CN103199980B - 同步控制方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种同步控制方法、装置及系统，包括：主设备向从设备同时发送第一时钟同步帧，以使从设备同时采集数据；主设备在预设时间后，读取从设备反馈的采集数据；主设备对采集数据进行分析处理，获得相应的从设备的控制数据，并发送给相应的从设备；主设备向相应的从设备同时发送第二时钟同步帧，以使相应的从设备同时将控制数据输出到控制现场，通过上述方法可以使得控制系统对控制现场的控制更加精确。

Description

同步控制方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及工业自动化控制领域，特别涉及一种同步控制方法、装置及系统。

背景技术

在工业自动化控制领域中，控制系统一般由一个主设备和多个从设备所组成。其中，从设备可以采集控制系统所控制现场的数据，并把采集数据传送给主设备。主设备可以对采集数据进行分析处理，并得出相应的控制数据，同时将控制数据传送给相应的从设备。从设备再将控制数据输出到控制现场，即从设备根据控制数据对控制现场进行相应的控制。

在现有技术中，所有从设备都按照自己的周期进行采集数据和输出控制数据。假设，第一从设备负责采集现场A内的锅炉温度，第二从设备负责采集现场B的锅炉温度。而主设备需要对现场A内的锅炉温度和现场B内的锅炉温度进行比较，才能做出控制数据。由于不同从设备所采集数据或输出控制数据的时刻是不同的，此时在第一从设备和第二从设备采集锅炉温度并向主设备发送采集数据时，会因两个从设备在采集数据时的时间差的问题而影响主设备所生成的控制数据的精准性。并且，在主设备将上述控制数据传送给相应的从设备后，同样会因为从设备自身周期的影响，不同从设备将控制数据输出到控制现场的时刻也会有所不同。

由此，由于各个从设备采集数据和输出控制数据时的时间差问题，将会导致控制系统对控制现场控制不精准的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供同步控制方法、装置及系统，以实现控制系统对控制现场的控制更加精准的目的。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种同步控制方法，包括：

主设备向从设备同时发送第一时钟同步帧，以使所述从设备同时采集数据；

所述主设备在预设时间后，读取所述从设备反馈的采集数据；

所述主设备对所述采集数据进行分析处理，获得相应的从设备的控制数据，并发送给所述相应的从设备；

所述主设备向所述相应的从设备同时发送第二时钟同步帧，以使所述相应的从设备同时将所述控制数据输出到控制现场。

优选的，所述第一时钟同步帧中包含所述主设备发送所述第一时钟同步帧时的时间信息；

所述第二时钟同步帧中包含所述主设备发送所述第二时钟同步帧时的时间信息。

优选的，所述主设备在预设时间后，读取所述从设备反馈的采集数据的过程包括：

所述主设备分别向在预设时间内完成采集数据的从设备发送令牌；

所述主设备读取接收令牌的所述从设备所反馈的采集数据。

优选的，所述主设备获得相应的从设备的控制数据，并发送给所述相应的从设备的过程包括：

所述主设备分别向所述相应的从设备发送令牌；

所述主设备向接收到令牌的所述相应的从设备发送控制数据。

优选的，所述主设备向从设备同时发送第一时钟同步帧的次数为2次或2次以上；

所述主设备向所述相应的从设备同时发送第二时钟同步帧的次数为2次或2此以上。

优选的，所述时间信息中包含所述主设备的秒以上、秒和秒以下时间的总和。

一种同步控制装置，包括同步采集模块、读取模块、分析处理模块和同步输出模块；

所述同步采集模块用于控制主设备向从设备同时发送第一时钟同步帧，以使所述从设备同时采集数据；

所述读取模块用于控制所述主设备在预设时间后，读取所述从设备反馈的采集数据；

所述分析处理模块用于控制所述主设备对所述采集数据进行分析处理，获得相应的从设备的控制数据，并发送给所述相应的从设备；

所述同步输出模块用于控制所述主设备向所述相应的从设备同时发送第二时钟同步帧，以使所述相应的从设备同时将所述控制数据输出到控制现场。

优选的，所述读取模块包括第一令牌发送单元和读取单元；

所述第一令牌发送单元用于控制所述主设备分别向在预设时间内完成采集数据的从设备发送令牌；

所述读取单元用于控制所述主设备读取接收令牌的所述从设备所反馈的采集数据。

优选的，所述分析处理模块包括第二令牌发送单元和控制数据发送单元；

所述第二令牌发送单元用于控制所述主设备向所述相应的从设备发送令牌；

所述控制数据发送单元用于控制所述主设备向接收令牌的所述相应的从设备发送控制数据。

一种同步控制系统，包括主设备，以及接收所述主设备发送的控制数据，并将所述控制数据输出到控制现场的从设备；其中所述主设备内设置有如上述的同步控制装置。

由上述的技术方案可以看出，在本发明实施例中，主设备向从设备同时发送第一时钟同步帧，可以使从设备在同一时刻采集数据（从设备接收到第一时钟同步帧才开始采集数据），从而使得主设备得出的控制数据不会因为采集数据的时差问题而存在误差。同时，主设备在将控制数据发送给相应的从设备后，接收到控制数据的从设备并没有立即输出控制数据，而是直到接收到主设备发送的第二时钟同步帧才将控制数据输出到控制现场。由于主设备向相应的从设备同时发送第二时钟同步帧，可以使相应的从设备在同一时刻将控制数据输出到控制现场。由上可见，由于各个从设备采集数据的时刻相同，输出控制数据的时刻亦相同，从而使得整个控制系统对控制现场的控制更加精准。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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是本发明实施例所提供的同步控制方法的一流程图；

图2是本发明实施例所提供的同步控制方法的又一流程图；

图3是本发明实施例所提供的同步控制方法的另一流程图；

图4是本发明实施例所提供的同步控制方法的又一流程图；

图5是本发明实施例所提供的同步控制方法的另一流程图；

图6是本发明实施例所提供的同步控制方法的又一流程图；

图7是本发明实施例所提供的同步控制装置的模块图；

图8是本发明实施例所提供的同步控制装置的单元图；

图9是本发明实施例所提供的同步控制装置的又一单元图；

图10是本发明实施例所提供的同步控制系统的模块图。

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。

本发明实施例公开了一种同步控制方法，如图1所示，至少包括以下步骤：

S11：主设备向从设备同时发送第一时钟同步帧，以使从设备同时采集数据；

具体的，为了使所有从设备同时接收到第一时钟同步帧，主设备可以以广播的方式向所有从设备发送第一时钟同步帧。

其中第一时钟同步帧中包含主设备发送第一时钟同步帧时的时间信息。时间信息可包括主设备秒以上、秒和秒以下时间的总和，并且秒以上、秒和秒以下时间的总和即为主设备发送第一时钟同步帧时的时间。接收到第一时钟同步帧的从设备，除了开始采集控制现场的数据外，还要应用第一时钟同步帧中的时间信息，以使从设备自身的时间和主设备的时间保持一致。

例如，主设备所发送的第一时钟同步帧中的时间信息为12.38.20.25。其中，按照小数点进行划分，20为秒的位置，即秒的时间，12.38代表12时38分，为秒以上的时间；25代表25毫秒，为秒以下的时间。秒以上、秒和秒以下时间的总和构成12时38分20秒25毫秒，即为主设备发送第一时钟同步帧时的时间。

同时，为了确保所有从设备都能接收到第一时钟同步帧，主设备向从设备同时发送第一时钟同步帧的次数可为2次或2次以上。

具体的，主设备发送第一时钟同步帧的次数需预先设定。例如，预先设定主设备发送第一时钟同步帧的次数为2次，那么主设备第一次发送第一时钟同步帧与第二次发送第一时钟同步帧的时间间隔应很短。

更具体的，主设备可连续两次发送第一时钟同步帧。但即使主设备发送第一时钟同步帧的时间间隔很短，仍需在将第一时钟同步帧中的时间信息更新后，再发送给从设备。相对应的，从设备应用最后一次收到的第一时钟同步帧中的时间信息。

S12：主设备在预设时间后，读取从设备反馈的采集数据；

具体的，如图2所示，所述步骤S12的执行过程至少包括以下步骤：

S21：主设备分别向在预设时间内完成采集数据的从设备发送令牌;

其中，所述预设时间可为从设备完成采集数据所需时间的最大值。如系统出现故障，出现超过预设时间仍有从设备没有完成采集数据的情况，则未完成采集数据的从设备会主动发送未完成信息给主设备，以告知主设备自身并未完成采集数据。而主设备在预设时间后，只会向完成采集数据的从设备发送令牌，并不会向未完成采集数据的从设备发送令牌，从而放弃对未完成采集数据的从设备的采集数据的读取。

S22：主设备读取接收令牌的从设备所反馈的采集数据。

具体的，主设备可先向完成采集数据的一从设备发送令牌，然后读取接收令牌的从设备所反馈的采集数据。在完成读取所述从设备的采集数据后，再向完成采集数据的另一从设备发送令牌，然后读取其反馈的采集数据，依次循环，直到读取完所有完成采集数据的从设备的采集数据。

举例来讲，例如预设时间为5ms，有3个从设备负责采集数据，分别为从设备A、从设备B和从设备C。在主设备发送第一时钟同步帧5ms后，从设备A和从设备B完成采集数据，而由于某种原因从设备C并未完成采集数据，则从设备C会主动发送未完成信息给主设备，以告知主设备未完成采集数据。在预设时间5ms后，主设备可向从设备A发送令牌，然后读取从设备A所反馈的采集数据。在完成读取从设备A的采集数据后，再向从设备B发送令牌，然后读取从设备B所反馈的采集数据。由于从设备C在预设时间5ms内并未完成采集数据，所以主设备并不向从设备C发送令牌，从而放弃读取从设备C所采集的数据。

S13：主设备对采集数据进行分析处理，获得相应的从设备的控制数据，并发送给相应的从设备；

具体的，主设备通过对采集数据进行分析处理得到需向某些从设备（即相应的从设备）发送控制数据，其中主设备将控制数据发送给相应的从设备的过程，可参见图3，至少包括以下步骤：

S31：主设备分别向相应的从设备发送令牌；

S32：主设备向接收令牌的相应的从设备发送控制数据。

具体的，主设备需先向一从设备（相应从设备中的任一从设备）发送令牌，然后再向该接从设备发送控制数据。主设备在发送控制数据完成后，再向另一从设备发送令牌，然后再发送控制数据，依次循环，直到所有相应的从设备都接收到控制数据为止。其中，主设备发送控数据的过程与主设备读取采集数据的过程相类似，在此不再赘述。

S14：主设备向相应的从设备同时发送第二时钟同步帧，以使相应的从设备同时将控制数据输出到控制现场。

具体的，为了使所有从设备同时接收到第二时钟同步帧，主设备可以以广播的方式向所有从设备发送第二时钟同步帧。

其中第二时钟同步帧中包含主设备发送第二时钟同步帧时的时间信息。时间信息可包括主设备秒以上、秒和秒以下时间的总和。并且秒以上、秒和秒以下时间的总和即为主设备发送第二时钟同步帧时的时间。接收到第二时钟同步帧的从设备将应用第二时钟同步帧中的时间信息，以使从设备自身的时间和主设备的时间保持一致。第二时钟同步帧中的时间信息和第一时钟同步帧中的时间信息相类似，在此不再赘述。

同时，为了确保所有从设备都能接收到第二时钟同步帧，主设备向从设备同时发送第二时钟同步帧的次数可为2次或2次以上。

需说明的是，主设备发送第二时钟同步帧的次数需预先设定。即使主设备发送第二时钟同步帧的时间间隔很短，仍需在将第二时钟同步帧中的时间信息更新后，再发送给从设备。相对应的，从设备应用最后一次收到的第二时钟同步帧中的时间信息。

由上可见，在本发明实施例中，主设备向从设备同时发送第一时钟同步帧，可以使从设备在同一时刻采集数据（从设备接收到第一时钟同步帧才开始采集数据），从而使得主设备得出的控制数据不会因为采集数据的时差问题而存在误差。同时，主设备在将控制数据发送给相应的从设备后，接收到控制数据的从设备并没有立即输出控制数据，而是直到接收到主设备发送的第二时钟同步帧才将控制数据输出到控制现场。由于主设备向相应的从设备同时发送第二时钟同步帧，可以使相应的从设备在同一时刻将控制数据输出到控制现场。由于各个从设备采集数据的时刻相同，输出控制数据的时刻亦相同，从而使得整个控制系统对控制现场的控制更加精准。

本发明公开了又一种同步控制方法，所基于的前提是：主设备承担总线调度和管理职责，可主动发起与从设备的通信；从设备受主设备控制，负责采集控制现场的数据和输出控制数据；并且，主设备可通过高速总线对从设备进行控制。

主设备可把对从设备的控制划分为不同的周期，在每个控制周期内主设备依次向从设备发送第一时钟同时帧和第二时钟同步帧，从而实现从设备的采集数据同步和输出数据同步。如图1所示，同步控制方法至少包括以下步骤：

S11：主设备向从设备同时发送第一时钟同步帧，以使从设备同时采集数据；

具体的，主设备可以以广播的方式向从设备发送第一时钟同步帧，来实现主设备向从设备同时发送第一时钟同步帧。

相对应的，接收到第一时钟同步帧的从设备即开始采集控制现场的数据。由于主设备同时向从设备发送第一时钟同步帧，可见从设备同时接收到第一时钟同步帧（忽略网络传输时间），而接收到第一时钟同步帧的从设备即开始采集控制现场的数据，所以从设备可以同时开始采集数据。

同时由于第一时钟同步帧中包含主设备发送第一时钟同步帧时的时间信息，所以接收到第一时钟同步帧的从设备除了开始采集数据外，还要应用第一时钟同步帧中的时间信息，从而使从设备自身的时间和主设备的时间相一致。

具体的，第一时钟同步帧中的时间信息，可包括主设备秒以上、秒和秒以下时间的总和，并且所述秒以上、秒和秒以下信息的总和即为主设备发送第一时钟同步帧时的时间。而从设备应用第一时钟同步帧中的时间信息的具体过程，可参见图4，至少包括以下步骤：

S41：从设备对第一时钟同步帧中的时间信息进行解析，获得主设备的时间；

S42：从设备对获得的主设备的时间进行调整，获得调整后的时间；

具体的，从设备可以将获得的主设备的时间加上网络延时时间，作为调整后的时间。而网络延时时间可以认为为固定值，直接加到主设备的时间上，而不必通过特定的算法进行定期调整。

S43：从设备将调整后的时间，作为自身的时间进行保存。

同时，为了使所有从设备都能接收到第一时钟同步帧，主设备向从设备发送第一时钟同步帧的次数可为2次或2次以上。

需要说明的是，主设备发送第一时钟同步帧的次数需预先设定。例如，设定主设备发送第一时钟同步帧的次数为2次，那么主设备第一次发送第一时钟同步帧与第二次发送第一时钟同步帧的时间间隔应很短，可以设定主设备连续两次发送第一时钟同步帧。但即使主设备发送第一时钟同步帧的时间间隔很短，仍需更新第一时钟同步帧中的时间信息，然后再将更新后的第一时钟同步帧发送给从设备。相应的，从设备应用最后一次收到的第一时钟同步帧中的时间信息。

S12：主设备在预设时间后，读取从设备反馈的采集数据。

具体的，如图2所示，所述步骤S12的执行过程至少包括以下步骤：

S21：主设备分别向在预设时间内完成采集数据的从设备发送令牌;

其中，预设时间可为从设备完成采集数据所需时间的最大值。如系统出现故障，出现超过预设时间仍有从设备没有完成采集数据的情况，则未完成采集数据的从设备会主动发送未完成信息给主设备，以告知主设备自身并未完成采集数据。而主设备在预设时间后，只会向完成采集数据的从设备发送令牌。而对于未完成采集数据的从设备，主设备并不会向其发送令牌，从而放弃对其采集数据的读取。

S22：主设备读取接收令牌的从设备所反馈的采集数据。

具体的，主设备可先向完成采集数据的一从设备发送令牌，然后读取接收令牌的从设备所反馈的采集数据。在完成读取所述一从设备的采集数据后，再向完成采集数据的另一从设备发送令牌，然后读取其反馈的采集数据，依次循环，直到读取完所有完成采集数据的从设备的采集数据。

相应的，从设备接收到主设备发送的令牌后，即将自身的采集数据反馈给主设备。

S13：主设备对采集数据进行分析处理，获得相应的从设备的控制数据，并发送给相应的从设备；

具体的，主设备通过对采集数据分析处理得到需将控制数所发送给某些从设备（即相应的从设备），其中主设备将控制数据发送给相应的从设备的过程，可参见图3，至少包括以下步骤：

S31：主设备分别向相应的从设备发送令牌；

S32：主设备向接收令牌的相应的从设备发送控制数据。

相应的，主设备需先向一从设备（相应从设备中的任一从设备）发送令牌，然后再向该接收令牌的从设备发送控制数据。主设备在向接收令牌的从设备发送控制数据完成后，再向另一从设备发送令牌，然后再发送控制数据，依次循环，直到所有相应的从设备都接收到控制数据。其中，主设备发送控数据的过程与主设备读取采集数据的过程相类似，在此不再赘述。

S14：主设备向相应的从设备同时发送第二时钟同步帧，以使相应的从设备同时将控制数据输出到控制现场。

具体的，主设备可以以广播的方式向从设备发送第二时钟同步帧，来实现主设备向从设备同时发送第二时钟同步钟。

相对应的，接收到第二时钟同步帧的从设备即将控制数据输出到控制现场。由于主设备同时向相应的从设备发送第二时钟同步帧，可见相应的从设备同时接收到第二时钟同步帧（忽略网络传输时间），而接收到第二时钟同步帧的从设备即将控制数据输出到控制现场，所以相应的从设备可以同时将控制数据输出到控制现场。

同时，由于第二时钟同步帧中包含主设备发送第二时钟同步帧时的时间信息，所以接收到第二时钟同步帧的从设备除了开始输出控制数据外，还要应用第二时钟同步帧中的时间信息，从而使从设备自身的时间和主设备的时间相同。

具体的，第二时钟同步帧中的时间信息，可包括主设备秒以上、秒和秒以下时间的总和，并且所述秒以上、秒和秒以下信息的总和即为主设备发送第二时钟同步帧时的时间。而从设备应用第二时钟同步帧中的时间信息的过程，可参见图5，至少包括以下步骤：

S51：从设备对第二时钟同步帧中的时间信息进行解析，获得主设备的时间；

S52：从设备对解析获得的主设备的时间进行调整，获得调整后的时间；

具体的，从设备可以将解析获得的主设备的时间加上网络延时时间，作为调整后的时间。而网络延时时间可以认为为固定值，直接加到解析出的主设备的时间上，而不必通过特定的算法进行定期调整。

S53：从设备将调整后的时间，作为自身的时间进行保存。

同时，为了使所有从设备都能接收到第二时钟同步帧，主设备向从设备发送第二时钟同步帧的次数可为2次或2次以上。

具体的，主设备发送第二时钟同步帧的次数需预先设定。例如，设定主设备发送第二时钟同步帧的次数为2次，那么主设备第一次发送第二时钟同步帧与第二次发送第二时钟同步帧的时间间隔应很短，可以认为主设备连续两次发送第二时钟同步帧。但即使主设备发送第二时钟同步帧的时间间隔很短，仍需更新第二时钟同步帧中的时间信息，然后再将更新后的第二时钟同步帧发送给从设备。相应的，从设备应用最后一次收到的第二时钟同步帧中的时间信息。

需要说明的是，从设备在未接收到第一时钟同步帧和第二时钟同步帧时，从设备以自身的时钟频率维护时间。

由上可见，在本发明实施例中，主设备向从设备同时发送第一时钟同步帧，可以使从设备在同一时刻采集数据（从设备接收到第一时钟同步帧才开始采集数据），从而使得主设备得出的控制数据不会因为采集数据的时差问题而存在误差。同时，主设备在将控制数据发送给相应的从设备后，接收到控制数据的从设备并没有立即输出控制数据，而是直到接收到主设备发送的第二时钟同步帧才将控制数据输出到控制现场。由于主设备向相应的从设备同时发送第二时钟同步帧，可以使相应的从设备在同一时刻将控制数据输出到控制现场。由于各个从设备采集数据的时刻相同，输出控制数据的时刻亦相同，从而使得整个控制系统对控制现场的控制更加精准。

本发明实施例公开了另一同步控制方法，如图6所示，至少包括以步骤：

S61：从设备在接收到主设备发送的第一时钟同步帧后，开始采集数据；

其中，第一时钟同步帧中包含主设备发送第一时钟同步帧时的时间信息，其时间信息可包括主设备秒以上、秒和秒以下时间的总和，并且秒以上、秒和秒以下时间的总和即为主设备发送第一时钟同步帧时的时间。

从设备接收主设备发送的第一时钟同步帧后，除了开始采集控制现场的数据，还包括：应用第一时钟同步帧中的时间信息，以使从设备的时间和主设备的时间相同。

具体的，从设备应用第一时钟同步帧中的时间信息的过程，可参见至少图4，至少包括以下步骤：

S41：从设备对第一时钟同步帧中的时间信息进行解析，获得主设备的时间；

S42：从设备对解析获得的主设备的时间进行调整，获得调整后的时间；

具体的，从设备可以将解析获得的主设备的时间加上网络延时时间，并作为调整后的时间。而网络延时时间可以认为为固定值，直接加到解析出的主设备的时间上，而不必通过特定的算法进行定期调整。

S43：从设备将调整后的时间，作为自身的时间进行保存。

S62：从设备在预设时间后，将采集数据发送主设备；

S63：从设备接收主设备发送的控制数据和第二时钟同步帧，并在接收到第二时钟同步帧后，将控制数据输出到控制现场。

具体的，第二时钟同步帧中包括主设备发送第二时钟同步帧时的时间信息，其时间信息可包括主设备秒以上、秒和秒以下时间的总和。并且秒以上、秒和秒以下时间的总和即为主设备发送第二时钟同步帧时的时间。

从设备接收到主设备发送的第二时钟同步帧后，除了开始输出控制数据，还包括：应用第二时钟同步帧中的时间信息，以使从设备的时间和主设备的时间相一致。

其中，从设备应用第二时钟同步帧中的时间信息的过程，可参见图5，至少包括以下步骤：

S51：从设备对第二时钟同步帧中的时间信息进行解析，获得主设备的时间；

S52：从设备对解析获得的主设备的时间进行调整，获得调整后的时间；

具体的，从设备可以将解析获得的主设备的时间加上网络延时时间，并将加上网络延时后的时间作为调整后的时间。而网络延时时间可以认为为固定值，直接加到解析出的主设备的时间上，而不必通过特定的算法进行定期调整。

由上可见，在本发明实施例中，从设备在接收到第一时钟同步帧后，即开始采集数据，而主设备是同时向从设备发送第一时钟同步帧的，所以从设备是同时接收到第一时钟同步帧的（忽略网络传输时间的不同），所以由此可以实现所有从设备在同一时刻采集数据，从而使得主设备得出的控制数据不会因为采集数据的时差问题而存在误差。同时，从设备在接收到主设备发送的第二时钟同步帧后，即将控制数据输出到控制现场。由于主设备是同时向相应的从设备发送第二时钟同步帧的，因此相应的从设备可以同时接收到第二时钟同步帧（忽略网络传输时间的不同），从而可以使从设备在同一时刻将控制数据输出到控制现场。由于各个从设备采集数据的时刻相同，输出控制数据的时刻亦相同，从而使整个控制系统对控制现场的控制更加精准。

与上述方法相对应的，本发明还公开了一种同步控制控置，参见图7，其可包括同步采集模块71、读取模块72、分析处理模块73和同步输出模块74；

其中同步采集模块71用于控制主设备向从设备同时发送第一时钟同步帧，以使从设备同时采集数据；

读取模块72用于控制主设备在预设时间后，读取从设备反馈的采集数。

具体的，如图8所示，读取模块72可包括第一令牌发送单元721和读取单元722；

其中，第一令牌发送单元721用于控制主设备分别向在预设时间内完成采集数据的从设备发送令牌；

读取单元722用于控制主设备读取接收令牌的从设备所反馈的采集数据。

分析处理模块73用于控制主设备对采集数据进行分析处理，获得相应的从设备的控制数据，并发送给相应的从设备；

具体的，如图9所示，分析处理模块73包括第二令牌发送单元731和控制数据发送单元732；

其中，第二令牌发送单元731用于控制主设备向相应的从设备发送令牌；

控制数据发送单元732用于控制主设备向接收令牌的相应的从设备发送控制数据。

同步输出模块74用于控制主设备向相应的从设备同时发送第二时钟同步帧，以使相应的从设备同时将控制数据输出到控制现场。

同步采集模块71、读取模块72、分析处理模块73、同步输出模块74、第一令牌发送单元721、读取单元722、第二令牌发送单元731和控制数据发送单元732的各细化功能可参见上述方法的相关记载，在此不作赘述。

需要说明的是，可由多个单独的CPU或单片机分别实现上述同步采集模块71、读取模块72、分析处理模块73、同步输出模块74、第一令牌发送单元721、读取单元722、第二令牌发送单元731和控制数据发送单元732的功能，也可只由一个CPU或单片机实现同步采集模块71、读取模块72、分析处理模块73、同步输出模块74、第一令牌发送单元721、读取单元722、第二令牌发送单元731和控制数据发送单元732的功能。

由上可见，在本发明实施例中，同步采集模块71可控制主设备向从设备同时发送第一时钟同步帧，可以使从设备在同一时刻采集数据（从设备接收到第一时钟同步帧才开始采集数据），从而主设备得出的控制数据不会因为采集数据的时差问题而存在误差。同时，分析处理模块73控制主设备将控制数据发送给相应的从设备后，接收到控制数据的从设备并没有立即输出控制数据，而是直到接收到主设备发送的第二时钟同步帧后才将控制数据输出到控制现场。由于同步输出模块74可控制主设备向相应的从设备同时发送第二时钟同步帧，可以使相应的从设备在同一时刻将控制数据输出到控制现场。由于各个从设备采集数据的时刻相同，输出控制数据的时刻亦相同，从而使得整个控制系统对控制现场的控制更加精准。

与上述控制方法和控制装置相对应的，本发明实施例还公开了一种同步控制系统，包括主设备，以及接收主设备发送的控制数据，并将控制数据输出到控制现场的从设备；其中主设备内设置有上述实施例所述的同步控制装置。

具体的，主设备的数目可为1个，从设备的数据可为多个。在此实施例中，如图10所示，可例如主设备101的数目的数为1个，从设备102的数目为3个，其控制装置103置于主设备101内，其中，主设备101可通过高速总线与从设备102进行通信。

其同步控制系统实现同步的工作过程具体如下：

控制装置103可控制主设备101向从设备102同时发送第一时钟同步帧，以使从设备102同时采集数据；

控制装置103控制主设备101在预设时间后，读取从设备102反馈的采集数据；

控制装置103控制主设备101对采集数据进行分析分理，获得相应的从设备102的控制数据，并发送给相应的从设备102；

控制装置103控制主设备101向相应的从设备102同时发送第二时钟同步帧，以使相应的从设备102同时将控制数据输出到控制现场。

其中控制装置103、主设备101和从设备102的各细化功能可参见上述方法的相关记载，在此不作赘述。

由上可见，在本发明实施例中，控制装置103可控制主设备101向从设备102同时发送第一时钟同步帧，可以使从设备102在同一时刻采集数据（从设备102接收到第一时钟同步帧才开始采集数据），从而主设备101得出的控制数据不会因为采集数据的时差问题而存在误差。同时控制装置103可控制主设备101将控制数据发送给相应的从设备102后，接收到控制数据的从设备102并没有立即输出控制数据，而是直到接收到主设备101发送的第二时钟同步帧才将控制数据输出到控制现场。由于控制装置103可控制主设备101向相应的从设备102同时发送第二时钟同步帧，可以使相应的从设备102在同一时刻将控制数据输出到控制现场。由于各个从设备102采集数据的时刻相同，输出控制数据的时刻亦相同，从而使得整个控制系统对控制现场的控制更加精准。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种同步控制方法，其特征在于，包括：

主设备向从设备同时发送第一时钟同步帧，以使所述从设备同时采集数据；

所述主设备在预设时间后，读取所述从设备反馈的采集数据；

所述主设备对所述采集数据进行分析处理，获得相应的从设备的控制数据，并发送给所述相应的从设备；

所述主设备向所述相应的从设备同时发送第二时钟同步帧，以使所述相应的从设备同时将所述控制数据输出到控制现场；

所述第一时钟同步帧中包含所述主设备发送所述第一时钟同步帧时的时间信息，用于使从设备自身的时间和主设备的时间保持一致；

所述第二时钟同步帧中包含所述主设备发送所述第二时钟同步帧时的时间信息，用于使从设备自身的时间和主设备的时间保持一致。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主设备在预设时间后，读取所述从设备反馈的采集数据的过程包括：

所述主设备分别向在预设时间内完成采集数据的从设备发送令牌；

所述主设备读取接收令牌的所述从设备所反馈的采集数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主设备获得相应的从设备的控制数据，并发送给所述相应的从设备的过程包括：

所述主设备分别向所述相应的从设备发送令牌；

所述主设备向接收到令牌的所述相应的从设备发送控制数据。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主设备向从设备同时发送第一时钟同步帧的次数为2次或2次以上；

所述主设备向所述相应的从设备同时发送第二时钟同步帧的次数为2次或2次以上。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述时间信息中包含所述主设备的秒以上、秒和秒以下时间的总和。

6.一种同步控制装置，其特征在于，包括同步采集模块、读取模块、分析处理模块和同步输出模块；

所述同步采集模块用于控制主设备向从设备同时发送第一时钟同步帧，以使所述从设备同时采集数据；

所述读取模块用于控制所述主设备在预设时间后，读取所述从设备反馈的采集数据；

所述分析处理模块用于控制所述主设备对所述采集数据进行分析处理，获得相应的从设备的控制数据，并发送给所述相应的从设备；

所述同步输出模块用于控制所述主设备向所述相应的从设备同时发送第二时钟同步帧，以使所述相应的从设备同时将所述控制数据输出到控制现场；

所述第一时钟同步帧中包含所述主设备发送所述第一时钟同步帧时的时间信息；

所述第二时钟同步帧中包含所述主设备发送所述第二时钟同步帧时的时间信息。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述读取模块包括第一令牌发送单元和读取单元；

所述第一令牌发送单元用于控制所述主设备分别向在预设时间内完成采集数据的从设备发送令牌；

所述读取单元用于控制所述主设备读取接收令牌的所述从设备所反馈的采集数据。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述分析处理模块包括第二令牌发送单元和控制数据发送单元；

所述第二令牌发送单元用于控制所述主设备向所述相应的从设备发送令牌；

所述控制数据发送单元用于控制所述主设备向接收令牌的所述相应的从设备发送控制数据。

9.一种同步控制系统，其特征在于，包括主设备，以及接收所述主设备发送的控制数据，并将所述控制数据输出到控制现场的从设备；其中所述主设备内设置有如权利要求6～8任一项所述的同步控制装置。