1588时钟在烟台某研究所投入使用

近期，我公司自主研发的1588时钟在烟台某研究所投入使用，已经过层层测试，测试期间没有出现任何问题，现已投入到项目生产中。

一、1588时钟简介

1、1588时钟发展历程

1.1 为解决局域网授时能力的不足，美国一家公司开发出一种软件方式的网络时间协议（NTP），以提高各设备之间的同步精度。后续NTP协议的授时精度可以达到μs 级，但是仍然不能满足用户所需的精度。为了解决测客户对网络定时同步的需要，1588同步时钟标准诞生。

1.2 PTP同步时钟协议的全称是：精确时间同步协议，是通用的提升网络系统同步时间精度的规范协议，应用于工业自动化系统。提供同步建立时间小于10μs的运用。

2、IEEE1588时钟的特点

a.最早时候的网络时间校时协议（NTP/SNTP）只有软件校时，而1588时钟既可以使用软件，也可以硬件和软件配合使用，获得比较精准的时间信息；

b. GPIB总线校时没有同步时钟传达，并且得依靠并行连接电缆和限制连接电缆长度不得超过5m来已确保延迟小于30μs；

c. GPIB的数据线与控制线是分开的，VXI和PXI两种总线分别在VME和PCI计算机总线上扩展，都要增加时钟连接线缆。1588同步时钟无需额外的时钟连接线，仍然使用原来网线进行数据线传送时钟信号，使组网使用的成本大幅度减低。

d. 1588同步时钟系统采用的是时间分布机制与时间调度两种概方式，客户终端可使用市场上一般的普通晶振就可以，通过操作软件与主控机的主时钟系统保持同步，过程简单可靠，时间也比较精确。

二、1588时钟的应用

1、通过GPS 授时卫星向客户端提供标准世界时信号。然后将该时间作为PTP 时钟源信号提供给1588时钟模块，并将该模块时钟端口配置为超主时钟状态。通过站控层网络和过程层网络，可以将站级总线和过程总线上IED 的时钟同步到超主时钟下。由于过程层总线面向间隔配置，则需在网络间隔之间加装网络交换机，并且在网络交换机上配置边界时钟（BC）或者透明时钟（TC）来解决使用网络交换机所带来的网络时延。

2、在配置为边界时钟的PTP 网络结构图中，网络交换机采用边界时钟，其内部包含多个主时钟、从时钟端口和一个PTP 时钟（所有端口共享）。对于相应的IEEE1588 主时钟设备来说，网络交换机相当于从时钟；对于IEEE1588 从时钟设备来说，网络交换机又作为主时钟。接在网络交换机主时钟端口的各个IED 的时钟作为从时钟同步于相应的网络交换机PTP 时钟。而该网络交换机PTP时钟又与上一级的网络交换机PTP 时钟对时。

3、当主装置精度下降或失效后，通过最佳主时钟算法计算，备用时钟源信号确立为新的参考时钟源。与备用主时钟源装置相连的端口工作状态转变为从时钟状态。对时网络拓扑通过算法自动做出相应改变。这种自适应的网络对时系统，一方面保证了变电站系统对时系统的精度。另一方面确保了变电站网络的稳定性和可靠性

三、1588时钟产品特点

1) 1588时钟适合用于支持多播消息的分布式网络通信系统，例如EtherNet。同时提供单播消息的支持。协议支持多种传输协议，协议采用短帧传输，且数据帧少，算法简单，对网络资源使用少，对计算性能要求低，适合于在低端设备上应用。

2) 无需时钟专线传输时钟同步信号，利用数据网络传输时钟同步消息。降低组建同步系统的费用。

3) 在提供和GPS相同的精度情况下，不需要为每个设备安装GPS，只需要一个高精度的本地时钟和提供高精度时钟戳的部件，相对成本低。

4) 采用硬件与软件结合设计，并对各种影响同步精度的部分进行有效矫正，以提供亚微秒级的同步精度。

5) 独立于具体的网络技术，可采用多种传输协议。

6) 1588时钟系统是一种主从同步时钟系统,采用主从时钟对时的方式，对时间信息进行严格的编码，利用网络的对称性和网络延时测量技术，从而实现主从时间的同步。

7) 在同步时钟系统的同步过程中，主时钟将周期性发布1588时间同步协议及时间信息，从时钟将在端口接收主时钟发来的对时协议及时间信息，系统据此计算出主从线路时间延迟及主从时间差，并利用该时间差调整本地时间，使从设备时间保持与主设备时间一致的频率与相位。

四、1588时钟厂家

我公司利用1588协议研发生产出各种1588同步时钟，比如有PTP主时钟，PTP从时钟，1588同步板卡等系列1588授时产品。同时也欢迎有意向的客户来我公司参观并洽谈1588授时产品事宜。