一种时钟同步方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种时钟同步方法和装置，所述方法包括：获取客户端向服务器发送时间同步报文的发送时间T1、服务器接收所述时间同步报文的接收时间T2、服务器向客户端发送所述时间同步报文的发送时间T3以及客户端接收所述时间同步报文的接收时间T4；根据所述T1、T2、T3和T4得到客户端的偏离时间，所述偏离时间为客户端时钟与服务器时钟之间的偏差；根据所述T1、T2、T3和T4得到网络传输延迟时间，所述网络传输延迟时间为所述时间同步报文从客户端传输到服务器的时间与从服务器传输到客户端的时间之和；若所述网络传输延迟时间小于或等于预设延迟时间，则利用所述偏离时间对所述客户端进行时钟同步。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业控制领域，尤其涉及一种时钟同步方法及装置。
技术介绍
工业控制系统对实时性要求非常高，尤其在工业控制系统中测试、测量以及大量的通讯应用中都要求高精度的时钟同步。而随着工业以太网在工业控制系统的广泛应用，基于以太网的高精度时钟同步技术已经成为工业控制系统中极为重要的一项技术。SNTP(SimpleNetworkTimeProtocol，简单网络时间协议)是一种基于以太网实现网络时钟同步的协议规约，是目前在网络时钟同步中应用最广泛的技术。所谓时钟同步技术是将客户端的时钟与服务器的时钟进行同步的技术，SNTP的基本原理是：客户端将一个时间同步报文发送给服务器，同时在时间同步报文上打上发送的时间，假设该时间为T1。服务器在接收到该时间同步报文后，在所述时间同步报文上打上接收的时间，假设该时间为T2。服务器将该时间同步报文发送给客户端，同时在时间同步报文上打上发送的时间，假设该时间为T3。客户端在接收到该时间同步报文后，在所述报文上打上接收的时间，假设该时间为T4。另外假设时间同步报文从客户端传输到服务器的时间为t1，从服务器传输到客户端的时间为t2。根据上述六个时间可以得到客户端时钟偏离服务器时钟的时间T，具体的，所述T＝[(T2-t1-T1)-(T4-t2-T3)]/2，由于通常情况下时间同步报文在客户端和服务器之间传输的时间均较短，因此默认t1和t2相等，二者相减为零，这样得到计算公式为：<br>T＝(T2-T1+T3-T4)/2。在计算得到所述偏离时间T后，根据所述偏离时间T同步客户端的时钟。然而，在工业控制系统中可能会存在网络流量剧烈波动的状况，因此t1和t2之差较大，无法忽略为零，导致必然影响到偏离时间T的值，也就影响到客户端时钟同步的精度。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的由于网络流量波动而导致影响客户端时钟同步精度的技术缺陷，本专利技术提供一种时钟同步方法和装置，提高了客户端时钟同步的精度。本专利技术实施例提供了一种时钟同步方法，所述方法包括：获取客户端向服务器发送时间同步报文的发送时间T1、服务器接收所述时间同步报文的接收时间T2、服务器向客户端发送所述时间同步报文的发送时间T3以及客户端接收所述时间同步报文的接收时间T4；根据所述T1、T2、T3和T4得到客户端的偏离时间，所述偏离时间为客户端时钟与服务器时钟之间的偏差；根据所述T1、T2、T3和T4得到网络传输延迟时间，所述网络传输延迟时间为所述时间同步报文从客户端传输到服务器的时间与从服务器传输到客户端的时间之和；若所述网络传输延迟时间小于或等于预设延迟时间，则利用所述偏离时间对所述客户端进行时钟同步。优选的，所述方法还包括：获取最近一个周期的网络传输延迟时间，所述一个周期为所述客户端进行时钟同步周期的至少两倍；利用所述最近一个周期的网络传输延迟时间得到所述预设延迟时间。优选的，所述客户端和所述服务器之间具有至少两条冗余网络，所述客户端分别通过所述至少两条冗余网络同时向所述服务器发送所述时间同步报文，并得到每个时间同步报文对应的偏离时间和网络传输延迟时间；所述若所述网络传输延迟时间小于或等于预设延迟时间，则利用所述偏离时间对所述客户端进行时钟同步包括：从同时发送的至少两个时间同步报文各自对应的网络传输延迟时间中，选择最小的、且满足小于或等于所述预设延迟时间条件的网络传输延迟时间，利用该网络传输延迟时间对应的偏离时间对所述客户端进行时钟同步。优选的，在利用所述偏离时间对所述客户端进行时钟同步之后，所述方法还包括：根据所述偏离时间得到一个时钟同步周期内的单位偏离时间；利用所述单位偏离时间和上一个时钟同步周期对应的单位偏离时间修正单位时间。优选的，所述方法还包括：以时钟同步周期为单位进行累加，若累计达到一个调整周期，则计算该调整周期的时间误差均值，所述时间误差均值为本次调整周期中的每个时钟同步周期对应的偏离时间的均值；判断本次调整周期的时间误差均值与上次调整周期的时间误差均值之差是否小于或等于阈值，若是，则延长对客户端进行时钟同步的时钟同步周期。本专利技术实施例还提供了一种时钟同步装置，所述装置包括：时间获取单元、偏离时间计算单元、延迟时间计算单元以及时钟同步单元；其中，所述时间获取单元分别与所述偏离时间计算单元和所述延迟时间计算单元连接，所述偏离时间计算单元和所述延迟时间计算单元分别于所述时钟同步单元连接；所述时间获取单元，用于获取客户端向服务器发送时间同步报文的发送时间T1、服务器接收所述时间同步报文的接收时间T2、服务器向客户端发送所述时间同步报文的发送时间T3以及客户端接收所述时间同步报文的接收时间T4；所述偏离时间计算单元，用于根据所述T1、T2、T3和T4得到客户端的偏离时间，所述偏离时间为客户端时钟与服务器时钟之间的偏差；所述延迟时间计算单元，用于根据所述T1、T2、T3和T4得到网络传输延迟时间，所述网络传输延迟时间为所述时间同步报文从客户端传输到服务器的时间与从服务器传输到客户端的时间之和；所述时钟同步单元，用于若所述网络传输延迟时间小于或等于预设延迟时间，则利用所述偏离时间对所述客户端进行时钟同步。优选的，所述装置还包括：预设延迟时间计算单元，连接在所述延迟时间计算单元和所述时钟同步单元之间，用于获取最近一个周期的网络传输延迟时间，所述一个周期为所述客户端进行时钟同步周期的至少两倍，并利用所述最近一个周期的网络传输延迟时间得到所述预设延迟时间。优选的，所述客户端和所述服务器之间具有至少两条冗余网络，所述客户端分别通过所述两条冗余网络同时向所述服务器发送所述时间同步报文，并得到每个时间同步报文对应的偏离时间和网络传输延迟时间；所述时钟同步单元具体包括：从同时发送的至少两个时间同步报文各自对应的网络传输延迟时间中，选择最小的、且满足小于或等于所述预设延迟时间条件的网络传输延迟时间，利用该网络传输延迟时间对应的偏离时间对所述客户端进行时钟同步。优选的，所述装置还包括：单位时间修正单元，与所述时钟同步单元连接，用于根据所述偏离时间得到一个时钟同步周期内的单位偏离时间，并利用所述单位偏离时间和上一个时钟同步周期对应的单位偏离时间修正单位时间。优选的，所述装置还包括：时间误差均值计算单元、判断单元和周期延长单元；所述时间误差均值计算单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种时钟同步方法，其特征在于，所述方法包括：获取客户端向服务器发送时间同步报文的发送时间T1、服务器接收所述时间同步报文的接收时间T2、服务器向客户端发送所述时间同步报文的发送时间T3以及客户端接收所述时间同步报文的接收时间T4；根据所述T1、T2、T3和T4得到客户端的偏离时间，所述偏离时间为客户端时钟与服务器时钟之间的偏差；根据所述T1、T2、T3和T4得到网络传输延迟时间，所述网络传输延迟时间为所述时间同步报文从客户端传输到服务器的时间与从服务器传输到客户端的时间之和；若所述网络传输延迟时间小于或等于预设延迟时间，则利用所述偏离时间对所述客户端进行时钟同步。

【技术特征摘要】
1.一种时钟同步方法，其特征在于，所述方法包括：
获取客户端向服务器发送时间同步报文的发送时间T1、服务器接收所
述时间同步报文的接收时间T2、服务器向客户端发送所述时间同步报文的
发送时间T3以及客户端接收所述时间同步报文的接收时间T4；
根据所述T1、T2、T3和T4得到客户端的偏离时间，所述偏离时间为
客户端时钟与服务器时钟之间的偏差；
根据所述T1、T2、T3和T4得到网络传输延迟时间，所述网络传输延
迟时间为所述时间同步报文从客户端传输到服务器的时间与从服务器传输
到客户端的时间之和；
若所述网络传输延迟时间小于或等于预设延迟时间，则利用所述偏离
时间对所述客户端进行时钟同步。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取最近一个周期的网络传输延迟时间，所述一个周期为所述客户端
进行时钟同步周期的至少两倍；
利用所述最近一个周期的网络传输延迟时间得到所述预设延迟时间。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述客户端和所述服务
器之间具有至少两条冗余网络，所述客户端分别通过所述至少两条冗余网
络同时向所述服务器发送所述时间同步报文，并得到每个时间同步报文对
应的偏离时间和网络传输延迟时间；所述若所述网络传输延迟时间小于或
等于预设延迟时间，则利用所述偏离时间对所述客户端进行时钟同步包括：
从同时发送的至少两个时间同步报文各自对应的网络传输延迟时间
中，选择最小的、且满足小于或等于所述预设延迟时间条件的网络传输延
迟时间，利用该网络传输延迟时间对应的偏离时间对所述客户端进行时钟
同步。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在利用所述偏离时间对
所述客户端进行时钟同步之后，所述方法还包括：
根据所述偏离时间得到一个时钟同步周期内的单位偏离时间；
利用所述单位偏离时间和上一个时钟同步周期对应的单位偏离时间修
正单位时间。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法
还包括：
以时钟同步周期为单位进行累加，若累计达到一个调整周期，则计算
该调整周期的时间误差均值，所述时间误差均值为本次调整周期中的每个
时钟同步周期对应的偏离时间的均值；
判断本次调整周期的时间误差均值与上次调整周期的时间误差均值之
差是否小于或等于阈值，若是，则延长对客户端进行时钟同步的时钟同步
周期。
6.一种时钟同步装置，其特征在于，所述装置包括：时间获取单元、
偏离时间计算单元、延迟时间计算单元以及时钟同步单元；其中，所述时
间获取单元分别与所述偏离时间计算单元和所述延迟时间计算单元连接，
所述偏离时间计算单元和所述延迟时间计算单元分别于所述时钟同步单元
连接；
所述时间获取单元，用于获...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆卫军，章维，陈银桃，廖宁，
申请(专利权)人：浙江中控技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33