工业互联网现场层宽带总线时钟同步实现方法技术

本发明专利技术公开工业互联网现场层宽带总线时钟同步实现方法，其特征在于，适用于工业互联网现场层宽带总线架构系统，系统包括总线控制器、至少一个总线终端，总线控制器和各总线终端通过两线制数据传输网络连接，该方法包括：从总线控制器和各总线终端中选举出作为最佳主时钟的设备；确定最佳主时钟的设备的IP地址与所述总线控制器的IP地址是否一致；若一致，则确定总线控制器作为时钟同步的主设备，并利用总线控制器向所述各总线终端发送同步报文进行时钟同步；若不一致，则返回执行从总线控制器和各总线终端中选举出作为最佳主时钟的设备这一步骤，用以解决现有的工业互联网现场层宽带总线架构系统时钟同步方法导致系统时钟的不稳定性问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数据传输
，尤其涉及一种工业互联网现场层宽带总线时钟同步实现方法。
技术介绍
在自动化和制造技术中，越来越频繁的使用串行总线系统，所有的使用者都通过串行总线连接成网络，总线的数据交换通过主从原理来执行。因为在工业自动化、分布式仪器控制和实时数据采集等领域，以较低成本、高兼容性的方式实现高精度时钟同步是一个关键问题，例如：高速高精的多轴运动控制系统对时钟同步的要求很严苛，时钟同步对保证数据传输的实时性起决定性作用。而目前工业互联网现场层宽带总线架构系统的时钟同步方法是周期地从架构系统中选择最优主时钟，而该最优主时钟的选择算法使总线系统内的任何一个时钟可以作为主时钟，主时钟可能周期性的调整，而主时钟频繁的调整，将容易导致系统时钟的不稳定性。综上，亟需一种稳定可靠的时钟同步方法，以解决现有的工业互联网现场层宽带总线架构系统时钟同步的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种工业互联网现场层宽带总线时钟同步实现方法，用以解决现有的工业互联网现场层宽带总线架构系统时钟同步方法导致系统时钟的不稳定性问题。本专利技术方法包括一种工业互联网现场层宽带总线时钟同步实现方法，适用于工业互联网现场层宽带总线架构系统，所述系统包括总线控制器、至少一个总线终端，所述总线控制器和各总线终端通过两线制数据传输网络连接，该方法包括：从所述总线控制器和各总线终端中选举出作为最佳主时钟的设备；确定所述最佳主时钟的设备的IP地址与所述总线控制器的IP地址是否一致；若一致，则确定所述总线控制器作为时钟同步的主设备，并利用所述总线控制器向所述各总线终端发送同步报文进行时钟同步；若不一致，则返回执行从所述总线控制器和各总线终端中选举出作为最佳主时钟的设备这一步骤。本专利技术实施例中所述总线控制器与各总线终端通过精密时钟同步协议进行时钟同步，即从所述总线控制器和各总线终端中选举出作为最佳主时钟的设备，比较最佳主时钟的设备的IP地址与所述总线控制器的IP地址是否一致；若一致，则确定所述总线控制器作为时钟同步的主设备，并利用所述总线控制器向各总线终端发送同步报文进行时钟同步；若不一致，则返回执行第一个步骤，直到选举出的最佳主时钟是总线控制器，这样的话，主时钟虽然被多次地选举，但是每次均被固定为总线控制器，不会被频繁地调整，所以系统的时钟相对比较稳定，而且总线控制器与各总线终端保持时钟同步也保证了数据传输的实时性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供一种工业互联网现场层宽带总线时钟同步实现方法流程示意图；图2为本专利技术实施例提供一种工业互联网通信系统的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供一种工业互联网现场层宽带总线架构示意图；图4为本专利技术实施例提供一种总线可用的传输时间的时间片的划分方法；图5为本专利技术实施例提供工业互联网现场层宽带总线时钟同步实现过程；图6为本专利技术实施例还提供工业互联网现场层宽带总线时钟同步实现装置。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。参见图1所示，本专利技术实施例提供一种工业互联网现场层宽带总线时钟同步实现方法流程示意图，具体地实现方法包括：步骤S101，从所述总线控制器和各总线终端中选举出作为最佳主时钟的设备。步骤S102，确定所述最佳主时钟的设备的IP地址与所述总线控制器的IP地址是否一致。步骤S103，若一致，则确定所述总线控制器作为时钟同步的主设备，并利用所述总线控制器向所述各总线终端发送同步报文进行时钟同步。步骤S104，若不一致，则返回执行从所述总线控制器和各总线终端中选举出作为最佳主时钟的设备这一步骤。如图2所示，其为本专利技术实施例提供的所述工业互联网现场层宽带总线架构系统的结构示意图之一，该系统包括总线控制器201、至少一个总线终端202，所述总线控制器201和各总线终端202通过两线制数据传输网络连接，其中：所述总线控制器201与各总线终端202通过精密时钟同步协议进行时钟同步；并且所述两线制数据传输网络中的总线可用的传输时间被划分为同步时间片和数据时间片，所述总线控制器为所述总线控制器和所述各终端分配数据时间片。总线控制器201与各总线终端202在自身的数据时间片内发送数据，能够保证数据发送的及时性和时间确定性。为便于进一步理解本专利技术实施例提供的工业互联网现场层宽带总线架构系统，下面做进一步说明：其中，在一个实施例中，实际应用中，宽带总线的数据可以分为实时数据和非实时数据，其中，实时数据对数据传输的时间确定性和及时性要求较高，而非实时数据则相对要求较低，故此，本专利技术实施例中，可以预先将数据分为实时数据和非实时数据，以便于根据不同数据实行不同的发送策略。具体的：所述总线控制器201还用于，采集数据后确定该数据是实时数据还是非实时数据；若是实时数据则将该实时数据存储至第一实时数据容器；若是非实时数据，则将该非实时数据存储至第一非实时数据容器；所述各总线终端202还用于，采集数据后确定该数据是实时数据还是非实时数据；若是实时数据则将该实时数据存储至第二实时数据容器；若是非实时数据，则将该非实时数据存储至第二非实时数据容器。在步骤S101中，可以利用IEEE1588时钟协议的最佳主时钟算法从所述总线控制器和各总线终端中选举出最佳主时钟的设备。进一步地，本专利技术实施例提供一种工业互联网现场层宽带总线架构示意图，如图3所示，该系统包括总线控制器201、至少一个总线终端202，所述总线控制器201和各总线终端202通过两线制数据传输网络连接，其中：其中，还包括总线配置与监控元件203与所述总线控制器201连接，用于将针对所述两线制数据传输网络上的至少一个设备的配置信息或监控指令发送给总线控制器201，以使所述总线控制器201将配置信息发送给对应的设备；以及，接收总线控制器发送的所述两线制数据传输网络上的至少一个设备生成的运行状态信息。还包括应用层监控装置204与总线控制器201连接，用于对所述总线控制器201、各总线终端202进行数据采集和实时控制。考虑现有的时钟同步的不稳定性的弊端，本专利技术实施例在每次选举作为最佳主时钟的设备之后增加了校对IP地址的动作，具体地，将所述最佳主时钟的设备的IP地址发送至所述总线控制器，并由所述总线控制器比较所述最佳主时钟的设备的IP地址与所述总线控制器的IP地址是否一致；或者，所述最佳主时钟的设备比较自身的IP地址与所述总线控制器的IP地址是否一致。也就是说，在当选举出的最佳主时钟的设备是总线终端202时，总线终端202可以将自身的IP地址发送给总线控制器，由总线控制器比较总线终端202的IP地址与总线控制器自身的IP地址是否一致，另外系统也可以预先将总线控制器的IP地址发送给各总线终端202，然后当选举出的最佳主时钟的设备是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工业互联网现场层宽带总线时钟同步实现方法，其特征在于，适用于工业互联网现场层宽带总线架构系统，所述系统包括总线控制器、至少一个总线终端，所述总线控制器和各总线终端通过两线制数据传输网络连接，该方法包括：从所述总线控制器和各总线终端中选举出作为最佳主时钟的设备；确定所述最佳主时钟的设备的IP地址与所述总线控制器的IP地址是否一致；若一致，则确定所述总线控制器作为时钟同步的主设备，并利用所述总线控制器向所述各总线终端发送同步报文进行时钟同步；若不一致，则返回执行从所述总线控制器和各总线终端中选举出作为最佳主时钟的设备这一步骤。

【技术特征摘要】
1.一种工业互联网现场层宽带总线时钟同步实现方法，其特征在于，适用于工业互联网现场层宽带总线架构系统，所述系统包括总线控制器、至少一个总线终端，所述总线控制器和各总线终端通过两线制数据传输网络连接，该方法包括：从所述总线控制器和各总线终端中选举出作为最佳主时钟的设备；确定所述最佳主时钟的设备的IP地址与所述总线控制器的IP地址是否一致；若一致，则确定所述总线控制器作为时钟同步的主设备，并利用所述总线控制器向所述各总线终端发送同步报文进行时钟同步；若不一致，则返回执行从所述总线控制器和各总线终端中选举出作为最佳主时钟的设备这一步骤。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述最佳主时钟的设备的IP地址与所述总线控制器的IP地址是否一致，包括：将所述最佳主时钟的设备的IP地址发送至所述总线控制器，并由所述总线控制器比较所述最佳主时钟的设备的IP地址与所述总线控制器的IP地址是否一致；或者，所述最佳主时钟的设备比较自身的IP地址与所述总线控制器的IP地址是否一致。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，若不一致，则返回执行根据所述总线控制器和各总线终端选举出的最佳主时钟确定所述最佳主时钟的IP地址这一步骤之后，还包括：当选举最佳主时钟的选举次数超过设定阈值时，停止选举最佳主时钟，并且所述总线控制器发出用于校准时钟源的报警信息。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述总线控制器和各总线终端中选举出作为最佳主时钟的设备，包括：利用IEEE1588时钟协议的最佳主时钟算法从所述总线控制器和各总线终端中选举出最佳主时钟的设备。5.如权利要求1至4任一项所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦锦驹，
申请(专利权)人：北京东土科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11