Donanım

Gerçek zamanlı endüstriyel ethernet ve IEEE 1588 hassas zaman protokol standartları

2002 Yılında IEEE 1588 hassas zaman iletişim kuralı standart deterministic yanıt için ihtiyaç hassas saat eşitleme protokolü ağ bağlantılı ölçü ve kontrol sistemleri için getirerek ele. 2008 Yılında, doğruluk, kesinlik ve sağlamlığı artırmak için gözden geçirilmiş bir standart IEEE 1588-2008 (PTP sürüm 2 olarak da bilinir) yayımlanmıştır.

IEEE 1588, özellikle hassas zaman Protokolü (PTP), kabulü içinde çeşitli gerçek zamanlı Endüstriyel Ethernet ağ iletişim kuralları uygulanır.

Ethernet/IP: CIPsync, ODVA Ethernet/IP çerçeveler bir parçası hareket kontrol uygulamaları için büyük ölçüde PTP dayanır.

Profinet: PROFINET (PNO) PTP eşitleme iletişim kuralı olarak kullanır.

Ethernet POWERLINK: Ethernet POWERLINK standardizasyon grubu (EPSG) PTP gelecekteki bir sürümüne gerçek zamanlı segmentlerinde eşitleme için kullanmayı planlıyor.

Genel anlamda, PTP ana saat olayları ve tüm cihazlarda zaman damgaları aynı zaman Bankası kullanmak sağlanması ve köle saatler arasında hataya senkronizasyon sağlar.

Saat eşitleme için ihtiyaç çeşitli faktörler ortaya çıktı: ortam sıcaklığı, saatler kendilerini, yaş ve frekans oranı farkları tüm eşitleme ve sonuç olarak, ağın gerçek zamanlı performans kalitesi etkileyebilir. Saatler aynı frekansta ayarlamak ağ genelinde senkronize kalır ve bu durum sürekli eşitleme için arama başlattı hiçbir garantisi yoktur.

PTP çok az bant genişliği, işlem gücü ve kurulum gerektirir. Tüm saatler bir ağ içinde en yüksek kaliteli saat saatler ayarlayarak eşitler. IEEE 1588 değer aralığı için saat özellikleri standart kümesi tanımlar.

En iyi Master Clock (BMC) algoritma hangi clock ağ içinde en yüksek kaliteli saat olduğunu belirler. BMC (büyük usta saati olarak da bilinir), tüm diğer saatler (köle saatler) ağ eşitler. BMC ağdan kaldırılır veya belirlenir algoritması artık yüksek kaliteli saat, yeni BMC ve ayarlar algoritması redefines diğer tüm olmak için buna göre saatler.

Çoğu IEEE 1588 uygulamaları doğruluk alt microsecond aralığı sağlamak, gerçek performanslarını çok uygulamaya özgü iken. Örneğin, usta ve köle, IEEE 1588 Protokolü saat frekansı belirtmiyor.

Düşük frekanslı saatler PTP eşitlemesi iletileri daha az doğru zaman damgaları sonuçlanan yoksul zaman çözünürlüğe sahiptir.

Saati istikrar başka bir faktördür. Alt stabiliteleri saatlerle dışında daha hızlı drift ve, sonuç olarak, frekans ve faz düzeltmelerini daha yüksek oranda gerektirir.

Ağ topolojisi başka bir faktördür. Basit Ağ topolojisi (örneğin tek bir kablo üzerinde iki aygıt) daha fazla aygıt bağlı yönlendiriciler ve anahtarlar kullanarak daha az ağ değişimi neden olur.

Birden çok alt ağ, mesafe veya aygıt, bir ağ anahtarı ile sınır saat denilen bir doğru IEEE 1588 saat sayısını artırmak için gerekliyse, ana saat olur ve alt ağlardaki aygıtları eşitler.

Gecikme gecikme düzeltme geçerli trafik koşulları gibi son fakat en az değil, geniş varyasyonlar ağ trafiğini olumsuz etkisi saat farklılığı olabilir. Pek çok faktör eğriltme performansını düşürebileceğinden, kıyaslama ve zaman içinde gerçek farklılığı performans izleme tavsiye edilir.