[发明专利]一种时钟同步方法及系统

说明书

本发明提出了一种时钟同步方法及系统，用以解决现有时钟同步方法不能满足网络对时钟稳定性和可靠性要求的技术问题。本发明的时钟同步系统包括主设备、次主设备和从设备，主设备、次主设备和从设备内均设有主时钟同步模块和端口，端口上设有至少两个从时钟同步模块，主时钟同步模块和从时钟同步模块相配合，从时钟同步模块之间相配合。本发明通过每个设备与前一个设备的主时钟同步模块进行时钟同步，实现网络中时钟串联同步，当主时钟设备出现故障或掉线时，设备仍与前一个设备的主时钟同步模块同步，确保网络不出现盲区，实现了网络时钟零时延切换，解决现有工业网络中因主时钟设备故障或离线导致的调度混乱情况。

技术领域

本发明涉及时钟同步的技术领域，尤其涉及一种时钟同步方法及系统。

背景技术

以太网由于其开放性好、应用广泛以及价格低廉等特点，已进一步应用到工业现场。时钟同步技术作为数据调度技术的基础，正在得到越来越多的关注，而稳定的时钟则能够有效提高工业网络整体稳定性。而现有工业网络中往往只有一个主时钟设备或采用备份主时钟的方式，当该设备遭遇故障或攻击时，会导致网络因失去主时钟设备，往往会因为失去主时钟设备或主备时钟之间的切换，进而导致网络混乱或调度异常，最终导致控制系统的整体失效。

由此可见，现有时钟同步方法存在的局限性及缺陷，无法满足网络对时钟稳定性和可靠性提出的要求。

申请号为2022100828825的发明专利申请公开了一种基于EPA总线结构的时钟同步优化方法，包括：将主设备的主时钟作为时钟同步的同步基准；主设备向每个从设备发送包含主时钟的周期报文；从设备根据接收到的周期报文获取主时钟，并向主设备返回同步请求报文；主设备对接收到的同步请求报文进行响应，向对应的从设备发送同步响应报文；从设备根据接收到的同步响应报文，获得从设备和主设备间的线路延时，在从设备处于通信阶段的情况下，检测从设备和主设备之间的连接链路是否发生改变：在连接链路未发生改变的情况下，根据线路延时对从设备的本地时钟进行更新；在连接链路发生改变的情况下，重复上述步骤更新线路延时。当网络主时钟掉线时，网络会出现短暂的盲区，需要重新进行时钟同步，而出现不可控的数据通信。

发明内容

针对现有时钟同步方法不能满足网络对时钟稳定性和可靠性要求的技术问题，本发明提出一种时钟同步方法及系统，解决现有工业网络中因主时钟设备故障或离线导致的调度混乱情况，避免控制系统的整体失效；能够避免在链路断开时，出现的数据通信盲区，实现大数据量密集传输，避免了带宽浪费问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种时钟同步系统，包括主设备、次主设备和从设备，主设备、次主设备和从设备内均设有主时钟同步模块和端口，端口上设有至少两个从时钟同步模块，主时钟同步模块和从时钟同步模块相配合，从时钟同步模块之间相配合。

优选地，所述每个端口设有两个从时钟同步模块，两个从时钟同步模块分别为从时钟同步模块I和从时钟同步模块II。

优选地，所述主时钟同步模块产生时钟信息，主时钟同步模块基于时钟同步机制与从时钟同步模块同步。

一种时钟同步系统的同步方法，其步骤如下：

步骤一：上电运行，通过上电前配置或竞争方式，确定网络中的主设备和次主设备，其他设备皆为从设备；

步骤二：主设备周期性发送时钟同步报文或时钟同步触发报文，启动时钟同步过程；网络中的次主设备和从设备接收到时钟同步报文或时钟同步触发报文后，启动端口的一个从时钟同步模块，通过时钟同步协议完成与主设备之间的时钟同步；

步骤三：次主设备的主时钟同步模块周期性发送时钟同步报文或时钟同步触发报文，启动次主时钟同步过程，网络中的从设备接收到次主设备发送的时钟同步报文或时钟同步触发报文后，启动端口的一个从时钟同步模块通过时钟同步协议完成与次主设备之间的时钟同步。

优选地，所述步骤一中的竞争是基于设备逻辑地址的大小实现的。