DE112015003343T5 - Netzwerksystem, Zeit-Master-Station und Zeit-Slave-Station - Google Patents

Netzwerksystem, Zeit-Master-Station und Zeit-Slave-Station Download PDF

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Abstract

Ein Netzwerksystem (100) enthält ein Synchron-Master-Gerät (1), um ein Kooperativbetriebszeitpunktsignal in einem Kooperativbetriebszyklus auszugeben, eine Zeit-Master-Station (2), die mit einem Netzwerk verbunden ist, und eine Zeit-Slave-Stationen (3), die mit dem Netzwerk verbunden ist. Die Zeit-Master-Station enthält eine Master-Uhr (21), um eine Zeit zu messen, und eine Master-Generierungseinheit (23), um Master-Kooperativbetriebszeitinformationen auf der Basis des Kooperativbetriebszeitpunktsignals und der von der Master-Uhr gemessenen Zeit zu generieren. Die Zeit-Slave-Station enthält eine Slave-Uhr (31), um eine Zeit zu messen, und eine Slave-Generierungseinheit (33), um Slave-Kooperativbetriebszeitinformationen auf der Basis der Master-Kooperativbetriebszeitinformationen und der von der Slave-Uhr gemessenen Zeit zu generieren.

Description

  • Erfindungsgebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Netzwerksystem, das eine Zeit-Master-Station und mehrere Zeit-Slave-Stationen umfasst, eine Zeit-Master-Station und eine Zeit-Slave-Station.
  • Hintergrund
  • Eine Zeit-Master-Station und mehrere Zeit-Slave-Stationen, die mit einem Netzwerk verbunden sind, enthalten jeweils eine Uhr. Es ist nötig, die von den jeweiligen Uhren gemessenen Zeiten zu synchronisieren. Daher sind Techniken zum Synchronisieren der Zeiten vorgeschlagen worden, wie dies in den Patentliteraturen 1 bis 5 offenbart wird. Wenn jeweilige Einheiten im Netzwerksystem, das die Zeit-Master-Station und die Zeit-Slave-Stationen enthält, miteinander synchronisiert werden, werden nicht nur Kooperativbetriebsbefehlsinformationen, die den Start des Kooperativbetriebs angeben, sondern auch Zeitinformationen, die eine Kooperativbetriebszeit angeben, für jede der Einheiten bereitgestellt. Somit kann eine Verbesserung der Zuverlässigkeit des Netzwerksystems erreicht werden. Weiterhin besteht ein Bedarf an einer Technik zum Bereitstellen von korrekten Kooperativbetriebszeitinformationen auch dann, wenn Synchronisierungs-Jitter eine Synchronisationsabweichung zwischen einer von der Uhr der Zeit-Master-Station gemessenen Zeit und einer von der Uhr der Zeit-Slave-Station gemessenen Zeit verursacht, und die somit die Zuverlässigkeit des Netzwerksystems verbessert.
  • Zitierungsliste
  • Patentliteraturen
    • Patentliteratur 1: Internationale Patentanmeldung Nr. WO 2012/108387
    • Patentliteratur 2: Japanische Patentanmeldungspublikation Nr. 2003-271208
    • Patentliteratur 3: Japanische Patentanmeldungspublikation Nr. 2010-057128
    • Patentliteratur 4: Japanische Patentanmeldungspublikation Nr. 2007-184687
    • Patentliteratur 5: Japanische Patentanmeldungspublikation Nr. 2009-157913
  • Kurzdarstellung
  • Technisches Problem
  • Um die Zuverlässigkeit des Netzwerksystems zu verbessern, müssen die folgenden Probleme gelöst werden. Die Zuverlässigkeit eines Netzwerksystems bezieht sich auf die Zuverlässigkeit eines kooperativen Betriebs in einem Synchronnetzwerksystem, das Synchronisationszielgeräte und externe Geräte enthält, und bedeutet einen kontinuierlichen Kooperativbetrieb des Synchronnetzwerksystems.
  • Das erste Problem ist, eine Übertragungseinheit für Kooperativbetriebszeitinformationen einzuführen, die einen Zeitsynchronisationsfehler in Betracht zieht, der ein Voreilen oder eine Verzögerung einer Zeit ist, die von einer Zeit-Slave-Station gemessen wird, in Bezug auf die Zeit, die von einer Zeit-Master-Station gemessen wird. In der konventionellen Technik ist keine Übertragungseinheit für die Kooperativbetriebszeitinformationen in Betracht gezogen worden. Für den Fall, dass eine Uhrenkorrektur zwischen der Zeit-Master-Station und der Zeit-Slave-Station mit hoher Genauigkeit durchgeführt wird und die Kooperativbetriebszeitinformationen nicht über Kooperativbetriebszyklen hinweg übertragen werden, um einen Kooperativbetrieb zu einem gegebenen Intervall durchzuführen, reicht es aus, dass die Zeit-Slave-Station eine Kooperativbetriebszeit auf der Basis der aus der Zeit-Master-Station übertragenen Informationen erkennt. In einem wirklichen Synchronnetzwerksystem kann allerdings aufgrund von Synchronisations-Jitter, der Schwankungen in einem Synchronisationszeitpunkt bedeutet, die von der Zeit-Slave-Station gemessene Zeit eine voreilende oder verzögerte Beziehung zu der von der Zeit-Master-Station gemessenen Zeit aufweisen. Wenn die Kooperativbetriebszeit zur Zeit-Slave-Station übertragen wird, muss diese Zeit-Slave-Station die Kooperativbetriebszeit erkennen, wobei sie in Betracht zieht, ob die von der Zeit-Slave-Station gemessene Zeit in Bezug auf die von der Zeit-Master-Station gemessene Zeit voreilend oder verzögert ist.
  • Zu den Ursachen des Synchronisations Jitters zählen zum Beispiel: (1) die Differenz in der Zählerbetriebsgeschwindigkeit der Uhr aufgrund einer Frequenzabweichung zwischen den Oszillationselementen, die jeweils in einem Synchron-Master-Gerät, einer Zeit-Master-Station und Zeit-Slave-Stationen verwendet werden; (2) die Schwankungen in einem Zeitpunkt der Synchronisationssignaleingabe, die auftreten, wenn sich ein Synchronisationssignal von einem Synchron-Master-Gerät (einem externen Gerät) über eine externe Strecke zur Zeit-Master-Station verbreitet; und (3) die Schwankungen in einem Zeitpunkt der Rahmenankunft, die auftreten, wenn sich ein Synchronisationsrahmen und ein Messrahmen für Ausbreitungsverzögerungen über eine Netzwerkstrecke von der Zeit-Master-Station zu den Zeit-Slave-Stationen verbreiten.
  • Das zweite Problem ist, die Übertragungseinheit für Kooperativbetriebszeitinformationen oder Kooperativbetriebsbefehlsinformationen einzuführen, die den Einfluss von Rauschen usw. in Betracht zieht. In der herkömmlichen Technik ist bisher noch keine Übertragungseinheit für Kooperativbetriebszeitinformationen oder Kooperativbetriebsbefehlsinformationen eingeführt worden, die den Einfluss von Rauschen usw., das auf einer Übertragungsstrecke in einem Netzwerk verursacht wird, in Betracht zieht. Wenn daher die Kooperativbetriebszeitinformationen oder Kooperativbetriebsbefehlsinformationen nicht übertragen werden, kann kein Kooperativbetrieb durchgeführt werden. Dementsprechend besteht ein Problem bei der Zuverlässigkeit des Synchronnetzwerksystems, das einen kontinuierlichen Kooperativbetrieb umfasst.
  • Das dritte Problem ist, zu vermeiden, dass sich der Aufbau des Synchronnetzwerksystems verkompliziert. Um das oben beschriebene erste und zweite Problem zu lösen, wird ein Mechanismus benötigt, der den Aufbau des Synchronnetzwerksystems nicht verkompliziert. Zum Verkomplizieren des Aufbaus des Synchronnetzwerksystems zählen die Diversifikation von Einstellungen oder Informationen, die für den Systembetrieb erforderlich sind, und Einschränkungen eines Zeitpunkts der Informationsübertragung, wie zum Beispiel eines Rahmenübertragungs- und Empfangszeitpunkts.
  • Die vorliegende Erfindung ist verwirklicht worden, um die vorstehend genannten Probleme zu lösen, und ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist, ein Netzwerksystem bereitzustellen, das eine Zeit-Master-Station und mehrere Zeit-Slave-Stationen enthält und das die Zuverlässigkeit des Netzwerksystems verbessern kann.
  • Lösung des Problems
  • Um das oben genannte Problem zu lösen und das Ziel zu erreichen, umfasst die vorliegende Erfindung: ein Synchron-Master-Gerät, um ein Kooperativbetriebszeitpunktsignal in einem Kooperativbetriebszyklus auszugeben; eine Zeit-Master-Station, die mit einem Netzwerk verbunden ist; und eine Zeit-Slave-Station, die mit dem Netzwerk verbunden ist, wobei die Zeit-Master-Station umfasst: eine Master-Uhr, um eine Zeit zu messen, eine Master-Eingabeeinheit, in die das Kooperativbetriebszeitpunktsignal, das vom Synchron-Master-Gerät ausgegeben wird, eingegeben wird, eine Master-Generierungseinheit, um auf Basis des Kooperativbetriebszeitpunktsignals, das in die Master-Eingabeeinheit eingegeben wird, und der Zeit, die von der Master-Uhr gemessen wird, Master-Kooperativbetriebszeitinformationen zu generieren, die Informationen zum Generieren von Slave-Kooperativbetriebszeitinformationen sind, die eine Referenzzeit zum Betreiben mehrerer externer Geräte auf eine kooperative Art und Weise angeben, und eine Master-Übertragungseinheit zum Übertragen der Master-Kooperativbetriebszeitinformationen, die von der Master-Generierungseinheit generiert werden, und die Zeit-Slave-Station umfasst: eine Slave-Uhr zum Messen einer Zeit, eine Slave-Empfangseinheit zum Empfangen der Master-Kooperativbetriebszeitinformationen, die von der Master-Übertragungseinheit übertragen werden, eine Slave-Generierungseinheit, um die Slave-Kooperativbetriebszeitinformationen auf Basis der Master-Kooperativbetriebszeitinformationen, die von der Slave-Empfangseinheit empfangen werden, der von der Slave-Uhr gemessenen Zeit und dem Kooperativbetriebszyklus zu generieren, und eine Slave-Ausgabeeinheit, um das Synchronisationsbefehlssignal auf Basis der Slave-Kooperativbetriebszeitinformationen, die von der Slave-Generierungseinheit generiert werden, an das externe Gerät auszugeben.
  • Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
  • Nach der vorliegenden Erfindung wird eine Wirkung erzielt, so dass es möglich ist, die Zuverlässigkeit eines Netzwerksystem zu verbessern, das eine Zeit-Master-Station und mehrere Zeit-Slave-Stationen enthält.
  • Kurze Beschreibung von Zeichnungen
  • 1 ist eine grafische Darstellung, die ein Netzwerksystem gemäß einer ersten Ausführungsform veranschaulicht.
  • 2 ist ein Blockschaltbild, das eine Zeit-Master-Station und eine Zeit-Slave-Station gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
  • 3 ist ein Flussdiagramm eines Betriebs des Netzwerksystems gemäß der ersten Ausführungsform.
  • 4 ist ein Flussdiagramm eines Betriebs des Netzwerksystems gemäß der ersten Ausführungsform.
  • 5 ist eine grafische Darstellung, die einen Betrieb der Zeit-Slave-Station gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
  • 6 ist eine schematische Darstellung, die einen Betrieb des Netzwerksystems gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
  • 7 ist eine schematische Darstellung, die einen Betrieb des Netzwerksystems gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
  • Beschreibung der Ausführungsform
  • Eine Ausführungsform eines Steuersystems gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsform beschränkt.
  • Erste Ausführungsform
  • 1 ist eine grafische Darstellung, die ein Netzwerksystem 100 gemäß einer ersten Ausführungsform veranschaulicht. Wie dies in 1 veranschaulicht wird, enthält das Netzwerksystem 100 ein Synchron-Master-Gerät 1, das ein Kooperativbetriebszeitpunktsignal TS in einem Kooperativbetriebszyklus CY ausgibt, eine Zeit-Master-Station 2, die mit einem Netzwerk 200 verbunden ist, und mehrere Zeit-Slave-Stationen 3 (3a, 3b, ..., 3N), die mit dem Netzwerk 200 verbunden sind. Externe Geräte 4 (4b, 4b, ..., 4N) sind jeweils mit den Zeit-Slave-Stationen 3 verbunden. Eine der mehreren Einheiten, die mit dem Netzwerk 200 verbunden sind, ist als die Zeit-Master-Station 2 festgelegt, und die anderen Einheiten sind als die Zeit-Slave-Stationen 3 festgelegt. Die Einheit enthält eine programmierbare Steuerung. Sowohl die Zeit-Master-Station 2 als auch die Zeit-Slave-Stationen 3 enthalten einen Mikroprozessor, wie zum Beispiel eine CPU (Central Processing Unit, Hauptprozessor) und einen Speicher, wie zum Beispiel ein ROM (Read Only Memory, Nur-Lese-Speicher) oder ein RAM (Random Access Memory, Direktzugriffsspeicher).
  • 2 ist ein Blockschaltbild, das die Zeit-Master-Station 2 und die Zeit-Slave-Station 3 veranschaulicht. Wie dies in 2 veranschaulicht wird, enthält die Zeit-Master-Station 2 eine Master-Uhr 21, die eine Zeit MC misst, eine Master-Eingabeeinheit 22, in die das Kooperativbetriebszeitpunktsignal TS eingegeben wird, das vom Synchron-Master-Gerät 1 ausgegeben wird, eine Master-Generierungseinheit 23, die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD, die Informationen zum Generieren der Slawe-Kooperativbetriebszeitinformationen SD sind, auf der Basis des Kooperativbetriebszeitpunktsignals TS, das in die Master-Eingabeeinheit 22 eingegeben wird, und der Zeit MC, die von der Master-Uhr 21 gemessen wird, generiert, eine Master-Übertragungseinheit 24, welche die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD überträgt, die von der Master-Generierungseinheit 23 generiert werden, und eine Master-Empfangseinheit 25.
  • Die Zeit-Slawe-Station 3 enthält eine Slawe-Uhr 31, die eine Zeit SC misst, eine Slawe-Empfangseinheit 32, welche die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD empfängt, die von der Master-Übertragungseinheit 24 übertragen werden, eine Slawe-Generierungseinheit 33, welche die Slawe-Kooperativbetriebszeitinformationen SD, die eine Referenzzeit zum Ausgeben eines Synchronisationsbefehlssignals SS zum Betreiben mehrerer der externen Geräte 4 auf eine kooperative Art und Weise angeben, auf der Basis der Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD, die von der Slawe-Empfangseinheit 32 empfangen werden und der Zeit SC, die von der Slawe-Uhr 31 gemessen wird, generiert, eine Slawe-Ausgabeeinheit 34, die das Synchronisationsbefehlssignal SS auf der Basis der Slawe-Kooperativbetriebszeitinformationen SD, die von der Slave-Generierungseinheit 33 generiert werden, an das externe Gerät 4 ausgibt, und eine Slawe-Übertragungseinheit 35.
  • Die Zeit MC, die von der Master-Uhr 21 gemessen wird, und die Zeiten SC, die von mehreren der Slawe-Uhren 31 gemessen werden, werden mit einer Genauigkeit synchronisiert, die einen zulässigen Fehler für eine Zielanwendung der Synchronisation umfasst.
  • Das Synchron-Master-Gerät 1 gibt das Kooperativbetriebszeitpunktsignal TS an die Zeit-Master-Station 2 zum Betreiben der externen Geräte 4 auf die kooperative Art und Weise aus. Das Synchron-Master-Gerät 1 gibt das Kooperativbetriebszeitpunktsignal TS im Kooperativbetriebszyklus aus. Der Kooperativbetriebszyklus CY ist ein Zyklus, um zu bewirken, dass die externen Geräte 4 auf die kooperative Art und Weise arbeiten. Zum Beispiel beträgt der Kooperativbetriebszyklus CY fünf Sekunden. Ein Fehler zwischen einem Zeitpunkt, zu dem das Kooperativbetriebszeitpunktsignal TS vom Synchron-Master-Gerät 1 ausgegeben wird, und einem Zielzeitpunkt, ist so klein, dass das Synchron-Master-Gerät 1 das Kooperativbetriebszeitpunktsignal TS pro Kooperativbetriebszyklus CY mit hoher Genauigkeit ausgeben kann.
  • Auf der Basis des Kooperativbetriebszeitpunktsignals TS aus dem Synchron-Master-Gerät 1 generiert die Master-Generierungseinheit 23 die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD, die eine Zeit MT zum Betreiben der externen Geräte 4 auf die kooperative Art und Weise angeben. Die Zeit MT, die von den Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD angegeben wird, ist eine Referenzzeit zum Betreiben der externen Geräte 4 auf die kooperative Art und Weise.
  • Weiterhin kann die Master-Generierungseinheit 23 die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD auf der Basis der Zeit MC generieren, die von der Master-Uhr 21 gemessen wird. Die Master-Generierungseinheit 23 kann die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD im Kooperativbetriebszyklus CY generieren. Wenn die Master-Generierungseinheit 23 bestimmt, dass das Kooperativbetriebszeitpunktsignal TS nicht in die Master-Eingabeeinheit 22 eingegeben wird, kann die Master-Generierungseinheit 23 weiterhin die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD auf der Basis eines vorbestimmten Kooperativbetriebszyklus CY und der Zeit MC, die von der Master-Uhr 21 gemessen wird, generieren.
  • Die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD, die von der Master-Generierungseinheit 23 generiert werden, werden von der Master-Übertragungseinheit 24 zu jeder der Zeit-Slave-Stationen 3 übertragen. Die Master-Übertragungseinheit 24 sendet die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD, die von der Master-Generierungseinheit 23 erzeugt werden, als Rundruf oder als Gruppenruf zu den Zeit-Slave-Stationen 3 im Kooperativbetriebszyklus CY.
  • Weiterhin kann die Master-Übertragungseinheit 24 identische Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD sukzessive eine vorbestimmte Anzahl von Malen übertragen.
  • Auf der Basis der Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD von der Zeit-Master-Station 2 generiert die Slawe-Generierungseinheit 33 die Slave-Kooperativbetriebszeitinformationen SD, die eine Zeit ST zum Betreiben der jeweils mit den Zeit-Slawe-Stationen 3 verbundenen externen Geräte 4 auf die kooperative Art und Weise angeben. Die Zeit ST, die von den Slave-Kooperativbetriebszeitinformationen SD angegeben wird, ist die individuell angewiesene Zeit zum Betreiben des mit der Zeit-Slawe-Station 3 verbundenen externen Geräts 4 auf die kooperative Art und Weise. Zum Beispiel generiert die Zeit-Slave-Station 3a die Slave-Kooperativbetriebszeitinformationen SDa zum Betreiben des mit der Zeit-Slawe-Station 3a verbundenen externen Geräts 4a auf die kooperative Art und Weise. Zum Beispiel generiert die Zeit-Slawe-Station 3N die Slave-Kooperativbetriebszeitinformationen SDN zum Betreiben des mit der Zeit-Slave-Station 3N verbundenen externen Geräts 4N auf die kooperative Art und Weise. Die Slawe-Generierungseinheit 33 generiert die Slave-Kooperativbetriebszeitinformationen SD auf der Basis der Zeit SC, die von der Slave-Uhr 31 gemessen wird, und des Kooperativbetriebszyklus CY. Die Slave-Ausgabeeinheit 34 gibt das Synchronisationsbefehlssignal SS an das mit der Zeit-Slave-Station 3 verbundene externe Gerät 4 auf der Basis der Slave-Kooperativbetriebszeitinformationen SD aus, die von der Slawe-Generierungseinheit 33 generiert werden. Zum Beispiel auf der Basis der Slave-Kooperativbetriebszeitinformationen SDa gibt die Zeit-Slawe-Station 3a ein Synchronisationsbefehlssignal SSa an das externe Gerät 4a aus. Auf der Basis der Slave-Kooperativbetriebszeitinformationen SDN gibt die Zeit-Slawe-Station 3N ein Synchronisationsbefehlssignal SSN an das externe Gerät 4N aus.
  • Auf der Basis der von der Slawe-Empfangseinheit 32 empfangenen Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD, des Kooperativbetriebszyklus CY und der nächsten Slawe-Kooperativbetriebszeit ST1 bestimmt die Slave-Generierungseinheit 33, ob die von der Slawe-Uhr 31 gemessene Zeit SC in Bezug auf die von der Master-Uhr 21 gemessene Zeit MC voreilt. Auf der Basis des Ergebnisses der Bestimmung kann die Slave-Generierungseinheit 33 die Slave-Kooperativbetriebszeitinformationen SD generieren.
  • Wenn die Slave-Generierungseinheit 33 bestimmt, dass die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD nicht in der Slave-Empfangseinheit 32 empfangen werden, kann die Slave-Generierungseinheit 33 weiterhin die Slave-Kooperativbetriebszeitinformationen SD auf der Basis eines vorbestimmten Kooperativbetriebszyklus CY und der Zeit SC, die von der Slave-Uhr 31 gemessen wird, generieren.
  • Weiterhin bestimmt die Slave-Generierungseinheit 33, ob die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD innerhalb eines spezifischen Kooperativbetriebszyklus CY empfangen worden sind, und kann auf der Basis eines Ergebnisses der Bestimmung die Slave-Kooperativbetriebszeitinformationen SD korrigieren.
  • Die Slave-Empfangseinheit 32 kann identische Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD mehrere Male empfangen. Die Slave-Empfangseinheit 32 kann auch die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD jederzeit empfangen.
  • Als ein Beispiel: für den Fall, dass Eingaben von mehreren Sensoren in Synchronisation mit einem Impulssignal aus einem beliebigen Abtastfrequenzzähler bezogen werden, entsprechen die externen Geräte 4 den Sensoren. Der Kooperativbetriebszyklus CY ist ein Zyklus, um zu bewirken, dass die mehreren Sensoren auf die kooperative Art und Weise arbeiten, und entspricht einem Abtastzyklus. Das Kooperativbetriebszeitpunktsignal TS entspricht einem Impulssignal, das in einem beliebigen Abtastzyklus ausgegeben wird. Die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD und die Slave-Kooperativbetriebszeitinformationen SD geben einen Referenzzeitpunkt an, zu dem ein Befehlssignal zum Beziehen von Eingaben an die mehreren Sensoren ausgegeben wird.
  • Als Nächstes wird ein Betrieb des Netzwerksystems 100 unter Bezugnahme auf die Flussdiagramme in den 3 und 4 und der schematischen Darstellungen in den 5 bis 7 beschrieben.
  • In den folgenden Beschreibungen wird gegebenenfalls die Zeit MC, die von der Master-Uhr 21 gemessen wird, als „Master-Zeit MC” bezeichnet, und die Zeit SC, die von der Slawe-Uhr 31 gemessen wird, wird gegebenenfalls als „Slawe-Zeit SC” bezeichnet. Weiterhin wird gegebenenfalls die Zeit MT, die durch die von der Master-Generierungseinheit 23 generierten Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD angegeben wird, als „Master-Kooperativbetriebszeit MT” bezeichnet. Die Zeit ST, die durch die von der Slawe-Generierungseinheit 33 generierten Slave-Kooperativbetriebszeitinformationen SD angegeben wird, wird gegebenenfalls als „Slawe-Kooperativbetriebszeit MT” bezeichnet.
  • Zuerst wird, unter Bezugnahme auf 3, ein Betrieb der Zeit-Master-Station 2 beschrieben. Die Master-Uhr 21 misst die Master-Zeit MC (Schritt S10). Nachdem das Messen der Master-Zeit MC gestartet ist, bestimmt die Zeit-Master-Station 2, ob ein Kooperativbetrieb gestartet worden ist (Schritt S20). Wenn das Kooperativbetriebszeitpunktsignal TS aus dem Synchron-Master-Gerät 1 in die Master-Eingabeeinheit 22 eingegeben wird, wird der Kooperativbetrieb gestartet. Im Schritt S20, wenn bestimmt worden ist, dass der Kooperativbetrieb nicht gestartet worden ist (NEIN im Schritt S20), wartet die Zeit-Master-Station 2 auf den Start des Kooperativbetriebs (JA im Schritt S20).
  • Im Schritt S20, wenn das Kooperativbetriebszeitsignal TS eingegeben wird und bestimmt wird, dass der Kooperativbetrieb gestartet ist (JA im Schritt S20), generiert die Master-Generierungseinheit 23 die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD auf der Basis des eingegebenen Kooperativbetriebszeitpunktsignals TS und der Master-Zeit MC. Die Master-Generierungseinheit 23 definiert die Master-Zeit MC, die zu einem Zeitpunkt gemessen wird, zu dem das Kooperativbetriebszeitpunktsignal TS in die Master-Eingabeeinheit 22 eingegeben wird, als eine vorherige Master-Kooperativbetriebszeit MT0. Die Master-Generierungseinheit 23 zeichnet die Master-Zeit MC auf, die zum Zeitpunkt gemessen wird, zu dem das Kooperativbetriebszeitpunktsignal TS eingegeben wird, und bettet die aufgezeichnete Master-Zeit MC in einen Rahmen als die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD ein (Schritt S30).
  • Das Kooperativbetriebszeitpunktsignal TS wird im Kooperativbetriebszyklus CY in die Master-Eingabeeinheit 22 eingegeben. Die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD werden im Kooperativbetriebszyklus CY generiert. Die Master-Generierungseinheit 23 erkennt die vorherige Master-Kooperativbetriebszeit MT0 und eine nächste Master-Kooperativbetriebszeit MT (Schritt S40). Die nächste Master-Kooperativbetriebszeit MT1 bezieht sich auf eine Zeit, nachdem ein Kooperativbetriebszyklus CY seit der vorherigen Master-Kooperativbetriebszeit MT0 abgelaufen ist. Zum Beispiel wird für den Fall, dass das Kooperativbetriebszeitpunktsignal TS um 12:00:00 Uhr, zwölf Uhr, eingegeben wird und der Kooperativbetriebszyklus CY fünf Sekunden ist, „12:00:00” in einem Master-Kooperativbetriebszeitinformationsrahmen eingebettet, und die nächste Master-Kooperativbetriebszeit MT1 wird als „12:00:05” erkannt.
  • Die Master-Generierungseinheit 23 bestimmt, ob das nächste Kooperativbetriebszeitpunktsignal TS in die Master-Eingabeeinheit 22 eingegeben worden ist (Schritt S50). Für den Fall, dass das Kooperativbetriebszeitpunktsignal TS normalerweise im Kooperativbetriebszyklus CY vom Synchron-Master-Gerät 1 zur Zeit-Master-Station 2 übertragen wird, wird das nächste Kooperativbetriebszeitpunktsignal TS in die Master-Eingabeeinheit 22 eingegeben, nachdem ein Kooperativbetriebszyklus CY (fünf Sekunden) seit einem Zeitpunkt abgelaufen ist, zu dem das vorherige Kooperativbetriebszeitpunktsignal TS in die Master-Eingabeeinheit 22 eingegeben worden ist.
  • Im Schritt S50, wenn bestimmt worden ist, dass kein Kooperativbetriebszeitpunktsignal TS eingegeben ist (NEIN im Schritt S50), bestimmt die Master-Generierungseinheit 23, ob die Master-Zeit MC die nächste Master-Kooperativbetriebszeit MT durchlaufen hat (Schritt S60).
  • Im Schritt S60, wenn bestimmt worden ist, dass die Master-Zeit MC die nächste Master-Kooperativbetriebszeit MT1 durchlaufen hat (JA im Schritt S60), erkennt die Master-Generierungseinheit 23, dass der Kooperativbetriebszyklus CY geändert worden ist (Schritt S70). Die Master-Generierungseinheit 23 setzt den Prozess im Schritt S30 fort.
  • Im Schritt S60, wenn bestimmt worden ist, dass die Master-Zeit MC nicht die nächste Master-Kooperativbetriebszeit MT1 durchläuft (NEIN im Schritt S60), setzt die Master-Generierungseinheit 23 den Prozess im Schritt S50 fort.
  • Im Schritt S50, wenn bestimmt worden ist, dass das Kooperativbetriebszeitpunktsignal TS eingegeben worden ist (JA im Schritt S50), bestimmt die Master-Generierungseinheit 23, ob es sich um eine Periode handelt, das zweimalige Ändern des Kooperativbetriebszyklus CY zu verhindern (Schritt S80).
  • Die Periode, das zweimalige Ändern des Kooperativbetriebszyklus CY zu verhindern, ist eine Periode, um zu verhindern, dass für den Kooperativbetriebszyklus CY fälschlicherweise erkannt wird, dass er im Schritt S50 wieder geändert worden ist, unmittelbar nachdem der Kooperativbetriebszyklus CY während einer beliebigen Periode geändert worden ist. Ein Unterschied zwischen den Zeitpunkten des Vorkommens von Schritt S60 und Schritt S50 hängt von der Synchronisationsgenauigkeit zwischen dem Synchron-Master-Gerät 1 und der Zeit-Master-Station 2 ab. Auf der Basis der Synchronisationsgenauigkeit zwischen dem Synchron-Master-Gerät 1 und der Zeit-Master-Station 2 wird die Periode, das zweimalige Ändern des Kooperativbetriebszyklus CY zu verhindern, gesetzt.
  • Im Schritt S80, wenn bestimmt worden ist, dass es sich um eine Periode handelt, das zweimalige Ändern des Kooperativbetriebszyklus CY zu verhindern (JA im Schritt S80), kehrt die Master-Generierungseinheit 23 zum Prozess im Schritt S30 zurück. Wenn bestimmt worden ist, dass es sich nicht um eine Periode handelt, das zweimalige Ändern des Kooperativbetriebszyklus CY zu verhindern (NEIN im Schritt S80), setzt die Master-Generierungseinheit 23 den Prozess im Schritt S70 fort.
  • Die Master-Übertragungseinheit 24 überträgt die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD, die im Schritt S30 generiert worden sind, an die Zeit-Slave-Station 3 (Schritt S90).
  • Die Master-Übertragungseinheit 24 kann einen Rahmen, der die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD enthält, zu einem beliebigen Zeitpunkt an die Zeit-Slave-Station 3 übertragen.
  • Als Nächstes wird ein Betrieb der Zeit-Slave-Station 3 unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Die Schritte S100 bis S130 in 4 stellen Operationen der Zeit-Slave-Station 3 vor dem Start des Kooperativbetriebs dar. Die Schritte S210 bis S290 stellen Operationen der Zeit-Slave-Station 3 nach dem Start des Kooperativbetriebs dar. In den Beschreibungen, die unter Bezugnahme auf 4 erfolgen, wird gegebenenfalls die nächste Slave-Kooperativbetriebszeit ST1 als „nächste Slave-Kooperativbetriebszeit STN” bezeichnet, und eine Slave-Kooperativbetriebszeit ST2 nach der nächsten wird gegebenenfalls als „zweite Slave-Kooperativbetriebszeit STN + 1” bezeichnet.
  • Die Slave-Uhr 31 misst die Slave-Zeit SC (Schritt S100). Die Slave-Zeit SC wird mit der Master-Zeit MC synchronisiert. In einem Zustand, in dem die Slave-Zeit SC gemessen wird, bestimmt die Slave-Generierungseinheit 33, ob die Slave-Empfangseinheit 32 die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD empfangen hat (Schritt S110). Im Schritt S110, wenn bestimmt worden ist, dass die Slave-Empfangseinheit 32 die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD nicht empfängt (NEIN im Schritt S110), setzt die Slave-Generierungseinheit 33 den Prozess im Schritt S210 fort.
  • Im Schritt S110, wenn bestimmt worden ist, dass die Slave-Empfangseinheit 32 die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD empfangen hat (JA im Schritt S110), generiert die Slave-Generierungseinheit 33 die Slave-Kooperativbetriebszeitinformationen SD auf der Basis der von der Slave-Empfangseinheit 32 empfangenen Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD und des Kooperativbetriebszyklus CY.
  • Die Slave-Generierungseinheit 33 setzt die nächste Slave-Kooperativbetriebszeit STN auf eine Zeit, nachdem ein Kooperativbetriebszyklus CY seit der vorherigen Master-Kooperativbetriebszeit MT0 abgelaufen ist (Schritt S120). Wenn zum Beispiel die vorherige Master-Kooperativbetriebszeit MT0 „12:00:00” ist und der Kooperativbetriebszyklus CY fünf Sekunden ist, dann wird die nächste Slave-Kooperativbetriebszeit STN auf „12:00:05” gesetzt.
  • Die Slawe-Generierungseinheit 33 setzt die zweite Slave-Kooperativbetriebszeit STN + 1 auf eine Zeit, nachdem zwei Kooperativbetriebszyklen CY seit der vorherigen Master-Kooperativbetriebszeit MT0 (Schritt S130) abgelaufen sind. Zum Beispiel wird für den Fall, dass die vorherige Master-Kooperativbetriebszeit MT0 „12:00:00” ist, ein Kooperativbetriebszyklus CY fünf Sekunden ist und zwei Kooperativbetriebszyklen CY 10 Sekunden sind, die zweite Slave-Kooperativbetriebszeit STN + 1 auf „12:00:10” gesetzt.
  • Das heißt, jedes Mal, wenn die Zeit-Slawe-Station 3 vor dem Start des Kooperativbetriebs die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD von der Zeit-Master-Station 2 empfängt, setzt die Zeit-Slawe-Station 3 die nächste Slave-Kooperativbetriebszeit STN auf eine Zeit „nach einem Ablauf eines Kooperativbetriebszyklus seit der vorherigen Master-Kooperativbetriebszeit MT0”. Auch setzt die Zeit-Slawe-Station 3 die zweite Slave-Kooperativbetriebszeit STN + 1 auf eine Zeit „nach einem Ablauf von zwei Kooperativbetriebszyklen seit der vorherigen Master-Kooperativbetriebszeit MT0”.
  • Als Nächstes wird ein Betrieb der Zeit-Slawe-Station 3 nach dem Start des Kooperativbetriebs beschrieben. Die Slawe-Uhr 31 misst die Slawe-Zeit SC. Die Slave-Zeit SC wird mit der Master-Zeit MC synchronisiert. In einem Zustand, in dem die Slawe-Zeit SC gemessen wird, bestimmt die Zeit-Slawe-Station 3, ob ein Kooperativbetrieb gestartet worden ist (Schritt S210).
  • Im Schritt S210, wenn bestimmt worden ist, dass der Kooperativbetrieb nicht gestartet worden ist (NEIN im Schritt S210), setzt die Zeit-Slawe-Station 3 den Prozess im Schritt S110 fort. Im Schritt S210, wenn bestimmt worden ist, dass der Kooperativbetrieb gestartet worden ist (JA im Schritt S210), bestimmt die Slave-Generierungseinheit 33, ob die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD in der Slawe-Empfangseinheit 32 empfangen worden sind (Schritt S220). Im Schritt S220, wenn bestimmt worden ist, dass die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD empfangen worden sind (JA im Schritt S220), bestimmt die Slawe-Generierungseinheit 33, ob die empfangenen Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD sind, die innerhalb des nächsten Kooperativbetriebszyklus CY empfangen werden sollten (Schritt S230). Ein Voreilen oder eine Verzögerung der Slawe-Zeit SC in Bezug auf die Master-Zeit MC wird durch den Prozess im Schritt S230 in Betracht gezogen, und daher werden die Slave-Kooperativbetriebszeitinformationen SD passend generiert.
  • Wenn der folgende Bedingungsausdruck (1) erfüllt ist, bestimmt die Slawe-Generierungseinheit 33, dass die empfangenen Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD sind, die innerhalb des nächsten Kooperativbetriebszyklus CY empfangen werden sollten. [empfangene Master-Kooperativbetriebszeit] ≤ [nächste Slave-Kooperativbetriebszeit – (ein Kooperativbetriebszyklus + 2)] (1)
  • Der Bedingungsausdruck (1) setzt voraus, dass die Master-Zeit MC und die Slawe-Zeit SC mit einem Fehler von weniger als einem halben Kooperativbetriebszyklus CY miteinander synchronisiert sind.
  • Wenn zum Beispiel bestimmt worden ist, dass die Slawe-Zeit SC in Bezug auf die Master-Zeit MC verzögert ist und die empfangenen Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD sind, die innerhalb des nächsten Kooperativbetriebszyklus CY empfangen werden sollten (JA im Schritt S230), dann setzt die Slawe-Generierungseinheit 33 im Schritt S230 die zweite Slave-Kooperativbetriebszeit STN + 1 auf eine Zeit, nachdem ein Kooperativbetriebszyklus CY seit der Master-Kooperativbetriebszeit MT abgelaufen ist (Schritt S240).
  • Wenn bestimmt worden ist, dass die empfangenen Mast-Kooperativbetriebszeitinformationen MD nicht die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD sind, die innerhalb des nächsten Kooperativbetriebszyklus CY empfangen werden sollten (NEIN im Schritt S230), dann setzt die Slawe-Generierungseinheit 33 im Schritt S230 die zweite Slave-Kooperativbetriebszeit STN + 1 auf eine Zeit, nachdem zwei Kooperativbetriebszyklen CY seit der Master-Kooperativbetriebszeit MT abgelaufen sind (Schritt S250).
  • Als Nächstes bestimmt die Slawe-Generierungseinheit 33, ob die Slave-Zeit SC die nächste Slave-Kooperativbetriebszeit STN durchlaufen hat (Schritt S260).
  • Im Schritt S260, wenn bestimmt worden ist, dass die Slave-Zeit SC die nächste Slave-Kooperativbetriebszeit STN durchlaufen hat (JA im Schritt S260), bewirkt die Slave-Generierungseinheit 33, dass die Slave-Ausgabeeinheit 34 das Synchronisationsbefehlssignal SS ausgibt (Schritt S270).
  • Im Schritt S260, wenn bestimmt worden ist, dass die Slave-Zeit SC nicht die nächste Master-Kooperativbetriebszeit STN durchläuft (NEIN im Schritt S260), wird der Prozess im Schritt S210 ausgeführt.
  • Die Slave-Generierungseinheit 33 setzt die zweite Slave-Kooperativbetriebszeit STN + 1 auf die nächste Slave-Kooperativbetriebszeit STN (Schritt S280).
  • Weiterhin setzt die Slave-Generierungseinheit 33 die zweite Slave-Kooperativbetriebszeit STN + 1 auf eine Zeit, nachdem ein Kooperativbetriebszyklus CY seit der nächsten Slave-Kooperativbetriebszeit STN abgelaufen ist (Schritt S290). Danach werden die Prozesse in den Schritten S220 bis S290 fortgesetzt.
  • 5 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel für das Synchronisationsbefehlssignal SS veranschaulicht, das von der Zeit-Slave-Station 3 auszugeben ist. Wie dies in 5 veranschaulicht wird, wird das Synchronisationsbefehlssignal SS nicht vor dem Start des Kooperativbetriebs ausgegeben, sondern wird nach dem Start des Kooperativbetriebs ausgegeben.
  • 6 ist eine schematische Darstellung, die eine Beziehung zwischen den Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD und dem Kooperativbetriebszyklus CY für den Fall veranschaulicht, dass ein Synchronisationsfehler zwischen der Slave-Zeit SC und der Master-Zeit MC klein ist. 7 ist eine schematische Darstellung, die eine Beziehung zwischen den Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD und dem Kooperativbetriebszyklus CY für den Fall veranschaulicht, dass die Slave-Zeit SC in Bezug auf die Master-Zeit verzögert ist. In den folgenden Beschreibungen wird gegebenenfalls der gegenwärtige Kooperativbetriebszyklus CY als „gegenwärtiger Kooperativbetriebszyklus N” bezeichnet. Weiterhin wird gegebenenfalls der nächste Kooperativbetriebszyklus CY als „nächster Kooperativbetriebszyklus N + 1” bezeichnet. Weiterhin wird gegebenenfalls der zweite Kooperativbetriebszyklus CY als „zweiter Kooperativbetriebszyklus N + 2” bezeichnet.
  • Wie dies in 6 veranschaulicht wird, werden in einem Kooperativbetriebszyklus CY zwischen der vorherigen Master-Kooperativbetriebszeit MT0 und der nächsten Master-Kooperativbetriebszeit MT1 mehrere einzelne Teile der Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD sukzessive von der Zeit-Master-Station 2 übertragen. Die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD, die sukzessive in einem Kooperativbetriebszyklus CY übertragen werden sollen, sind identische Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD. Wenn der Synchronisationsfehler zwischen der Slawe-Zeit SC und der Master-Zeit MC klein ist, ist ein Startzeitfehler oder Endzeitfehler zwischen dem Kooperativbetriebszyklus CY der Zeit-Master-Station 2 und dem Kooperativbetriebszyklus der Zeit-Slawe-Station 3 klein. Wie dies in 6 veranschaulicht wird, werden daher die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD, die sukzessive im gegenwärtigen Kooperativbetriebszyklus N von der Zeit-Master-Station 2 übertragen werden, von der Slawe-Empfangseinheit 32 innerhalb des gegenwärtigen Kooperativbetriebszyklus N der Zeit-Slawe-Station 3 empfangen. Gleichermaßen werden die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD, die sukzessive im nächsten Kooperativbetriebszyklus N + 1 von der Zeit-Master-Station 2 übertragen werden, von der Slawe-Empfangseinheit 32 innerhalb des nächsten Kooperativbetriebszyklus N + 1 der Zeit-Slawe-Station 3 empfangen. Das Gleiche gilt für den zweiten Kooperativbetriebszyklus N + 2 und einen dritten Kooperativbetriebszyklus N + 3.
  • Sogar für den Fall, dass es aufgrund des Einflusses von Rauschen für die Zeit-Slawe-Station 3 schwierig ist, die von der Zeit-Master-Station 2 übertragenen Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD zu empfangen, werden die identischen Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD sukzessive übertragen. Daher ist es höchst wahrscheinlich, dass wenigstens eines der mehreren einzelnen Teile der sukzessive übertragenen Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD von der Zeit-Slawe-Station 3 empfangen wird. „Rahmen, welche die identischen Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD enthalten,” werden unter der Voraussetzung als identische Rahmen angesehen, dass die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD identisch sind, auch wenn diese Rahmen neben den Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD unterschiedliche Informationen enthalten.
  • Für den Fall, dass die Slave-Zeit SC in Bezug auf die Master-Zeit MC verzögert ist, empfängt die Slave-Empfangseinheit 32, wie dies in 7 veranschaulicht wird, im gegenwärtigen Kooperativbetriebszyklus N der Zeit-Slave-Station 3 nicht nur die im gegenwärtigen Kooperativbetriebszyklus N der Zeit-Master-Station 2 übertragenen Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD, sondern kann auch die im nächsten Kooperativbetriebszyklus N + 1 der Zeit-Master-Station 2 übertragenen Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD empfangen. Das heißt, im gegenwärtigen Kooperativbetriebszyklus N kann die Slave-Empfangseinheit 32 die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD empfangen, die innerhalb des nächsten Kooperativbetriebszyklus N + 1 empfangen werden sollten. Falls die Slave-Empfangseinheit 32 im gegenwärtigen Kooperativbetriebszyklus N die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD empfängt, die innerhalb des nächsten Kooperativbetriebszyklus N + 1 empfangen werden sollten, und die Slave-Generierungseinheit 33 die nächste Slave-Kooperativbetriebszeit ST1 auf der Basis der von der Slave-Empfangseinheit 32 empfangenen Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD berechnet, dann können die Master-Kooperativbetriebszeit MT und die Slave-Kooperativbetriebszeit ST nicht miteinander synchronisiert werden.
  • Wie dies im Schritt S230 beschrieben worden ist, wird auf der Basis der Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD und des Kooperativbetriebszyklus CY bestimmt, ob die Slave-Zeit SC in Bezug auf die Master-Zeit MC verzögert ist. Wie dies im Schritt S240 beschrieben wird, wird, wenn bestimmt wird, dass die Slave-Zeit SC verzögert ist, die zweite Slave-Kooperativbetriebszeit ST2 (STN + 1) auf eine Zeit gesetzt, nachdem ein Kooperativbetriebszyklus CY seit der empfangenen Master-Kooperativbetriebszeit MT abgelaufen ist. Wie dies im Schritt S250 beschrieben wird, wird, wenn bestimmt wird, dass die Slave-Zeit SC nicht verzögert ist, die zweite Slave-Kooperativbetriebszeit ST2 (STN + 1) auf eine Zeit gesetzt, nachdem zwei Kooperativbetriebszyklen CY seit der empfangenen Master-Kooperativbetriebszeit MT abgelaufen sind. Die Slave-Empfangseinheit 32 kann die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD irgendeine Anzahl von Malen jederzeit innerhalb des Kooperativbetriebszyklus CY empfangen. Jedes Mal, wenn die Slave-Empfangseinheit 32 die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD empfängt, aktualisiert die Slawe-Generierungseinheit 33 die zweite Slawe-Kooperativbetriebszeit ST2. Wie dies oben beschrieben wird, hat die Zeit-Slawe-Station 3 eine Funktion, die Slawe-Kooperativbetriebszeit ST auf den korrekten Zeitpunkt einzustellen, der von den Slawe-Kooperativbetriebszeitinformationen SD angegeben wird. Daher wird die Zuverlässigkeit des Netzwerksystems 100 verbessert.
  • Nach dem Start des Kooperativbetriebs wird jedes Mal, wenn ein Rahmen, der die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD enthält, von der Zeit-Slawe-Station 3 empfangen wird, der Wert der zweiten Slave-Kooperativbetriebszeit ST2 auf der Basis der im Schritt S230 beschriebenen Bedingung aktualisiert. Im Schritt S230 wird auf der Basis der Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD in der Zeit-Master-Station 2 bestätigt, ob die Zeit-Slawe-Station 3 innerhalb des gegenwärtigen Kooperativbetriebszyklus N einen Rahmen, der die Master-Kooperativbetriebszeit MD enthält, empfangen hat, der innerhalb des nächsten Kooperativbetriebszyklus N + 1 empfangen worden sein sollte. Wenn der Empfang bestätigt wird, wird der Aktualisierungswert der zweiten Slave-Kooperativbetriebszeit ST2 entschieden. Wie dies zum Beispiel in 7 veranschaulicht wird, kann, wenn die Slawe-Zeit SC in Bezug auf die Master-Zeit MC verzögert ist, die Zeit-Slawe-Station 3 während ihres Kooperativbetriebszyklus N – 1 einen Rahmen empfangen, der die Master-Kooperativbetriebszeit MD enthält, die Informationen in Bezug auf die Zeit enthält, wann die Zeit-Master-Station 2 den Kooperativbetriebszyklus N erreicht hat. Wenn in diesem Fall die Zeit-Slawe-Station 3 die nächste Slawe-Kooperativbetriebszeit ST1 auf der Basis der Master-Kooperativbetriebszeit MD in der Zeit-Master-Station 2 berechnet, bevor sie ihre Slave-Zeit SC, die Kooperativbetriebszeit der Zeit-Slawe-Station 3, erreicht, empfängt die Zeit-Slave-Station 3 einen Rahmen, der die Master-Kooperativbetriebszeit MD enthält, der Informationen in Bezug auf die Zeit enthält, wann die Zeit-Master-Station 2 den Kooperativbetriebszyklus N + 1 erreicht hat. Aufgrund der Wiederholung dieser Operation kann der Uhrzählwert keinesfalls die Kooperativbetriebszeit erreichen, und somit kann die Zeit-Slawe-Station 3 kein Kooperativbetriebszeitpunktsignal ausgeben.
  • Um diesen Fall zu verhindern, wird nicht die nächste Slave-Kooperativbetriebszeit ST1, sondern die zweite Slawe-Kooperativbetriebszeit ST2 aktualisiert. Im Schritt S230 wird bestimmt, ob die Master-Zeit MC in der Zeit-Master-Station 2 voreilend oder verzögert ist, und die zweite Slave-Kooperativbetriebszeit ST2 wird auf einen geeigneten Wert aktualisiert. Wie dies oben beschrieben wird, ist es möglich, die Bestimmung des Rahmens im Schritt S230 durch Vergleichen der Zählerwerte auf der Basis des Ausdrucks (1) durchzuführen.
  • Wie dies in den Schritten S260 und S270 beschrieben wird, hat die Zeit-Slave-Station 3 eine Funktion, das Synchronisationsbefehlssignal SS auszugeben. Wie dies in den Schritten S280 und S290 beschrieben wird, generiert die Zeit-Slave-Station 3 weiterhin sogar für den Fall, dass die zweite Slave-Kooperativbetriebszeit ST2 (STN + 1) gesetzt ist und die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD nicht von der Slave-Empfangseinheit 32 empfangen wird, automatisch die Slave-Kooperativbetriebszeitinformationen SD. Dies verbessert die Zuverlässigkeit des Netzwerksystems 100.
  • Wie dies oben beschrieben wird, werden die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD, welche die Referenz-Master-Kooperativbetriebszeit MT angeben, welche die Referenz für den Kooperativbetrieb der externen Geräte 4 ist, in der Zeit-Master-Station 2 generiert. Auf der Basis der von der Slave-Empfangseinheit 32 empfangenen Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD und der Slave-Zeit SC, die von der Slave-Uhr 31 gemessen wird, generiert die Zeit-Slave-Station 3 die Slave-Kooperativbetriebszeitinformationen SD, welche die Slave-Kooperativbetriebszeit ST zum Betreiben der verbundenen externen Geräte 4 auf die kooperative Art und Weise angeben. Jede der Einheiten im Netzwerksystem 100, das die Zeit-Master-Station 2 und die Zeit-Slave-Stationen 3 enthält, stellt die Kooperativbetriebszeitinformationen bereit, die eine Referenzzeit für den Kooperativbetrieb angeben. Daher kann Verbesserung der Zuverlässigkeit des Netzwerksystems 100 erreicht werden.
  • Auch wenn aufgrund von Synchronisations Jitter eine voreilende oder verzögerte Beziehung zwischen der von der Master-Uhr 21 gemessenen Master-Zeit MC und der von der Slave-Uhr 31 gemessenen Slave-Zeit SC auftritt, wird für jede der Einheiten im Netzwerksystem 100 eine korrekte Kooperativbetriebszeit bereitgestellt. Dies verbessert die Zuverlässigkeit des Netzwerksystems 100.
  • Die Slave-Generierungseinheit 33 bestimmt, ob die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD, die innerhalb eines spezifischen Kooperativbetriebszyklus CY empfangen werden sollten, innerhalb des spezifischen Kooperativbetriebszyklus CY empfangen worden sind. Auf der Basis des Ergebnisses der Bestimmung korrigiert die Slave-Generierungseinheit 33 die Slave-Kooperativbetriebszeitinformationen SD. Wenn bestimmt wird, dass die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD, die empfangen werden sollten, innerhalb des spezifischen Kooperativbetriebszyklus CY empfangen worden sind und die Slave-Zeit SC in Bezug auf die Master-Zeit MC verzögert ist, dann wird die zweite Slave-Kooperativbetriebszeit ST2 auf eine Zeit gesetzt, nachdem ein Kooperativbetriebszyklus CY seit der von der Slave-Empfangseinheit 32 empfangenen Master-Kooperativbetriebszeit MT abgelaufen ist. Wenn bestimmt wird, dass die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD, die empfangen werden sollten, innerhalb des spezifischen Kooperativbetriebszyklus CY noch nicht empfangen worden sind und die Slave-Zeit SC in Bezug auf die Master-Zeit MC nicht verzögert ist, dann wird die zweitnächste Slave-Kooperativbetriebszeit ST2 auf eine Zeit gesetzt, nachdem zwei Kooperativbetriebszyklen CY seit der von der Slave-Empfangseinheit 32 empfangenen Master-Kooperativbetriebszeit MT abgelaufen sind. Die Zeit-Slave-Station 3 hat die Funktion des Einstellens von Zeitpunkten, die Slave-Kooperativbetriebszeit ST, die von den Slave-Kooperativbetriebszeitinformationen SD angegeben wird, auf einen korrekten Zeitpunkt einzustellen, unter Berücksichtigung eines Voreilens oder einer Verzögerung der Zeit in Bezug auf die Zeit-Master-Station 2. Daher wird die Zuverlässigkeit des Netzwerksystems 100 verbessert. Indem weiterhin das Voreilen oder die Verzögerung in Betracht gezogen wird, werden Einschränkungen für einen Zeitpunkt gelockert, zu dem die Zeit-Master-Station 2 die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD überträgt. Daher wird der Aufbau des Netzwerksystems 100 vereinfacht.
  • Die Master-Generierungseinheit 23 hat eine Funktion des automatischen Generierens von Kooperativbetriebszeitinformationen, die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD auf der Basis eines vorbestimmten Kooperativbetriebszyklus CY und der von der Master-Uhr 21 gemessenen Master-Zeit MC zu generieren, wenn die Master-Generierungseinheit 23 bestimmt, dass das Kooperativbetriebszeitpunktsignal TS aus dem Synchron-Master-Gerät 1 nicht in die Master-Eingabeeinheit 22 eingegeben wird. Zum Beispiel erzeugt daher sogar für den Fall, dass das Kooperativbetriebszeitpunktsignal TS aus dem Synchron-Master-Gerät 1 aufgrund von Rauschen verloren geht und das Kooperativbetriebszeitpunktsignal TS nicht zur Zeit-Master-Station 2 übertragen werden kann, die Master-Generierungseinheit 23 die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD automatisch und unterrichtet somit die Zeit-Slave-Station 3 von den Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD. Der Kooperativbetrieb kann somit fortgesetzt werden. Folglich wird die Zuverlässigkeit des Netzwerksystems 100 verbessert.
  • Die Master-Übertragungseinheit 24 hat eine Funktion des sukzessiven Übertragens von Kooperativbetriebszeitinformationen, identische Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD sukzessive eine vorbestimmte Anzahl von Malen zu übertragen. Sogar unter Umständen, bei denen zum Beispiel die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD, die von der Zeit-Master-Station 2 zur Zeit-Slave-Station 3 übertragen werden sollen, aufgrund von Rauschen tendenziell verloren gehen, werden die identischen Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD sukzessive eine vorbestimmte Anzahl von Malen übertragen. Daher wird die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD an die Zeit-Slave-Station 3 geliefert werden, und somit kann der Kooperativbetrieb fortgesetzt werden.
  • Die Slave-Empfangseinheit 32 kann die identischen Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD mehrere Male empfangen. Daher wird die Zuverlässigkeit von Kommunikation zwischen der Master-Übertragungseinheit 24 und der Slave-Empfangseinheit 32 verbessert. Da die Slave-Empfangseinheit 32 die identischen Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD die mehreren Male empfängt, werden Einschränkungen für einen Zeitpunkt gelockert, zu dem die Zeit-Master-Station 2 die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD überträgt. Dementsprechend wird der Aufbau des Netzwerksystems 100 vereinfacht.
  • Die Slave-Empfangseinheit 32 hat eine sukzessiven Empfang ermöglichende Funktion, einen Rahmen, der die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD enthält, irgendeine Anzahl von Malen jederzeit innerhalb des Kooperativbetriebszyklus CY zu empfangen. Dies ermöglicht es, das Verkomplizieren des Systemaufbaus zu vermeiden. Weiterhin wird jedes Mal, wenn die Slave-Empfangseinheit 32 einen Rahmen empfängt, der die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD enthält, die zweite Slave-Kooperativbetriebszeit ST2 auf einen korrekten Zeitpunkt eingestellt. Daher wird indirekt die nächste Slave-Kooperativbetriebszeit ST1 (die Slave-Kooperativbetriebszeitinformationen SD) auf einen korrekten Zeitpunkt aktualisiert.
  • Die Einstellungsfunktion für Zeitpunkte, die Slave-Kooperativbetriebszeitinformationen SD durch die Zeit-Slave-Station 3 auf einen korrekten Zeitpunkt einzustellen, die Funktion des automatischen Generierens von Kooperativbetriebszeitinformationen, die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD durch die Master-Generierungseinheit 23 zu generieren, die Funktion des sukzessiven Übertragens von Kooperativbetriebszeitinformationen, identische Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD sukzessive eine vorbestimmte Anzahl von Malen durch die Zeit-Master-Station 2 zu übertragen, und die sukzessiven Empfang ermöglichende Funktion, die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD irgendeine Anzahl von Malen jederzeit innerhalb des Kooperativbetriebszyklus CY durch die Zeit-Slave-Station 3 zu empfangen, werden zusammengefasst, um dadurch die Zuverlässigkeit des Netzwerksystems 100 zu verbessern.
  • Die Slave-Generierungseinheit 33 hat die Funktion des automatischen Generierens von Kooperativbetriebszeitinformationen, die Slave-Kooperativbetriebszeitinformationen SD auf der Basis eines vorbestimmten Kooperativbetriebszyklus CY und der von der Slave-Uhr 31 gemessenen Slave-Zeit SC zu generieren, wenn die Slave-Generierungseinheit 33 bestimmt, dass die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD nicht in der Slave-Empfangseinheit 32 empfangen worden sind. Zum Beispiel generiert daher sogar unter den Umständen, bei denen die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD aus der Zeit-Master-Station 2 aufgrund von Rauschen verloren gehen und die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD nicht an die Zeit-Slave-Station 3 übertragen werden, die Slave-Generierungseinheit 33 die Slave-Kooperativbetriebszeitinformationen SD automatisch und unterrichtet somit das externe Gerät 4 vom Synchronisationsbefehlssignal SS. Der Kooperativbetrieb kann somit fortgesetzt werden. Folglich wird die Zuverlässigkeit des Netzwerksystems 100 verbessert.
  • In den Schritten S240 und S250 wird die zweite Slave-Kooperativbetriebszeit ST2 (STN + 1) korrigiert. Sogar wenn die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen MD, welche die nächste Master-Kooperativbetriebszeit MT1 angeben, von der Slave-Empfangseinheit 32 empfangen werden, bevor die Slave-Zeit SC die nächste Slave-Kooperativbetriebszeit ST1 erreicht, wird daher eine Reduzierung der Zuverlässigkeit des Netzwerksystems 100 unterdrückt.
  • Wie dies oben beschrieben wird, ist es gemäß der ersten Ausführungsform im Netzwerksystem 100, in dem ein Zeitsynchronisationsfehler vorliegt, der angibt, dass die von der Zeit-Slave-Station 3 gemessene Slave-Zeit SC in Bezug auf die von der Zeit-Master-Station 2 gemessene Master-Zeit MC voreilend oder verzögert ist, möglich, die korrekten Kooperativbetriebszeitinformationen zu übertragen, ohne den Aufbau des Synchronnetzwerksystems zu verkomplizieren. Daher ist es möglich, den Kooperativbetrieb durchzuführen.
  • Weiterhin werden die Funktion des automatischen Generierens von Kooperativbetriebszeitinformationen in der Zeit-Master-Station 2, die Funktion des sukzessiven Übertragens von Kooperativbetriebszeitinformationen in der Zeit-Master-Station 2 und die Funktion des automatischen Generierens von Slave-Kooperativbetriebszeitinformationen in der Zeit-Slave-Station 3 zusammengefasst, um dadurch kontinuierliches Bereitstellen des Kooperativbetriebszeitpunkts an die verbundenen Geräte zu ermöglichen, sogar unter den Umständen, bei denen der Kooperativbetriebszeitrahmen aufgrund von Rauschen verloren geht.
  • Weiterhin werden das vorstehend erwähnte erste und zweite Problem gelöst, ohne den Aufbau eines Synchronnetzwerksystems zu verkomplizieren. Daher ist es möglich, das Verkomplizieren des Aufbaus des Synchronnetzwerksystems zu vermeiden.
  • Die in den vorstehenden Ausführungsformen beschriebenen Ausgestaltungen sind lediglich ein Beispiel für die Inhalte der vorliegenden Erfindung. Die Ausgestaltungen können mit anderen allgemein bekannten Techniken kombiniert und modifiziert werden, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, wie zum Beispiel einen Teil der Ausgestaltungen wegzulassen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Synchron-Master-Gerät
    2
    Zeit-Master-Station
    3
    Zeit-Slave-Station
    4
    externes Gerät
    21
    Master-Uhr
    22
    Master-Eingabeeinheit
    23
    Master-Generierungseinheit
    24
    Master-Übertragungseinheit
    25
    Master-Empfangseinheit
    31
    Slave-Uhr
    32
    Slave-Empfangseinheit
    33
    Slave-Generierungseinheit
    34
    Slave-Ausgabeeinheit
    35
    Slave-Übertragungseinheit
    100
    Netzwerksystem
    200
    Netzwerk

Claims (9)

  1. Netzwerksystem, umfassend: ein Synchron-Master-Gerät, um ein Kooperativbetriebszeitpunktsignal in einem Kooperativbetriebszyklus auszugeben; eine Zeit-Master-Station, die mit einem Netzwerk verbunden ist; und eine Zeit-Slawe-Station, die mit dem Netzwerk verbunden ist, wobei die Zeit-Slave-Station aufweist: eine Master-Uhr zum Messen einer Zeit, eine Master-Eingabeeinheit, in die das Kooperativbetriebszeitpunktsignal, das vom Synchron-Master-Gerät ausgegeben wird, eingegeben wird, eine Master-Generierungseinheit, um auf Basis des Kooperativbetriebszeitpunktsignals, das in die Master-Eingabeeinheit eingegeben wird, und der Zeit, die von der Master-Uhr gemessen wird, Master-Kooperativbetriebszeitinformationen zu generieren, die Informationen zum Generieren von Slawe-Kooperativbetriebszeitinformationen sind, die eine Referenzzeit zum Betreiben mehrerer externer Geräte auf eine kooperative Art und Weise angeben, und eine Master-Übertragungseinheit zum Übertragen der Master-Kooperativbetriebszeitinformationen, die von der Master-Generierungseinheit generiert werden, und wobei die Zeit-Slawe-Station aufweist: eine Slawe-Uhr, um eine Zeit zu messen, eine Slawe-Empfangseinheit, um die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen zu empfangen, die von der Master-Übertragungseinheit übertragen werden, eine Slawe-Generierungseinheit, um die Slave-Kooperativbetriebszeitinformationen auf Basis der Master-Kooperativbetriebszeitinformationen, die von der Slawe-Empfangseinheit empfangen werden, der von der Slawe-Uhr gemessenen Zeit und dem Kooperativbetriebszyklus zu generieren, und eine Slawe-Ausgabeeinheit, um das Synchronisationsbefehlssignal auf Basis der Slawe-Kooperativbetriebszeitinformationen, die von der Slave-Generierungseinheit generiert werden, an das externe Gerät auszugeben.
  2. Netzwerksystem nach Anspruch 1, wobei die Slave-Generierungseinheit auf Basis der von der Slave-Empfangseinheit empfangenen Master-Kooperativbetriebszeitinformationen und des Kooperativbetriebszyklus bestimmt, ob die von der Slave-Uhr gemessene Zeit in Bezug auf die von der Master-Uhr gemessene Zeit voreilend ist, und die Slave-Kooperativbetriebszeitinformationen auf der Basis eines Ergebnisses der Bestimmung generiert.
  3. Netzwerksystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei, wenn die Master-Generierungseinheit bestimmt, dass das Kooperativbetriebszeitpunktsignal nicht in die Master-Eingabeeinheit eingegeben wird, die Master-Generierungseinheit die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen auf Basis des Kooperativbetriebszyklus und der von der Master-Uhr gemessenen Zeit generiert.
  4. Netzwerksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Master-Übertragungseinheit identische einzelne Teile der Master-Kooperativbetriebszeitinformationen eine vorbestimmte Anzahl von Malen sukzessive überträgt.
  5. Netzwerksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Slave-Empfangseinheit identische einzelne Teile der Master-Kooperativbetriebszeitinformationen mehrere Male empfängt.
  6. Netzwerksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei, wenn die Slave-Generierungseinheit bestimmt, dass die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen nicht in der Slave-Empfangseinheit empfangen werden, die Slave-Generierungseinheit die Slave-Kooperativbetriebszeitinformationen auf Basis der Kooperativbetriebszyklus und der von der Slave-Uhr gemessenen Zeit generiert.
  7. Zeit-Master-Station, umfassend: eine Master-Uhr, um eine Zeit zu messen; eine Master-Eingabeeinheit, in die ein Kooperativbetriebszeitpunktsignal, das in einem Kooperativbetriebszyklus ausgegeben wird, eingegeben wird; eine Master-Generierungseinheit, um auf einer Basis des Kooperativbetriebszeitpunktsignals, das in die Master-Eingabeeinheit eingegeben wird, und der Zeit, die von der Master-Uhr gemessen wird, Master-Kooperativbetriebszeitinformationen zu generieren, die eine Referenzzeit zum Betreiben mehrerer externer Geräte auf eine kooperative Art und Weise angeben; und eine Master-Übertragungseinheit, um die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen, die von der Master-Generierungseinheit generiert werden, an eine Zeit-Slawe-Station zu übertragen, wobei, wenn die Master-Generierungseinheit bestimmt, dass das Kooperativbetriebszeitpunktsignal nicht in die Master-Eingabeeinheit eingegeben wird, die Master-Generierungseinheit die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen auf Basis des Kooperativbetriebszyklus und der von der Master-Uhr gemessenen Zeit generiert.
  8. Zeit-Master-Station nach Anspruch 7, wobei die Master-Übertragungseinheit identische einzelne Teile der Master-Kooperativbetriebszeitinformationen eine vorbestimmte Anzahl von Malen sukzessive überträgt.
  9. Zeit-Slawe-Station, umfassend: eine Slawe-Uhr, um eine Zeit zu messen; eine Slawe-Empfangseinheit, um Master-Kooperativbetriebszeitinformationen zu empfangen, die in einem Kooperativbetriebszyklus von einer Master-Übertragungseinheit übertragen worden sind; eine Slawe-Generierungseinheit, um auf Basis der Master-Kooperativbetriebszeitinformationen, die von der Slawe-Empfangseinheit empfangen worden sind, und der von der Slawe-Uhr gemessenen Zeit Slave-Kooperativbetriebszeitinformationen zu generieren, die eine Referenzzeit zum Betreiben mehrerer externer Geräte auf eine kooperative Art und Weise angeben; und eine Slawe-Ausgabeeinheit, um das Synchronisationsbefehlssignal auf Basis der Slawe-Kooperativbetriebszeitinformationen, die von der Slave-Generierungseinheit generiert werden, an das externe Gerät auszugeben, wobei, wenn die Slawe-Generierungseinheit bestimmt, dass die Master-Kooperativbetriebszeitinformationen nicht in der Slawe-Empfangseinheit empfangen werden, die Slawe-Generierungseinheit die Slave-Kooperativbetriebszeitinformationen auf Basis des Kooperativbetriebszyklus und der von der Slawe-Uhr gemessenen Zeit generiert.
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