FM197A硬件对时集线器使用说明书

硬件产品手册

北京和利时系统工程股份有限公司 8/9/2007

FM197A 硬件对时集线器

目录

1基本说明 (1)

1.1 简介 (1)

1.2 组成 (1)

2工作原理 (4)

3使用说明 (5)

3.1主从状态的设定 (5)

3.2标准时钟源的设定 (5)

3.3时间的设定与调整 (5)

3.4 工作方式 (6)

4工程应用举例 (8)

5相关产品信息 (10)

6技术指标 (10)

HollySys块式I/O FM197A

硬件对时集线器

1基本说明

1.1 简介

FM197A对时集线器是控制系统硬件时钟对时设备，用于校对系统数据服务器、操作员站、控制站I/O模块之间的相对时钟偏差。FM197A对时集线器的标准时钟可以通过本地时钟电路产生，也可以通过外接专用时钟系统产生。FM197A对时集线器采用19”机架安装结构，可以实现实时时间的显示和调整。FM197A对时集线器可以多重级联，用于扩展对时系统。

1.2 组成

FM197A对时集线器是由硬件对时模板FB197A、对时集线器显示模板FB199和外壳结构件组成。其外观如图1-1所示：

HollySys 1

硬件对时集线器FM197A

FM197A对时集线器前面板的对时时钟采用1４位数码管显示实时时间，显示格式为年（4位），月（2位），日（2位），时（2位），分（2位），秒（2位）。依据主从指示灯的状态，可以判断FM197A 对时集线器的主从工作方式。“主”对时集线器可以使用SET，SELECT，UP，DOWN等按钮来实时调整对时时钟。FM197A对时集线器前面板外观如图1-2所示：

FM197A对时集线器的后面板提供了16个串行通讯接口(RS485)和一个供电电源输入端子。

1号通讯接口是级联对时脉冲输出接口。

当FM197A对时集线器级联使用时，1号通讯接口为“主”对时器的级联时间信息输出口，用于向“从”对时器的2号通讯接口发送对时数据。

1号通讯接口在对时使用时，发送时钟信息包到现场设备并进行对时。

2号通讯接口是时钟脉冲输入接口。

当FM197A对时集线器作为“主”对时器时，可通过2号通讯接口接收专用时钟系统发送的时间信息，产生标准时钟源；

当多个对时集线器级联使用FM197A作为“从”对时器时，2号通讯接口只用于接收“主”对时器发送的对时数据。

2HollySys

FM197A 硬件对时集线器

HollySys 3

3～16号通讯接口是时钟对时信号和对时分脉冲输出接口。

当FM197A 对时集线器级联使用时， 3-16号接口与1号接口一样，具有相同的输出级联功能。 当FM197A 对时集线器作为“主”对时器给服务器对时时，需要通过外接RS485-RS2321转换器向服务器发送时钟信息包和对时分脉冲；

当FM197A 对时集线器与现场SOE 设备连接使用时，3-16号通讯接口可以通过对时电缆（双绞线）直接发送时钟信息包和对时分脉冲到现场SOE 设备； 数据接口格式：

接收专用时钟系统数据的接口规范：

接口方式： RS485 波特率： 9.6K

传输介质： 屏蔽双绞线

传输距离： 1200m （RS485）

发送速率： 每整秒时刻发送一次（只发不收） 数据位： 8位 起始位： 1位 停止位： 1位 校验位： 无

串口工作方式：异步方式 数据格式：（见下表）

信 息 信 息

字 符 码

备 注

1 头 EB90h 3 是否校准时间 41h or 47h 41h 不校时；47h 校时 4 年高位字节 20-99 6 年低位字节 00-99

8 月 1-12 10 日 1-31 12 星期 1-7 13 时 00-23 15 分 00-59 17

秒 00-59

1

RS485-RS232转换器采用Model 2485FM

硬件对时集线器 FM197A

4 HollySys

19 校验码 00-FFh 第1字节到第18字节的累加和20 回车 CR(0dh) 21

换行 LF(0ah)

例如：格林威治时间为2001年11月26日星期一9点18分38秒，有GPS 校时，则发送的标准时间码如下：

2工作原理

FM197A 对时集线器加电后，微控制器读取拨码开关的设置值，判断模块的工作状态和标准时钟来源。通过本地时钟电路或外接专用时钟系统，由内部计数产生时钟信息，并由微控制器读取或写入，同时内部逻辑输出对时分脉冲，对时分脉冲作为对时时钟信息，经过脉冲驱动和光电隔离形成多路输出，微控制器以此时钟信息作为对时信息发送的时间基准；对时分脉冲同时用于级联输出，“从”对时器读取此对时分脉冲的时钟信息作为接收、发送标准时钟信息的时间基准。

FM 197A

Port16

时间显示与校正

器时，须外接RS485-232转换器，输出对时数据到服务器。

图2-1 FM197A 对时集线器工作原理

FM197A 硬件对时集线器

HollySys 5

3使用说明

3.1主从状态的设定

FM197A 对时集线器的主从设定，需通过FB197A 板上的拨码开关S12

的第1位来设定，拨到“OFF ”状态表示“从”，拨到“ON ”状态表示“主”。当只有1个FM197A 时，必须设为“主”，级联使用时，第一级设为“主”，其余的设为“从”。

以FM197A 对时集线器前面板上的主从指示灯（红色）作为状态显示。模块加电后，灯闪表示此FM197A 为外接专用时钟系统的主对时器，灯亮表示此FM197A 为采用本地时钟源的主对时器，灯灭表示外3.2标准时钟源的设定

FM197A 对时集线器作为主对时集线器时，其标准时钟可由本地时钟电路产生，也可通过外接专用时钟系统产生，需通过FB197板上的拨码开关S1的第2位来设定，拨到“OFF ”状态表示外接专用时钟系统， 拨到“ON ”状态表示由本地时钟电路产生；FM197A 对时集线器作为从对时集线器时，对该位设定无效。

3.3时间的设定与调整

如果主对时集线器不外接专用时钟系统，而通过本地时钟建立标准时钟源时，可以通过前面板上的时间调整按键来完成系统时间的设定。时间设定方法如下：

按下“SET ”键，进入设定状态后，通过“SEL ”键进行时间单元的选择，每按下一次“SEL ”键，数码显示管的闪动时间单元就会向右移动一个单元；当选定要设定的时间单元后，通过 “UP ”或“DOWN ”键的增减调整，来输入恰当的设定置；全部时间单元设定完后，再次按下“SET ”键，此时设定的时间生效，并退出设定状态，数码显示管恢复到正常的时间显示状态。

注意：1 为使系统的时间统一，只有主对时器在不外接专用时钟系统的情况下允许进行时间的设定与调整，对从对

时器进行时间设定，系统不会响应。

2 按下“SET ”键进入设定状态，完成设定后，需再按一次“SET ”键，才能确认并退出设定状态，否则，系统会一直等待。

3 由于设定的时间单元只到“秒”，因此当设定生效后，系统会立刻将“秒”以下的时间清零。

4 可设定“年”的范围：2000～2099，其他的时间单元在设定过程中，也只在正确的范围内变动。

2

主从状态及标准时钟源一经设定不再改变，为防止误操作，拨码开关S1置于机壳内部！

时钟源故障。

硬件对时集线器 FM197A

6 HollySys

3.4 工作方式

3.4.1 主对时器外接专用时钟系统

仅在FM197A 对时集线器作为“主”对时集线器时, 2号通讯接口才可作为外接专用时钟系统的输入口。

专用时钟系统提供RS485通讯标准，与对时集线器级联的距离不超过1.5米，由于使用分脉冲来对齐时间,所以整个对时系统在1分钟内对齐；对时信号的连接关系如表3-1所示：（表中针脚定义以DB9连接器为准）NC 表示不接线。

表3-1

针脚定义

FM197A （主） 2号通讯接口

专用时钟系统 （RS485）

1 NC NC

2 RS485 (＋) RS485 (＋) 3

RS485 (－) RS485 (－)

4 NC NC 5

时钟信号地 时钟信号地 6 NC NC 7 时钟脉冲输入 NC 8 NC NC 9

(时钟脉冲输入) 时钟脉冲输出 注：

1 FM197A 对时集线器的2号DB9通讯接口的7、9脚内部短接。

2连接时应该将针脚2、3用一对双绞线互连，5、9用一对双绞线互连。

3.4.2 主对时器与服务器的连接

FM197A 对时集线器必须使用RS485-232转换器，才可以通过对时信号输出接口（3-16）与服务器进行对时。

以Model 2485FM 型RS485-232转换器为例，电缆的连接关系，如表3-2所示：（表中针脚定义以DB9连接器为准）NC 表示不接线。

FM197A硬件对时集线器

HollySys7

表3-2

针脚定义

FM197A

（主）

3-16号通讯接口

RS485-232

转换器

服务器（RS232）

1 NC

RS485通讯负端NC NC

2 RS485通讯正端 RS485通讯正端RS232 (T) RS232 (R)

3 RS485通讯负端NC RS232 (R) RS232 (T)

4 NC NC NC NC

5 时钟信号地时钟信号地时钟信号地时钟信号地

6 NC NC NC NC

7 时钟脉冲输出时钟脉冲输入 时钟脉冲输出时钟脉冲输入

8 NC NC NC NC

9 NC NC NC NC

注：

1 RS485-232转换器固定在服务器侧。

2连接时2、3(对应串口转换器一侧为1、2)用一对双绞线互连，5、7用一对双绞线互连；

3.4.3FM197A对时集线器的级联

FM197A对时集线器级联使用时：

1号、3-16号通讯接口为“主”对时集线器的级联信号输出口；

2号通讯接口为“从”对时集线器的级联信号输入口；

主、从对时集线器通过级联电缆连接，连接电缆由1根8芯的UTP电缆和2个DB9连接器组

成。连接关系如表3-3所示：（表中针脚定义以DB9连接器为准）NC 表示不接线

硬件对时集线器 FM197A

8 HollySys

表3-3

针脚定义

FM197A （主）

1、3-16

号通讯接口

FM197A

（从）

2号通讯接口

1 NC

NC

2 RS485通讯正端

RS485

通讯正端

3

RS485通讯负端 RS485通讯负端

4 NC NC 5

时钟信号地 时钟信号地 6 NC NC 7

时钟脉冲输出 时钟脉冲输入 8 NC NC

9 NC

(时钟脉冲输入)

注：

1 FM197A 对时集线器的2号DB9通讯接口的7、9脚默认短接。

2 连接时应该将针脚2、3用一对双绞线互连，5、7用一对双绞线互连；

3 主对时集线器在大约4秒的时间内，不发送对时信息时，集线器会自动复位；

4 从对时集线器在大约6秒的时间内，接收不到对时信息，集线器会自动复位； 5主集线器外接专用时钟系统时，前面板的主从指示灯为常亮状态；

6主集线器使用本地时钟时，前面板的主从指示灯以秒为单位间隔闪烁；

4工程应用举例

FM197A 对时集线器使用本地时钟或外接专用时钟系统建立标准时钟源，采用对时分脉冲上升沿作为每分钟的起点，保持1秒高电平，59秒低电平，整个系统都以对时分脉冲的上升沿作为对时基准，使整个系统都在整分时刻进行对时。

FM197A 硬件对时集线器

HollySys 9

FM197A 对时集线器通过对时通讯电缆，向控制站I/O 模块发出对时信号。对时通讯电缆由1根UTP 电缆和1个DB9连接器组成；连接电缆一边接FM197A 对时集线器的时钟脉冲输出口（3-16）另一边接到FM161E-SOE 或FM161E-48-SOE 端子底座FM131A 的31和32端。连接关系如表4-1所示：（表中针脚定义以DB9连接器为准）NC 表示不接线

表4-1

针脚定义

FM197A （主、从） 3-16号通讯接口

FM161E-SOE/FM161E-48-SOE

FM131A 1 NC －

2 RS485通讯正端 －

3

RS485通讯负端

－

4 NC

－

5

时钟信号地

32 6 NC － 7

时钟脉冲输出 31 8 NC － 9 NC

－

NC 表示不接线; －表示无对应关系;

硬件对时集线器 FM197A

10 HollySys

5相关产品信息

编号 电缆类型

电缆线序定义

1

专用时钟系统－FM197A 对时电缆

2、3互绞直通，5、9互绞直通；

2 FM197A －RS485-232对时电缆 2、3交叉对应转换器的2、1，5、7互绞直通；

3 FM197A 级联电缆

2、3互绞直通，5、7互绞直通；

4 FM197A －SOE 模块对时电缆

5、7互绞对应到SOE 模块底座的32、31；

6 技术指标

产品型号 FM197A

电源

工作电压 220V AC

功率消耗（Max ） 15W 对时指标 时钟精度 偏差<0.5ms/min ；

对时偏差 <1ms

通讯

通讯接口 RS485 接口形式 DB9 传输介质 8芯UTP 电缆 传输距离 <1000m 工作环境 工作温度 0~℃50℃

工作湿度 10~90%相对湿度,不凝结

物理特性 外形尺寸 482.6mm × 44.45mm × 200mm (宽×高×深)

安装方式 19英寸机架安装

防护等级

IP40