本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理和時(shí)間同步技術(shù)，尤其涉及一種應(yīng)用基于高速數(shù)據(jù)采集器的plc時(shí)間戳數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理技術(shù)而實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)時(shí)間同步方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

技術(shù)詞解釋：

ntp服務(wù)器：networktimeprotocol（ntp），即網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器。

工業(yè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集已經(jīng)成為工業(yè)信息化的基礎(chǔ)支撐。其中，對(duì)于工業(yè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性和實(shí)時(shí)性也有了更高的要求。針對(duì)工業(yè)數(shù)據(jù)的采集實(shí)時(shí)性問題，現(xiàn)有技術(shù)采用了不同的方案來解決，但均存有不少的缺陷，例如：1、采用在plc使用前先進(jìn)行時(shí)間同步，將plc時(shí)間與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間進(jìn)行同步這一方案，但是這一方案具有較大的局限性，而且對(duì)plc的修改較大，操作靈活性和便利性差；2、采用直接從plc讀取數(shù)據(jù)這一方案，但是由于plc內(nèi)部時(shí)間不一定準(zhǔn)確，從而給結(jié)果帶來一定不可靠性；3、采用在plc使用過程中直接用普通數(shù)據(jù)采集器采集到的時(shí)間戳作為plc時(shí)間這一方案，但是這一方案的可靠性較低，因?yàn)槠胀〝?shù)據(jù)采集器往往無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)在普通數(shù)據(jù)采集器中有堆積，會(huì)造成處理滯后，無法真正實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種基于高速數(shù)據(jù)采集器的時(shí)間同步方法，可實(shí)時(shí)真實(shí)地進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，實(shí)時(shí)性、真實(shí)性和可靠性高。

本發(fā)明的目的是提供一種基于高速數(shù)據(jù)采集器的時(shí)間同步系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)真實(shí)地進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，實(shí)時(shí)性、真實(shí)性和可靠性高。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種基于高速數(shù)據(jù)采集器的時(shí)間同步方法，該方法包括的步驟有：

將高速數(shù)據(jù)采集器和后臺(tái)服務(wù)器均與ntp服務(wù)器進(jìn)行時(shí)間同步；

高速數(shù)據(jù)采集器將從ntp服務(wù)器上同步得到的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間覆蓋由plc上傳的時(shí)間戳數(shù)據(jù)后，將當(dāng)前的時(shí)間戳數(shù)據(jù)上傳至后臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。

進(jìn)一步，所述高速數(shù)據(jù)采集器將從ntp服務(wù)器上同步得到的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間覆蓋由plc上傳的時(shí)間戳數(shù)據(jù)后，將當(dāng)前的時(shí)間戳數(shù)據(jù)上傳至后臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理這一步驟，其具體包括：

plc將自身的時(shí)間戳數(shù)據(jù)以標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式的形式發(fā)送至高速數(shù)據(jù)采集器；然后，高速數(shù)據(jù)采集器將從ntp服務(wù)器上同步得到的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換；接著，高速數(shù)據(jù)采集器將數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換后的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間覆蓋由plc上傳的時(shí)間戳數(shù)據(jù)后，將當(dāng)前的時(shí)間戳數(shù)據(jù)上傳至后臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。

進(jìn)一步，所述高速數(shù)據(jù)采集器將從ntp服務(wù)器上同步得到的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間覆蓋由plc上傳的時(shí)間戳數(shù)據(jù)后，將當(dāng)前的時(shí)間戳數(shù)據(jù)上傳至后臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理這一步驟之后設(shè)有判斷步驟，所述判斷步驟具體為：

判斷上一次高速數(shù)據(jù)采集器和后臺(tái)服務(wù)器均與ntp服務(wù)器進(jìn)行時(shí)間同步的歷史運(yùn)行時(shí)間是否已超過設(shè)定時(shí)間值，若是，則重新令高速數(shù)據(jù)采集器和后臺(tái)服務(wù)器均與ntp服務(wù)器進(jìn)行時(shí)間同步；反之，則結(jié)束。

本發(fā)明所采用的另一技術(shù)方案是：一種基于高速數(shù)據(jù)采集器的時(shí)間同步系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括plc、高速數(shù)據(jù)采集器、后臺(tái)服務(wù)器以及ntp服務(wù)器，所述高速數(shù)據(jù)采集器分別與plc、后臺(tái)服務(wù)器以及ntp服務(wù)器通訊連接；

所述后臺(tái)服務(wù)器，用于與ntp服務(wù)器進(jìn)行時(shí)間同步，從而從ntp服務(wù)器上同步得到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間；

所述高速數(shù)據(jù)采集器，用于與ntp服務(wù)器進(jìn)行時(shí)間同步，從而從ntp服務(wù)器上同步得到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，以及將從ntp服務(wù)器上同步得到的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間覆蓋由plc上傳的時(shí)間戳數(shù)據(jù)后，將當(dāng)前的時(shí)間戳數(shù)據(jù)上傳至后臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。

進(jìn)一步，所述plc具體用于將自身的時(shí)間戳數(shù)據(jù)以標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式的形式發(fā)送至高速數(shù)據(jù)采集器。

進(jìn)一步，所述高速數(shù)據(jù)采集器包括有：

同步模塊，用于與ntp服務(wù)器進(jìn)行時(shí)間同步，從而從ntp服務(wù)器上同步得到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間；

數(shù)據(jù)采集處理模塊，用于將從ntp服務(wù)器上同步得到的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，接著，將數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換后的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間覆蓋由plc上傳的時(shí)間戳數(shù)據(jù)后，將當(dāng)前的時(shí)間戳數(shù)據(jù)上傳至后臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。

本發(fā)明的有益效果是：通過使用本發(fā)明的方法，能夠快速簡(jiǎn)易地實(shí)現(xiàn)plc、高速數(shù)據(jù)采集器及后臺(tái)服務(wù)器這三者的時(shí)間同步，而且由于高速數(shù)據(jù)采集器從plc獲得的時(shí)間戳數(shù)據(jù)不會(huì)加入數(shù)據(jù)采集器緩存區(qū)，直接進(jìn)行處理，因此，數(shù)據(jù)堆積、滯后的情況非常小，基本可以忽略，這樣通過使用本發(fā)明的方法便能實(shí)現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)真實(shí)采集，大大提高后續(xù)工業(yè)數(shù)據(jù)處理結(jié)果的準(zhǔn)確性。另外，在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法時(shí)，無需改變plc內(nèi)部計(jì)時(shí)器或軟件程序，因此，具有易于實(shí)現(xiàn)、操作簡(jiǎn)便性高等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的另一有益效果是：通過使用本發(fā)明的系統(tǒng)，能夠快速簡(jiǎn)易地實(shí)現(xiàn)plc、高速數(shù)據(jù)采集器及后臺(tái)服務(wù)器這三者的時(shí)間同步，而且由于高速數(shù)據(jù)采集器從plc獲得的時(shí)間戳數(shù)據(jù)不會(huì)加入數(shù)據(jù)采集器緩存區(qū)，直接進(jìn)行處理，因此，數(shù)據(jù)堆積、滯后的情況非常小，基本可以忽略，這樣通過使用本發(fā)明的系統(tǒng)便能實(shí)現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)真實(shí)采集，大大提高后續(xù)工業(yè)數(shù)據(jù)處理結(jié)果的準(zhǔn)確性。另外，在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的系統(tǒng)時(shí)，無需改變plc內(nèi)部計(jì)時(shí)器或軟件程序，因此，具有易于實(shí)現(xiàn)、操作簡(jiǎn)便性高等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種基于高速數(shù)據(jù)采集器的時(shí)間同步系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本發(fā)明一種基于高速數(shù)據(jù)采集器的時(shí)間同步方法的步驟流程圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的方案適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)在用的plc實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集過程中。

如圖1所示，一種基于高速數(shù)據(jù)采集器的時(shí)間同步系統(tǒng)，包括高速數(shù)據(jù)采集器、后臺(tái)服務(wù)器、ntp服務(wù)器以及多個(gè)plc，所述高速數(shù)據(jù)采集器分別與多個(gè)plc、后臺(tái)服務(wù)器以及ntp服務(wù)器通訊連接；其中，所述的plc實(shí)質(zhì)指的是現(xiàn)場(chǎng)plc設(shè)備；

所述后臺(tái)服務(wù)器，用于與ntp服務(wù)器進(jìn)行時(shí)間同步，從而從ntp服務(wù)器上同步得到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間；

所述高速數(shù)據(jù)采集器，用于與ntp服務(wù)器進(jìn)行時(shí)間同步，從而從ntp服務(wù)器上同步得到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，以及將從ntp服務(wù)器上同步得到的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間覆蓋由plc上傳的時(shí)間戳數(shù)據(jù)后，將當(dāng)前的時(shí)間戳數(shù)據(jù)上傳至后臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。

作為本系統(tǒng)實(shí)施例的優(yōu)選實(shí)施方式，所述plc具體用于將自身的時(shí)間戳數(shù)據(jù)以標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式的形式發(fā)送至高速數(shù)據(jù)采集器。

作為本系統(tǒng)實(shí)施例的優(yōu)選實(shí)施方式，所述高速數(shù)據(jù)采集器包括有：

同步模塊，用于與ntp服務(wù)器進(jìn)行時(shí)間同步，從而從ntp服務(wù)器上同步得到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間；

數(shù)據(jù)采集處理模塊，用于將從ntp服務(wù)器上同步得到的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，接著，將數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換后的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間覆蓋由plc上傳的時(shí)間戳數(shù)據(jù)后，將當(dāng)前的時(shí)間戳數(shù)據(jù)上傳至后臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。

對(duì)于上述一種基于高速數(shù)據(jù)采集器的時(shí)間同步系統(tǒng)，如圖2所示，其具體同步方法步驟包括有：

步驟1、將高速數(shù)據(jù)采集器和后臺(tái)服務(wù)器均與ntp服務(wù)器以以太網(wǎng)的方式進(jìn)行時(shí)間同步，從而令高速數(shù)據(jù)采集器和后臺(tái)服務(wù)器均從ntp服務(wù)器上同步得到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間；

步驟2、高速數(shù)據(jù)采集器將從ntp服務(wù)器上同步得到的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間覆蓋由plc上傳的時(shí)間戳數(shù)據(jù)后，即令高速數(shù)據(jù)采集器從ntp服務(wù)器上同步得到的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間作為plc當(dāng)前的時(shí)間戳數(shù)據(jù)，完成plc時(shí)間戳數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，然后將當(dāng)前的時(shí)間戳數(shù)據(jù)上傳至后臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。

作為本方法實(shí)施例的優(yōu)選實(shí)施方式，所述步驟2具體包括：

plc通過使用提供的系統(tǒng)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)適配器或現(xiàn)場(chǎng)總線的方式，將自身的時(shí)間戳數(shù)據(jù)以標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式的形式發(fā)送至高速數(shù)據(jù)采集器；然后，高速數(shù)據(jù)采集器將從ntp服務(wù)器上同步得到的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換；接著，高速數(shù)據(jù)采集器將數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換后的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間覆蓋掉由plc上傳的時(shí)間戳數(shù)據(jù)后，將當(dāng)前的時(shí)間戳數(shù)據(jù)上傳至后臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。此后，plc持續(xù)傳輸時(shí)間戳數(shù)據(jù)至高速數(shù)據(jù)采集器，高速數(shù)據(jù)采集器將自身的時(shí)間信息替換掉原有的plc時(shí)間戳數(shù)據(jù)，作為新的plc時(shí)間戳數(shù)據(jù)，即當(dāng)前時(shí)刻的plc時(shí)間戳數(shù)據(jù)即可同步為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，接著，高速數(shù)據(jù)采集器將標(biāo)準(zhǔn)化后的plc時(shí)間戳數(shù)據(jù)傳輸至后臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。

作為本方法實(shí)施例的優(yōu)選實(shí)施方式，所述步驟2之后設(shè)有判斷步驟，所述判斷步驟具體為：

判斷上一次高速數(shù)據(jù)采集器和后臺(tái)服務(wù)器均與ntp服務(wù)器進(jìn)行時(shí)間同步的歷史運(yùn)行時(shí)間是否已超過設(shè)定時(shí)間值，即判斷離上一次將高速數(shù)據(jù)采集器和后臺(tái)服務(wù)器均與ntp服務(wù)器進(jìn)行時(shí)間同步的歷史運(yùn)行時(shí)間是否超過設(shè)定時(shí)間值，如一星期或一個(gè)月，若是，則重新令高速數(shù)據(jù)采集器和后臺(tái)服務(wù)器均與ntp服務(wù)器進(jìn)行時(shí)間同步；反之，則結(jié)束。

作為上述系統(tǒng)和方法實(shí)施例的優(yōu)選實(shí)施方式，所述的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式為unixtimestamp格式。

本發(fā)明方法一具體實(shí)施例

設(shè)定plc包括有plc1、plc2、plc3，并且當(dāng)前時(shí)間為2017年1月9日14:15:27，plc1時(shí)間為2017年1月9日14:14:00，plc2時(shí)間為2017年1月8日14:15:27，plc3時(shí)間為1970年1月1日14:15:27。

一種基于高速數(shù)據(jù)采集器的時(shí)間同步方法，具體步驟包括有：

s101、將高速數(shù)據(jù)采集器和后臺(tái)服務(wù)器均與ntp服務(wù)器進(jìn)行當(dāng)前時(shí)間的同步，令高速數(shù)據(jù)采集器和后臺(tái)服務(wù)器從ntp服務(wù)器上得到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間；

s102、高速數(shù)據(jù)采集器將得到的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間轉(zhuǎn)換成unixtimestamp格式的數(shù)據(jù)（格林威治時(shí)間1970年01月01日00時(shí)00分00秒起至現(xiàn)在的總秒數(shù)），即此時(shí)存儲(chǔ)的unixtimestamp格式的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間為1483942527；

s103、plc1、pcl2、plc3將自身的時(shí)間戳數(shù)據(jù)傳輸至高速數(shù)據(jù)采集器并以u(píng)nixtimestamp格式進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，其中此時(shí)，plc1的時(shí)間戳數(shù)據(jù)為1483942440、plc2的時(shí)間戳數(shù)據(jù)為1483856127，plc3的時(shí)間戳數(shù)據(jù)為22527；

s104、在高速數(shù)據(jù)采集器中，將從ntp服務(wù)器上同步得到的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間覆蓋掉此時(shí)plc1、plc2、plc3的時(shí)間戳數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)plc時(shí)間信息標(biāo)準(zhǔn)化；

s105、plc1、plc2、plc3持續(xù)傳輸時(shí)間戳數(shù)據(jù)，每次都被標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間覆蓋并儲(chǔ)存和傳送至后臺(tái)服務(wù)器；

s106、后臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。

由上述可得，本發(fā)明的方法和系統(tǒng)所包括的優(yōu)點(diǎn)有：

1、能夠避免現(xiàn)場(chǎng)plc之間時(shí)間不統(tǒng)一的情況發(fā)生，并且實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)多個(gè)plc、高速數(shù)據(jù)采集器和后臺(tái)服務(wù)器的時(shí)間同步；

2.plc重啟后有初始化時(shí)間的可能性，利用高速數(shù)據(jù)采集器的標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間直接覆蓋的方法能夠避免plc初始化后時(shí)間改變的情況，操作靈活性和便利性高；

3.能夠在不改變plc內(nèi)部計(jì)時(shí)器或plc程序的情況下進(jìn)行plc時(shí)間戳信息的標(biāo)準(zhǔn)化，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步和采集，具有易于實(shí)現(xiàn)、操作工作量低、成本低等優(yōu)點(diǎn)；

4、能夠準(zhǔn)確獲取各plc的標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間信息，從而數(shù)據(jù)更具有實(shí)時(shí)性和真實(shí)性，不再因?yàn)閜lc的時(shí)間差異而產(chǎn)生誤差，從而使后臺(tái)服務(wù)器能夠在工業(yè)中準(zhǔn)確顯示某個(gè)工位動(dòng)作的時(shí)刻，降低誤差概率，更有利于數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)收集和處理。

以上是對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可做作出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。