1588時(shí)鐘在煙臺(tái)某研究所投入使用
近期，我公司自主研發(fā)的1588時(shí)鐘在煙臺(tái)某研究所投入使用，已經(jīng)過層層測試，測試期間沒有出現(xiàn)任何問題，現(xiàn)已投入到項(xiàng)目生產(chǎn)中。
一、1588時(shí)鐘簡介
1、1588時(shí)鐘發(fā)展歷程1588V2時(shí)鐘PTP授時(shí)設(shè)備
1.1 為解決局域網(wǎng)授時(shí)能力的不足，美國一家公司開發(fā)出一種軟件方式的網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議（NTP），以提高各設(shè)備之間的同步精度。后續(xù)NTP協(xié)議的授時(shí)精度可以達(dá)到μs 級(jí)，但是仍然不能滿足用戶所需的精度。為了解決測客戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)定時(shí)同步的需要，1588同步時(shí)鐘標(biāo)準(zhǔn)誕生。
1.2 PTP同步時(shí)鐘協(xié)議的全稱是“精確時(shí)間同步協(xié)議”，是通用的提升網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)同步時(shí)間精度的規(guī)范協(xié)議，應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)。提供同步建立時(shí)間小于10μs的運(yùn)用。
2、IEEE1588時(shí)鐘的特點(diǎn)：
a.早時(shí)候的網(wǎng)絡(luò)時(shí)間校時(shí)協(xié)議（NTP/SNTP）只有軟件校時(shí)，而1588時(shí)鐘既可以使用軟件，也可以硬件和軟件配合使用，獲得比較精準(zhǔn)的時(shí)間信息；
b. GPIB總線校時(shí)沒有同步時(shí)鐘傳達(dá)，并且得依靠并行連接電纜和限制連接電纜長度不得超過5m來已確保延遲小于30μs；
c. GPIB的數(shù)據(jù)線與控制線是分開的，VXI和PXI兩種總線分別在VME和PCI計(jì)算機(jī)總線上擴(kuò)展，都要增加時(shí)鐘連接線纜。1588同步時(shí)鐘無需額外的時(shí)鐘連接線，仍然使用原來網(wǎng)線進(jìn)行數(shù)據(jù)線傳送時(shí)鐘信號(hào)，使組網(wǎng)使用的成本大幅度減低。
d. 1588同步時(shí)鐘系統(tǒng)采用的是時(shí)間分布機(jī)制與時(shí)間調(diào)度兩種概方式，客戶終端可使用市場上一般的普通晶振就可以，通過操作軟件與主控機(jī)的主時(shí)鐘系統(tǒng)保持同步，過程簡單可靠，時(shí)間也比較精確。
二、1588時(shí)鐘的應(yīng)用 1588V2時(shí)鐘PTP授時(shí)設(shè)備
- 通過GPS 授時(shí)衛(wèi)星向客戶端提供標(biāo)準(zhǔn)世界時(shí)信號(hào)。然后將該時(shí)間作為PTP 時(shí)鐘源信號(hào)提供給1588時(shí)鐘模塊，并將該模塊時(shí)鐘端口配置為超主時(shí)鐘狀態(tài)。通過站控層網(wǎng)絡(luò)和過程層網(wǎng)絡(luò)，可以將站級(jí)總線和過程總線上IED 的時(shí)鐘同步到超主時(shí)鐘下。由于過程層總線面向間隔配置，則需在網(wǎng)絡(luò)間隔之間加裝網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，并且在網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)上配置邊界時(shí)鐘（BC）或者透明時(shí)鐘（TC）來解決使用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)所帶來的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延。
- 在配置為邊界時(shí)鐘的PTP 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖中，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)采用邊界時(shí)鐘，其內(nèi)部包含多個(gè)主時(shí)鐘、從時(shí)鐘端口和一個(gè)PTP 時(shí)鐘（所有端口共享）。對(duì)于相應(yīng)的IEEE1588 主時(shí)鐘設(shè)備來說，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)相當(dāng)于從時(shí)鐘；對(duì)于IEEE1588 從時(shí)鐘設(shè)備來說，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)又作為主時(shí)鐘。接在網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)主時(shí)鐘端口的各個(gè)IED 的時(shí)鐘作為從時(shí)鐘同步于相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)PTP 時(shí)鐘。而該網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)PTP時(shí)鐘又與上一級(jí)的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)PTP 時(shí)鐘對(duì)時(shí)。
- 當(dāng)主裝置精度下降或失效后，通過主時(shí)鐘算法計(jì)算，備用時(shí)鐘源信號(hào)確立為新的參考時(shí)鐘源。與備用主時(shí)鐘源裝置相連的端口工作狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閺臅r(shí)鐘狀態(tài)。對(duì)時(shí)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渫ㄟ^算法自動(dòng)做出相應(yīng)改變。這種自適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)系統(tǒng)，一方面保證了變電站系統(tǒng)對(duì)時(shí)系統(tǒng)的精度。另一方面確保了變電站網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性
三、1588時(shí)鐘產(chǎn)品特點(diǎn)
- 1588時(shí)鐘適合用于支持多播消息的分布式網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，例如EtherNet。同時(shí)提供單播消息的支持。協(xié)議支持多種傳輸協(xié)議，協(xié)議采用短幀傳輸，且數(shù)據(jù)幀少，算法簡單，對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源使用少，對(duì)計(jì)算性能要求低，適合于在低端設(shè)備上應(yīng)用。
- 無需時(shí)鐘專線傳輸時(shí)鐘同步信號(hào)，利用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)鐘同步消息。降低組建同步系統(tǒng)的費(fèi)用。
- 在提供和GPS相同的精度情況下，不需要為每個(gè)設(shè)備安裝GPS，只需要一個(gè)高精度的本地時(shí)鐘和提供高精度時(shí)鐘戳的部件，相對(duì)成本低。
- 采用硬件與軟件結(jié)合設(shè)計(jì)，并對(duì)各種影響同步精度的部分進(jìn)行有效矯正，以提供亞微秒級(jí)的同步精度。
- 獨(dú)立于具體的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可采用多種傳輸協(xié)議。
- 1588時(shí)鐘系統(tǒng)是一種主從同步時(shí)鐘系統(tǒng),采用主從時(shí)鐘對(duì)時(shí)的方式，對(duì)時(shí)間信息進(jìn)行嚴(yán)格的編碼，利用網(wǎng)絡(luò)的對(duì)稱性和網(wǎng)絡(luò)延時(shí)測量技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)主從時(shí)間的同步。
- 在同步時(shí)鐘系統(tǒng)的同步過程中，主時(shí)鐘將周期性發(fā)布1588時(shí)間同步協(xié)議及時(shí)間信息，從時(shí)鐘將在端口接收主時(shí)鐘發(fā)來的對(duì)時(shí)協(xié)議及時(shí)間信息，系統(tǒng)據(jù)此計(jì)算出主從線路時(shí)間延遲及主從時(shí)間差，并利用該時(shí)間差調(diào)整本地時(shí)間，使從設(shè)備時(shí)間保持與主設(shè)備時(shí)間一致的頻率與相位。
四、1588時(shí)鐘廠家
我公司利用1588協(xié)議研發(fā)生產(chǎn)出各種1588同步時(shí)鐘，比如有1588主時(shí)鐘，1588從時(shí)鐘，1588同步板卡等系列1588授時(shí)產(chǎn)品。同時(shí)也歡迎有意向的客戶來我公司參觀并洽談1588授時(shí)產(chǎn)品事宜。
