Maskinvare

Sanntid industrielt ethernet og ieee 1588 presisjon tid protokollen standarden

I 2002 adressert IEEE 1588 presisjon tid protokollen Standard behovet for deterministisk svar ved å innføre en presisjon klokke synkroniseringen protokollen for nettverk måle- og kontrollsystemer. I 2008 utgitt en revidert standard, IEEE 1588-2008 (også kjent som PTP versjon 2) for å forbedre nøyaktigheten, presisjon og robusthet.

Vedtakelsen av IEEE 1588, spesielt presisjon tid protokollen (PTP), implementeres i ulike sanntid industrielle Ethernet nettverk protokoller.

Ethernet/IP: CIPsync, del ODVA Ethernet/IP rammeverk, avhenger sterkt PTP for bevegelse kontroll programmer.

Profinet: Profinet (PNO) bruker PTP som en synkroniseringen protokollen.

Ethernet POWERLINK: Ethernet POWERLINK standardisering gruppe (EPSG) har planer om å bruke PTP for synkronisering sanntid segmenter i en fremtidig versjon.

Generelt sett gir PTP feiltolerant synkronisering mellom slave klokker og en master klokken sikrer at hendelser og tidsstempler i alle enheter bruker det likt tid basen.

Behovet for Klokkesynkronisering oppstod på grunn av flere faktorer: forskjeller i miljømessige temperatur, en alder av klokker seg og frekvensen av frekvens kan påvirke kvaliteten på synkronisering og følgelig nettverkets sanntid ytelse. Det er ingen garanti for at klokker på nettverket, satt på samme frekvens, vil bli synkronisert, og dette forholdet startet samtalen for kontinuerlig synkronisering.

PTP krever svært lite båndbredde, prosessorkraft og oppsett. Det synkroniserer alle klokkene i et nettverk ved å justere klokker til høyeste kvalitet klokken. IEEE 1588 definerer verdiområder for settet med klokken egenskaper.

Beste Master klokken (BMC) algoritmen avgjør hvilke klokke er den høyeste kvalitet klokken i nettverket. BMC (også kjent som stormester klokken) synkroniserer alle andre klokker (slave klokker) i nettverket. Hvis BMC fjernes fra nettverket eller bestemmes av klokker algoritmen ikke lenger er den høyeste kvalitet klokken, algoritme omdefineringer som nye BMC og justerer alle andre tilsvarende.

De fleste IEEE 1588 implementeringer gir nøyaktighet i sub mikrosekund området, er deres faktiske resultatene svært programspesifikke. IEEE 1588 protokollen angir for eksempel ikke klokkefrekvens i master og slaver.

Lavere frekvens klokker har dårligere tid oppløsning som resulterer i mindre-nøyaktig tidsstempler i PTP synkroniseringen meldinger.

Klokken stabilitet er en annen faktor. Klokker med lavere stabilitet vil gli fra hverandre raskere, og følgelig krever en høyere rate av frekvens og fase.

En annen faktor er nettverkstopologi. Den enkleste nettverkstopologien (dvs. to enheter på én kabel) forårsaker mindre nettverk jitter enn mange enheter som er koblet ved hjelp av rutere og svitsjer.

Hvis flere delnett er nødvendig å øke avstanden eller antall enheter, en nettverkssvitsj med n├╕yaktig IEEE 1588 klokke, kalt en grense klokke, blir master klokken og synkroniserer enhetene på delnettene.

Sist, men ikke minst, kan store variasjoner i nettverkstrafikken negativ innvirkning klokke skew som forsinkelsen korreksjon etterslep gjeldende trafikkforhold. Fordi mange faktorer kan redusere skew ytelsen, anbefales referansemåling og overvåke den faktiske skew ytelsen over tid.