[发明专利]用于对控制网络中的装置进行时间同步的方法

说明书

本发明提供一种用于使用第一装置对控制网络中的一个或多个装置进行时间同步的方法。该方法包括根据控制网络的拓扑的信息选择第一装置。方法进一步包括将第一组数据包发送给第二装置，接收响应于第一组数据包的第一组延迟请求，以及发送响应于第一组延迟请求的第一组延迟响应。方法进一步包括确定第一组前向时间和第一组后向时间。方法进一步包括确定第一最小前向时间和第一最小后向时间。另外，方法包括确定第一校正因子。方法还包括对在第二装置处提供的时钟应用第一校正因子，以及存储第一校正因子。

技术领域

本发明大体涉及控制装置，并且更具体地，涉及对自动化环境中的控制装置进行时间同步。

背景技术

诸如控制器、智能电子装置等控制装置在工业中用来监测和控制各种装备。另外，控制装置还执行记录自动化环境中出现的故障的功能。连同故障，控制装置还记录对应的故障的相应的时间实例。可根据控制装置所记录的相应的时间实例来标识控制装置所记录的故障的顺序。为了对自动化环境设计较好的保护系统，标识故障的校正顺序是至关重要的。因此关键是对多个控制装置进行时间同步。

为了实现时间同步，高端控制装置通过各种协议具有高级时间同步能力。使用这样的各种协议在网络接口硬件处需要对应于多个通信元件、主时钟和具有边界时钟的多个网络元件中的各个的时间戳。

在通信网络中这种精确的时间同步所需的装备是较昂贵的。这种装备在成本上对于低端控制装置来说不高效。因此通常经由通过串联接口将装置插到独立的个人计算机或手持装置上来人工地对低端控制装置进行时间同步。进行时间同步的方法包括人工地对控制装置的时钟写入基准时间。这是费时且效率低下的方法，尤其是在工厂内部的大片区域中分布着许多控制装置时。此外，该方法不精确且可有几毫秒至几秒的时间同步误差。

因此需要一种用于对自动化环境中的控制装置进行时间同步的改进的方法。

发明内容

本发明的一方面提供一种用于使用第一装置对自动化环境中的一个或多个装置进行时间同步的方法，该一个或多个装置通过控制网络连接，其中，第一装置包括控制网络的拓扑的信息。方法包括通过第一装置，基于控制网络的拓扑的信息，选择控制网络中的第二装置。另外方法包括通过第一装置，将第一组数据包发送给第二装置，以及通过第一装置，接收对应于第一组相应的数据包的第一组延迟请求。方法进一步包括通过第一装置，将对应于第一组相应的延迟请求的第一组延迟响应发送给第二装置。

另外，方法包括通过第二装置，分别基于第一组数据包和第一组延迟响应，确定第一组前向时间和第一组后向时间。方法进一步包括通过第二装置，确定第一组前向时间中的第一最小前向时间和第一组后向时间中的第一最小后向时间。方法进一步包括通过第二装置，根据第一最小前向时间和第一最小后向时间确定对应于第一时间同步实例的第一校正因子。方法还包括通过第二装置，对在第二装置处提供的时钟应用第一校正因子，以及将第一校正因子存储在第一装置处。

根据该方面，从控制网络的拓扑选择第二装置可基于与第二装置直接通信的装置的数量。备选地，从控制网络的拓扑选择第二装置可基于第二装置和待进行时间同步的第三装置之间的连接强度。另外，根据该方面，控制网络可包括至少一个后备装置，其中，该至少一个后备装置构造成在第一装置失效时对一个或多个装置进行时间同步。

根据该方面，方法可进一步包括通过第一装置，将第二组数据包发送给第二装置，以及通过第一装置，接收对应于第二组相应的数据包的第二组延迟请求。另外，方法可包括通过第一装置，将对应于第二组相应的延迟请求的第二组延迟响应发送给第二装置。方法可进一步包括通过第二装置，分别基于第二组数据包和第二组延迟响应，确定第二组前向时间和第二组后向时间。方法可进一步包括通过第二装置，确定第二组前向时间中的第二最小前向时间和第二组后向时间中的第二最小后向时间。