用于同步與通信網(wǎng)絡(luò)相連的設(shè)備的方法和裝置制造方法
【專利摘要】一種用于同步與通信網(wǎng)絡(luò)（110）相連的設(shè)備（200）的方法，該設(shè)備單元與提供至少一個(gè)交流電源電壓（121）的供電電源網(wǎng)絡(luò)120相連，所述方法包括以下步驟：測量所述電源電壓與同步電壓（131）之間的時(shí)間差，計(jì)算同步值，向所述設(shè)備單元發(fā)送所述同步值，所述設(shè)備單元檢測經(jīng)過所述給定狀態(tài)的所述電源電壓，以及根據(jù)所述同步值與檢測經(jīng)過所述給定狀態(tài)的供給電壓基本同時(shí)地同步所述設(shè)備單元。本發(fā)明還涉及用于所述同步方法中的同步裝置（300）和同步模塊（400）。
【專利說明】用于同步與通信網(wǎng)絡(luò)相連的設(shè)備的方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及與同步信令相關(guān)的同步設(shè)備單元的領(lǐng)域。
[0002]現(xiàn)代工業(yè)裝置通常包括大量設(shè)備單元，這些設(shè)備單元需要共同發(fā)揮作用，以實(shí)現(xiàn)連續(xù)的和完美協(xié)調(diào)的生產(chǎn)步驟。這樣的結(jié)果就是，裝配這種工業(yè)裝置的設(shè)備單元必須精確地并且規(guī)律地同步。
[0003]這個(gè)問題還與相同類型的裝置的安全設(shè)備單元相關(guān)。安全設(shè)備單元通常適用于同步地監(jiān)視所述裝置的參數(shù)，以允許比較所監(jiān)視的參數(shù)并確定該裝置是否仍在預(yù)定的安全狀態(tài)操作。為了允許比較由不同安全設(shè)備單元所監(jiān)視的參數(shù)，因此有必要使安全設(shè)備單元彼此完美冋步。
[0004]本發(fā)明的目的尤其在于能量生產(chǎn)裝置并且在于用于監(jiān)視產(chǎn)生的能量的傳輸?shù)谋O(jiān)視設(shè)備單元，設(shè)備單元必須與設(shè)備單元可能無法接近的同步電壓同步，該同步電壓的源頭在幾公里之外。
[0005]更準(zhǔn)確地說，本發(fā)明涉及使與通信網(wǎng)絡(luò)相連的設(shè)備同步的方法。本發(fā)明還涉及用于所述同步方法的同步裝置，還涉及通過所述同步方法裝配同步設(shè)備的同步模塊。
【背景技術(shù)】
[0006]目前，大量同步方法被用于工業(yè)裝置中。
[0007]這些方法中的一種是通過無線電波同步。這個(gè)方法為每個(gè)同步設(shè)備單元提供無線電接收器，該無線電接收器適用于從無線電發(fā)射機(jī)接收同步信令。無線電發(fā)射機(jī)如德國DCF-77無線電發(fā)射機(jī)或者英國MSF-60無線電發(fā)射機(jī)，以規(guī)律的時(shí)間間隔廣播時(shí)間信號，該時(shí)間信號用于同步每個(gè)同步設(shè)備單元中的時(shí)鐘。
[0008]然而，雖然這些方法以相對低的成本允許設(shè)備單元的可靠同步，但是具有要求每個(gè)設(shè)備單元在無線電發(fā)射機(jī)覆蓋范圍內(nèi)的缺點(diǎn)。因此這些方法在一些地理區(qū)域如一些沙漠或海域是不可用的，并且對位于地下或存在高等級電磁干擾的環(huán)境中的設(shè)備單元也是不可用的。
[0009]另一種方法使用纜線定時(shí)網(wǎng)絡(luò)如使用RS422或RS485通信接口的網(wǎng)絡(luò)。在該方法中，用于同步的設(shè)備單元經(jīng)由專用定時(shí)網(wǎng)絡(luò)與同步裝置相連。因此，同步裝置在規(guī)律的時(shí)間間隔經(jīng)由所述定時(shí)網(wǎng)絡(luò)向所有設(shè)備單元傳輸同步信令，以使這些設(shè)備單元同步到同步裝置的參考時(shí)鐘。
[0010]雖然這些方法可靠的同步同時(shí)只要求設(shè)備安裝的相對低成本，不過這些方法具有要求唯一地專用于使該設(shè)備單元同步的網(wǎng)絡(luò)的昂貴安裝的缺點(diǎn)。
[0011]另一種方法使用已有的通信網(wǎng)絡(luò)傳輸同步信號，如用于同步的設(shè)備單元所連接的以太網(wǎng)協(xié)議通信網(wǎng)絡(luò)。該方法通常依靠網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議(NTP)。因?yàn)橛糜谕降木W(wǎng)絡(luò)已經(jīng)存在并且用于設(shè)備單元之間的通信，因此該方法有不需要任何實(shí)際額外成本的優(yōu)勢。
[0012]然而，因網(wǎng)絡(luò)延遲的緣故，所述方法在不進(jìn)行昂貴的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備改造的情況下無法實(shí)現(xiàn)微秒級的同步精度。[0013]另一種方法使用所有用于同步的設(shè)備單元都共用的電源電壓，以同步這些設(shè)備單元。在這種情況下，每個(gè)設(shè)備單元包括專用同步模塊或分壓器系統(tǒng)，該專用同步模塊有用于連接到所述電源網(wǎng)絡(luò)的輸入，該分壓器系統(tǒng)用于減少電源電壓并使其能夠被低壓電路處理。在這兩種情況中，經(jīng)過給定值的電壓用作為使設(shè)備單元同步的參考。
[0014]雖然該同步方法使可靠和精確的同步成為可能，但無法同步與相對于所述電源電壓偏移的同步信號相關(guān)的設(shè)備單元。同樣，其僅使時(shí)鐘同步成為可能，而不可能存在傳輸時(shí)間信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種使要求低安裝成本的設(shè)備同步并且允許與所述同步設(shè)備不能接近的交流同步電壓的精確同步的方法。
[0016]為此，本發(fā)明提供一種同步與通信網(wǎng)絡(luò)相連的設(shè)備單元的方法，該設(shè)備單元與提供至少一個(gè)交流電源電壓的供電電源網(wǎng)絡(luò)相連，該方法包括:
[0017]a)測量該電源電壓與交流同步電壓之間的時(shí)間差，該同步電壓具有同步頻率；
[0018]b)根據(jù)該時(shí)間差計(jì)算同步值，該同步值對應(yīng)于當(dāng)該電源電下一次經(jīng)過給定狀態(tài)時(shí)電源電壓與同步電壓之間的計(jì)算時(shí)間差；
[0019]c)經(jīng)由該通信網(wǎng)絡(luò)向該設(shè)備單元發(fā)送該同步值；
[0020]d)該設(shè)備單元檢測經(jīng)過該給定狀態(tài)的電源電壓；以及
[0021]g)根據(jù)該同步值，與檢測電源電壓經(jīng)過該給定狀態(tài)基本同時(shí)地同步該設(shè)備單元。
[0022]該方法使利用低安裝成本實(shí)現(xiàn)裝置的設(shè)備單元相對于該設(shè)備單元不可接近的同步電壓的精確同步成為可能，該方法允許使用已有的通信網(wǎng)絡(luò)。
[0023]在發(fā)送該同步值的步驟c)期間，還可以向該設(shè)備單元發(fā)送該同步頻率的值。
[0024]通過以這種方式發(fā)送同步頻率值，能夠使設(shè)備單元與具有非預(yù)定頻率并且該設(shè)備單元無法接近的同步電壓同步，并且這么做不需要該設(shè)備單元被重新編程。
[0025]在本發(fā)明的第一個(gè)變形中，該電源電壓的給定狀態(tài)可以是優(yōu)選地等于零伏特的給定電壓值。
[0026]該電源電壓的給定狀態(tài)的使用使簡化檢測經(jīng)過該相同狀態(tài)的該電源電壓的步驟成為可能，因此降低建立該同步方法的成本。
[0027]在本發(fā)明的第二個(gè)變形中，該電源電壓的該給定狀態(tài)可以是電源電壓的預(yù)定邊沿經(jīng)過給定值，該預(yù)定邊沿是從包括上升沿和下降沿的組中選擇的。
[0028]利用該給定狀態(tài)，在該電源電壓兩次經(jīng)過該給定狀態(tài)之間的時(shí)間等于該電源電壓的周期，因此優(yōu)化了可用于執(zhí)行步驟a)至步驟c)的時(shí)間。
[0029]在步驟a)之前該方法還可以包括檢測電源電壓經(jīng)過第二給定狀態(tài)的步驟a’)，步驟a)與步驟a’ )基本同時(shí)執(zhí)行。
[0030]該電源電壓的該第二給定狀態(tài)可以使得在該電源電壓下一次經(jīng)過該給定狀態(tài)之前步驟a)至步驟c)都已執(zhí)行。
[0031]對于合適的第二給定狀態(tài)，該步驟a’ )使步驟a)與步驟d)之間的時(shí)間足夠完成步驟b)與步驟C)。
[0032]該第二給定狀態(tài)可以基本與該給定狀態(tài)相同。[0033]該第二給定狀態(tài)能夠最大化在該電源電壓經(jīng)過該第二給定狀態(tài)與經(jīng)過該給定狀態(tài)之間的時(shí)間，因此確保步驟b)以及步驟c)的正確執(zhí)行。
[0034]在步驟d)和步驟g)之間，該方法還可以包括以下步驟:
[0035]e)檢測設(shè)備單元同步誤差；以及
[0036]f)如果檢測到同步誤差則報(bào)告影響該設(shè)備單元的設(shè)備失同步問題。
[0037]在本發(fā)明的可選特征的環(huán)境下，該詞“同步誤差”的含義是:
[0038]未接收到同步值；
[0039]在步驟c)包括發(fā)送同步頻率值的情況下，未接收到所述值；
[0040]通信網(wǎng)絡(luò)的丟失；
[0041 ] 經(jīng)過給定狀態(tài)的電源電壓的檢測中的問題；或
[0042]檢測到高于門限值的失同步值。
[0043]當(dāng)使用該同步方法時(shí)，該同步誤差檢測允許設(shè)備單元的正確同步的驗(yàn)證。
[0044]如果檢測到同步誤差則可以省略步驟g)。
[0045]因此，同步誤差已被檢測到的設(shè)備單元繼續(xù)使用先前的同步來操作，因此避免了該設(shè)備單元的可能整體上損害該裝置的操作的錯(cuò)誤同步。
[0046]步驟e)至少可以包括以下子步驟:
[0047]e’)為該設(shè)備單元計(jì)算在步驟e)中同步該設(shè)備單元所必需的反映同步偏移量的失同步值。
[0048]e’ ’ )比較該失同步值的絕對值與失同步門限值的絕對值，并且如果該失同步值的絕對值大于該失同步門限值的絕對值則檢測影響該設(shè)備單元的失同步誤差。
[0049]這使設(shè)備單元同步誤差能夠被檢測。
[0050]該通信網(wǎng)絡(luò)可以是使用以太網(wǎng)類型協(xié)議的通信網(wǎng)絡(luò)。
[0051]使用該通信網(wǎng)絡(luò)能夠在步驟c)中助于通信，該通信可通過根據(jù)以太網(wǎng)協(xié)議封裝的幀的形式實(shí)現(xiàn)。
[0052]該同步電壓的頻率可以基本等于該電源電壓的頻率的整數(shù)倍或整數(shù)分之一，該同步電壓的頻率優(yōu)選地等于該電源電壓的頻率。
[0053]該同步電壓頻率值使以簡化的方式檢測該時(shí)間差的值以及比較計(jì)算時(shí)間差的值分別成為可能，對于基本等于電源電壓頻率的同步電壓頻率而言，這些操作僅對應(yīng)于測量和計(jì)算在電源電壓與同步電壓之間的時(shí)間差。
[0054]本發(fā)明還提供了一種用于使設(shè)備單元同步的同步裝置，所述同步裝置與提供至少一個(gè)交流電源電壓的供電電源網(wǎng)絡(luò)相連，該同步裝置包括:
[0055]被適配為測量電源網(wǎng)絡(luò)的電源電壓與同步電壓之間的時(shí)間差的時(shí)間差測量裝置；
[0056]被適配為計(jì)算與時(shí)間差相對應(yīng)的同步值的計(jì)算裝置；
[0057]被適配為與通信網(wǎng)絡(luò)相連并且經(jīng)由該網(wǎng)絡(luò)發(fā)送同步值的通信裝置。
[0058]該裝置使與通信網(wǎng)絡(luò)相連的設(shè)備單元能夠與所述備單元無法接近的同步電壓同
止/J/ O
[0059]本發(fā)明還提供一種用于裝配同步設(shè)備單元的同步模塊，該同步模塊與提供至少一個(gè)交流電源電壓的供電電源網(wǎng)絡(luò)相連，該同步模塊包括:[0060]用于將同步模塊連接到通信網(wǎng)絡(luò)以及被適配為接收同步值的裝置；
[0061]用于檢測電源電壓的給定狀態(tài)的裝置；以及
[0062]用于在經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的同步值的基礎(chǔ)上使設(shè)備單元同步的裝置。
[0063]該同步模塊使其裝配的設(shè)備單元能夠與該設(shè)備單元不可接近的同步電壓同步。
[0064]該模塊還可以包括:
[0065]被適配為檢測同步誤差的處理裝置；
[0066]被適配為報(bào)告設(shè)備單元失同步問題的信令裝置；以及
[0067]該處理裝置還被適配為與該信令裝置通信在檢測到同步誤差時(shí)報(bào)告同步問題。
[0068]該模塊使設(shè)備單元同步期間報(bào)告設(shè)備單元同步問題成為可能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0069]通過閱讀只以示例性以及非限制性實(shí)例的方式給出的本發(fā)明實(shí)施例的描述并參照附圖，能夠更好地理解本發(fā)明，附圖中的圖1示出了使用本發(fā)明的同步方法的裝置的一個(gè)實(shí)例。
【具體實(shí)施方式】
[0070]圖1示意性地示出了使用用于使連接到通信網(wǎng)絡(luò)110的設(shè)備單元200同步的方法的裝置100的一個(gè)實(shí)例。
[0071]該裝置100包括:
[0072]用于與同步電壓同步的設(shè)備單元200，所述設(shè)備單元200與供電電源網(wǎng)絡(luò)120以及通信網(wǎng)絡(luò)100相連；
[0073]用于裝備每個(gè)設(shè)備單元200以進(jìn)行同步的同步模塊400 ；
[0074]通信網(wǎng)絡(luò)110;和
[0075]與通信網(wǎng)絡(luò)110、同步網(wǎng)絡(luò)130以及供電電源網(wǎng)絡(luò)120相連的同步裝置300。
[0076]供電電源網(wǎng)絡(luò)120提供至少一個(gè)交流電源電壓121。該交流電源電壓121可以是工業(yè)電源電壓，如單相電源網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)相或三相電源網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)相。在這種情況下，交流電源電壓121是對于基本等于220伏特(V)或IlOv的額定電壓以基本等于50赫茲(Hz)或60Hz的頻率調(diào)制的電壓。
[0077]通信網(wǎng)絡(luò)110是使各設(shè)備單元200之間的通信成為可能的工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)。通信網(wǎng)絡(luò)110優(yōu)選地使用以太網(wǎng)類型的通信協(xié)議。通信網(wǎng)絡(luò)110可以是基于以太網(wǎng)纜線或光纖的纜線通信網(wǎng)絡(luò)，例如電力線載波通信網(wǎng)絡(luò)的使用W1-Fi協(xié)議的射頻通信網(wǎng)絡(luò)，或者是包括多個(gè)使用不同技術(shù)的通信子網(wǎng)的混合解決方案。
[0078]同步網(wǎng)絡(luò)130是向要同步的設(shè)備單元200提供同步電壓131的電網(wǎng)。同步電壓131是交流電壓，具有被稱為同步頻率的頻率。該同步頻率優(yōu)選地等于電源電壓的頻率。根據(jù)本發(fā)明的另一選項(xiàng)，該同步頻率可以基本等于電源電壓的頻率的整數(shù)倍或整數(shù)分之一。
[0079]根據(jù)本發(fā)明的非有利的可選特征，該同步頻率可以具有任何值。
[0080]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選特征，如果同步網(wǎng)絡(luò)130是三相電網(wǎng)，那么同步電壓131可以是同步網(wǎng)絡(luò)130的一個(gè)相的電壓。
[0081]同步裝置300包括用于測量同步電壓131以及確定同步電壓131狀態(tài)的第一測量系統(tǒng)311。
[0082]同步裝置300還包括用于測量電源電壓121以及確定電源電壓121狀態(tài)的第二測量系統(tǒng)312。
[0083]第一測量系統(tǒng)311和第二測量系統(tǒng)312被適配為進(jìn)行通信以在時(shí)間t測量電源電壓121與同步電壓131之間的時(shí)間差。
[0084]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選特征，第一測量系統(tǒng)311和第二測量系統(tǒng)312可以是用于測量電源電壓121與同步電壓131之間的相位差的同步檢測電路的第一部分和第二部分。
[0085]對于具有與電源電壓121的頻率相同的同步頻率的同步電壓131，第一測量系統(tǒng)311和第二測量系統(tǒng)312被適配為測量反映電源電壓121與同步電壓131之間的相位差的時(shí)差。
[0086]第一測量系統(tǒng)311和第二測量系統(tǒng)312構(gòu)成時(shí)間差測量裝置310。
[0087]同步裝置300還包括與第一測量系統(tǒng)311、第二測量系統(tǒng)312通信的計(jì)算單元320。計(jì)算單元320被適配為根據(jù)第一測量系統(tǒng)311與第二測量系統(tǒng)312所測量的時(shí)間差的值計(jì)算計(jì)算時(shí)間差。該計(jì)算時(shí)間差對應(yīng)于下一次電源電壓121經(jīng)過給定狀態(tài)時(shí)電源電壓121與同步電壓131之間的時(shí)間差。
[0088]根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)可選特征，該給定狀態(tài)可以是電源電壓121經(jīng)過給定值。根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)可選特征，該給定狀態(tài)可以是電源電壓121的預(yù)定邊沿經(jīng)過給定值，該預(yù)定邊沿可以是電源電壓121的上升沿或下降沿。
[0089]計(jì)算單元320還被適配為根據(jù)計(jì)算時(shí)間差值以及同步頻率的值計(jì)算同步值。該同步值可以是該計(jì)算時(shí)間差值，如在同步頻率基本等于同步電壓的頻率時(shí)電源電壓121與同步電壓131之間的相位差的的計(jì)算值。
[0090]計(jì)算單元320構(gòu)成計(jì)算裝置320。
[0091]該裝置還包括被適配為與通信網(wǎng)絡(luò)110通信的通信系統(tǒng)330。該通信系統(tǒng)330與計(jì)算裝置320相連，因而通信系統(tǒng)330經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)110將該同步值發(fā)送給設(shè)備單元200的所有同步模塊400以同步。
[0092]如果在至少一些同步模塊400中沒有編程同步頻率的值，那么通信系統(tǒng)330還可以被適配為將同步頻率的值發(fā)送給不具有編程的同步頻率值的該同步模塊400。
[0093]每個(gè)設(shè)備單元200包括用于同步的時(shí)鐘210，裝配該設(shè)備單元200的同步模塊400與該時(shí)鐘210相連，以實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘210的同步。
[0094]每個(gè)同步模塊400包括用于將同步模塊400連接到通信網(wǎng)絡(luò)110的裝置410。通信裝置410可以是與設(shè)備單元200的通信系統(tǒng)相獨(dú)立的通信系統(tǒng)，或者它們可以是同步模塊400到設(shè)備單元200的通信系統(tǒng)的連接。
[0095]每個(gè)同步模塊400都連接到供電電源網(wǎng)絡(luò)120，并且還包括用于檢測電源電壓的給定狀態(tài)的裝置420。檢測裝置420可以是允許檢測經(jīng)過給定值的電源電壓121的電壓測量系統(tǒng)420。根據(jù)本發(fā)明的另一可選特征，電壓測量系統(tǒng)420可以被適配為檢測電壓在預(yù)定邊沿經(jīng)過給定值，該預(yù)定邊沿可以是電源電壓121的上升沿或下降沿。
[0096]同步模塊400還包括用于使設(shè)備單元200同步的系統(tǒng)430。同步模塊400的同步系統(tǒng)430與設(shè)備單元200的時(shí)鐘210通信以基于同步值以及同步頻率值使時(shí)鐘210同步。該同步頻率值是來自該同步模塊的預(yù)編程的值或是由同步裝置300發(fā)送的值。[0097]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選特征，同步模塊400還可以包括被適配為計(jì)算失同步值的處理單元440，該失同步值反映出同步該設(shè)備單元200時(shí)所產(chǎn)生的同步誤差。該處理單元還被適配為比較失同步值的絕對值與失同步門限值的絕對值。
[0098]根據(jù)該可選特征，該處理單元還可以被適配為檢測其它類型的同步誤差，比如:
[0099]未接收同步值；
[0100]在要向該同步模塊發(fā)送同步頻率值的情況下未接收到所述值；
[0101]通信網(wǎng)絡(luò)的丟失；以及
[0102]經(jīng)過給定狀態(tài)的電源電壓的檢測中的問題。
[0103]處理單元440構(gòu)成處理裝置440。
[0104]根據(jù)該相同的可選特征，該模塊包括信令系統(tǒng)450，比如可聽報(bào)警器、顯示屏或者是用于向監(jiān)視裝置100的系統(tǒng)發(fā)送差錯(cuò)信號的裝置，信令系統(tǒng)450被適配為與處理單元440配合以在處理單元440計(jì)算出絕對值大于失同步門限值的絕對值的失同步值或檢測到一些其它類型的同步誤差時(shí)進(jìn)行報(bào)告。
[0105]根據(jù)該可選特征，信令系統(tǒng)450構(gòu)成信令裝置450。
[0106]在操作中，該裝置100允許通過包括以下步驟的同步方法實(shí)現(xiàn)裝配有同步模塊400的每個(gè)設(shè)備單元200的同步:
[0107]a)同步裝置300測量電源電壓121與同步電壓131之間的時(shí)間差；
[0108]b)同步裝置300根據(jù)該時(shí)間差計(jì)算同步值，該同步值對應(yīng)于電源電壓121下一次經(jīng)過給定狀態(tài)時(shí)電源電壓121與同步電壓131之間的計(jì)算時(shí)間差；
[0109]c)同步裝置300經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)110向設(shè)備單元200發(fā)送同步值以同步，如果在設(shè)備單元的一些同步模塊中沒有編程同步頻率的值，那么連同同步頻率的值一起發(fā)送；
[0110]d)裝配每個(gè)設(shè)備單元200的同步模塊400檢測電源電壓121經(jīng)過給定狀態(tài)；以及
[0111]g)根據(jù)同步值，每個(gè)通信模塊400與電源電壓121經(jīng)過給定狀態(tài)的檢測基本同時(shí)地同步其裝配的設(shè)備單元200。
[0112]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選特征，該同步方法可以包括在步驟a)之前的步驟a’)并且步驟a’ )包括同步模塊400檢測電源電壓121經(jīng)過第二給定狀態(tài)。
[0113]根據(jù)該可選特征，步驟a)與步驟a’)基本同時(shí)執(zhí)行。
[0114]根據(jù)本發(fā)明的該特征，同步模塊400因而包括處理單元440和信令系統(tǒng)450，該同步方法還可以包括跟隨步驟d)的檢測同步誤差的步驟e)以及報(bào)告同步問題的步驟f )。
[0115]該步驟e)包括以下子步驟:
[0116]e’)每個(gè)同步模塊400為其裝配的設(shè)備單元200計(jì)算反映在步驟e)期間同步該設(shè)備單元200所必需的同步偏移的失同步值。
[0117]e’ ’)每個(gè)同步模塊400比較失同步值的絕對值與失同步門限值的絕對值，并且如果失同步值的絕對值大于失同步門限值的絕對值則為設(shè)備單元檢測同步誤差。
[0118]根據(jù)該可選特征，步驟e)還可以適用于檢測其它類型的同步誤差，比如:
[0119]未接收同步值；
[0120]在要向該同步模塊發(fā)送同步頻率值的情況下未接收到所述值；
[0121]通信網(wǎng)絡(luò)的丟失；以及
[0122]經(jīng)過給定狀態(tài)的電源電壓的檢測中的問題。[0123]報(bào)告問題的步驟f)包括報(bào)告在步驟e)中已被檢測到同步誤差的每個(gè)設(shè)備單元200的失同步問題。
[0124]根據(jù)該可選特征，如果檢測到同步誤差，則同步模塊400優(yōu)選地被適配為保持在檢測到同步誤差的同步步驟之前的同步，以允許設(shè)備單元的正確操作，直到干預(yù)以驗(yàn)證同步模塊。如果檢測到任何該同步誤差，這是通過不執(zhí)行步驟g)實(shí)現(xiàn)的。
[0125]雖然同步模塊400在上述實(shí)施例中是裝配設(shè)備單元200的獨(dú)立同步模塊400，但該同步模塊400或所述同步模塊400的一部分可以是設(shè)備單元200不可或缺的一部分，比如能夠提供同步模塊400的處理裝置的功能的設(shè)備單元200的處理單元，而不會脫離本發(fā)明的范圍。
[0126]類似地，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，雖然在上述的本發(fā)明實(shí)施例中的同步模塊400中，通過確定使設(shè)備單元200同步所必需的偏移量來計(jì)算失同步值，但使用上述同步模塊400的內(nèi)部時(shí)鐘并且將同步值和該內(nèi)部時(shí)鐘比較，同樣可以執(zhí)行該計(jì)算。
[0127]類似地，根據(jù)上述有關(guān)實(shí)施例中未描述的本發(fā)明的一個(gè)可選特征，給定狀態(tài)值可以與同步值一起發(fā)送，該給定狀態(tài)值向同步模塊提供將在該方法的步驟d)中檢測的供電電源電壓的給定狀態(tài)。
[0128]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選特征，檢測同步誤差的步驟e)以及報(bào)告該誤差的步驟f)可以與同步設(shè)備單元的步驟g)基本同時(shí)進(jìn)行，或者在該相同的步驟g)之后進(jìn)行。根據(jù)該可選特征，該方法然后包括根據(jù)未檢測到同步誤差的以前同步對設(shè)備單元進(jìn)行同步的步驟h)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于同步與通信網(wǎng)絡(luò)(Iio)相連的設(shè)備單元(200)的方法，所述設(shè)備單元(200)與提供至少一個(gè)交流電源電壓(121)的供電電源網(wǎng)絡(luò)(120)相連，其特征在于，所述方法包括以下步驟: a)測量電源電壓(121)與交流同步電壓(131)之間的時(shí)間差，所述同步電壓(131)具有同步頻率； b)根據(jù)所述時(shí)間差計(jì)算同步值，所述同步值對應(yīng)于當(dāng)電源電壓(121)下一次經(jīng)過給定狀態(tài)時(shí)電源電壓(121)與同步電壓(131)之間的計(jì)算時(shí)間差； c)經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)(110)向設(shè)備單元(200)發(fā)送所述同步值； d)設(shè)備單元(200)檢測電源電壓(121)經(jīng)過給定狀態(tài)；以及 g)根據(jù)所述同步值，與檢測電源電壓(121)經(jīng)過給定狀態(tài)基本同時(shí)地同步所述設(shè)備單元(200)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步方法，其中，在發(fā)送所述同步值的步驟c)期間，還將所述同步頻率的值發(fā)送到所述設(shè)備單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的同步方法，其中，所述電源電壓(121)的給定狀態(tài)是優(yōu)選地等于零伏特的給定電壓值。
4.根據(jù)權(quán)利要 求1或2所述的同步方法，其中，所述電源電壓(121)的給定狀態(tài)是電源電壓(121)的預(yù)定邊沿經(jīng)過給定值，該預(yù)定邊沿是從包括上升沿和下降沿的組中選擇的。
5.根據(jù)任意一個(gè)前述權(quán)利要求所述的同步方法，其中，在步驟a)之前所述方法還包括用于檢測電源電壓(121)經(jīng)過第二給定狀態(tài)的步驟a’)，步驟a)與步驟a’)基本同時(shí)執(zhí)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的同步方法，其中，電源電壓(121)的所述第二給定狀態(tài)使得在電源電壓(121)下一次經(jīng)過給定狀態(tài)之前步驟a)至步驟c )都已執(zhí)行。
7.根據(jù)任意一個(gè)前述權(quán)利要求所述的同步方法，其中，在步驟d)和步驟g)之間，所述方法還包括以下步驟: e)檢測設(shè)備單元同步誤差；以及 f)如果檢測到同步誤差則報(bào)告影響設(shè)備單元(200)的失同步問題。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的同步方法，其中，步驟e)至少包括以下子步驟: e’)為設(shè)備單元(200)計(jì)算失同步值，失同步值反映在步驟e)期間同步所述設(shè)備單元(200)所必需的同步偏移量；以及 e’ ’ )比較所述失同步值的絕對值與失同步門限值的絕對值，并且如果所述失同步值的絕對值大于所述失同步門限值的絕對值則檢測影響所述設(shè)備單元的失同步誤差。
9.根據(jù)任意一個(gè)前述權(quán)利要求所述的同步方法，其中，通信網(wǎng)絡(luò)(110)是利用以太網(wǎng)類型的協(xié)議的通信網(wǎng)絡(luò)(110)。
10.根據(jù)任意一個(gè)前述權(quán)利要求所述的同步方法，其中，同步電壓(131)的頻率基本等于電源電壓(121)的頻率的整數(shù)倍或整數(shù)分之一，同步電壓(131)的頻率優(yōu)選地等于電源電壓(121)的頻率。
11.一種用于使設(shè)備單元同步的同步裝置(300)，所述同步裝置(300)與提供至少一個(gè)交流電源電壓(121)的供電電源網(wǎng)絡(luò)(120)相連，其特征在于，所述同步裝置(300)包括: 被適配為測量電源電壓(121)與同步電壓(131)之間的時(shí)間差的時(shí)間差測量裝置； 被適配為計(jì)算與時(shí)間差相對應(yīng)的同步值的計(jì)算裝置；被適配為與通信網(wǎng)絡(luò)(110)相連并且經(jīng)由所述通信網(wǎng)絡(luò)(110)發(fā)送同步值的通信裝置。
12.一種用于裝配設(shè)備單元(200)以同步的同步模塊(400)，所述同步模塊(400)與提供至少一個(gè)交流電源電壓(121)的供電電源網(wǎng)絡(luò)(120)相連，其特征在于，所述同步模塊包括: 用于將同步模塊(400)連接到通信網(wǎng)絡(luò)(110)以及被適配為接收同步值的裝置； 用于檢測電源電壓(121)的給定狀態(tài)的裝置；以及 用于基于經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)(110)發(fā)送的同步值使設(shè)備單元(200)同步的裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的同步模塊(400)，其中，同步模塊(400)還包括: 被適配為檢測同步誤差的處理裝置； 被適配為報(bào)告影響所述同步模塊(400)的失同步問題的信令裝置；并且 所述處理裝置還被 適配為與所述信令裝置通信以當(dāng)檢測到同步誤差時(shí)報(bào)告同步問題。
【文檔編號】H04J3/06GK104012014SQ201280050935
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2012年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月17日
【發(fā)明者】弗雷德里克·勒孔特, 讓·呂克·拉永, 安托萬·加西亞 申請人:阿爾斯通技術(shù)有限公司