[發明專利]總線周期同步的方法和系統

有效

• 申請號: 202010838858.0
• 申請日: 2020-08-19
• 公開（公告）號: CN112115079B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 胡智勇;朱小超
• 申請（專利權）人: 蘇州偉創電氣科技股份有限公司
• 主分類號: G06F13/16
• 分類號: G06F13/16;G06F1/12
• 代理公司: 深圳智匯遠見知識產權代理有限公司 44481
• 代理人: 李雪鵑;王旭

本申請涉及一種總線周期同步的方法和系統。方法包括：獲取當前計數周期中從站控制器的第一計數值；獲取當前計數周期中設備處理器的第二計數值；當第一計數值等于第一預設值時，生成校正觸發信號；根據校正觸發信號對第二計數值進行校正，得到第三計數值；當第三計數值大于或等于第二預設值時，生成設備周期同步信號，設備周期同步信號攜帶生成時刻；當生成時刻與接收總線周期同步信號的接收時刻之間的誤差小于或等于預設誤差值時，判定設備處理器與從站控制器同步。基于上述總線周期同步的方法，保證總線周期同步信號與設備周期同步信號保持同步，提高了同一個網絡中設備與主站之間實時收發數據的穩定性。

技術領域

本申請涉及工業以太網技術領域，尤其涉及一種總線周期同步的方法和系統。

背景技術

隨著現代工業的不斷發展，日益復雜的工業應用環境對設備提出了高速、高精的控制要求，傳統模擬量、脈沖、數字量等信號無法滿足需求。隨著現代通信技術的不斷發展，特別是工業以太網的出現，設備向著數字化、網絡化、智能化的方向發展。EtheCAT是一種具有傳輸速度快、可靠性高、實時性好及精確同步等特點的工業以太網現場總線，備受國內外設備廠家的青睞。利用EtherCAT總線來組建控制網絡，主站周期性實時發送相應的數據到EtherCAT設備從站，利用抖動性極小的總線周期同步信號來觸發數據到每個從站或者從從站讀取相應的數據到主站。實際工程應用中，EtherCAT從站控制器(EtherCAT slavecontroller，ESC)與設備的同步準確性直接影響主站與設備從站之間的同步性能。

而設備中處理器的時鐘源，不僅與EtherCAT從站控制器使用不同的時鐘源，而且受環境溫度、濕度等因素的影響，設備與EtherCAT從站控制器的時鐘會出現漂移，造成設備內部運行的周期信號與EtherCAT從站控制的周期同步信號出現不同步現象。同一個網絡中，若多個設備出現與其EtherCAT從站控制器不同步，影響主站與各個設備從站之間的同步性能，造成實時性的數據不能同時觸發執行或者讀取，嚴重影響了系統的實時性以及設備的穩定性。

發明內容

為了解決上述技術問題，本申請提供了一種總線周期同步的方法和系統。

第一方面，本申請提供了一種總線周期同步的方法，包括：

獲取當前計數周期中從站控制器的時鐘計數信息，得到第一計數值；

獲取當前計數周期中設備處理器的時鐘計數信息，得到第二計數值；

當所述第一計數值等于第一預設值時，生成校正觸發信號；

根據所述校正觸發信號對所述第二計數值進行校正，得到第三計數值；

當所述第三計數值大于或等于第二預設值時，生成設備周期同步信號，所述設備周期同步信號攜帶生成時刻；

接收來自所述從站控制器的總線周期同步信號，所述總線周期同步信號攜帶接收時刻；

當所述生成時刻與所述接收時刻之間的誤差小于或等于預設誤差值時，判定所述設備處理器的設備周期同步信號與所述從站控制器的總線周期同步信號同步。

可選地，所述根據所述校正觸發信號對所述第二計數值進行校正，得到第三計數值，包括：

當檢測到所述校正觸發信號時，計算所述第一計數值與所述第二計數值的差值，得到計數偏差；

當所述計數偏差的絕對值大于或等于預設補償值時，根據所述預設補償值對所述第二計數值進行補償，得到所述第三計數值；

當所述計數偏差的絕對值小于所述預設補償值時，根據所述計數偏差對所述第二計數值進行補償，得到所述第三計數值。

可選地，所述預設補償值為預設補償時長與計數頻率的乘積，所述預設補償時長大于零，且小于總線同步間隔與預設時長的差值，所述總線同步間隔為相鄰兩個總線周期同步信號之間的時間間隔。