IEEE1588 Time Synchronizing System Multiplexing Industrial Ethernet of Distribution Automation

The present study explores an IEEE1588 Synchronizing System for smart distribution grid based on Industrial Ethernet. The paper first analyzes the communication system in distribution network and then proposed the project of time synchronizing system using IEEE1588 in distribution network. The study focuses on rational clock correcting time region segmentation, selecting the best clock source injection point and multiple redundant methods when correcting time method lose efficacy, etc. The precision of time synchronizing is better than that of 1 millisecond.

基于IEEE1588的时钟同步技术及其应用

叙述了IEEE1588时钟同步协议的产生与发展,介绍基于IEEE1588时钟同步技术实现分布式网络化测试系统精确时钟同步的原理和方法;通过列举一些公司对IEEE1588技术的具体应用,给出基于Intel IXP46X的时钟同步网卡原理图及具体应用实例。最后阐明IEEE1588精确时钟同步技术可以实现整个系统的高精度时钟同步,可以有效解决分布式测控系统的实时性问题,可以有效改善和提高系统的测控精度。

数控系统以太网接口技术的研究

分析了数控系统对现场总线接口要求,列举了国内外总线型数控系统常见组建方案及其优缺点,通过构建一种基于广播帧同步的以太网新的组建方案提出了一种数控系统通讯协议——EtherCNC,结合伺服本身结构特点提出伺服驱动系统电流环同步校正原理,为解决伺服驱动器控制周期与网络通讯周期不匹配问题提出了位置控制指令细分技术,最后,通过网络同步性测试实验检验了总线同步性能。实验和应用证实本方案有效可行。

基于FPGA的精确时钟同步方法

为实现分布式系统高精度同步数据采集和控制的实时性要求,提出了一种基于工业以太网的分布式控制系统时钟硬件同步方法.基于高速数字逻辑硬件方法解析IEEE1588时间同步协议,采用硬件描述语言(VHDL)和现场可编程逻辑门阵列(FPGA)设计时间戳截获、晶振频率补偿、时钟同步算法等模块,为嵌入式实时控制系统构架高精度的硬件时钟同步方案,该方法解决了传统的基于嵌入式软件的时钟同步方案中时间戳不稳定、同步精度低等问题.对基于工业以太网的分布式控制系统进行了动态测试验证,实际测试数据表明系统各节点达到了亚微秒级的时钟同步精度,长期运行结果验证了系统同步精度的稳定性.

基于EtherCAT实时以太网的伺服运动控制系统设计

针对工业运动控制中多轴同步性问题,设计了一款基于EtherCAT实时以太网的伺服运动控制系统。系统主站根据EtherCAT通信原理对从站通信控制器分布式时钟进行操作,使其输出同步信号,实现对两轴实验平台运动的同步控制。实验结果表明,该系统具有良好的稳定性和同步性。

分布式时间同步系统的参考时间获取技术分析

时间同步是支撑分布式系统的基石,也是目前解决高性能工业测控应用问题的关键性技术之一。通过全面分析时间同步技术采用的参考时间获取方法,阐述不同类型的标准时间获取方法及其主要特点,对各种方法的适用条件、应用范围做出系统的评估,为构建行之有效的时间同步方案提供富有实用价值的技术支持和指导。

基于工业以太网的数控系统多轴同步控制的研究

对基于工业以太网的数控系统的同步性进行了深入分析,指出了轴间同步和主从同步对网络化数控系统的影响,在此基础上提出一种基于以太网技术的数控系统实现方案。提出了电流环同步校正的思想和一种针对数控加工领域的以太网通信协议——EtherCNC。最后,通过实验证实该方案的有效性和可实施性。

试论工业以太网实时通信技术

工业以太网进入工业控制领域是工业自动化的发展趋势 ,其中主要障碍是以太网的非实时通信。简要介绍了几种工业以太网的实时通信技术。侧重介绍分散自动化接口解决工业以太网通信实时性的方法———RTPS协议。

控制网络技术及其实时性分析

网络时代的控制技术正从传统的、集中式和单一的生产控制,发展为智能化、网络化、管理控制一体化的控制模式.本文分析了控制网络的结构,重点讨论了现场控制网络、工业以太网的主要技术和特点,着重研究了控制网络的实时性问题及其解决的途径.

基于WIA的配电网广域通信与同步技术

通信网络与信号同步技术对智能配电网的发展起到至关重要的作用,配电网规模庞大、结构复杂,终端接入数量多,现有技术手段已经无法满足配电网通信全覆盖与信号精确同步的需求。本文针对配电网的弱通信环境,提出了一种基于无线工业自动化(wireless industrial automation, WIA)技术的配电网广域通信与同步技术,对通信网络和同步系统的架构进行了详细的介绍,实验结果表明,WIA技术与现有电力通信资源相结合,能够有效解决采集盲点、网络覆盖能力不足等问题,并且能够为配电网量测系统提供精准同步手段。

时间同步方法及其在工业测控系统中应用

时间同步是分布式工业测控系统中的关键技术之一。简要介绍时间同步的基本方法及其在工业测控系统中常用的技术,分析时间同步技术对未来工业测控系统发展的促进作用及面临的挑战。

工业以太网的时钟同步协议对比分析

分析了目前在工业以太网应用中的3类时钟同步协议SNTP、IEEE1588及改进的IEEE1588。具体说明了精确时钟同步协议标准IEEE1588的基本原理,以及Profinet对IEEE1588的改进。

基于时间同步技术的直流电网同步数据采集系统

分析了目前上海轨道交通直流电网监测系统的需求,并根据这些实际需求,描述了一种基于时间同步技术的直流电网同步数据采集系统。主要介绍了该系统的架构、特点,并进行了试验验证。数据表明,直流电网数据采集系统可有效监测轨道交通直流电力系统的实时状态,提高轨道交通的安全性和可靠性。

基于EPA协议的精确时钟同步方法

工业以太网中通讯链路的不对称性,使得IEEE1588协议中的从时钟偏差计算方法并不适用。本文在EPA(Ether-net for Plant Automation)协议中CSME(Communication Scheduling Management Entity)算法调度的基础上分析了IEEE1588时间同步协议,提出了一种从时钟同步于主时钟的加权修正算法,同时应用晶振频率补偿算法,使得满足了基于EPA协议的工业以太网系统中同步数据采集和控制的实时性要求。采用硬件描述语言(Verilog HDL)和现场可编程逻辑门阵列(FPGA)实现了这种硬件时钟同步方法。该方法解决了传统的基于片上系统(SOC)时钟同步方案中时间戳不稳定、同步精度低等问题。使用Xilinx Spartan3 XC3S1500的FPGA验证了主从时钟的一致性,160ns的标准偏差和50ns的时间偏差平均值的测试结果证明了本文中算法较之协议中原算法的优越性。该方法也为集成现有网卡芯片的系统提供了一种高性价比和高精度的时钟同步解决方案。

IEEE1588时间同步协议在Linux下的分析与实现

以IEEE1588精确时间同步标准为基础,通过对工业以太网中PTP协议的深入研究和分析,着重探讨了如何在装有lin-ux系统的现场设备上实现时间同步,并给出相应的实现方案。

EPA工业测控网络的时钟同步分析与改进

为了提高时钟同步精度以保证通信调度的确定性,对比分析了工业网络常用几类时钟同步方法,重点剖析了IEEE1588时钟同步系统,深入探讨了PTP系统的软件实现,对源代码移植作了必要的说明,分析了时钟同步精度不高的原因,并提出了三大改进方案,测试了改进后的系统。测试结果表明,采用了改进方案后系统的时钟同步精确性得到了较大的提高。

IEEE Std 1588-2008精确时间同步协议行业规范在电力系统的应用研究

对电力行业PTP规范文件IEEE C37.238-2011标准进行总结和分析。首先介绍电力行业PTP规范与IEEE1588标准的关系,然后介绍电力行业PTP规范定义的参数、机制等与IEEE1588标准的不同之处以及其特有的一些参数,最后分析PTP精确时间同步协议在以后应用中可能面临的问题及解决办法。电力行业PTP规范为了给外界提供全球可用时间、设备互操作和故障管理,在IEEE Std 1588-2008标准基础上规定了新的PTP参数子集和特权。新的PTP参数子集和特权使基于IEEE1588的时间同步机制可以通过以太网通信结构在电力系统关键领域得到有效应用,这些领域包括保护、控制、自动化和数据通信等。

基于工业以太网的供水工程SCADA监控系统

本文介绍了某供水工程SCADA监控系统的设计方案。所采用的SCADA监控系统是基于工业以太网的分布式控制系统，具有高度的分散性、实时性、可靠性、开放性和兼容性等特点，而且，冗余光纤传输系统可以实现数据、语音和视频的同步传送。本设计方案所采用的计算机技术、控制技术、网络与通信技术、显示技术体现了供水工程自动化系统的最新发展趋势。

用于工业机器人控制的实时以太网的设计

根据工业机器人的伺服控制要求改进了一种新型的用于机器人控制的以太网总线。具体分析了传统的控制总线和传统的以太网优缺点,为了满足工业机器人控制所需要实时性高,易于扩展,方便维护的要求。论文设计一种专用于工业机器人伺服控制总线。采用100Mbps实时以太网。设计内容主要包括传输帧的设计,精确时钟同步协议的应用,以及FPGA的MAC核的设计。介绍了主从站相应的控制程序流程。使用Modelsim仿真MAC核的收发的可行性,最后通过对硬件电路工作情况的持续观察,证明可以有效地解决传统控制总线不足,具有高实时性,同步性满足工业机器人控制需求。

EtherCAT分布时钟技术及其工业应用

为了在工业自动化领域更深入地挖掘EtherCAT这一先进技术的潜能,详细阐述了EtherCAT分布时钟技术的原理,介绍了分布时钟组件的工作模式以及实现技术的硬件产品,阐述了在通用控制平台上实现亚微秒级时钟同步功能的可行性以及为通用制造业带来的广阔前景,并列举了在多种工业现场的应用场景。以理论联系实际的方式证明:EtherCAT的分布时钟技术为提高通用的工业自动化水平提供了技术支撑。