[发明专利]自动化通信网络中的网络参与端的操作方法

说明书

一种自动化通信网络(1)的网络参与端(7)被设置为以设定的时钟频率与自动化通信网络(1)中的另外网络参与端(2)交换数据。网络参与端(7)具有内部时钟(8)，用于与至少一个另外的网络参与端(7)同步数据交换。内部时钟(8)被设置为提供作为整数计数值的时间。时钟频率被设定为使得内部时钟(8)不能用整数计数值表示每周期的周期时间。一种自动化通信网络(1)中的网络参与端(7)的操作方法包括以下方法步骤：借由设定的整数增量序列使内部时钟(8)递增。整数增量序列被设定为使得整数增量的总和等于周期时间的整数倍数。

技术领域

本发明涉及一种自动化通信网络中的网络参与端的操作方法。

本专利申请主张德国专利申请10 2018 129 189.2的优先权，其公开内容通过回溯引用归并本文。

背景技术

现有技术中揭示了借助自动化通信网络中分布的时钟来同步自动化通信网络中的网络参与端之间的数据交换。例如，EP2544389B1公开了一种用于自动化网络的从属域的工作周期和时间周期同步的方法。

为了同步自动化通信网络中的数据交换，通常使用时钟，这些时钟被构造为提供作为整数计数值的时间。自动化通信网络中的数据交换以设定的时钟频率进行。时钟频率可以被设定为使得时钟不能用整数计数值表示每周期的周期时间。如果时钟以时钟频率递增，则时钟的计数值与周期时间的倍数会出现偏差。时钟的计数值与周期时间的倍数的偏差可能对同步数据交换产生负面影响。

上述问题的一种解决方案是时钟以偏离时钟频率的频率递增，并将时钟的时钟域转换为数据交换的时钟域。但这种转换却非无延迟。这种延迟引起时钟提供的时间与参考时间的偏差。这样的偏差又称为抖动。抖动可能例如导致一部分作为数据交换所交换的数据包具备错误的时间戳。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的自动化通信网络中的网络参与端的操作方法，一种构造为执行该方法的网络参与端以及一种包括至少两个构造为执行该方法的网络参与端的自动化通信网络。

本发明用以达成上述目的的解决方案为一种具有独立权利要求1所述特征的自动化通信网络中的网络参与端的操作方法、一种具有独立权利要求6所述特征的网络参与端以及一种具有独立权利要求7所述特征的自动化通信网络。本发明的有利改进方案参阅从属权利要求。

一种自动化通信网络的网络参与端被设置为以设定的时钟频率与自动化通信网络中的另外网络参与端交换数据。网络参与端具有内部时钟，用于与至少一个另外的网络参与端同步数据交换。内部时钟被设置为提供作为整数计数值的时间。时钟频率被设定为内部时钟不能用整数计数值表示每周期的周期时间。一种自动化通信网络中的网络参与端的操作方法包括以下方法步骤：借由设定的整数增量序列使内部时钟递增。整数增量序列被设定为使得整数增量的总和等于周期时间的整数倍数。

有利地，在借由增量序列使内部时钟递增之后，内部时钟的计数值等于内部时钟的理想计数值。理想计数值等于周期时间的倍数，内部时钟不能将其表示为整数计数值。在借由增量序列使内部时钟递增之后，理想计数值等于周期时间的整数倍数。这样，至少在递增之后，内部时钟借由增量序列适配于数据交换的时钟频率。在单独的递增步骤之后，即在内部时钟借由增量序列完全完成递增之前，内部时钟的计数值与理想计数值的偏差可以减小到舍入误差。这样，网络参与端可以与自动化通信网络中的另外网络参与端进行同步数据交换。

内部时钟生成时间是基于自动化通信网络中数据交换的时钟频率。有利地，内部时钟生成的时间就不必转换为数据交换的时钟域。这样的转换并非无延迟，并且这种延迟尤其是非恒定，因此无法静态地将其包含在内。在数据交换期间，内部时钟提供的时间与基准时钟的系统时间之间因延迟而引起的偏差又称为抖动。抖动可能导致一部分作为数据交换所交换的数据包具备错误的时间戳。在所述方法中，有利地消除了因将内部时钟的时钟域转换为自动化通信网络中数据交换的时钟域引起的延迟。这样就能在自动化通信网络中从交换的数据包分配准确的时间戳。