CN113676280A - 一种基于Modbus协议的多设备时钟同步方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于Modbus协议的多设备时钟同步方法，用于至少一个从设备通过Modbus协议与主设备进行通讯的物联网***，所述基于Modbus协议的多设备时钟同步方法包括以下步骤：主设备将当前时间戳发送给从设备，同时接收从设备发送给主设备的时间戳；计算主设备与从设备之间的时间偏移；主设备将时间偏移发送给从设备，从设备收到时间偏移后根据时间偏移修正当前时间戳，完成时间同步；实现了无以太网连接的设备之间时间同步，适用范围广。

Description

一种基于Modbus协议的多设备时钟同步方法
技术领域
本发明涉及物联网时间同步技术领域，尤其涉及一种基于Modbus协议的多设备时钟同步方法。
背景技术
在物联网数据采集过程中，不同的数据是由不同的数据采集器采集所得，但在对所采集数据进行处理时，往往要求对这些数据的时间进行对齐；在现有技术中，有ntp、ptp等协议进行时间同步，但这些协议均基于以太网实现，而大部分数据采集器并不具有以太网通讯接口，这些设备如何进行时间同步是比较困难的事。
发明内容
鉴于目前存在的上述不足，本发明提供一种基于Modbus协议的多设备时钟同步方法，实现了无以太网连接的设备之间时间同步，适用范围广。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一种基于Modbus协议的多设备时钟同步方法，用于至少一个从设备通过Modbus协议与主设备进行通讯的物联网***，所述基于Modbus协议的多设备时钟同步方法包括以下步骤：
主设备将当前时间戳发送给从设备，同时接收从设备发送给主设备的时间戳；
计算主设备与从设备之间的时间偏移；
主设备将时间偏移发送给从设备，从设备收到时间偏移后根据时间偏移修正当前时间戳，完成时间同步。
依照本发明的一个方面，所述基于Modbus协议的多设备时钟同步方法的步骤通过特定命令进行。
依照本发明的一个方面，所述特定命令包括偏移测算命令和时间同步命令，所述偏移测算命令用于主设备和从设备之间测算通讯延时，所述时间同步命令用于主设备将从设备时钟同步为主设备时钟。
依照本发明的一个方面，所述主设备将当前时间戳发送给从设备，同时接收从设备发送给主设备的时间戳的步骤进行多次。
依照本发明的一个方面，所述计算主设备与从设备之间的时间偏移包括：
主设备将当前时间mt1传输给从设备；
从设备将收取时间st1发送给主设备；
主设备在接收到st1之后，将收取时间mt2发送给从设备；
从设备在接收到mt2之后，将收取时间st2发送给主设备；
主设备在接收到st2之后，将收取时间记录为mt3，计算主设备和从设备之间的时间偏移offset；
所述时间偏移offset＝[st1+st2-mt2-(mt1+mt3)/2]/2。
依照本发明的一个方面，所述主设备将时间偏移发送给从设备，从设备收到时间偏移后根据时间偏移修正当前时间戳，完成时间同步包括：
主设备将时间偏移offset传输给从设备；
从设备根据当前时间戳st3和收取到的时间偏移offset计算出设定时间戳st＝st3-offset，并将当前时间戳设定为st。
依照本发明的一个方面，所述基于Modbus协议的多设备时钟同步方法包括：主设备根据不同从设备Modbus协议的设备ID分别与多个从设备进行时间同步。
依照本发明的一个方面，所述计算主设备与从设备之间的时间偏移包括：
主设备通过偏移测算命令将当前时间mt1传输给从设备；
从设备在接收到偏移测算命令后，将收取时间st1发送给主设备；
主设备在接收到st1之后，将收取时间mt2发送给从设备；
从设备在接收到mt2之后，将收取时间st2发送给主设备；
主设备在接收到st2之后，将收取时间记录为mt3，计算主设备和从设备之间的时间偏移offset；
所述时间偏移offset＝[st1+st2-mt2-(mt1+mt3)/2]/2。
本发明实施的优点：本发明所述的基于Modbus协议的多设备时钟同步方法，用于至少一个从设备通过Modbus协议与主设备进行通讯的物联网***，所述基于Modbus协议的多设备时钟同步方法包括以下步骤：主设备将当前时间戳发送给从设备，同时接收从设备发送给主设备的时间戳；计算主设备与从设备之间的时间偏移；主设备将时间偏移发送给从设备，从设备收到时间偏移后根据时间偏移修正当前时间戳，完成时间同步；实现了无以太网连接的设备之间时间同步，适用范围广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所述的一种基于Modbus协议的多设备时钟同步方法示意图；
图2为本发明所述的主设备与从设备时间戳发送接收示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1和图2所示，一种基于Modbus协议的多设备时钟同步方法，用于至少一个从设备通过Modbus协议与主设备进行通讯的物联网***，所述基于Modbus协议的多设备时钟同步方法包括以下步骤：
步骤S1：主设备将当前时间戳发送给从设备，同时接收从设备发送给主设备的时间戳；
所述主设备将当前时间戳发送给从设备，同时接收从设备发送给主设备的时间戳的步骤进行多次，即主设备与从设备之间的发送接收进行多次。
步骤S2：计算主设备与从设备之间的时间偏移；
如图2所示，所述计算主设备与从设备之间的时间偏移包括：
主设备将当前时间mt1传输给从设备；
从设备将收取时间st1发送给主设备；
主设备在接收到st1之后，将收取时间mt2发送给从设备；
从设备在接收到mt2之后，将收取时间st2发送给主设备；
主设备在接收到st2之后，将收取时间记录为mt3，计算主设备和从设备之间的时间偏移offset；
所述时间偏移offset＝[st1+st2-mt2-(mt1+mt3)/2]/2。
步骤S3：主设备将时间偏移发送给从设备，从设备收到时间偏移后根据时间偏移修正当前时间戳，完成时间同步。
所述主设备将时间偏移发送给从设备，从设备收到时间偏移后根据时间偏移修正当前时间戳，完成时间同步包括：
主设备将时间偏移offset传输给从设备；
从设备根据当前时间戳st3和收取到的时间偏移offset计算出设定时间戳st＝st3-offset，并将当前时间戳设定为st。
在实际应用中，所述基于Modbus协议的多设备时钟同步方法还可包括以下步骤：主设备根据不同从设备Modbus协议的设备ID分别与多个从设备进行时间同步。
实施例二
如图1和图2所示，一种基于Modbus协议的多设备时钟同步方法，用于至少一个从设备通过Modbus协议与主设备进行通讯的物联网***；
其中，主设备与从设备之间的通讯过程通过特定命令进行，所述特定命令包括偏移测算命令和时间同步命令，所述偏移测算命令用于主设备和从设备之间测算通讯延时，所述时间同步命令用于主设备将从设备时钟同步为主设备时钟；
所述基于Modbus协议的多设备时钟同步方法包括以下步骤：
步骤S1：主设备将当前时间戳发送给从设备，同时接收从设备发送给主设备的时间戳；
所述主设备将当前时间戳发送给从设备，同时接收从设备发送给主设备的时间戳的步骤进行多次，即主设备与从设备之间的发送接收进行多次。
步骤S2：计算主设备与从设备之间的时间偏移；
如图2所示，所述计算主设备与从设备之间的时间偏移包括：
主设备通过偏移测算命令将当前时间mt1传输给从设备；
从设备在接收到偏移测算命令后，将收取时间st1发送给主设备；
主设备在接收到st1之后，将收取时间mt2发送给从设备；
从设备在接收到mt2之后，将收取时间st2发送给主设备；
主设备在接收到st2之后，将收取时间记录为mt3，计算主设备和从设备之间的时间偏移offset；
所述时间偏移offset＝[st1+st2-mt2-(mt1+mt3)/2]/2。
步骤S3：主设备将时间偏移发送给从设备，从设备收到时间偏移后根据时间偏移修正当前时间戳，完成时间同步。
所述主设备将时间偏移发送给从设备，从设备收到时间偏移后根据时间偏移修正当前时间戳，完成时间同步包括：
主设备将时间偏移offset传输给从设备；
从设备根据当前时间戳st3和收取到的时间偏移offset计算出设定时间戳st＝st3-offset，并将当前时间戳设定为st。
在实际应用中，所述基于Modbus协议的多设备时钟同步方法还可包括以下步骤：主设备根据不同从设备Modbus协议的设备ID分别与多个从设备进行时间同步。
本发明实施的优点：本发明所述的基于Modbus协议的多设备时钟同步方法，用于至少一个从设备通过Modbus协议与主设备进行通讯的物联网***，所述基于Modbus协议的多设备时钟同步方法包括以下步骤：主设备将当前时间戳发送给从设备，同时接收从设备发送给主设备的时间戳；计算主设备与从设备之间的时间偏移；主设备将时间偏移发送给从设备，从设备收到时间偏移后根据时间偏移修正当前时间戳，完成时间同步；实现了无以太网连接的设备之间时间同步，适用范围广。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种基于Modbus协议的多设备时钟同步方法，用于至少一个从设备通过Modbus协议与主设备进行通讯的物联网***，其特征在于，所述基于Modbus协议的多设备时钟同步方法包括以下步骤：
主设备将当前时间戳发送给从设备，同时接收从设备发送给主设备的时间戳；
计算主设备与从设备之间的时间偏移；
主设备将时间偏移发送给从设备，从设备收到时间偏移后根据时间偏移修正当前时间戳，完成时间同步。
2.根据权利要求1所述的基于Modbus协议的多设备时钟同步方法，其特征在于，所述基于Modbus协议的多设备时钟同步方法的步骤通过特定命令进行。
3.根据权利要求2所述的基于Modbus协议的多设备时钟同步方法，其特征在于，所述特定命令包括偏移测算命令和时间同步命令，所述偏移测算命令用于主设备和从设备之间测算通讯延时，所述时间同步命令用于主设备将从设备时钟同步为主设备时钟。
4.根据权利要求1所述的基于Modbus协议的多设备时钟同步方法，其特征在于，所述主设备将当前时间戳发送给从设备，同时接收从设备发送给主设备的时间戳的步骤进行多次。
5.根据权利要求1至4中任一所述的基于Modbus协议的多设备时钟同步方法，其特征在于，所述计算主设备与从设备之间的时间偏移包括：
主设备将当前时间mt1传输给从设备；
从设备将收取时间st1发送给主设备；
主设备在接收到st1之后，将收取时间mt2发送给从设备；
从设备在接收到mt2之后，将收取时间st2发送给主设备；
主设备在接收到st2之后，将收取时间记录为mt3，计算主设备和从设备之间的时间偏移offset；
所述时间偏移offset＝[st1+st2-mt2-(mt1+mt3)/2]/2。
6.根据权利要求5所述的基于Modbus协议的多设备时钟同步方法，其特征在于，所述主设备将时间偏移发送给从设备，从设备收到时间偏移后根据时间偏移修正当前时间戳，完成时间同步包括：
主设备将时间偏移offset传输给从设备；
从设备根据当前时间戳st3和收取到的时间偏移offset计算出设定时间戳st＝st3-offset，并将当前时间戳设定为st。
7.根据权利要求6所述的基于Modbus协议的多设备时钟同步方法，其特征在于，所述基于Modbus协议的多设备时钟同步方法包括：主设备根据不同从设备Modbus协议的设备ID分别与多个从设备进行时间同步。
8.根据权利要求3所述的基于Modbus协议的多设备时钟同步方法，其特征在于，所述计算主设备与从设备之间的时间偏移包括：
主设备通过偏移测算命令将当前时间mt1传输给从设备；
从设备在接收到偏移测算命令后，将收取时间st1发送给主设备；
主设备在接收到st1之后，将收取时间mt2发送给从设备；
从设备在接收到mt2之后，将收取时间st2发送给主设备；
主设备在接收到st2之后，将收取时间记录为mt3，计算主设备和从设备之间的时间偏移offset；
所述时间偏移offset＝[st1+st2-mt2-(mt1+mt3)/2]/2。
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