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随着控制网络发展与普及,控制网络中的时间同步技术也得到了迅速的发展,目前应用于工业控制网络测量的时间同步协议标准主要是IEEE1588标准,此标准对控制网络中的现场设备时间同步的高精度带来了希望,并使IEEE1588全面应用于工业控制领域成为可能。
本文首先概述了控制网络以及它与时间同步的关系,分别介绍了传统时间同步、NTP时间同步、IEEE1588时间同步标准,指出了在各种同步协议中IEEE1588标准是时间同步精度最高的、最适用于控制网络的时间同步标准。其次对时间同步中关键技术进行了认真的阐述,对IEEE1588的同步过程作了详细的分析。然后设计了精确时间同步协议(PTP协议)引擎模块体系结构,实现了最佳主时钟算法、本地时钟同步算法以及PTP报文发送与接收的控制算法,详细描述了现场设备中IEEE1588时间同步的具体实现过程。文章还根据嵌入式系统的开发流程,对嵌入式Linux技术做了深入的探讨,对交叉编译环境和软件开发的一般过程进行了阐述。文章最后基于ARM9平台建立嵌入式Linux系统,将时间同步PTP协议应用在基于ARM9的S3C2410开发板上进行时间同步。
本文的研究对于自动控制系统中网络测量与控制设备间的同步技术基于ARM9的现场设备开发有较好的借鉴作用。