[发明专利]基于传递时差的数控系统现场总线时间同步方法及装置

权利要求书

1.一种基于传递时差的数控系统现场总线时间同步方法，用于线形拓扑结构或者环形拓扑结构的基于全双工异步串行通信的数控系统现场总线系统中，其特征在于包括以下步骤：

分别在拓扑结构的主站或从站中设置计数器，以计算主站与各从站间的通信延时；

各从站按主站与该从站之间的通信延时，通过计数器计数实现各从站的执行时间同步。

2.按权利要求1所述的基于传递时差的数控系统现场总线时间同步方法，其特征在于：所述计算主站与各从站间的通信延时通过以下步骤得到：

当拓扑结构为单线形时，主站发送数据帧沿总线经各从站传递至总线末端从站，再由末端从站返回数据帧延总线经各从站反向传递至主站，主站记录上述过程中由发送数据帧至接收数据帧的主站发收时间差t_MCLOCK，各从站记录接收主站发出的数据帧的时间与发送给主站数据帧的从站收发时间差Δt_DYk；

主站将主站发收时间差t_MCLOCK发送至各从站，各从站利用主站发收时间差t_MCLOCK和本从站收发时间差Δt_DYk，计算从主站发出数据帧到本从站接收该数据帧的通信延时Δt_k：

Δt_k＝(t_MCLOCK-Δt_DYk)÷2。

3.按权利要求1所述的基于传递时差的数控系统现场总线时间同步方法，其特征在于：

当拓扑结构为双线形时，主站第一端口发送数据帧沿总线经各从站传递至总线末端从站，再由末端从站返回数据帧延总线经各从站反向传递至主站第一端口，同时主站第二端口发送数据帧沿总线经各从站传递至总线末端从站，再由末端从站返回数据帧延总线经各从站反向传递至主站第二端口；主站同时记录上述过程中两个端口的由发送数据帧至接收数据帧的主站发收时间差t_MCLOCKA、t_MCLOCKB，各从站记录接收主站发出的数据帧的时间与发送给主站数据帧的从站收发时间差Δt_DYk；

主站将主站发收时间差t_MCLOCKA、t_MCLOCKB发送至各自端口连接的从站，各从站利用主站发收时间差t_MCLOCKA或t_MCLOCKB及本从站收发时间差Δt_DYk，分别通过以下公式计算从主站第一端口或第二端口发出数据帧到本从站接收该数据帧的通信延时Δt_k：

Δt_k＝(t_MCLOCKA-Δt_DYk)÷2；

Δt_k＝(t_MCLOCKB-Δt_DYk)÷2。

4.按权利要求1所述的基于传递时差的数控系统现场总线时间同步方法，其特征在于：所述计算主站与各从站间的通信延时通过以下步骤得到：

当拓扑结构为环形时，主站由第一端口发送数据帧沿总线经各从站传递至主站的第二端口，再由第二端口返回该数据帧延总线经各从站反向传递至主站第一端口，主站记录上述过程中第一端口由发送数据帧至接收数据帧的主站发收时间差t_MCLOCKA，各从站记录接收主站第一端口发出的数据帧的时间与发送给主站第一端口数据帧的从站收发时间差Δt_ADYk；

主站将主站发收时间差t_MCLOCKA发送至各从站，各从站利用主站发收时间差t_MCLOCKA和本从站收发时间差Δt_ADYk，计算从主站第一端口发出数据帧到本从站接收该数据帧的通信延时Δt_Ak：

Δt_Ak＝(t_MCLOCKA-Δt_ADYk)÷2。