Immer auf der Zeit

Wirtschaftliche Alternative für die Zeitverteilung

Vernetzt oder autark? Bei der Verteilung des Zeitnormals geht man verschiedene Wege: Funk oder vernetzt – über LAN-Netz per Kabel. Frühere Fertigungsmaschinen (z. Drehbänke) hingen über Transmissionen an einem zentralen Antrieb. Heutige Fertigungsmaschinen arbeiten dagegen autark mit eigenem Motor. Ähnliches findet man in der Steuerung der Zeitanzeige: drahtlos über Funk und dennoch am Puls der Zeit.

Fast jeder von uns trägt sie bei sich: eine Uhr. Jedoch, wie genau sie die Zeit anzeigt, hängt von ihrer Technik ab, ob sie als analoge oder digitale, quarzgesteuerte Uhr arbeitet oder sogar vom Zeitnormal DCF77 ihre Synchronisation erhält. Insbesondere im Verkehrswesen und im öffentlichen Bereich kommt es auf die Genauigkeit der Zeitangabe an. Reisende verlassen sich auf die Bahnhofsuhr, und Radiosendeanstalten oder TV-Sender wollen ihre Nachrichten zeitgenau beginnen. Dazu gibt es ein Uhrennetz, gesteuert über einen zentralen Zeitzsender in Mainflingen.

Überbrückung der letzten Meter

Bei der Planung neuer sowie bei der Modernisierung vorhandener Zeitdienstanlagen gibt es immer wieder Fälle, wo weder eine Kabelverbindung zwischen Haupt- und Nebenuhren, noch eine gute DCF-77-Empfangsqualität zum einwandfreien Betrieb von autonomen Funkuhren möglich ist. Hier konnten bisher meistens nur quarzgesteuerte Uhren eingesetzt werden, so dass stets gewisse Zeitabweichungen (“Quarz-Drift”) sowie die manuelle Umstellung von Sommer- auf Winterzeit in Kauf zu nehmen waren. Diese “Lücke” schließt Bürk Mobatime mit dem System “Wireless Time Distribution” WTD. Das Funk-Uhrensystem basiert auf einem Zeitsender, der entweder durch eine klassische Hauptuhr oder einen modernen NTP-Server zeitsynchronisiert werden kann. Dieser Zeitsender gibt dann das Zeitsignal per Funk (868 Mhz) an die Endgeräte weiter, die über ein spezielles Empfangsmodul verfügen.

Nachrüsten im Altbauten

Die Redaktion unterhielt sich auf der Messe Eltefa mit Armin Seeger, technischer Leiter, Bürk Mobatime, über die typischen Fälle insbesondere bei Nachrüstungen und Renovierungen in öffentlichen Gebäuden. “Nicht selten komm es vor, dass aus Gründen des Denkmalschutzes die Verlegung von Leitungen zu Uhren nicht möglich ist. Besteht zudem noch eine unsichere Verbindung zum DCF 77- Signal, z. B. durch die baulichen Gegebenheiten (Kellergeschoss, metallische Schirmung, etc.) und soll eine Uhr trotzdem an einer bestimmten Lage installiert werden, so bleibt nur die Lösung einer drahtlosen Verbindung” so Seeger. Kern des Systems stellt der Sender WTD dar, der die Empfänger in den funkgespeisten Uhren über eine Distanz bis zu 200 m versorgt. Der Einbau des Sendemoduls ist auch im Kabelkanal (Kunststoff) möglich. Als Empfänger-Interface kommt das Modul “WTD 868-R” mit Empfang der Zeitinformationen durch integrierte Antenne auf der Übertragungsfrequenz 868 Mhz infrage.

Einfache Wartung

Mit Dip-Schaltern lässt siche eine Weltzeitfunktion mit einstellbaren Zeitzonen realisieren (56 vordefinierte, auswählbare Zeitzoneneinträge). Das System erlaubt eine Nachrüstung bestehender Uhrenanlagen in Gebäuden und Großraumbüros sowie eine Ergänzung bzw. Erweiterung kabelgebunderner Anlagen. Es bestehen zwei Synchronistationsmöglichkeiten:

Über DCF 77 ab einer Mobatime-Hauptuhr, (ETC, CTC, NMC etc, mit synthetischem DCF-77-Ausgang) oder über LAN, mittels Network Time Protocol NTP (Multicast).Auch eine Speisung über Power-over-Ethernet unterstützt diese Technik.

Seeger demonstrierte auf der Messe auch die Zeitsynchronisation, die nach einer Wartung an einer Uhr neu durchgeführt werden muss. Seeger entnahm die Batterien einer Funkempfängeruhr, stoppte damit die Zeigerbewegung und ich musste nur etwa zwei Minuten warten, bis die Zeiger im “Schnelldurchlauf” wieder die richtige Zeit anzeigten. Der Sender kann bei analogen Moabatime-Uhrwerken einen Stopp auf die 12.00-Uhr-Position erzwingen, um zu überprüfen, ob die Zeiger richtig montiert sind und die Uhren (Empfänger) den Sender richtig empfangen.

Zeitfunktionen über Ethernet

Im Zeitalter der Informations- und Kommunikationstechnik (IKT) wird kaum noch ein Büro- oder Verwaltungsgebäude ohne ein lokales, kabelgebundenes Netzwerk (LAN) errichtet, und auch die meisten älteren gewerblichen und öffentlichen Gebäude sind bereits mit dieser Technologie nachgerüstet. Seit den 90er-Jahren ist Ethernet die meist verwendete LAN-Technologie. Sie verbindet heute nicht mehr nur Geräte innerhalb eines Gebäudes, sondern auch Geräte und Systeme über weite Entfernungen.

Diese Geräte und Systeme verfügen heute i.d.R. über eine interne, lokale Uhr und lassen sich über das Datenprotokoll NTP auf dieselbe, sekundengenaue Zeit synchronisieren.

Ein solches LAN-basiertes Zeitdienstsystem kann von jedem Rechner im Netz aus bedient, programmiert und überwacht werden. SNMP-Traps oder E-Mails signalisieren Störungen, Fehlermeldungen und Alarme über Alarmrelais. Sofern die Uhren am Netz über ein NTP-Sekundenuhrwerk verfügen, kann man mit einem Blick feststellen, ob alle Uhren präzise funktionieren.

Auf öffentlichen Plätzen, in Bahnhöfen, in Terminals von Flughäfen oder in den Eingangshallen von Hotels stellen große Displays Informationen dem Passanten oder Besucher zur Verfügung. Sie werden über LAN synchronisiert und bedient und verfügen darüber hinaus über eine ereignisgesteuerte Bedienung (Failure Message Display). Weitere Besonderheiten sind der Simulationsmodus zur Offline-Programmierung des Displays und die enorme Speicherkapazität von bis zu 400 Seiten und 16 verschiedenen Präsentationen. Neben normalen statischen Textanzeigen sind Laufschriften, Piktogramme und zahlreiche, professionelle Effekte möglich. Außer individuellen Textanzeigen können weitere Informationen dargestellt werden. z.B. Uhrzeit, Datum, Temperatur, Fehler- und Alarmsymbole/-signale sowie eine Stoppuhrfunktion. Verschiedene Displaygrößen stehen zur Auswahl: Zeilenlängen bis zu 40 Zeichen in einer Texthöhe von bis zu zehn Zeilen. Einige Anwendungsbeispiele: Integration in Uhren- und Zeitdienstanlagen, Sicherheitsleitsysteme, Warn- und Alarmanzeigen, Aufrufanzeigen, Informationsdisplays in Hotels und Gastronomie, Kliniken, Krankenhäuser, Sport- und Freizeitzentren, Messehallen, Schulen, Universitäten u.v.a.m.

Verfügbarkeit des Zeitsignals ist gesichert

Die Physikalisch Technische Bundesanstalt (PTB) hat erkannt, wie wichtig die Aufrechterhaltung des Aussendens des DCF77-Signals ist. Ihr ist bekannt, dass die Nutzer des Signals, sowohl Hard-/Softwarehersteller als auch die eigentlichen Anwender aus Industrie und Haushalt, auf das Fortbestehen des Signals vertrauen, indem sie hohe Investitionskosten in die Entwicklung und die Anschaffung von DCF-77-Antennen stecken.

Aber auch die Telekom beweist mit den hohen Sanierungskosten an Antennenanlagen und Sendegebäuden ihr Interesse am Fortbestehen des Sendebetriebes. Ein verträgliches Abkommen besteht zwischen der PTB und der Telekom bis ins Jahr 2013 für den Betrieb dieser Anlage.

Der Elektro- und Gebäudeinstallateur 23-24/2007