PTP授时模块介绍

关键词：ptp同步时钟模块，ptp从时钟，ptp模块

随着 社会 工业，新能源电力，航空航天交通等方面的发展，各个行业对设备的精度都有更高的要求，为了解决网络中各个时钟的时间同步问题，现有的技术提供了多种可以支持网络时钟同步的协议，比如网络时间协议（Network Time Protocol，NTP）简单网络时钟协议（Simple Network Time Protocol，SNTP）等等。但这些支持网络时钟同步协议的共同不足点就是时钟同步精度不够高，通常都是毫秒级别，并不能很好的满足现代工业控制，比如电力行业，新能源，机械，交通等行业的应用需求。

为了解决上述问题，具有共同利益的信息技术，自动控制，人工智能，测试测量等领域的工程技术人员倡议成立了网络精密时钟同步委员会，该委员会制定了网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准（IEEE 1588标准）,IEEE1588的精密时钟协议（Precision Time Synchronization Protocol，PTP）用于对标准以太网或其他采用多播技术的分布式总线系统钟的传感器，执行器以及其他终端设备中的时钟进行亚微秒级同步，取得了很好的网络时钟同步精度，显著的提高了网络的定时同步指标。

PTP时钟主要可以实现主时钟和从时钟功能，但是一个PTP通信子网内只能有一个主时钟。在系统的同步过程中，PTP主时钟提供时间同步及时间信息，从时钟接收主时钟发来的时间戳信息，系统根据此信息计算出主从线路时间延迟及只从时间差，并利用改时间差调整本地时间，从而使设备时间保持与主设备时间一直的频率和相位，实现频率同步和时间同步。

本文主要给大家介绍由我司西安同步生产的一种工业级从时钟模块，该模块主要应用于工业自动化系统、航天航空系统、能源、交通、基站、数字化变电站、电信机房以及专网通讯等方面，设备应用广泛，授时精度高、体积小功耗低、易于集成。

PTP从时钟,工程应用中也称为扩展时钟，能同时接收主时钟发送的两路时间同步信号，设备具有内部时间基准，是一种按照要求的时间准确度向外输出时间同步信号和时间信息的装置。

PTP授时主要应用于对时间同步的精度要求比较高，达到亚微妙级别的要求，典型应用于实验室或测控系统、工业自动化以及电力系统。比如民用移动通信钟的TD-SCDMA系统、军用通信中用于导弹发射的遥控遥测系统和舰船雷达系统等。

SYN2407F 型工业级 IEEE1588 从时钟模块是由西安同步自行研发生产的一款 PTP 工业级精密授时从端模块。该从时钟模块可以搭配 PTP 主设备以及普通交换机作为一整套精密时间同步系统，采用主从时钟方式，无需专用 1588 交换机，便可以对时间信息进行编码，利用网络的对称性和延时测量技术，实现主从时间频率相位同步。在系统的同步过程中，本模块接收主时钟端口发来的时间戳信息，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，使从设备时间与主设备时间一致。

此 PTP 从时钟模块可从网络中解析 IEEE1588 网络精密时间协议，恢复时间信息和1PPS，精度可达 30 纳秒（RMS）。该PTP从时钟模块可利用串口或者网口货UDP配置对应参数，并提供串口、1PPS作为时间参考信号，提供配P2P和E2E模式，10M/100M自适应网口，支持PTPv2、IEEE STD 1588v2-2008网络对时协议，并且支持HTTP和UDP。设备具有发指令动态补偿1PPS精度功能；具有通过UDP网络搜索IP及可以配置网络参数的功能；具有WEB页面配置并保存PTP网络参数功能。

用户无需了解 IEEE STD 1588V2 的具体协议，该模块软硬件均使用中性化设计，方便嵌入到用户设备中，实现PTP高精度授时，是一款使用方便，成本低廉，集成度高的 PTP 从时钟模块。

PTP模块的使用操作

设备通电前检查模块的电源及各种信号是否连接正确；连接应注意一定要将模块的地与输入或者输出设备的地紧密连接。建议客户做好母板，直接把模块插入母板中，并且使用中应该注意不能有大的过冲输入。使用时注意防止静电，污损，高处跌落，液体浸泡； 通电时将模块插入已经做好的母板上，检查是否正确插入；刚开机时如果模块供电正常，电源指示灯常亮；连接电脑通过网络进行PTP模块配置及主从授时。

配置分为3种配置模式，有网口配置，UDP配置以及网页配置。

网口配置

模块有一路配置网口，模块默认出厂配置为PTP从时钟，打开管理电脑上的浏览器，地址栏输入PTP从时钟模块出厂初始的IP地址，最后点击回车，便可进入到登录首页，之后会自动跳转到配置登录网页界面，输入用户名密码，最后点击回车即可进入配置。

UDP配置

打开购买后我司提供的资料，打开并运行电脑上的PTP配置软件；点击“搜索设备”，选择网络中连接的PTP从时钟，选择设备，点选普通用户，输入用户密码，最后双击选中设备打开，右侧即便显示出对应的配置信息，用户可以根据自己需要对IP地址、设备名称等分别做出修改点击“保存”，再点击“设备重启”即可生效。

我司的的创业团队都是从事仪器仪表研发数十年的技术工程师，通过国家高新技术企业认定，拥有数十个专利和软件著作权，是一家掌握电子测量技术和时间频率核心技术综合性企业。 科技 人才众多，相比一线城市的人员工资和房租等费用有较大优势，并采用互联网思维管理产品的研发生产销售各环节，将产品的性价比优化到极致。

网络时钟同步服务器 主要偏重于网络时钟同步功能并未描述时钟信号来源。

北斗时钟同步服务器 既描述了时钟信号来源是北斗系统，又说明了时钟同步功能。

网络时钟同步服务器和北斗时钟同步服务器除了时钟信号来源，基本功能差不多。

计算机网络系统推荐架设自己的时钟服务器，推荐京准电子科技 HR-901GB型

目前计算机网络中各主机和服务器等网络设备的时间基本处于无序的状态。随着计算机网络应用的不断涌现，计算机的时间同步问题成为愈来愈重要的事情。以Unix系统为例，时间的准确性几乎影响到所有的文件操作。 如果一台机器时间不准确，例如在从时间超前的机器上建立一个文件，用ls查看一下，以当前时间减去所显示的文件修改时间会得一个负值，这一问题对于网络文件服务器是一场灾难，文件的可靠性将不复存在。为避免产生本机错误，可从网络上获取时间，这个命令就是rdate，这样系统时钟便可与公共源同步了。但是一旦这一公共时间源出现差错就将产生多米诺效应，与其同步的所有机器的时间因此全都错误。

网络时钟服务器

另外当涉及到网络上的安全设备时，同步问题就更为重要了。这些设备所生成的日志必须要反映出准确的时间。尤其是在处理繁忙数据的时候，如果时间不同步，几乎不可能将来自不同源的日志关联起来。 一旦日志文件不相关连，安全相关工具就会毫无用处。不同步的网络意味着企业不得不花费大量时间手动跟踪安全事件。现在让我们来看看如何才能同步网络，并使得安全日志能呈现出准确地时间。

GPS时钟同步设备价格一般在几千到几万元，低配点儿的GPS同步时钟装置两三万，高配点儿的GPS同步时钟装置七八万都有，另外，目前接触到的市场上一些几千元的GPS同步时钟装置是以一个单独的芯片代替其授时核心模块的功能，其接收机以单片机或其他芯片代替，遇到标准的GPS同步时钟装置或长期使用后，会出现乱码，时间跳转，间断等现象，在正式场合选择时需慎重选择。“”北斗时频“”的XBD211-XO NTP网络时间服务器是行业内比较知名的一款，性价比非常高，您可以去看一下。

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