IEEE1588在分散運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

1588的實(shí)現(xiàn)
　　1588協(xié)議是一個(gè)運(yùn)行在適配器上的C/C++工具，大多數(shù)1588協(xié)議的實(shí)現(xiàn)包括同步，診斷，延時(shí)請(qǐng)求，延時(shí)響應(yīng)和報(bào)文管理。1588引導(dǎo)協(xié)議用于在啟動(dòng)時(shí)加快時(shí)間從站的時(shí)鐘同步。實(shí)現(xiàn)8個(gè)同步報(bào)文的引導(dǎo)。
　　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(wǎng)絡(luò)的主時(shí)鐘。在啟動(dòng)時(shí)從站時(shí)鐘無(wú)限期地收聽(tīng)主時(shí)鐘。從時(shí)鐘永遠(yuǎn)不會(huì)成為主時(shí)鐘。也不會(huì)任命一個(gè)以上“推薦”主站。
　　為主時(shí)鐘完整性的監(jiān)視提供某些支持，如果一個(gè)從時(shí)鐘發(fā)現(xiàn)失去主時(shí)鐘，它將停止它的底版時(shí)鐘，這將引起SERCOS適配器關(guān)閉SERCOS環(huán)路，并且所有運(yùn)動(dòng)停止。
輸出同步

　　在范例應(yīng)用中需要根據(jù)主軸的位置精確地接通或斷開(kāi)一個(gè)輸出。用這個(gè)輸出觸發(fā)一個(gè)選通燈，照亮所有三個(gè)軸的相位。為了達(dá)到精確的輸出閘門(mén)，使用一個(gè)特別的輸出組件，它的時(shí)鐘與系統(tǒng)中的其余時(shí)鐘同步，由控制器內(nèi)的運(yùn)動(dòng)計(jì)劃器向這個(gè)組件發(fā)送一個(gè)輸出值，這個(gè)值帶著時(shí)間標(biāo)記指示釋放輸出或停止輸出的時(shí)間。輸出組件使用先前說(shuō)明過(guò)的任務(wù)同步電路管理輸出的“定時(shí)”以達(dá)到精確的輸出時(shí)間。

GPS作為最高主時(shí)鐘

　　本運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)范例的啟動(dòng)時(shí)間缺省為時(shí)間為0的UTC時(shí)間。對(duì)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)通常不需要絕對(duì)時(shí)間，但對(duì)一些明顯的事件如故障條件，時(shí)間標(biāo)記可能很有用處。所以這里集成了一個(gè)全球定位系統(tǒng)(GPS)接口，用于提供精確的UTC時(shí)間源。并用作系統(tǒng)的最高主時(shí)鐘。這個(gè)接口集成在以太網(wǎng)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(diào)節(jié)它的本地時(shí)鐘維持與GPS的同步。

結(jié)論

　　提供的1588在以太網(wǎng)分布運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用例子是可靠和精確的應(yīng)用。硬件輔助電路提供的主時(shí)鐘和從時(shí)鐘之間的起伏精度不大于200納秒。當(dāng)使用GPS作為主時(shí)間基準(zhǔn)時(shí)，在從時(shí)鐘的累計(jì)波動(dòng)為500納秒。如果耒自GPS接收器的秒脈沖信號(hào)的邊沿不清晰，還會(huì)產(chǎn)生附加的波動(dòng)。