[发明专利]用于解决多站同步问题精确输出同步信号的方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种用于解决多站同步问题精确输出同步信号的方法。

背景技术

现有技术中，基于分布式控制的多个从站无法做到同步，例如在数控系统中的多轴同步，同步采集输入，同步输出以及其他运动控制的同步，这些都限制着分布式控制在同步应用中的发展。因此往往不采用分布式控制，而是都集成在主控线路板上，这样的做法的确能做到同步控制，但由此所伴随的问题是系统过于集成，会造成很多问题，例如走线繁多、可扩展性差、在大型系统上更是难以实现。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供了一种能够实现同步输出的用于解决多站同步问题精确输出同步信号的方法。

为达到以上目的，本发明提供了一种用于解决多站同步问题精确输出同步信号的方法，包括如下步骤：

(1) 将从站1的时钟T_ref设置为系统基准时钟，则

当数据帧从主站到达从站1时，从站本地时钟T_ref的时刻为t₁，当数据帧到达从站n时从站本地时钟T_local(N)的时刻为t_n，并满足：t_n- t₁=T_offset(n)+T_delay(n)；

当数据帧经过后续所有从站返回到达从站n时，从站本地时钟T_local(N)的时刻为t'_n，当数据帧到达从站1时，从站本地时钟T_ref的时刻为t'₁，并满足：t'1-t'n=-T_offset(n)+T_delay(n)；

其中：T_offset(n)表示从站1到从站n因上电时间、晶振起振时间造成的偏移误差，T_delay(n)表示从站1到从站n因传输转发造成的延迟误差；

(2) 当主站读取到相应的时刻值，计算出各从站的延迟误差和偏移误差，并将计算结果写入各从站中；其中，从站n的延迟误差和偏移误差通过下式计算得到：

T_delay(n) = （（t'₁-t₁）-（t'_n-t_n））/2 

T_offset(n) = （（t'_n+ t_n）-（t₁+ t'₁））/2；        

(3) 当主站开始同步所有从站时，主站发送指令，从基准时钟从站1读取当前系统时间T_{sys_ref}并写入其余从站中，当从站n接收到此指令后记录当前时间t_local（n），获得用于输出脉冲的本地参考时钟T _{local_ ref} = t_local（n）- T_offset(n) - T_delay(n) ，进而获得本地时钟偏移Δt = t_local（n）- T_offset(n) - T_delay(n)- T_{sys_ref}，系统根据Δt补偿T _{local_ ref}从而输出精确的同步脉冲。

作为本发明的进一步改进，主站在多次测量并计算T_delay(n)、T_offjset(n)的平均值后写入各个从站以减少误差。

本发明的有益效果是: 基于分布式控制的多个从站能够实现同步输出，克服因上电时间、晶振起振时间造成的偏移误差、因数据传输转发造成的延时误差以及因晶振漂移造成的误差，从而可用于多轴同步等同步要求很高的场合。

附图说明

附图1为根据本发明用于解决多站同步问题精确输出同步信号的方法信号传输示意图。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参见附图1，一种用于解决多站同步问题精确输出同步信号的方法，该方法包括如下步骤：