Diseño de una placa para sincronización de sistemas SoPC en Industria 4.0

Abstract

Este proyecto desarrolla un módulo de expansión para la plataforma RELY-CPPS de RELYUM que integre el hardware necesario para convertir al sistema en un reloj maestro. Para ello es necesario que el dispositivo RELY-CPPS sea capaz de integrar un servidor NTP/PTP que permi-ta sincronizar un número de clientes esclavos conectados a la red. Mientras que el servidor se implementa en la propia plataforma, todo el hardware necesario para dar soporte a la aplica-ción le corresponde a la unidad de expansión. Por tanto, el módulo se basa en un receptor de GPS que se conecta a la red de satélites de la cual obtiene la fecha y hora UTC y la señal PPS de manera muy precisa. Con ambas se puede sincronizar un sistema externo y son esenciales para crear el servidor NTP/PTP. A lo largo de este documento se detalla todo el proceso de desarrollo que lleva al diseño de una tarjeta de circuito impreso que proporcione el hardware necesario para llevar a cabo la aplicación de sincronización.

Proiektu honek RELYUM-aren RELY-CPPS plataformarako hedapen-modulua garatzen du. Moduluak lehen aipatutako sistema maisu-erlojua bihurtzeko beharrezko hardwarea integra-tuko du. Horretarako, RELY-CPPS gailua NTP/PTP zerbitzari bat integratzeko gai izatea, sarean konektatutako bezero esklabo kopuru bat sinkronizatzera baimenduz, beharrezkoa izango da. Zerbitzaria bereko plataforman inplementatzen den ahala aplikazioari laguntza edo sos-tengu ematen den beharreko hardwarea hedapen-unitatera dagokio. Beraz, modulua satelite sarean konektatzen den GPS hartzaile batean oinarritzen da eta sare horretatik UTC data eta ordua eta PPS seinalea oso era zehatzean lortu ditzake. PPS eta UTC seinale biekin kanpo-sistema sinkroniza daiteke eta, gainera, NTP/PTP zerbitzaria sortzeko funtsezkoak dira. Dokumentu honetan inpreso-zirkuitu txartel baten diseinura eramaten duen garapen proze-su guztia eta sinkronizazio-aplikazioa burutzeko beharko den hardwarea zehazten da.

This project develops an expansion module for the RELY-CPPS platform which implements the hardware needed to transform it into a master clock. In order to become a master clock, the RELY-CPPS device must have an NTP/PTP server that allows several slave clients in the network to be synchronized. While the server is developed in the platform’s system, the expansion unit must take care of all the hardware that supports the application. Therefore, the hardware is based on a GPS receiver connected to a satellite network from which obtains a highly accurate UTC date and time and PPS signal. An external system can be synchronized using both and they are essential for the development on the NTP/PTP server. Throughout this document, the entire process that leads to the design of a Printed Circuit Board whose purpose is to provide the essential hardware to carry out the synchronization application is detailed.