fügen Sie über die Schaltfläche „Spezial“ nun wieder die benötigten Geräte hinzu („Modul/Gerät hinzufügen“):

Wenn die Geräte erfolgreich hinzugefügt wurden, ergibt sich folgende Übersicht:

Das Schaubild oben zeigt ein hybrides System aus einem QuantumX und einem PMX, jeweils mit drei Zeitkanälen. Im Anschluss kann die Zeitsynchronisierung eingerichtet werden.

Zeitsynchronisierung einrichten

Wählen Sie im Menü unter „Spezial“ die Funktion „Externe Zeitsynchronisation konfigurieren“. Es öffnet sich folgende Übersicht:

Als Standard ist die „System Clock“ ausgewählt. Alle Geräte müssen auf NTP eingestellt werden und eine einheitliche Server-Adresse muss spezifiziert werden. Die voreingestellte IP-Adresse ist die, auf der catman läuft. Das QuantumX benötigt einen Neustart, um die Einstellungen zu ändern. catman führt diesen aus und zeigt den Status an. Dies kann bis zu 2 Minuten dauern.

Da der PMX noch nicht synchronisiert wird, muss dieser über den Webbrowser sowie über die Einstellungen die Systemzeit aufgerufen werden. Dann muss unter der Rückfall-Adresse die IP des Computers angegeben werden.

Die PMX-Übersicht zeigt folgende Meldung an:

Wenn Sie den Dialog „Externe Zeitsynchronisation konfigurieren“ nun schließen und erneut öffnen, ist die Systemzeit synchronisiert.

NTP - Qualität prüfen

Im Reiter „NTP Qualität prüfen“ kann die Abweichung der Zeiten geprüft werden. Starten Sie die Prüfung dazu über die Schaltfläche „Start“.

Der Test läuft nun einige Zeit. Die Kurven sollten sich jedoch in Richtung der Null annähern. Im Folgenden wird durch einige Screenshots gezeigt, wie sich die Abweichung der Geräte über die Zeit angleicht.

Signalsynchronisierung

Der Screenshot unten zeigt ein gut synchronisiertes System (Jitter: 2ms). Sie können heranzoomen, um die Qualität zu überprüfen. Gemessen wird ein Sinussignal mit 50Hz.

Tipps und Tricks

Sie können überprüfen, ob der lokale NTP-Time-Server, der zusammen mit der catman®AP-Installation installiert werden kann (Werkseinstellung), auf dem PC läuft. Suchen Sie in Ihrem Windows-Startmenü nach dem Ordner "Meinberg". Öffnen Sie das Programm “Quick NTP Status” – wie im Screenshot unten gezeigt –, um zu sehen, ob der Meinberg-NTP-Timer-Server aktiv ist und überprüfen Sie den Status (Delay, Offset und Jitter).

Überprüfen Sie bitte ebenfalls die Filtereinstellungen der Kanäle in catman um Aliasing-Effekte zu vermeiden.

Rechtlicher Hinweis

Diese Beispiele dienen lediglich der Veranschaulichung. Sie unterliegen keinen Gewährleistungs-oder Haftungsansprüchen.

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