【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工业自动化，更具体地，涉及一种离散工业设备的数据时间修正和网络同步方法。
技术介绍
1、随着智能制造理念和智慧制造技术被广泛接受，越来越多的智能算法、模型和应用需要以工业大数据作为基础，因此，如何把各种离散的工业设备的数据进行有效的采集、整理、清洗和标注，构建各个企业专有的大数据系统，就成为当前工业自动化和应用软件领域需要解决的技术问题，工业大数据系统，尤其重视数据的时间同步性能，目前，在确保数据时间的同步方面，一般采用在数据包中增加时间戳和系统提供统一的授时服务的方式，以校准所有相关设备的时钟，并且通过数据包中增加时间戳字段的方式，确保数据时间的同步。
2、目前，对于连续工业生产线的各种数据应用系统，对信号的时间精度要求比较高，毫秒级的时间精度要求大量存在，在构建工业大数据系统时，需要从各种工业设备中获取数据，其中，既有主控系统设备，也有各种离散部署的功能设备或工艺设备。主控系统设备，一般有统一的时钟同步系统，而且运算能力比较强，因此，可以提供时间精度至毫秒级的数据同步机制，可以满足严格工业大数据系统的采集和网络汇集要求。
3、但是，对于一些离散部署的专用设备或工艺功能设备，由于在早期建设时，没有这一性能要求，因此一般没有有效的数据同步机制，根据工业现场设备情况，就数据采集和数据时间同步机制而言，一般可分为五种情况，分别是：
4、第一种情况：设备数据有能够满足时间精度要求的数据时间戳；
5、第二种情况：设备数据有时间戳，但是时间精度不高，达不到数据采集和整理的时间精
6、第三种情况：设备数据没有时间戳，但是数据的采样时间有足够的时间精度，即可以保证数据包内数据的时间精度，但是网络通讯报文格式受设计制约，没有时间戳功能。
7、第四种情况：设备数据没有时间戳，数据的采样时间精度也不能满足要求(此种情况，需要对原设备系统进行改造，不在本专利技术涉及的范围中)。
8、第五种情况：设备不能提供对外数据服务(此种情况，需要对原设备系统进行改造，不在本专利技术涉及的范围中)。
9、当一个工业大数据采集系统中，不存在以上的第二种情况、第三种情况时，工业大数据采集系统获取的数据是有时间同步精度保证的，但是，当其中存在第二种情况、第三种情况中的三种状况之一时(这种情况是普遍存在情况)，建立的工业大数据系统的性能是无法保证的，另外，由于工业控制网络的特殊性，一条产线往往划分为多个网段，各个网段之间根据具体情况，有的可以互通，有的需要其它节点转发，由于网络通讯存在时延问题，因此也会导致数据时间同步问题，尤其是所述的第二种情况和第三种情况，即使是第一种情况，由于节点的时钟精度本身也存在误差，因此，对于时间同步性要求高的情况，也需要对其数据包时间戳进行校验和修正。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种离散工业设备的数据时间修正和网络同步方法及系统，解决现有技术中需要采集的离散设备系统中存在的第一种情况、第二种情况和第三种情况时，存在的网络通讯存在时延、数据时间同步、时钟精度存在误差的技术问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、依据本专利技术的一个方面，提供了一种离散工业设备的数据时间修正和网络同步方法，包括以下步骤：
4、s1.在数据整理汇总节点a，设置一个循环累计计数器cr和对应的数据包处理程序pm；
5、s2.循环累计计数器cr将所有离散工业设备的数据包汇集至数据整理汇总节点a；
6、s3.由数据包处理程序pm，根据所述的计数器cr的值对数据包的时间戳进行修正或补充。
7、依据本专利技术上述方面的一种离散工业设备的数据时间修正和网络同步方法，其中s2包括以下步骤：
8、s21.循环累计计数器cr从0开始，以系统数据时间精度要求的最小时间单位的十分之一进行等时间间隔的加计数，时间每增加一个最小时间单位，循环累计计数器cr增加一个整数值；
9、s22.当循环累计计数器cr的值达到最大值后，重新复位至最小值0，并开始新的循环。
10、依据本专利技术上述方面的一种离散工业设备的数据时间修正和网络同步方法，其中s22中的循环累计计数器cr的最大值的范围根据系统的时间精度要求和各个离散工业设备的时间周期、网络通讯时延时间的最大值确定，所述s22中的循环累计计数器cr的最大值采用32位整数。
11、依据本专利技术上述方面的一种离散工业设备的数据时间修正和网络同步方法，其中s3包括以下步骤：
12、s31.通过数据包中的循环累计计数器cr的值，计算出该数据包的产生时刻；
13、s32.针对现有技术中离散工业设备情况，分别使用不同方法对数据包进行修正和补充。
14、依据本专利技术上述方面的一种离散工业设备的数据时间修正和网络同步方法，其中s32包括以下具体步骤：
15、s321.针对现有技术中工业现场设备的第一种情况，对所收到的数据包，根据系统参数设置决定是否对该时间戳进行修正以及修正时采用的舍入规则；
16、s322，针对现有技术中工业现场设备的第二种情况，对所收到的数据包，使用通过循环累计计数器cr的值计算获得的时刻取代原数据包中的时间戳字段；
17、s323.针对现有技术中工业现场设备的第三种情况，对所收到的数据包，以通过计数器cr的值计算获得的时刻为基础，在数据包中增加时间戳字段，修正或补充时间戳字段完成的数据包，依据既有处理逻辑继续处理。
18、依据本专利技术上述方面的一种离散工业设备的数据时间修正和网络同步方法，其中s321包括以下步骤：
19、s3211.如果系统参数设置为用系统时间戳修正，则用循环累计计数器cr值时间戳取代原时间戳；
20、s3212.如果参数设置为保持，则不进行修正或者根据系统的功能设计进行其它运算和处理。
21、依据本专利技术的另一个方面，提供了一种离散工业设备的数据时间修正和网络同步系统，包括工业大数据系统、数据整理汇总节点a以及针对现有技术中工业现场设备的第一种情况节点b、第二种情况节点c和第三种情况节点d。
22、依据本专利技术上述方面的一种离散工业设备的数据时间修正和网络同步系统，其中数据整理汇总节点a与所述工业大数据系统之间通过网络连接，针对现有技术中工业现场设备的第一种情况节点b、第二种情况节点c和第三种情况节点d分别与所述数据整理汇总节点a网络同步连接。
23、依据本专利技术上述方面的一种离散工业设备的数据时间修正和网络同步系统，其中时间精度要求定义为10ms；时间戳修正方法参数设定为用系统时间修正数据包时间；修正时的舍入规则为四舍五入。
24、采用上述技术方案，本本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种离散工业设备的数据时间修正和网络同步方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种离散工业设备的数据时间修正和网络同步方法，其特征在于，所述S2包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的一种离散工业设备的数据时间修正和网络同步方法，其特征在于，所述S22中的循环累计计数器Cr的最大值的范围根据系统的时间精度要求和各个离散工业设备的时间周期、网络通讯时延时间的最大值确定，所述S22中的循环累计计数器Cr的最大值采用32位整数。
4.如权利要求1所述的一种离散工业设备的数据时间修正和网络同步方法，其特征在于，所述S3包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的一种离散工业设备的数据时间修正和网络同步方法，其特征在于，所述S32包括以下具体步骤：
6.如权利要求5所述的一种离散工业设备的数据时间修正和网络同步方法，其特征在于，所述S321包括以下步骤：
7.一种离散工业设备的数据时间修正和网络同步系统，其特征在于，包括工业大数据系统、数据整理汇总节点A以及针对现有技术中工业现场设备的第一种情况节点B、第
8.如权利要求7所述的一种离散工业设备的数据时间修正和网络同步系统，其特征在于，所述数据整理汇总节点A与所述工业大数据系统之间通过网络连接，针对现有技术中工业现场设备的第一种情况节点B、第二种情况节点C和第三种情况节点D分别与所述数据整理汇总节点A网络同步连接。
9.如权利要求7或8所述的一种离散工业设备的数据时间修正和网络同步系统，其特征在于，时间精度要求定义为10ms；时间戳修正方法参数设定为用系统时间修正数据包时间；修正时的舍入规则为四舍五入。
...【技术特征摘要】
1.一种离散工业设备的数据时间修正和网络同步方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种离散工业设备的数据时间修正和网络同步方法，其特征在于，所述s2包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的一种离散工业设备的数据时间修正和网络同步方法，其特征在于，所述s22中的循环累计计数器cr的最大值的范围根据系统的时间精度要求和各个离散工业设备的时间周期、网络通讯时延时间的最大值确定，所述s22中的循环累计计数器cr的最大值采用32位整数。
4.如权利要求1所述的一种离散工业设备的数据时间修正和网络同步方法，其特征在于，所述s3包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的一种离散工业设备的数据时间修正和网络同步方法，其特征在于，所述s32包括以下具体步骤：
6.如权利要求5所述的一种离散工...
【专利技术属性】
技术研发人员：王鲁，吴军，顾成勇，肖至勇，朱炜，
申请(专利权)人：宝钢日铁汽车板有限公司，
类型：发明
国别省市：
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