时钟同步系统的制作方法

1.本实用新型涉及时钟同步系统，尤其涉及一种变频器控制器的时钟同步系统。


背景技术：

2.对于一些变频器产品的控制器单元，里面通常不包含实时时钟，这样会导致变频器的事件记录，例如操作记录、故障记录、报警等的记录无法与实际的时间相匹配，因此会导致对于时间的监控和分析的困难。目前，可通过高级操作面板给变频器控制器发送实时时钟数据，并设置控制器的时间响应为实时时钟，还可通过工业网络的上位机，例如plc或者工程师站将实时时钟信号发送给变频器控制器。这种方法首先需要变频器做设置，其次传输时通过变频器控制器所连接的工业网络进行的，必然造成额外的网络负担，


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型提出了时钟同步系统，用以解决上述问题。
4.根据本实用新型的一个实施例，提供时钟同步系统，包括时钟同步装置和变频器控制器，其中，所述时钟同步装置包括电源、实时时钟模块以及控制单元，所述电源分别与所述实时时钟模块和所述控制单元连接，用作所述实时时钟模块和所述控制单元的供电电源；所述实时时钟模块与所述控制单元通信连接，以使所述控制单元从所述实时时钟模块接收以表征实时时间的第一授时信号；所述时钟同步装置与所述变频器控制器通信连接，以使所述控制单元能向所述变频器控制器发送第二授时信号，其中所述第二授时信号是一基于所述第一授时信号的信号。
5.进一步的，所述时钟同步装置与所述变频器控制器经由所述第一通信链路通信连接，所述第一通信链路包括设置在所述控制单元上的第一控制单元串口、设置在所述变频器控制器上的变频器单元串口以及连接在所述第一控制单元串口和所述变频器单元串口之间的第一串行总线。
6.进一步的，所述第一串行总线是基于ppi协议通信的串行总线。
7.进一步的，所述时钟同步装置与所述变频器控制器之间通过插接连接。
8.进一步的，所述实时时钟模块与所述控制单元经由所述第二通信链路通信连接，所述第二通信链路包括设置在所述控制单元上的第二控制单元串口、设置在所述实时时钟模块上的时钟模块串口以及连接在所述第二控制单元串口和时钟模块串口之间的第二串行总线。
9.进一步的，所述第二串行总线是基于i2c协议通信的串行总线。
10.进一步的，所述控制单元以预设间隔时间从所述实时时钟模块接收以表征实时时间的第一授时信号，且所述时钟同步装置以所述预设间隔时间向所述变频器控制器发送第二授时信号。
11.进一步的，所述预设间隔时间为一小时。
12.进一步的，所述时钟同步系统还包括：提供标准实时时间的时钟校正装置，以及第
三通信链路，所述时钟校正装置和所述时钟同步装置经由所述第三通信链路通信连接，以使所述控制单元从所述时钟校正装置接收表征标准实时时间的第三授时信号并根据所述第三授时信号调整所述实时时钟模块的实时时间。
13.进一步的，所述控制单元从所述时钟校正装置接收表征标准实时时间的第三授时信号并根据所述第三授时信号调整所述实时时钟模块的实时时间时，所述时钟同步装置停止向所述变频器控制器发送所述第二授时信号。
14.基于本实用新型提供的时钟同步系统，将时钟同步装置与变频器控制器进行连接通信，通过时钟同步装置从其内部的实时时钟模块中获取实时时间数据，并将该实时时间数据写入变频器控制器中，使得变频器控制器具有实时时钟，从而方便对变频器控制器的时间相关数据进行查看、分析等。该时钟同步系统方便连接、无需设置，且无需占用工业网络，无需占用变频器控制器的cpu资源。
附图说明
15.下面将通过参照附图详细描述本实用新型的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本实用新型的上述及其它特征和优点，附图中：
16.图1为根据一个实施例的时钟同步系统的结构示意图；
17.图2为根据另一个实施例的时钟同步系统的结构示意图。
18.其中，附图标记如下：
19.时钟同步装置 1
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变频器控制器 2
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第一通信链路 3
20.时钟校正装置 10
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电源 11
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实时时钟模块 12
21.控制单元 13
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第二通信链路 14
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第三通信链路 20
具体实施方式
22.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下例举实施例对本实用新型进一步详细说明。
23.现有技术中，由于设计、制造成本等问题，一些变频器产品的控制器单元中并不包含实时时钟，这就导致对于变频器的事件记录，例如对于操作、故障、报警等事件记录无法与实际时间相匹配，进而导致对于时间的监控和分析的困难。也有通过高级操作面板例如aop30给变频器控制器发送实时时钟数据，并设置控制器的时间响应为实时时钟该种方式成本高、安装需要布线打孔等，耗时很高，并且安装完成后需要设置才能投入使用也有通过工业网络的上位机，例如plc或者工程师站将实时时钟信号发送给变频器控制器，该方式配置复杂，需要大量调试工作，且同步通过生产用的工业网络进行，占用网络资源。基于此，本实用新型提供一种能够解决以上问题的时钟同步系统。
24.具体的，图1为根据一个实施例的时钟同步系统的结构示意图；
25.如图1所示，本实用新型提供时钟同步系统，包括时钟同步装置和变频器控制器，其中，时钟同步装置包括电源、实时时钟模块以及控制单元，电源分别与实时时钟模块和控制单元连接，用作实时时钟模块和控制单元的供电电源；实时时钟模块与控制单元通信连接，以使控制单元从实时时钟模块接收以表征实时时间的第一授时信号；时钟同步装置与变频器控制器通信连接，以使时钟同步装置能向变频器控制器发送第二授时信号，其中第
二授时信号是一基于第一授时信号的信号。
26.在本公开实施例中，时钟同步装置由电源、实时时钟模块、控制单元组成，优选的，时钟同步装置可以为将以上部件集成在一个壳体中的盒子；其中，电源分别与实时时钟模块和控制单元连接，为两者供电，该电源例如为工业24v直流电压输入，并采用转换器转换为5v的直流电压输出。实时时钟模块例如采用带断电保护的成品模块，该成品模块为本领域技术人员熟知，此处不作详述；控制单元例如为51系列单片机；控制单元与实时时钟模块连接，以从实时时钟模块获得表征实时时间的第一授时信号，第一授时信号例如包括实时时间数据以及通信协议字段相关内容；时钟同步装置与变频器控制器通信连接，以向变频器控制器发送第二授时信号，该第二授时信号基于第一授时时间，包含实时时间数据，同时还可以包含例如通信协议字段相关内容以及将第二授时信号中的实时时间数据写入变频器控制器的控制字段，以使得变频器控制器获得实时时间。
27.进一步的，时钟同步装置与变频器控制器经由第一通信链路通信连接，第一通信链路包括设置在控制单元上的第一控制单元串口、设置在变频器控制器上的变频器单元串口以及连接在第一控制单元串口和变频器单元串口之间的第一串行总线。
28.进一步的，第一串行总线是基于ppi协议通信的串行总线。
29.ppi通讯协议是西门子公司专为s7-200系列plc开发的通讯协议。通过基于ppi协议通信的专用网络将时钟同步装置与变频器控制器进行连接，使得时钟同步装置将第二授时信号发送到变频器控制器，以将第二授时时间信号中的实时时间数据写入变频器控制器。
30.进一步的，时钟同步装置与变频器控制器之间通过插接连接。
31.具体的，在该实现方式中，变频器控制器本身设置有sub-d串口，将时钟同步装置与该sub-d串口连接，实现时钟同步装置的即插即用，方便快捷、无需设置。
32.在以上实现方式中，当将时钟同步装置与变频器控制器进行插接并接通电源后，时钟同步装置在获得工作电压后进行短暂延时，等待变频器控制器启动完成，例如，延时等待时间设置为40秒，确保控制器已经启动完成，随后，控制单元开始从实时时钟模块接收第一授时信号以获得当前的实时时间，并发送第二授时信号到变频器控制器以将实时时间写入变频器控制器。
33.进一步的，实时时钟模块与控制单元经由第二通信链路通信连接，第二通信链路包括设置在控制单元上的第二控制单元串口、设置在实时时钟模块上的时钟模块串口以及连接在第二控制单元串口和时钟模块串口之间的第二串行总线。
34.进一步的，第二串行总线为基于i2c协议通信的串行总线。
35.i2c协议是一种同步的，双向通信的协议，控制单元基于i2c协议快速、高效的从实时时钟模块获取第一授时信号。其中，第一授时信号为至少包括实时时钟模块中的实时时间数据的信号。
36.进一步的，控制单元以预设间隔时间从实时时钟模块接收以表征实时时间的第一授时信号，且时钟同步装置以预设间隔时间向变频器控制器发送第二授时信号。
37.基于预设间隔时间使控制单元从实时时钟模块接收第一授时信号，并以预设间隔时间向变频器控制器发送第二授时信号，可以灵活的控制变频器控制器的时间写入频率。
38.进一步的，预设间隔时间为一小时。
39.控制单元以一个小时为周期获得实时时钟模块的第一授时信号，以获得实时时间，且控制单元以一个小时为周期向变频器控制器发送包含实时时间数据的第二授时信号，因此将对变频器控制器的时间写入频率设置在一个合理的数值上，满足对变频器控制器实时时间数据的使用需求，又不会增加装置负担。此外，该预设间隔时间还可以根据需要进行设置，例如半小时、两小时等。
40.图2为根据另一个实施例的时钟同步系统的结构示意图；
41.进一步的，如图2所示，本实用新型公开实施例的时钟同步系统还包括：提供标准实时时间的时钟校正装置，以及第三通信链路，时钟校正装置和时钟同步装置经由第三通信链路通信连接，以使控制单元从时钟校正装置接收表征标准实时时间的第三授时信号并根据第三授时信号调整实时时钟模块的实时时间。
42.具体的，时钟校正装置可以是pc机或者pg编程器，在一种情形中，例如，在更换实时时钟模块的保持电池后，使用usb通信电缆将时钟同步装置与pc机或者pg编程器连接，使得控制单元可以从时钟校正装置获得表征标准时间的第三授时信号，并根据该第三授时信号对实时时钟模块的时间进行调整，其中，第三授时信号为包含标准的实时时间数据的信号。
43.在以上实施例的一种实现方式中，将时钟校正装置与时钟同步装置连接后，控制单元首先获取此时实时时钟模块的第一授时信号，以获取此时的实时时钟数据，将此实时时钟数据通过usb传输至时钟校正装置，将该来自于实时时钟模块的实时时钟数据与时钟校正装置中的当前标准实时时间进行比较，决定是否需要修正时间，如果需要修正，则通过安装在时钟校正装置中的软件将当前标准实时时间数据的第三授时信号发送至控制单元，并由控制单元将其写入实时时钟模块，当前标准实时时间例如来自于时钟校正装置的pc机或者pg编程机中的操作系统时间。
44.进一步的，在上述控制单元从时钟校正装置接收表征标准实时时间的第三授时信号并根据第三授时信号调整实时时钟模块的实时时间时，控制单元停止向变频器控制器发送第二授时信号。
45.基于该实施例的时钟同步系统，在对时钟同步装置进行校正的过程中，中断时钟同步装置对变频器控制器的时钟数据写入，保证两种程序相互独立，不易出错，同时保证实时时钟模块的时间为标准实时时间，进而使得对变频器控制器的写入时间也为标准实时时间。
46.综上，根据本实用新型的时钟同步系统，具有以下优点：
47.1.增加外部时钟同步装置对变频器控制器进行时间写入，方便对变频器控制器的时间相关数据的查看、分析等。
48.2.增加的时钟同步装置与变频器控制器之间可采用即插即用的方式连接，无需设置，简单高效。
49.3.无需占用工业网络，无需占用变频器控制器的cpu资源。
50.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。