IEEE1588在分散運動控制系統(tǒng)中的應用
1588的實現
1588協(xié)議是一個運行在適配器上的C/C++工具,大多數1588協(xié)議的實現包括同步,診斷,延時請求,延時響應和報文管理。1588引導協(xié)議用于在啟動時加快時間從站的時鐘同步。實現8個同步報文的引導。
這里未提供“最佳主站”算法,本系統(tǒng)使用“推薦”主站選擇方法決定子網絡的主時鐘。在啟動時從站時鐘無限期地收聽主時鐘。從時鐘永遠不會成為主時鐘。也不會任命一個以上“推薦”主站。
為主時鐘完整性的監(jiān)視提供某些支持,如果一個從時鐘發(fā)現失去主時鐘,它將停止它的底版時鐘,這將引起SERCOS適配器關閉SERCOS環(huán)路,并且所有運動停止。
輸出同步
在范例應用中需要根據主軸的位置精確地接通或斷開一個輸出。用這個輸出觸發(fā)一個選通燈,照亮所有三個軸的相位。為了達到精確的輸出閘門,使用一個特別的輸出組件,它的時鐘與系統(tǒng)中的其余時鐘同步,由控制器內的運動計劃器向這個組件發(fā)送一個輸出值,這個值帶著時間標記指示釋放輸出或停止輸出的時間。輸出組件使用先前說明過的任務同步電路管理輸出的“定時”以達到精確的輸出時間。
GPS作為最高主時鐘
本運動系統(tǒng)范例的啟動時間缺省為時間為0的UTC時間。對運動系統(tǒng)通常不需要絕對時間,但對一些明顯的事件如故障條件,時間標記可能很有用處。所以這里集成了一個全球定位系統(tǒng)(GPS)接口,用于提供精確的UTC時間源。并用作系統(tǒng)的最高主時鐘。這個接口集成在以太網適配器模塊上,適配器上的算法從GPS接收器接收“秒脈沖”和UTC刷新,并調節(jié)它的本地時鐘維持與GPS的同步。
結論
提供的1588在以太網分布運動系統(tǒng)的應用例子是可靠和精確的應用。硬件輔助電路提供的主時鐘和從時鐘之間的起伏精度不大于200納秒。當使用GPS作為主時間基準時,在從時鐘的累計波動為500納秒。如果耒自GPS接收器的秒脈沖信號的邊沿不清晰,還會產生附加的波動。
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