[发明专利]基于SNTP的时钟同步控制方法、装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及工业自动化控制领域，特别涉及一种基于SNTP的时钟同步控制方法、装置及系统。

背景技术

在工业自动化控制领域中，控制系统一般包括操作站、控制站、采集设备等。其中，操作站是用于与用户进行信息交换的设备，在整个生产过程起到集中操作和监视的作用。控制站是对生产过程进行连续控制、批量控制和顺序控制的，且能够独立运行的设备。在该控制系统中，操作站和控制站需要严格的时钟同步才能够保证整个系统的正常运行，因此常常将操作站和控制站统一称为时钟同步客户端，而将用于提供时钟源的设备称之为时钟同步服务器。

在现有技术中，控制系统通常是基于简单网络时间协议(Simple Network Time Protocol，SNTP)中的单播模式，在所有的时钟同步客户端需要通过组态下载或者组态发布的方式，预先配置时钟同步服务器的IP地址，然后时钟同步客户端运行组态通过单播模式与时间同步服务器进行对时，就可以实现整个系统的时钟同步。但这种方式常会存在以下问题：

第一，当时钟同步服务器的IP地址发生变化时，或者当时钟同步服务器无法正常工作时，就会导致整个系统无法实现时钟同步。

第二，由于时钟同步客户端是通过静态配置时钟同步服务器的IP地址，这种静态配置方式无法实现时钟同步服务器的冗余选择，从而导致系统的可靠性不高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供基于SNTP的时钟同步控制方法、装置及系统，以实现控制系统中客户端时钟同步的可靠性和精准性的目的。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种基于SNTP的时钟同步控制方法，包括：

时钟同步客户端获取至少一个时钟同步服务器的IP地址，并将IP地址保存在地址池中；

所述时钟同步客户端按照预设的时钟同步服务器IP地址分配原则，从地址池中选择一个IP地址作为目标服务器的IP地址；

所述时钟同步客户端按照所选择的IP地址向目标服务器发送SNTP单播请求报文，接收所述目标服务器发送的SNTP响应报文；

所述时钟同步客户端根据所述SNTP单播请求报文中的时间戳、SNTP响应报文的时间戳、SNTP单播请求报文的发送时间和SNTP响应报文时间的接收时间，计算所述时钟同步客户端与所述目标服务器之间的时间偏差；

所述时钟同步客户端根据所述时间偏差实现时钟同步处理。

优选的，所述时钟同步客户端获取至少一个时钟同步服务器的IP地址的过程包括：

所述时钟同步客户端侦听时钟同步服务器发送的SNTP广播同步报文，从该报文中获取时钟同步服务器的IP地址；和/或者

所述时钟同步客户端发送SNTP广播查询报文，接收时钟同步服务器发送的响应报文，从所述响应报文中获取时钟同步服务器的IP地址。

优选的，所述时钟同步客户端按照预设的时钟同步服务器IP地址分配原则，从地址池中选择一个IP地址作为目标服务器的IP地址的过程包括：

所述时钟同步客户端按照域地址最小的原则，从地址池中选择域地址最小的IP地址作为目标服务器的IP地址；或者，

所述时钟同步客户端按照域地址最大的原则，从地址池中选择域地址最大的IP地址作为目标服务器的IP地址；或者，

所述时钟同步客户端按照设备地址最小的原则，从地址池中选择设备地址最小的IP地址作为目标服务器的IP地址；或者，

所述时钟同步客户端按照设备地址最大的原则，从地址池中选择设备地址最大的IP地址作为目标服务器的IP地址。

优选的，所述时钟同步客户端根据所述时间偏差实现时钟同步处理的步骤包括：

当所述时钟同步客户端判断所述时间偏差大于阈值时，或者所述时钟同步客户端的时间小于目标服务器的时间时，所述时钟同步客户端基于所述时间偏差调整自身时钟；

当所述时钟同步客户端的时间大于目标服务器的时间时，所述时钟同步客户端暂停运行时钟直到同步至目标服务器的时间。

优选的，在所述时钟同步客户端按照所选择的IP地址向目标服务器发送SNTP单播请求报文之后，所述方法还包括：

所述时钟同步客户端监控在预设时间内是否接收到所述目标服务器发送的SNTP响应报文；如果是，执行所述计算所述时钟同步客户端与所述目标服务器之间的时间偏差的操作；