[发明专利]确定时钟信号质量

说明书

技术领域

本发明涉及确定辅助装置内时钟信号的质量的方法和装置。

背景技术

时钟同步为流程自动化和控制系统正确操作的基础。通常，自动化系统的组成部分（也称为辅助装置）具有内部时钟（由石英驱动），该时钟必须与（优先选择的）主装置的时钟同步。

基于工业以太网的系统使用指定的协议（此外，基于IEEE 1588-2008标准）进行同步。在这种情况下，通过在链状结构内连续地将所谓的SYNC消息从一个组成部分发送给下一个组成部分，进行这种同步。在本地辅助装置处，控制算法用于生成称为“受控时间”的主时间估计的平稳版本（smooth version），并且为本地辅助装置的输出。然后，其他的应用可将受控时间用作精确的同步时间，用于进行控制和/或通信。

然而，现有解决方法不能确定受控时间的值的质量，也不能检测用于同步硬件的突然的外部扰动，比如振动或冲击。

因此，该目的在于克服上述缺点，尤其在于提供一种解决方法，该解决方法根据比如机械冲撞，允许辅助装置确定受控时间信号的质量和/或检测突然的扰动（disturbances）。

根据独立的权利要求书的特征，解决了该问题。其他的实施例源自所附权利要求书。

发明内容

为了克服该问题，提供了确定辅助装置内时钟信号的质量的方法，

其中，确定循迹误差（tracking error）的统计测量，

其中，根据通过统计测量的循迹误差的偏差，确定时钟信号的质量。

因此，通过检测循迹误差非典型的变化，尤其是具有大于预定阈值的偏差的循迹误差，从而可检测比如对辅助装置的至少一次短机械冲撞。通过统计测量的偏差可确定这种非典型的变化。

这种解决方法可用于确定辅助装置处产生的短扰动和/或时钟信号的质量是好还是坏（比如，如果偏差在预定值以下则被认为是坏）。同样，根据时钟信号的质量等级，可开始采取对应措施。要注意的是，可存在两个以上的质量等级（好、坏），造成采取不同的行动（或者根本没有采取行动）。

同样可选地，辅助装置表示时钟信号的质量，比如提高报警信号旗。在本地辅助装置（比如，朝着在辅助装置上运行的应用程序）处可给出这种表示，和/或使用同步的时间信号，可将消息发送给通信网络的至少一个组成部分比如，主装置和/或任何其他的辅助装置和/或客户应用程序。

在一个实施例中，统计测量包括方差和/或标准差。

在另一个实施例中，根据滤波函数确定方差和/或标准差。

可使用各种滤波器，比如低通滤波器。

在又一个实施例中，滤波函数对应于

z(k)=(1-a)·z(k-1)+a·eT2(k)]]>

VAR(e_T)=z(k)

σ(eT)=z(k)]]>

其中

e_T为循迹误差，

σ(e_T)为循迹误差的标准差，

VAR(e_T)为循迹误差的方差，

k为步骤，

a为滤波参数。

在下一个实施例中，根据时钟信号的质量，确定时钟信号的扰动。