一种基于高速数据采集器的时间同步方法及系统与流程

本发明涉及数据标准化处理和时间同步技术，尤其涉及一种应用基于高速数据采集器的plc时间戳数据标准化处理技术而实现的数据时间同步方法及系统。

背景技术：

技术词解释：

ntp服务器：networktimeprotocol（ntp），即网络时间服务器。

工业数据的实时采集已经成为工业信息化的基础支撑。其中，对于工业数据的真实性和实时性也有了更高的要求。针对工业数据的采集实时性问题，现有技术采用了不同的方案来解决，但均存有不少的缺陷，例如：1、采用在plc使用前先进行时间同步，将plc时间与标准时间进行同步这一方案，但是这一方案具有较大的局限性，而且对plc的修改较大，操作灵活性和便利性差；2、采用直接从plc读取数据这一方案，但是由于plc内部时间不一定准确，从而给结果带来一定不可靠性；3、采用在plc使用过程中直接用普通数据采集器采集到的时间戳作为plc时间这一方案，但是这一方案的可靠性较低，因为普通数据采集器往往无法实现实时处理数据，数据在普通数据采集器中有堆积，会造成处理滞后，无法真正实现实时数据采集。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于高速数据采集器的时间同步方法，可实时真实地进行数据采集，实时性、真实性和可靠性高。

本发明的目的是提供一种基于高速数据采集器的时间同步系统，可实时真实地进行数据采集，实时性、真实性和可靠性高。

本发明所采用的技术方案是：一种基于高速数据采集器的时间同步方法，该方法包括的步骤有：

将高速数据采集器和后台服务器均与ntp服务器进行时间同步；

高速数据采集器将从ntp服务器上同步得到的标准时间覆盖由plc上传的时间戳数据后，将当前的时间戳数据上传至后台服务器进行相应的数据处理。

进一步，所述高速数据采集器将从ntp服务器上同步得到的标准时间覆盖由plc上传的时间戳数据后，将当前的时间戳数据上传至后台服务器进行相应的数据处理这一步骤，其具体包括：

plc将自身的时间戳数据以标准数据格式的形式发送至高速数据采集器；然后，高速数据采集器将从ntp服务器上同步得到的标准时间进行标准数据格式的数据格式转换；接着，高速数据采集器将数据格式转换后的标准时间覆盖由plc上传的时间戳数据后，将当前的时间戳数据上传至后台服务器进行相应的数据处理。

进一步，所述高速数据采集器将从ntp服务器上同步得到的标准时间覆盖由plc上传的时间戳数据后，将当前的时间戳数据上传至后台服务器进行相应的数据处理这一步骤之后设有判断步骤，所述判断步骤具体为：

判断上一次高速数据采集器和后台服务器均与ntp服务器进行时间同步的历史运行时间是否已超过设定时间值，若是，则重新令高速数据采集器和后台服务器均与ntp服务器进行时间同步；反之，则结束。

本发明所采用的另一技术方案是：一种基于高速数据采集器的时间同步系统，该系统包括plc、高速数据采集器、后台服务器以及ntp服务器，所述高速数据采集器分别与plc、后台服务器以及ntp服务器通讯连接；

所述后台服务器，用于与ntp服务器进行时间同步，从而从ntp服务器上同步得到标准时间；

所述高速数据采集器，用于与ntp服务器进行时间同步，从而从ntp服务器上同步得到标准时间，以及将从ntp服务器上同步得到的标准时间覆盖由plc上传的时间戳数据后，将当前的时间戳数据上传至后台服务器进行相应的数据处理。

进一步，所述plc具体用于将自身的时间戳数据以标准数据格式的形式发送至高速数据采集器。

进一步，所述高速数据采集器包括有：

同步模块，用于与ntp服务器进行时间同步，从而从ntp服务器上同步得到标准时间；

数据采集处理模块，用于将从ntp服务器上同步得到的标准时间进行标准数据格式的数据格式转换，接着，将数据格式转换后的标准时间覆盖由plc上传的时间戳数据后，将当前的时间戳数据上传至后台服务器进行相应的数据处理。

本发明的有益效果是：通过使用本发明的方法，能够快速简易地实现plc、高速数据采集器及后台服务器这三者的时间同步，而且由于高速数据采集器从plc获得的时间戳数据不会加入数据采集器缓存区，直接进行处理，因此，数据堆积、滞后的情况非常小，基本可以忽略，这样通过使用本发明的方法便能实现工业数据的实时真实采集，大大提高后续工业数据处理结果的准确性。另外，在实现本发明的方法时，无需改变plc内部计时器或软件程序，因此，具有易于实现、操作简便性高等优点。

本发明的另一有益效果是：通过使用本发明的系统，能够快速简易地实现plc、高速数据采集器及后台服务器这三者的时间同步，而且由于高速数据采集器从plc获得的时间戳数据不会加入数据采集器缓存区，直接进行处理，因此，数据堆积、滞后的情况非常小，基本可以忽略，这样通过使用本发明的系统便能实现工业数据的实时真实采集，大大提高后续工业数据处理结果的准确性。另外，在实现本发明的系统时，无需改变plc内部计时器或软件程序，因此，具有易于实现、操作简便性高等优点。

附图说明

图1是本发明一种基于高速数据采集器的时间同步系统的结构框图；

图2是本发明一种基于高速数据采集器的时间同步方法的步骤流程图。

具体实施方式

本发明的方案适用于工业现场在用的plc实时数据采集过程中。

如图1所示，一种基于高速数据采集器的时间同步系统，包括高速数据采集器、后台服务器、ntp服务器以及多个plc，所述高速数据采集器分别与多个plc、后台服务器以及ntp服务器通讯连接；其中，所述的plc实质指的是现场plc设备；

所述后台服务器，用于与ntp服务器进行时间同步，从而从ntp服务器上同步得到标准时间；

所述高速数据采集器，用于与ntp服务器进行时间同步，从而从ntp服务器上同步得到标准时间，以及将从ntp服务器上同步得到的标准时间覆盖由plc上传的时间戳数据后，将当前的时间戳数据上传至后台服务器进行相应的数据处理。

作为本系统实施例的优选实施方式，所述plc具体用于将自身的时间戳数据以标准数据格式的形式发送至高速数据采集器。

作为本系统实施例的优选实施方式，所述高速数据采集器包括有：

同步模块，用于与ntp服务器进行时间同步，从而从ntp服务器上同步得到标准时间；

数据采集处理模块，用于将从ntp服务器上同步得到的标准时间进行标准数据格式的数据格式转换，接着，将数据格式转换后的标准时间覆盖由plc上传的时间戳数据后，将当前的时间戳数据上传至后台服务器进行相应的数据处理。

对于上述一种基于高速数据采集器的时间同步系统，如图2所示，其具体同步方法步骤包括有：

步骤1、将高速数据采集器和后台服务器均与ntp服务器以以太网的方式进行时间同步，从而令高速数据采集器和后台服务器均从ntp服务器上同步得到标准时间；

步骤2、高速数据采集器将从ntp服务器上同步得到的标准时间覆盖由plc上传的时间戳数据后，即令高速数据采集器从ntp服务器上同步得到的标准时间作为plc当前的时间戳数据，完成plc时间戳数据标准化，然后将当前的时间戳数据上传至后台服务器进行相应的数据处理。

作为本方法实施例的优选实施方式，所述步骤2具体包括：

plc通过使用提供的系统协议、网络适配器或现场总线的方式，将自身的时间戳数据以标准数据格式的形式发送至高速数据采集器；然后，高速数据采集器将从ntp服务器上同步得到的标准时间进行标准数据格式的数据格式转换；接着，高速数据采集器将数据格式转换后的标准时间覆盖掉由plc上传的时间戳数据后，将当前的时间戳数据上传至后台服务器进行相应的数据处理。此后，plc持续传输时间戳数据至高速数据采集器，高速数据采集器将自身的时间信息替换掉原有的plc时间戳数据，作为新的plc时间戳数据，即当前时刻的plc时间戳数据即可同步为国际标准时间，接着，高速数据采集器将标准化后的plc时间戳数据传输至后台服务器进行相应的数据处理。

作为本方法实施例的优选实施方式，所述步骤2之后设有判断步骤，所述判断步骤具体为：

判断上一次高速数据采集器和后台服务器均与ntp服务器进行时间同步的历史运行时间是否已超过设定时间值，即判断离上一次将高速数据采集器和后台服务器均与ntp服务器进行时间同步的历史运行时间是否超过设定时间值，如一星期或一个月，若是，则重新令高速数据采集器和后台服务器均与ntp服务器进行时间同步；反之，则结束。

作为上述系统和方法实施例的优选实施方式，所述的标准数据格式为unixtimestamp格式。

本发明方法一具体实施例

设定plc包括有plc1、plc2、plc3，并且当前时间为2017年1月9日14:15:27，plc1时间为2017年1月9日14:14:00，plc2时间为2017年1月8日14:15:27，plc3时间为1970年1月1日14:15:27。

一种基于高速数据采集器的时间同步方法，具体步骤包括有：

s101、将高速数据采集器和后台服务器均与ntp服务器进行当前时间的同步，令高速数据采集器和后台服务器从ntp服务器上得到标准时间；

s102、高速数据采集器将得到的标准时间转换成unixtimestamp格式的数据（格林威治时间1970年01月01日00时00分00秒起至现在的总秒数），即此时存储的unixtimestamp格式的标准时间为1483942527；

s103、plc1、pcl2、plc3将自身的时间戳数据传输至高速数据采集器并以unixtimestamp格式进行数据存储，其中此时，plc1的时间戳数据为1483942440、plc2的时间戳数据为1483856127，plc3的时间戳数据为22527；

s104、在高速数据采集器中，将从ntp服务器上同步得到的标准时间覆盖掉此时plc1、plc2、plc3的时间戳数据，实现plc时间信息标准化；

s105、plc1、plc2、plc3持续传输时间戳数据，每次都被标准化时间覆盖并储存和传送至后台服务器；

s106、后台服务器进行相应的数据处理。

由上述可得，本发明的方法和系统所包括的优点有：

1、能够避免现场plc之间时间不统一的情况发生，并且实现现场多个plc、高速数据采集器和后台服务器的时间同步；

2.plc重启后有初始化时间的可能性，利用高速数据采集器的标准化时间直接覆盖的方法能够避免plc初始化后时间改变的情况，操作灵活性和便利性高；

3.能够在不改变plc内部计时器或plc程序的情况下进行plc时间戳信息的标准化，从而实现数据同步和采集，具有易于实现、操作工作量低、成本低等优点；

4、能够准确获取各plc的标准化时间信息，从而数据更具有实时性和真实性，不再因为plc的时间差异而产生误差，从而使后台服务器能够在工业中准确显示某个工位动作的时刻，降低误差概率，更有利于数据的实时收集和处理。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。