方便，以“传输延迟时间请求帧”来进行说明。
[0174]若从属节点51b的接收完成通知部79接收到传输延迟时间请求帧，则生成接收完成通知，向主控节点51a进行通知(S15)。
[0175]主控节点51a的传输延迟时间通知部65在接收到接收完成通知的情况下，计算出例如往返传输延迟时间(S16)，并生成包含了所计算出的往返传输延迟时间等的传输延迟时间通知帧(S17)，然后将所生成的传输延迟时间通知帧经由通信路径52发送至从属节点51b(S18)。
[0176]若从属节点51b的帧接收部80接收到传输延迟时间通知帧，则将该帧所包含的往返传输延迟时间(值)退避至存储器45等(S19)。然后，主控节点51a的同步化帧通知部66与第I基准信号同步地将同步化帧作为中断信号发送至从属节点51b(S20)。从属节点51b在接收到同步化帧的情况下(S21)，启动基于软件的同步修正处理(S22)，并使系统开销计数部74重启(S23)。然后，计数值获取部75获取第2基准信号生成部71与系统开销计数部74的两个计数值(S24)，同步判断部76基于所述两个计数值来进行同步判断(S25)，在判断为不同步的情况下，计算出综合延迟时间(S26)。综合延迟时间是例如传输延迟时间与系统开销值相加后得到的值，但并不局限于此。另外，从属节点51b的同步修正部77利用所计算出的综合延迟时间来进行同步修正(S27)。此外，在图13所示的处理中，从属节点51b也可以将表示同步修正已完成这一情况的应答帧发送至主控节点51a。另外，主控节点51a也可通过上述步骤对与通信路径52相连的从属节点51b以外的从属节点进行节点同步处理。
[0177]此处，本实施方式中，生成用于使计算机起到上述节点51所具有的各单元的作用的程序(节点同步程序)，通过将所生成的程序安装于计算机等，从而实现上述各节点同步处理。
[0178]如上所述，根据本实施方式，能够在抑制处理负荷的同时，高精度地使规定的信号同步。由此，例如能实现各节点51的数据交换周期的稳定化。另外，根据本实施方式，在具有例如以太网那样的星型拓扑的系统中，对于利用时分复用传输方式的公用存储器网络，能够使各节点51的定时器同步，实现传输的高效化、数据交换的高效化、数据交换周期的稳定化等。
[0179]此外，本实施方式能够适用于例如钢铁工厂等大规模设备等中利用多个操作来进行一连串的动作时的同步方法，此外，还能广泛适用于整个千兆以太网中的各装置间的同步方式。
[0180]以上，参照附图对本发明的优选实施方式进行说明，本发明并不局限于所述实施方式。本领域的技术人员在权利要求的范围所记载的范畴内，能够想到各种变形例或修正例，其当然也属于本发明的技术范围内。
[0181]此外，本说明书的信号同步方法以及节点同步方法的各步骤并不一定要沿着顺序图所记载的次序来按时间序列进行处理，也可以包含并行处理或利用子程序的处理。
工业上的实用性
[0182]本发明涉及用于使规定的信号同步的信号同步系统、节点同步系统、信号同步方法以及节点同步方法。
标号说明
[0183]10信号同步系统
11处理器模块 12传输总线
13,531/0 (输入输出)模块 14,54外部设备 15,55编译装置 21,61第I基准信号生成部 22,62第I运算部 23、38、63、78 存储部 31,71第2基准信号生成部 32,72第2运算部
34、74系统开销计数部
35、75计数值获取部
36、76同步判断部 37,77同步修正部 41输入部
42输出部
43CPU
44FPGA 45存储器 46外部接口
50节点同步系统 51节点 52通信路径 65传输延迟时间通知部 66同步化帧通知部 79接收完成通知部 80帧接收部 81传输延迟时间请求帧 82接收完成帧 83传输延迟时间通知帧 84应答帧 90网络传输系统 91 HUB(中继装置)
【主权项】
1.一种信号同步系统，包含根据第I基准信号进行动作的主模块、以及根据第2基准信号进行动作的从模块，并使该第2基准信号与该第I基准信号同步，其特征在于， 所述主模块包括:第I基准信号生成部，该第I基准信号生成部通过进行计数，在计数值达到预先设定的基准值时，生成所述第I基准信号，所述从模块包括: 第2基准信号生成部，该第2基准信号生成部通过进行计数，在计数值达到所述基准值时，生成所述第2基准信号； 间隔计数部，该间隔计数部对进行同步修正处理的间隔进行计数； 系统开销计数部，该系统开销计数部在所述间隔计数部中计数值达到进行所述同步修正处理的修正处理间隔值之后，接收所述第I基准信号，从而重新启动，并进行计数； 计数值获取部，该计数值获取部在所述间隔计数部中计数值达到所述修正处理间隔值之后，根据所述第I基准信号的接收来获取所述第2基准信号生成部的计数值及所述系统开销计数部的计数值；以及 同步修正部，该同步修正部将抵消所述第2基准信号生成部的计数值与所述系统开销计数部的计数值之间的差分的值作为基准值暂时性地设定于所述第2基准信号生成部。
2.如权利要求1所述的信号同步系统，其特征在于， 所述从模块包含执行该从模块中的运算的处理器， 所述第2基准信号生成部是只有所述处理器能够访问的计数器。
3.如权利要求2所述的信号同步系统，其特征在于， 所述从模块所包含的处理器起到所述计数值获取部、所述同步修正部的作用。
4.如权利要求1至3中任一项所述的信号同步系统，其特征在于， 所述从模块还包括:同步判断部，该同步判断部在由所述计数值获取部所获取到的所述第2基准信号生成部的计数值与所述系统开销计数部的计数值不同时，判断为所述第I基准信号与所述第2基准信号不同步， 所述同步修正部仅在所述同步判断部判断为不同步的情况下，将抵消所述差分的值作为基准值暂时性地设定于所述第2基准信号生成部。
5.如权利要求4所述的信号同步系统，其特征在于， 所述同步判断部对由所述计数值获取部获取到的所述第2基准信号生成部的计数值与所述系统开销计数部的计数值进行时间换算，在两者的时间不同时判断为不同步。
6.如权利要求1至5中任一项所述的信号同步系统，其特征在于， 所述第I基准信号生成部周期性地生成所述第I基准信号， 所述第2基准信号生成部周期性地生成所述第2基准信号。
7.如权利要求1至6中任一项所述的信号同步系统，其特征在于， 所述基准值能由外部连接的设定装置来设定。
8.一种节点同步系统，包含根据第I基准信号来进行动作的主控节点、以及根据第2基准信号来进行动作的从属节点，并使该第2基准信号与该第I基准信号同步，其特征在于， 所述主控节点包括: 第I基准信号生成部，该第I基准信号生成部通过进行计数，在计数值达到预先设定的基准值时，生成所述第I基准信号； 间隔计数部，该间隔计数部对进行同步修正处理的间隔进行计数； 传输延迟时间通知部，该传输延迟时间通知部在所述间隔计数部中计数值达到进行所述同步修正处理的修正处理间隔值之后，计算连接所述主控节点与所述从属节点的通信路径中的传输延迟时间，并通知给所述从属节点；以及 同步化帧通知部，该同步化帧通知部利用所述通信路径将与所述第I基准信号同步的同步化帧发送至所述从属节点， 所述从属节点包括: 第2基准信号生成部，该第2基准信号生成部通过进行计数，在计数值达到所述基准值时，生成所述第2基准信号； 系统开销计数部，该系统开销计数部接收所述同步化帧，从而重新启动，并进行计数；计数值获取部，该计数值获取部根据所述同步化帧的接收，获取所述第2基准信号生成部的计数值以及所述系统开销计数部的计数值；以及 同步修正部，该同步修正部将抵消所述第2基准信号生成部的计数值与综合延迟时间值之间的差分的值作为基准值暂时性地设定于所述第2基准信号生成部，其中，所述综合延迟时间值是所述系统开销计数部的计数值与表示所述传输延迟时间的值之和。
9.如权利要求8所述的节点同步系统，其特征在于， 所述传输延迟时间通知部将传输延迟时间请求帧发送至所述从属节点，并从所述从属节点接收针对所述传输延迟时间请求帧的接收完成帧，根据该接收时的时刻与所述传输延迟时间请求帧的发送时的时刻之间的差分来计算所述传输延迟时间。
10.如权利要求8或9所述的节点同步系统，其特征在于， 所述通信路径是在所述主控节点与所述从属节点之间具有中继装置的星型通信路径。
11.如权利要求8至10中任一项所述的节点同步系统，其特征在于， 所述从属节点包含执行该从属节点中的运算的处理器， 所述第2基准信号生成部是只有所述处理器能够访问的计数器。
12.如权利要求11所述的节点同步系统，其特征在于， 所述从属节点所包含的处理器起到所述计数值获取部、所述同步修正部的作用。
13.如权利要求8至12中任一项所述的节点同步系统，其特征在于， 所述从属节点还包括:同步判断部，该同步判断部在由所述计数值获取部所获取到的所述第2基准信号生成部的计数值与所述综合延迟时间不同时，判断为所述第I基准信号与所述第2基准信号不同步， 所述同步修正部仅在所述同步判断部判断为不同步的情况下，将抵消所述差分的值作为基准值暂时性地设定于所述第2基准信号生成部。
14.如权利要求13所述的节点同步系统，其特征在于， 所述同步判断部对由所述计数值获取部获取到的所述第2基准信号生成部的计数值与所述系统开销计数部的计数值进行时间换算，在两者的时间不同时判断为不同步。
15.如权利要求8至14中任一项所述的节点同步系统，其特征在于， 所述第I基准信号生成部周期性地生成所述第I基准信号， 所述第2基准信号生成部周期性地生成所述第2基准信号。
16.如权利要求8至15中任一项所述的节点同步系统，其特征在于， 所述基准值能由外部连接的设定装置来设定。
17.一种信号同步方法，利用根据第I基准信号来进行动作的主模块、以及根据第2基准信号来进行动作的从模块，来使该第2基准信号与该第I基准信号同步，其特征在于， 所述主模块通过进行计数，在计数值达到预先设定的基准值时，生成所述第I基准信号， 所述从模块通过进行计数，在计数值达到所述基准值时，生成所述第2基准信号， 并对进行同步修正处理的间隔进行计数， 在计数值达到进行所述同步修正处理的修正处理间隔值之后，接收所述第I基准信号，从而重新启动，并进行计数， 在表示进行所述同步修正处理的间隔的计数值达到所述修正处理间隔值之后，获取用于生成所述第2基准信号的计数值以及接收到所述第I基准信号且重新启动后得到的计数值， 将抵消用于生成所述第2基准信号的计数值与接收所述第I基准信号且重新启动后得到的计数值之间的差分的值作为基准值暂时性地设定为用于生成所述第2基准信号的计数。
18.一种节点同步方法，利用根据第I基准信号来进行动作的主控节点、以及根据第2基准信号来进行动作的从属节点，来使该第2基准信号与该第I基准信号同步，其特征在于， 所述主控节点通过进行计数，在计数值达到预先设定的基准值时，生成所述第I基准信号， 并对进行同步修正处理的间隔进行计数， 在进行所述同步修正处理的间隔的计数值达到修正处理间隔值之后，计算连接所述主控节点与所述从属节点的通信路径中的传输延迟时间，并通知给所述从属节点， 利用所述通信路径将与所述第I基准信号同步的同步化帧发送至从属节点， 所述从属节点通过进行计数，在计数值达到所述基准值时，生成所述第2基准信号， 并接收所述同步化帧，从而重新启动，并进行计数， 根据所述同步化帧的接收，来获取用于生成所述第2基准信号的计数值以及接收到所述同步化帧且重新启动后得到的计数值， 将抵消用于生成所述第2基准信号的计数值与综合延迟时间值之间的差分的值作为基准值暂时性地设定为用于生成所述第2基准信号的计数，其中，所述综合延迟时间值是接收所述同步化帧且重新启动后得到的计数值与表示所述传输延迟时间的值之和。
【专利摘要】本发明的信号同步系统中，主模块进行计数，在计数值达到预先设定的基准值时，生成第1基准信号，从模块进行计数，在计数值达到基准值时，生成第2基准信号，对进行同步修正处理的间隔进行计数，在计数值达到进行同步修正处理的修正处理间隔值之后，接收第1基准信号并重启，进行计数，在表示进行同步修正处理的间隔的计数值达到修正处理间隔值之后，获得用于生成第2基准信号的计数值以及接收到第1基准信号并重启后的计数值，将抵消用于生成第2基准信号的计数值与接收到第1基准信号并重启后的计数值之间的差分的值作为基准值暂时性地设定于用于生成第2基准信号的计数。
【IPC分类】H04L7-00
【公开号】CN104838615
【申请号】CN201280077569
【发明人】光井崇
【申请人】富士电机株式会社
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2012年12月13日
【公告号】WO2014091592A1