在部分行業(yè)的自動控制工藝中，多個PLC控制系統(tǒng)的時間同步尤為重要，部分事件的觸發(fā)，必須同時進行;進行故障分析時，事件發(fā)生的時間戳要進行交叉對比;這些事件都要求把時間誤差控制在有限的范圍內(nèi)。

　　這其實跟我們生活中的時間同步要求類似，早晚上下班時間、火車的發(fā)到站時間、航班時間、乃至我們跟朋友約會的時間，統(tǒng)統(tǒng)需要統(tǒng)一!在戰(zhàn)爭中，部隊在行動之前要先對表，保證用同一個時間來實施軍事行動。這一切，如果沒有一個統(tǒng)一的時間系統(tǒng)，那就會出大問題。

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　　在計算機和網(wǎng)絡業(yè)界也在致力于解決以太網(wǎng)的定時同步能力不足的問題，首先開發(fā)出了一種軟件方式的網(wǎng)絡時間協(xié)議(NTP),但是精度有限，仍然不能滿足測量儀器和工業(yè)控制所需的準確度。

　　為了提高精度，2000年底成立網(wǎng)絡精密時鐘同步委員會，2001年中獲得IEEE儀器和測量委員會美國標準技術研究所(NIST)的支持，該委員會起草的規(guī)范在2002年底獲得IEEE標準委員會支持并通過，IEEE1588標準誕生。

　　IEEE1588是網(wǎng)絡測量和控制系統(tǒng)的精密時鐘同步協(xié)議標準，采用PTP(精確時鐘同步)協(xié)議，精度可以達到微秒級。

　　02

　　時間同步，其實我們每個人每天都在用，電腦上會自動運行同步時鐘，幾乎人手一部的手機，同樣也在進行時間同步，這就保證了晚上的約會你不會姍姍來遲，導致女朋友很森氣。

　　大道理說了一大堆，下面我們看下IEEE1588是如何工作的。

　　我們假設有兩個設備需要做時間同步，我們叫這兩個設備為主時鐘和從時鐘，套用軍事題材中的對時步驟，我們稱主時鐘為司令部，從時鐘稱為團長。

　　精簡版對時：緊張的總攻即將開始，司令部接通了團長的電話：

　　“洞拐，我是洞幺?！?/P>

　　“洞幺，洞拐收到!”

　　“洞拐，我的表是八點一刻?！?/P>

　　“洞幺，已對時?！?/P>

　　掛電話!

　　03

　　復雜版IEEE1588對時：

　　第一步，在八點一刻(T1)，司令部向團長發(fā)送第一個電報(sync同步報文)，告訴他我們要對時了;

　　第二步，緊跟著又發(fā)送第二個電報(Follow_up跟隨報文)，把T1的準確時間在這個報文里發(fā)給團長;

　　第三步，團長記錄下第一個電報達到團部的準確時間T2;

　　第四步，團長向司令部發(fā)送第三個電報(delay_req報文)，記錄下發(fā)送時間T3;

　　第五步，司令部記錄下第三個電報的準確到達時間T4;

　　第六步，司令部把T4時間通過第四個電報(delay_resp報文)發(fā)給團長。

　　這頓操作下來，團長這里就有了四個時間，T1，T2，T3和T4。因為是精確對時，就要考慮兩個時間，一個是團長的表和司令部的表之間的差，我們叫時鐘差(offset)，還有一個時間就是電報在從司令部發(fā)到團長那里所耗費的時間，就是在路上的時間(delay)。

　　根據(jù)下圖，做個簡單的計算，那就可以通過這四個時間，算出來offset和delay，然后團長就知道表跟司令部的表差多少了(offset)。

圖源：來自CSDN

圖源：來自CSDN

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　　了解了對時原理，我們就可以在PLCnext中編程了，同樣在這里有主PLC(司令部)和從PCL(團長)，二者通過UDP_SOCKET功能塊來收發(fā)數(shù)據(jù)。具體的運算步驟完全按照IEEE1588的六個步驟來做，我們特別用示波器進行了數(shù)據(jù)的同步驗證，兩個PLC按照約定的時間同時發(fā)出一個信號，兩個信號的時間差保持在1ms的級別。

　　此功能滿足了很多特殊行業(yè)及應用對時間系統(tǒng)同步的要求，為PLCnext在其中的應用添加了更有力的功能，其他新鮮功能持續(xù)開發(fā)中，請保持關注哦!

（轉(zhuǎn)載）