PXI/PXIe 多设备高精度时间同步完整方案
一、方案整体介绍在多台 PXI/PXIe 工控机同时工作的场景下多台设备采集、记录的数据需要统一标准时间戳否则不同机器的数据时序对不上无法联合分析。我们搭配专用PXI/PXIe 授时板卡就能让所有工控机时间完全对齐整体同步精度最高可做到优于 20 微秒。目前提供两套成熟、可落地的同步方案适配不同布线、精度需求TC8306 授时卡IRIG-B 直流码B-DC 码有线硬同步方案精度极高TC4208 授时卡IEEE1588 PTP 网络同步方案复用普通网线布线更省事。两块板卡均兼容北斗 GPS 双模卫星授时断卫星信号后自带守时能力不会立刻失准配套专属 API 开发接口软件可直接读取精准时间。二、方案一TC8306 授时卡B 码B-DC硬同步方案–板卡基础能力TC8306 是专为 PXI/PXIe 机箱设计的 B 码授时卡输入支持北斗 / GPS 卫星时间、外部 B 码信号作为标准时间源输出可向外输出标准 B-DC 时间码充当整个系统的 “时间源头”自带本地守时卫星断开后仍能维持稳定时间基准。–整套设备组成B 码主时钟源时间源头两种选择① 插入一台工控机的 TC8306 板卡接收卫星信号生成标准 B 码② 独立外置 B 码时钟设备。整个系统所有机器都以它的时间为准。B 码分配器信号分线器作用1 路 B 码信号输入分出 32 路相同标准时间信号最多同时连接 32 台工控机。简单理解类似路由器把统一时间分给多台设备。从设备多台工控机里的 TC8306 板卡每一台需要同步的 PXI/PXIe 工控机都要插一块 TC8306 卡接收分配器传来的 B 码信号对齐本机时间。–接线搭建步骤将主时钟源的 B 码输出口用专用同轴线缆连接到 B 码分配器的输入接口拿多根同轴信号线分别从分配器 32路输出口接到每台工控机内 TC8306 板卡的 B 码输入口全部线缆接好后上电主时钟锁定北斗 / GPS卫星分配器同步分发时间所有工控机板卡自动完成时间对齐。–软件读取时间方式设备同步完成后上位机软件有两种取时方式推荐方案调用板卡配套 API 函数直接读取 TC8306 卡内部高精度时间不受电脑系统时间波动影响简易方案开启板卡自动校准电脑本地系统时间程序直接读取 Windows 系统时间。三、方案二TC4208 授时卡PTP 网络同步方案板卡基础能力TC4208 集成 PTP 网络授时 B 码授时双功能适配网线组网同步可接收北斗 / GPS、外部 B 码、PTP网络信号作为标准时间可作为 PTP 主钟向外输出网络时间信号也可作为从钟接收网络时间TC4208-C 型号额外支持 B码输入输出一套板卡两种同步方式通用内置守时模块断网、断卫星后短期维持精准时间。–整套设备组成PTP 主时钟全网时间基准在任意一台工控机插入 TC4208 板卡接收卫星信号生成全网统一 PTP 标准时间充当网络里的 “时间老大”也可使用独立外置 PTP 主钟设备。交换机网线中转设备两种都能用普通家用 / 工业交换机、专业支持 PTP 协议的高精度交换机。追求纳秒级同步精度建议选用专用 PTP 交换机。从设备多台工控机 TC4208 板卡每一台待同步工控机安装 TC4208 卡通过网线接入交换机接收主钟下发的网络时间完成同步。–组网搭建步骤给装有 TC4208 主钟板卡的工控机接上网线连接交换机任意网口其余所有工控机分别用普通网线连接到同一台交换机设备上电主钟板卡锁定卫星时间交换机转发 PTP 时间报文所有从机板卡自动同步时间。–软件读取时间方式和 B 码方案逻辑一致优先调用板卡 API 读取板卡原生高精度时间也可开启板卡自动校准电脑系统时间程序读取系统时间使用。补充提示TC4208-C 型号兼容两套方案既可以网线做 PTP 同步也能接同轴线缆做 B 码同步一机两用两套板卡均支持北斗 GPS双模授时无卫星信号时依靠内置守时芯片维持时间基准软件开发优先使用板卡原生 API读取时间能避开电脑操作系统自带时钟的误差保证多设备时序完全统一。