[發(fā)明專利]工業(yè)控制系統(tǒng)的控制器時間同步方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410848839.0
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104597878A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 裴文龍;裘宏波;劉渝新;程海栗
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶川儀自動化股份有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129
• 代理人: 謝殿武

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種時間同步方法，尤其涉及一種工業(yè)控制系統(tǒng)的控制器時間同步方法。

背景技術(shù)

在工業(yè)控制系統(tǒng)中，需要多個控制器對工業(yè)過程等進行控制，為了保證控制的準(zhǔn)確性，需要對工業(yè)控制系統(tǒng)中的各個控制器進行時間同步，現(xiàn)有的時間同步主要有GPS時間同步或者NTP協(xié)議時間同步等方式，但是現(xiàn)有技術(shù)中存在如下缺點：GPS時間同步雖然能夠能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確定時和準(zhǔn)確同步，但是其信號的接收受環(huán)境的影響大，因此，GPS時間同步是基于信號穩(wěn)定的基礎(chǔ)之上，但是現(xiàn)在的電磁環(huán)境干擾等環(huán)境因素能嚴(yán)重影響到GPS信號的穩(wěn)定性；而NTP協(xié)議時間同步易于組網(wǎng)，但是NTP協(xié)議時間同步的穩(wěn)定性以及同步精度低。

因此，需要提出一種新的時間同步方法，既能夠方便組網(wǎng)，有效避免環(huán)境因素的影響，又能夠有效保證時間同步的精度以及工作的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種工業(yè)控制系統(tǒng)中的控制器時間同步方法，既能夠方便組網(wǎng)，有效避免環(huán)境因素的影響，又能夠有效保證時間同步的精度以及工作的穩(wěn)定性。

本發(fā)明提供的一種工業(yè)控制系統(tǒng)中的控制器時間同步方法，包括如下步驟：

時間同步基準(zhǔn)源向節(jié)點控制器發(fā)送同步脈沖，并且時間同步基準(zhǔn)源發(fā)送同步時間信息；

節(jié)點控制器接收到同步脈沖的同時，觸發(fā)節(jié)點控制器的同步計時器，當(dāng)節(jié)點控制器接收到同步時間信息后，將計時器的計時時間和同步時間信息中的同步時間之和作為節(jié)點控制器的校準(zhǔn)時間并進行時間同步校準(zhǔn)。

進一步，在發(fā)送同步脈沖之間，設(shè)定時間同步基準(zhǔn)源：

將工業(yè)控制系統(tǒng)中的各控制器連接，并設(shè)定控制器中任一控制器為時間同步基準(zhǔn)源，除設(shè)定為時間同步基準(zhǔn)源的控制器外，其他控制器設(shè)定為節(jié)點控制器。

進一步，工業(yè)控制系統(tǒng)中的各控制器通過兩路信號線路連接，其中一路為脈沖信號線，另一路為同步時間信息通信線，脈沖信號線通過GPIO接口與控制器連接，同步時間信息通信線與控制器的通信端口連接。

進一步，在節(jié)點控制器偵聽到同步脈沖的脈沖信號的下降沿時，觸發(fā)節(jié)點控制器的同步計時器。

進一步，所述時間同步基準(zhǔn)源按照設(shè)定的同步時間周期發(fā)送同步脈沖以及同步時間信息。

進一步，若同步計時器的計時時間值小于設(shè)定的同步時間周期值，則將計時器的計時時間和同步時間信息中的同步時間之和作為節(jié)點控制器的校準(zhǔn)時間并進行時間同步校準(zhǔn)。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的工業(yè)控制系統(tǒng)的控制器時間同步方法，由控制系統(tǒng)中的控制器來實現(xiàn)本地時間的同步，能夠有效避免外界因素的影響，從而保證時間同步的穩(wěn)定性，又能夠有效保證時間同步的精度；而且組網(wǎng)方便，使用成本低廉。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述：

圖1為本發(fā)明的流程圖。

圖2為本發(fā)明的控制器的連接示意圖。

圖3為本發(fā)明工作的時序圖。

具體實施方式

圖1為本發(fā)明的流程圖，圖2為本發(fā)明的控制器的連接示意圖，如圖所示，

本發(fā)明提供的一種工業(yè)控制系統(tǒng)的控制器時間同步方法，包括如下步驟：

S1.工業(yè)控制系統(tǒng)中的各控制器通過兩路信號線路連接，其中一路為脈沖信號線，另一路為同步時間信息通信線，脈沖信號線通過GPIO接口與控制器連接，同步時間信息通信線與控制器的通信端口連接，其中，同步時間信息通信線通過RS485等接口與控制器的通信端口連接，也就是說，同步脈沖信號通過脈沖信號線發(fā)送，而同步時間信息由同步時間信息通信線發(fā)送，這樣同步脈沖信號的傳送時不會對同步時間信息的傳送造成影響，其連接結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，當(dāng)然同步時間信息也不會影響同步脈沖信號，同步脈沖信號能夠快速的傳輸?shù)礁鱾€控制器節(jié)點，并觸發(fā)同步計時器，雖然同步脈沖信號有延遲，但是該延遲時間處于微秒甚至納秒級，對于時間同步的精度并不影響。

S2.在發(fā)送同步脈沖之間，設(shè)定時間同步基準(zhǔn)源：

設(shè)定控制器中任一控制器為時間同步基準(zhǔn)源，除設(shè)定為時間同步基準(zhǔn)源的控制器外，其他控制器設(shè)定為節(jié)點控制器,也就是說：系統(tǒng)中的任一控制器均可設(shè)置為時間同步基準(zhǔn)源，通過這種方式，實現(xiàn)工業(yè)控制系統(tǒng)內(nèi)部不同控制器的時間同步，保證不同控制器的時間的一致性。