Datorhårdvara

Realtids industriellt ethernet- och ieee 1588 precision time protocol-standarden

2002 Upp den IEEE 1588 Precision Time Protocol Standard behovet av deterministiska svar genom att införa en precision klocka synkroniseringen protokollet för nätverksanslutna mät- och styrsystem. 2008 Släpptes en reviderad standard, IEEE 1588-2008 (även känd som PTP Version 2) för att förbättra noggrannhet, precision och robusthet.

Antagandet av IEEE 1588, särskilt den Precision Time Protocol (PTP), genomförs i olika realtid industriellt Ethernet nätverk protokoll.

Ethernet/IP: CIPsync, del av ODVA Ethernet/IP ramverk, bygger mycket på PTP för motion control program.

Profinet: Profinet (PNO) använder PTP som en synkronisering protokoll.

Ethernet POWERLINK: Ethernet POWERLINK standardisering grupp (EPSG) har planer på att använda PTP för att synkronisera realtid segment i en framtida version.

Rent allmänt ger PTP feltolerant synkronisering mellan slav-tar tid och en ledar-tar tid att se till att händelser och tidsstämplar i alla enheter använder samma tid basen.

Behovet av klocksynkronisering uppstod beror på flera faktorer: skillnader i miljön temperatur, klockor själva ålder och graden av frekvens kan alla påverka kvaliteten på synkronisering och, följaktligen, nätverkets realtid prestanda. Det finns ingen garanti att klockor i hela nätverket, på samma frekvens, kommer bo synkroniserade, och denna omständighet inledde samtalet för kontinuerlig synkronisering.

PTP kräver väldigt lite bandbredd, processorkraft och setup. Den synkroniserar alla klockor inom ett nätverk genom att justera klockor till högsta kvalitet klockan. IEEE 1588 definierar värdet spänner för den vanliga uppsättningen av klocka egenskaper.

Bästa Master klocka (BMC) algoritmen avgör vilken klocka är högsta kvalitet klockan inom nätverket. Med BMC-Styrenheten (även känd som stormästare klockan) synkroniserar alla andra klockor (slav-tar tid) i nätverket. Om BMC tas bort från nätverket eller bestäms av klockor algoritmen att inte längre vara högsta kvalitet klockan, de algoritm omdefinieringar som den nya BMC och justerar alla andra därför.

Medan de flesta implementeringar av IEEE 1588 ger noggrannhet i intervallet sub mikrosekund, är deras faktiska resultat mycket programspecifika. Exempelvis anger IEEE 1588 protokollet inte processorns klockfrekvens i master och slavar.

Lägre frekvens klockor har sämre tid upplösning vilket resulterar i mindre träffsäkra tidsstämplar i meddelanden som PTP-synkronisering.

Klockan stabilitet är en annan faktor. Klockor med lägre stabiliteter kommer att driva ifrån varandra snabbare och, som ett resultat, kräver en högre frekvens och arrangera gradvis korrigeringar.

En annan faktor är nätverkstopologin. Enklaste nätverkstopologin (dvs. två enheter på en enda kabel) orsakar mindre nätverk jitter än många enheter kopplade med routrar och switchar.

Om mer än ett undernät är skyldigt att öka avstånd eller antal enheter, en nätverks-switch med en exakt klocka IEEE 1588, kallas en gräns klocka, blir det ledar-tar tid och synkroniserar enheter på undernäten.

Sist men inte minst, kan stora variationer i nätverkstrafik negativt påverkar tidsavvikelse som dröjsmål korrigeringen släpar aktuella trafikförhållandena. Eftersom många faktorer kan försämra skeva prestanda, är benchmarking och övervaka den faktiska skeva prestandan över tid lämpligt.