[实用新型]一种支持NTP协议的工业以太网扫描器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种支持NTP协议的工业以太网扫描器，属于工业以太网技术领域。

背景技术

由于工业自动化系统正向分布式、智能化的实时控制方面发展，用户要求企业从现场控制层到管理层能够实现全面无缝的信息集成，并提供一个开放的构架，因此统一的通信协议和网络的要求日益迫切。但是以前的系统往往无法满足这些要求，近年来国际工业控制领域的共同趋势是使用基于IEEE802.3和TCP/IP的网络技术，通过以太网上广泛使用的TCP/IP协议族的开放性使得在工控领域中的通信问题有得到较好的解决。

随着工业网络的日益复杂，对系统故障期间各种设备的动作分析越来越依赖于各种时间记录装置，其中最重要的手段之一是远动设备的事件顺序记录。因此，整个网络中的时间保持同步显得尤为重要。

计算机网络中传递时间的协议主要的有3种：时间协议(Time Protocol)、日时协议(Daytime Protocol)和网络时间协议NTP(Network Time Protocol)。另外还有一个仅用于用户端的简单网络时间协议SNTP(Simple NetworkTime Protocol)，以及基于NTP协议发展出来的精密时间协议PTP(Precisiontime Protocol)。

最早使用的网络时间协议是时间协议和日时协议，二者都只能表示到秒，而且并没有估算到网络的时延，因此可以应用到精度不高的局域网。

NTP(Network Time Protocol，网络时间协议)协议主要是用来测量数据包在网络上来回往返时间延迟和估算时钟偏差，达到网络上实现高精度校时的目的，是涉及用来在以太网上使不同的设备时间同步的一种协议。有关NTP协议的详细内容参见RFC-1305-Network Time Protocol(Version 3)Specification，Implementation and Analysis，本实用新型在此引用，不再赘述。

华为技术有限公司提供了一种通过网络时间协议对客户端校时的方法及设备(申请号：200510101060.3)，该方法包括：设置客户端的时间偏差门限；接收客户端发送的网络时间协议消息包；判断所述网络时间协议消息包中的客户端时间和本地时间的时间偏差是否超过所述时间偏差门限，根据判断结果控制客户端校时。该设备在时间偏差超过所设定的时间偏差门限时服务器对网络时间协议消息包不进行响应，报警通知用户需要手动设定时间。

本实用新型在上电以后，其中的程序可以令产品自动快速的对时并校准，不需要人工干预。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种嵌入式以太网扫描器，该扫描器具有通用性的标准部件，通过上位机配置工具配置后，连接和管理工业以太网网络的设备，作为多层网络系统的数据的中转站，它适用于任何符合UDP/IP协议的网络。

本产品充分考虑了产品在工程中的使用方便性、经济性和工业运行环境下的安全问题。产品具有以太网口，以太网口可以使用双绞线或光纤接入以太网，用户可根据不同需求自行选择，使用方便。同时产品具有时钟同步功能，能够使网络中的设备的时间记录保持准确。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：该扫描器包括电源模块、CPU主芯片电路、以太网收发器、RJ45模块、复位电路、RS232串口、状态灯、SDRAM以及FLASH；其电路连接关系：本扫描器以CPU主芯片电路为中心，分别与以太网收发器、SDRAM、FLASH、复位电路、RS232串口、状态灯互连；太网收发器与RJ45模块互连；电源模块向CPU主芯片电路供电。

本实用新型产品硬件上总体构成为：工业以太网扫描器，使用ARM9作为主CPU，使用24V-3.3V电源转换电路为其供电，使用并口扩展SDRAM和FLASH扩充内存，CPU自带一个以太网控制器，它可以通过MII接口连接以太网收发器实现以太网口，以太网收发器可以连接RJ45模块实现双绞线接入以太网，也可以连接光电模块实现光纤接入以太网。

软件上我们采用高性能的嵌入式实时操作系统，华东计算技术研究所开发的Reworks——Replace VxWorks，ReWorks/ReDe实时系统开发与运行平台带有功能比较完全的TCP/IP协议栈网络模块，而且提供标准的BSD套接字。Reworks套接字提供的函数与Windows的套接字有所不同。在以太网的基础上，应用层添加了NTP协议。