[发明专利]基于授时系统的CAN总线设备同步方法及系统

说明书

本发明提供了一种基于授时系统的CAN总线设备同步方法及系统，包括如下步骤：节点设置步骤：在CAN总线上包括一个同步主节点和若干从节点；连接授时步骤：授时系统连接所述同步主节点，并对所述同步主节点进行授时；时刻记录步骤：同步主节点发送同步报文至从节点，从节点接收同步报文后，编辑返回报文，发送给同步主节点，记录收发同步报文的时刻；计算校正步骤：根据收发同步报文的时刻，计算时间偏差，并根据时间偏差校正从节点。通过应用本发明的方法，可以使CAN总线上所有设备与授时系统进行时间同步，使得整个系统在统一标准时间下运行。

技术领域

本发明涉及同步授时领域，具体地，涉及一种基于授时系统的CAN总线设备同步方法及系统。

背景技术

现有的CAN总线设备同步方法有两种，一是CAN总线上面某个设备定期广播一个同步信号，CAN总线设备收到同步信号以后，对接收到的控制指令处理，并进行数据反馈。二是在CAN总线的所有设备中，设置一个主节点，其他设备为从节点。主节点定期广播时间戳，从设备根据接收到的主设备的时间戳来调整自身时间。

第一种方式普遍应用于现在的运动控制。该方法的原理是通过一个指令来命令所有的设备在接收到同步指令以后同时动作。但是由于报文本身不包含时间信息，对于每个CAN设备反馈的报文，无法准确知道报文产生的时间。第二种方式可以完成一部分的同步工作。但是存在如下问题：1、没有考虑发送过程以及信号传输消耗的时间2、由于严重依赖于主节点的时间，如果主节点时间存在偏差，则整个系统会存在偏差。对于分布式系统，该系统在与其他系统对接时依然存在时间偏差。

专利文献为CN106027193B的发明专利公开了一种用于网络授时系统的时钟同步方法、模块、设备和系统。目的是为了解决现有方案在多级级联时会出现时间差累积及同步精度不高的问题。本发明所述方法包括主端和从端，从端测量出来自主端的带有时间戳的网络数据与从端本地PTP计数时钟之间的相差t2＇，并记录从端Delay_Req报文的发送时间t3和Sync报文接收时间t2；主端测量出来自从端的带有时间戳的网络数据与主端本地PTP计数时钟之间的相差t4＇，并记录主端带有时间戳的本地网络数据发出的准确时间t1，从端根据测得的t1，t2，t2＇，t3，t4，t4＇计算时钟偏差和时钟延迟修正从端本地时钟，实现与主端的高精度同步。但是上述方案无法实现CAN网络传输速率问题，不能有效的消除各设备间时间偏差。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于授时系统的CAN总线设备同步方法及系统。

根据本发明提供的一种基于授时系统的CAN总线设备同步方法，包括如下步骤：

节点设置步骤：在CAN总线上包括一个同步主节点和若干从节点；

连接授时步骤：授时系统连接所述同步主节点，并对所述同步主节点进行授时；

时刻记录步骤：同步主节点发送同步报文至从节点，从节点接收同步报文后，编辑返回报文，发送给同步主节点，记录收发同步报文的时刻；

计算校正步骤：根据收发同步报文的时刻，计算时间偏差，并根据时间偏差校正从节点。

优选地，所述时刻记录步骤包括：

所述同步主节点定期发送同步报文，报文内容为当前同步主节点时间T1；

所述从节点接收到所述同步主节点发送的同步报文后，记录接收时刻t1，并编辑返回报文，发送给所述同步主节点，记录发送返回报文的时刻t2；

所述同步主节点接收到从节点发送的报文后，记录接收时刻为T2。

优选地，时间偏差为△t，△t＝((T2-T1)-(t2-t1))/2。

优选地，计算校正步骤包括：所述同步主节点将时间偏移通过报文发送给所述从节点，所述从节点将时间校正为T1+△t。