CN110673589B - 一种时钟同步的测试方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种时钟同步的测试方法及装置，该方法包括：当检测到测试信号时，同时获取待测系统上位机中接收所述待测信号的第一时间和获取下位机中接收所述测试信号的第二时间；对所述第一时间进行补偿，得到第一目标时间；将所述第一目标时间和所述第二时间的时间差小于预设的时间差阈值，判定所述待测系统满足时钟同步要求。上述的测试方法中，同时获取待测系统上位机中接收所述待测信号的第一时间和获取下位机中接收所述测试信号的第二时间；并对所述第一时间进行补偿，得到第一目标时间，将所述第一目标时间和所述第二时间的时间差小于预设的时间差阈值，判定所述待测系统满足时钟同步要求，实现了时钟同步测试。

Description

一种时钟同步的测试方法及装置
技术领域
本发明涉及自动化控制技术领域，尤其涉及一种时钟同步的测试方法及装置。
背景技术
在控制系统中，许多功能都与时间密切相关，如趋势、过程报警、日志记录、事件顺序报告(SOE)等，控制系统中的上位机和下位机始终保持一个统一的时钟是非常重要的，当异常发生时，需要调取控制系统中的上位机和下位机的数据进行分析比对并查找异常发生的原因，若时钟不同步会给分析造成极大的不便，甚至可能造成判断失误。
现有技术中，通过肉眼查看上位机和下位机的时间显示，精确度不够，仅精确到秒级，不能作为有效测量方式，因此，亟需提供一种时钟同步的测试方法。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种时钟同步的测试方法及装置，具体方案如下：
一种时钟同步的测试方法，包括：
当检测到测试信号时，同时获取待测系统上位机中接收所述待测信号的第一时间和获取下位机中接收所述测试信号的第二时间；
对所述第一时间进行补偿，得到第一目标时间；
将所述第一目标时间和所述第二时间的时间差小于预设的时间差阈值，判定所述待测系统满足时钟同步要求。
上述的方法，可选的，还包括：
若所述第一时间与所述第二时间的时间差大于预设的时间差阈值，判定所述待测系统不满足时钟同步要求。
上述的方法，可选的，获取下位机中接收所述测试信号的第二时间，包括：
将所述测试信号进行放大后输入到事件顺序记录类型的DI卡件中，产生目标事件顺序记录；
在所述目标事件顺序记录中获取所述第二时间。
上述的方法，可选的，对所述第一时间进行补偿，得到第一目标时间，包括：
记录所述测试信号的第一相对时间和第一绝对时间；
打开串口，触发写所述串口操作，当所述串口写成功时，记录第二绝对时间和第二相对时间；
依据公式T＝t1-(t2-t1-(rt2-rt1))计算所述第一目标时间，其中，T-第一目标时间，t1-第一绝对时间，rt1-第一绝对时间，t2-第二绝对时间，rt2-第二绝对时间。
上述的方法，可选的，记录所述测试信号的第一相对时间和第一绝对时间，包括：
检测所述测试信号在示波器中的跳变沿位置；
获取所述跳变沿位置的第一相对时间；
采用预设的函数获取所述测试信号的第一绝对时间。
上述的方法，可选的，所述测试信号为鼠标点击产生的电信号。
一种时钟同步的测试装置，包括：
获取模块，用于当检测到测试信号时，同时获取待测系统上位机中接收所述待测信号的第一时间和获取下位机中接收所述测试信号的第二时间；
补偿模块，用于对所述第一时间进行补偿，得到第一目标时间；
同步判定模块，用于将所述第一目标时间和所述第二时间的时间差小于预设的时间差阈值，判定所述待测系统满足时钟同步要求。
上述的装置，可选的，所述获取模块包括：
放大和输入单元，用于将所述测试信号进行放大后输入到事件顺序记录类型的DI卡件中，产生目标事件顺序记录；
获取单元，用于在所述目标事件顺序记录中获取所述第二时间。
上述的装置，可选的，所述补偿模块包括：
第一记录单元，用于记录所述测试信号的第一相对时间和第一绝对时间；
第二记录单元，用于打开串口，触发写所述串口操作，当所述串口写成功时，记录第二绝对时间和第二相对时间；
补偿单元，用于依据公式T＝t1-(t2-t1-(rt2-rt1))计算所述第一目标时间，其中，T-第一目标时间，t1-第一绝对时间，rt1-第一绝对时间，t2-第二绝对时间，rt2-第二绝对时间。
上述的装置，可选的，所述第一记录单元包括：
检测子单元，用于检测所述测试信号在示波器中的跳变沿位置；
第一获取子单元，用于获取所述跳变沿位置的第一相对时间；
第二获取子单元，用于采用预设的函数获取所述测试信号的第一绝对时间。
与现有技术相比，本发明包括以下优点：
本发明公开了一种时钟同步的测试方法及装置，该方法包括：当检测到测试信号时，同时获取待测系统上位机中接收所述待测信号的第一时间和获取下位机中接收所述测试信号的第二时间；对所述第一时间进行补偿，得到第一目标时间；将所述第一目标时间和所述第二时间的时间差小于预设的时间差阈值，判定所述待测系统满足时钟同步要求。上述的测试方法中，同时获取待测系统上位机中接收所述待测信号的第一时间和获取下位机中接收所述测试信号的第二时间；并对所述第一时间进行补偿，得到第一目标时间，将所述第一目标时间和所述第二时间的时间差小于预设的时间差阈值，判定所述待测系统满足时钟同步要求，实现了时钟同步测试。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
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为现有技术中一种工控系统的示意图；
图2为本申请实施例公开的一种时钟同步的测试方法流程图；
图3为本申请实施例公开的一种时钟同步的测试方法又一流程图；
图4为本申请实施例公开的一种时钟同步的测试方法又一流程图；
图5为本申请实施例公开的一种时间补偿方法示意图；
图6为本申请实施例公开的一种时钟同步的测试装置结构框图。
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。
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。
本发明公开了一种时钟同步的测试方法及装置，应用在控制系统中对时钟同步的测试过程中，其中，所述控制系统由上位机和下位机两部分组成，时钟同步测试用于测试所述上位机和所述下位接收到的信号是否满足同步要求，只有所述上位机和所述下位机有了统一精确的时间，可才以实现控制系统的运行监控和事故后的故障分析。本发明实施例中以待测系统为工控系统为例，对所述测试方法进行说明，其中，所述待测系统包括：信号产生模块、上位机、交换机、下位机和时钟同步服务器，其中，各个组成部分的连接示意图如图1所示，
所述信号产生模块，用于产生测试信号；
所述上位机，用于对所述下位机进行控制；
所述交换机，用于连接所述上位机和所述下位机，为所述上位机和所述下位机提供电信号通路；
所述下位机，用于接收所述上位机产生的指令；
所述时钟同步服务器，用于控制所述上位机和所述下位机的标准时间源同步。
本发明实施例中，基于所述待测系统，所述测试方法的执行流程如图2所示，包括步骤：
S101、当检测到测试信号时，同时获取待测系统上位机中接收所述待测信号的第一时间和获取下位机中接收所述测试信号的第二时间；
本发明实施例中，获取所述测试信号，其中，所述测试信号是通过所述信号产生模块产生的，所述测试信号为鼠标点击产生的电信号，为一个3.5V，脉冲约200ms的电平信号，当检测到所述电平信号时，同时获取待测系统上位机中接收所述待测信号的第一时间和获取下位机中接收所述测试信号的第二时间，其中，所述第一时间通过在对应的程序中抓取鼠标点击事件(WM_LBUTTONDOWN)记录，所述第二时间通过事件顺序记录SOE(Sequence OfEvent)记录。
S102、对所述第一时间进行补偿，得到第一目标时间；
本发明实施例中，由于所述测试信号的传输以及操作系统消息响应延迟，由所述测试信号产生到接收到鼠标点击消息存在延迟，需要进行延迟补偿处理，补偿后得到第一目标时间。
S103、将所述第一目标时间和所述第二时间的时间差小于预设的时间差阈值，判定所述待测系统满足时钟同步要求；
本发明实施例中，计算所述第一目标时间和所述第二时间的时间差，判断所述时间差是否小于预设的时间差阈值，其中，所述预设的时间差阈值是依据具体情况或者经验值进行确定的，本发明实施例中，以所述预设的时间差阈值为5ms为例对所述待测系统是都满足时钟同步要求进行说明，但是对所述预设时间差阈值的具体取值不进行限定。当所述时间差小于5ms时，判定所述待测系统满足时钟同步要求，反之，当所述时间差大于5ms时，判定所述待测目标系统不满足时钟同步要求。
本发明公开了一种时钟同步的测试方法，包括：当检测到测试信号时，同时获取待测系统上位机中接收所述待测信号的第一时间和获取下位机中接收所述测试信号的第二时间；对所述第一时间进行补偿，得到第一目标时间；将所述第一目标时间和所述第二时间的时间差小于预设的时间差阈值，判定所述待测系统满足时钟同步要求。上述的测试方法中，同时获取待测系统上位机中接收所述待测信号的第一时间和获取下位机中接收所述测试信号的第二时间；并对所述第一时间进行补偿，得到第一目标时间，将所述第一目标时间和所述第二时间的时间差小于预设的时间差阈值，判定所述待测系统满足时钟同步要求，实现了时钟同步测试。
本发明实施例中，获取下位机中接收所述测试信号的第二时间的方法流程如图3所示，包括步骤：
S201、将所述测试信号进行放大后输入到事件顺序记录类型的DI卡件中，产生目标事件顺序记录；
本发明实施例中，所述下位机中通过SOE记录各事件信号状态变化的内容、先后次序，所述SOE包括：信号状态变化的内容、时间戳，时间具有ms级的分辨率，其中，所述SOE记录的时间戳，是直接由信号接收卡件打的，不经过多重卡件的传输过程(如果有传输过程，引入了20/50ms的调度周期，记录时间戳可能和所述测试信号时间相差0～20/50ms)。
其中，所述SOE，就是DI卡件，卡件通道状态变化，即会触发一个SOE记录。所述上位机获取SOE记录方式：卡件产生的SOE记录，会经由DI—>控制器—>上位机，并以数据库/文件的形式存档下来。通过读取对应数据库/存档，即可批量获得SOE记录，用于批量数据对比。
S202、在所述目标事件顺序记录中获取所述第二时间。
本发明实施例中，获取所述目标事件顺序记录的时间戳，依据该时间戳确定所述第二时间。
本发明实施例中，对所述第一时间进行补偿，得到第一目标时间的方法流程如图4所示，包括步骤：
S301、记录所述测试信号的第一相对时间和第一绝对时间；
本发明实施例中，如图5所示，采用示波器中通道1检测鼠标点击信号，记录产生跳变沿的位置发生的时间，将其作为第一相对时间rt1，通过对应程序中QueryPerformanceCounter、QueryPerformanceFrequency函数获取抓取鼠标点击信号记录的时间戳，依据其确定第一绝对时间t1。
S302、打开串口，触发写所述串口操作，当所述串口写成功时，记录第二绝对时间和第二相对时间；
本发明实施例中，当所述第一绝对时间确定完成后，打开对应程序的中串口，触发写所述串口操作，当所述串口写成功时，通过对应程序中QueryPerformanceCounter、QueryPerformanceFrequency函数获取抓取所述串口写成功时记录的时间戳，依据其确定第二绝对时间t2，用示波器中的通道2监测串口输出信号，记录产生跳变沿的位置发生的时间，将其作为第二相对时间rt2。
进一步的，针对第一相对时间和第二相对时间在获取过程中示波器的通道选取只是进行举例说明，不进行限定。
S303、依据公式T＝t1-(t2-t1-(rt2-rt1))计算所述第一目标时间，其中，T-第一目标时间，t1-第一绝对时间，rt1-第一绝对时间，t2-第二绝对时间，rt2-第二绝对时间。
本发明实施例中，依据公式T＝t1-(t2-t1-(rt2-rt1))计算所述第一目标时间，其中，T-第一目标时间，t1-第一绝对时间，rt1-第一绝对时间，t2-第二绝对时间，rt2-第二绝对时间。所述第一目标时间实现了对延时的补偿。
基于上述的时钟同步的测试方法，本发明实施例中提供了一种时钟同步测试装置，所述测试装置的结构框图如图6所示，包括：
获取模块401、补偿模块402和同步判定模块403。
其中，
所述获取模块401，用于当检测到测试信号时，同时获取待测系统上位机中接收所述待测信号的第一时间和获取下位机中接收所述测试信号的第二时间；
所述补偿模块402，用于对所述第一时间进行补偿，得到第一目标时间；
所述同步判定模块403，用于将所述第一目标时间和所述第二时间的时间差小于预设的时间差阈值，判定所述待测系统满足时钟同步要求。
本发明公开了一种时钟同步的测试装置，包括：当检测到测试信号时，同时获取待测系统上位机中接收所述待测信号的第一时间和获取下位机中接收所述测试信号的第二时间；对所述第一时间进行补偿，得到第一目标时间；将所述第一目标时间和所述第二时间的时间差小于预设的时间差阈值，判定所述待测系统满足时钟同步要求。上述的测试装置中，同时获取待测系统上位机中接收所述待测信号的第一时间和获取下位机中接收所述测试信号的第二时间；并对所述第一时间进行补偿，得到第一目标时间，将所述第一目标时间和所述第二时间的时间差小于预设的时间差阈值，判定所述待测系统满足时钟同步要求，实现了时钟同步测试。
本发明实施例中，所述获取模块401包括：
放大和输入单元404和获取单元405。
其中，
所述放大和输入单元404，用于将所述测试信号进行放大后输入到事件顺序记录类型的DI卡件中，产生目标事件顺序记录；
所述获取单元405，用于在所述目标事件顺序记录中获取所述第二时间。
本发明实施例中，所述补偿模块402包括：
第一记录单元406、第二记录单元407和补偿单元408。
其中，
所述第一记录单元406，用于记录所述测试信号的第一相对时间和第一绝对时间；
所述第二记录单元407，用于打开串口，触发写所述串口操作，当所述串口写成功时，记录第二绝对时间和第二相对时间；
所述补偿单元408，用于依据公式T＝t1-(t2-t1-(rt2-rt1))计算所述第一目标时间，其中，T-第一目标时间，t1-第一绝对时间，rt1-第一绝对时间，t2-第二绝对时间，rt2-第二绝对时间。
本发明实施例中，所述第一记录单元406包括：
检测子单元409、第一获取子单元410和第二获取子单元411。
其中，
所述检测子单元409，用于检测所述测试信号在示波器中的跳变沿位置；
所述第一获取子单元410，用于获取所述跳变沿位置的第一相对时间；
所述第二获取子单元411，用于采用预设的函数获取所述测试信号的第一绝对时间。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本发明时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
以上对本发明所提供的一种时钟同步的测试方法及装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种时钟同步的测试方法，其特征在于，包括：
当检测到测试信号时，获取下位机中接收所述测试信号的第二时间，其中，所述第二时间通过事件顺序记录SOE记录；
记录所述测试信号的第一相对时间和第一绝对时间，其中，采用示波器中第一通道检测鼠标点击信号，记录产生跳变沿的位置发生时间，将其作为第一相对时间，通过对应的程序中的预设函数获取抓取鼠标点击信号记录的时间戳，依据其确定第一绝对时间；
打开串口，触发写所述串口操作，当所述串口写成功时，记录第二绝对时间和第二相对时间，其中，采用所述示波器中的第二通道监测串口输出信号，记录产生跳变沿的位置发生的时间，将其作为第二相对时间，通过所述对应的程序中的所述预设函数获取抓取所述串口写成功时记录的时间戳，依据其确定第二绝对时间；
依据公式T= t1-(t2-t1-(rt2-rt1))计算第一目标时间，其中，T-第一目标时间，t1-第一绝对时间，rt1-第一相对时间，t2-第二绝对时间，rt2-第二相对时间；
将所述第一目标时间和所述第二时间的时间差小于预设的时间差阈值，判定所述待测系统满足时钟同步要求。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
若所述第一目标时间与所述第二时间的时间差大于预设的时间差阈值，判定所述待测系统不满足时钟同步要求。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取下位机中接收所述测试信号的第二时间，包括：
将所述测试信号进行放大后输入到事件顺序记录类型的DI卡件中，产生目标事件顺序记录；
在所述目标事件顺序记录中获取所述第二时间。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，记录所述测试信号的第一相对时间和第一绝对时间，包括：
检测所述测试信号在示波器中的跳变沿位置；
获取所述跳变沿位置的第一相对时间；
采用预设的函数获取所述测试信号的第一绝对时间。
5.一种时钟同步的测试装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于当检测到测试信号时，获取下位机中接收所述测试信号的第二时间，其中，所述第二时间通过事件顺序记录SOE记录；
补偿模块，包括第一记录单元、第二记录单元及补偿单元，其中，第一记录单元，用于记录所述测试信号的第一相对时间和第一绝对时间，其中，采用示波器中第一通道检测鼠标点击信号，记录产生跳变沿的位置发生时间，将其作为第一相对时间，通过对应的程序中的预设函数获取抓取鼠标点击信号记录的时间戳，依据其确定第一绝对时间，第二记录单元，用于打开串口，触发写所述串口操作，当所述串口写成功时，记录第二绝对时间和第二相对时间，其中，采用所述示波器中的第二通道监测串口输出信号，记录产生跳变沿的位置发生的时间，将其作为第二相对时间，通过所述对应的程序中的所述预设函数获取抓取所述串口写成功时记录的时间戳，依据其确定第二绝对时间，补偿单元，用于依据公式T= t1-(t2-t1-(rt2-rt1))计算第一目标时间，其中，T-第一目标时间，t1-第一绝对时间，rt1-第一相对时间，t2-第二绝对时间，rt2-第二相对时间；
同步判定模块，用于将所述第一目标时间和所述第二时间的时间差小于预设的时间差阈值，判定所述待测系统满足时钟同步要求。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述获取模块包括：
放大和输入单元，用于将所述测试信号进行放大后输入到事件顺序记录类型的DI卡件中，产生目标事件顺序记录；
获取单元，用于在所述目标事件顺序记录中获取所述第二时间。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一记录单元包括：
检测子单元，用于检测所述测试信号在示波器中的跳变沿位置；
第一获取子单元，用于获取所述跳变沿位置的第一相对时间；
第二获取子单元，用于采用预设的函数获取所述测试信号的第一绝对时间。
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Application publication date: 20200110

Assignee: Zhejiang zhongkong Software Technology Co., Ltd

Assignor: Zhejiang zhongkong Technology Co., Ltd

Contract record no.: X2021330000695

Denomination of invention: A test method and device for clock synchronization

Granted publication date: 20210817

License type: Common License

Record date: 20211104

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