TwinCAT 3：将“F_GetSystemTime”与本地 Windows 时间同步？答案

【问题标题】：TwinCAT 3: Synchronizing "F_GetSystemTime" with local Windows time?TwinCAT 3：将“F_GetSystemTime”与本地 Windows 时间同步？
【发布时间】：2021-08-27 21:36:42
【问题描述】：

我正在开发一个应用程序，我正在使用“F_GetSystemTime”对高精度数据进行时间戳记。此函数返回自 1601 年 1 月 1 日以来的 100ns 间隔数。

我还通过 NTP 服务器将本地 Windows 时间同步到全球网络时钟。这样可以确保日历系统时间不会长期漂移。

但是，我遇到了“F_GetSystemTime”似乎与 Windows 时间不同步的问题。在过去的几周里，我的“F_GetSystemTime”出现了明显的偏差。

有没有办法让“F_GetSystemTime”与我的 Windows 时间保持同步？

【问题讨论】：

标签： twincat

【解决方案1】：

您可以构建一个具有任务周期精度的内部计数器。假设您有一个 10 毫秒的 PLC 周期，您可以使用 10 毫秒的时间戳记录您的数据。如果您想更精确，您可以减少主要 plc 任务的周期时间，或者创建一个具有更快周期的单独任务。

另一种可能性是使用像 el1262 这样具有过采样的快速 IO。

这里是如何定义内部计数器的原始示例：

声明部分：

PROGRAM MAIN
VAR
    bInit           : BOOL;
    nTime           : UINT;
    tBufferTime     : TIME;
    dtBufferDT      : DT;
    nCalcBuffer     : UDINT;
    sMs             : STRING;
    sLogTime        : STRING;
    sLogTimeWithMs  : STRING;
    stSystemTime    : TIMESTRUCT;
    fbLocalTime     : FB_LocalSystemTime;
END_VAR

实现部分：

fbLocalTime(bEnable := TRUE);
IF NOT bInit
THEN
    dtBufferDT := SYSTEMTIME_TO_DT(fbLocalTime.systemTime);
    IF fbLocalTime.bValid 
    THEN
        bInit := TRUE;
    END_IF
ELSE
    nTime := nTime + 1;
    tBufferTime := UINT_TO_TIME(nTime*10);
    IF tBufferTime = T#1S
    THEN
        //Add a second to your system time
        ntime := 0;
        nCalcBuffer := DT_TO_UDINT(dtBufferDT)+1;
        dtBufferDT := UDINT_TO_DT(nCalcBuffer);
        sLogTime := DT_TO_STRING(dtBufferDT);
        sLogTimeWithMs := sLogTime;
    ELSE
        //Add ms string time-stamp
        sMs := TIME_TO_STRING(tBufferTime);
        sLogTimeWithMs := CONCAT(sLogTime,sMs);
    END_IF
END_IF

sLogTimeWithMs 将显示如下内容：

'DT#2019-09-21-14:30:28T#530ms'

以 10 毫秒的精度为您提供正确的时间，无需进一步同步。

然后您可以对字符串进行润色，以便将其从不需要的字符中清除，例如 DT#、T# 或 ms。

【讨论】：

【解决方案2】：

使用FB_LocalSystemTime 功能块，如 Filippos 答案中所述。它以毫秒为单位为您提供当前时间，并每隔dwCycle 秒同步到 Windows 时钟。这样，该块总是在调用时为您提供当前时间并保持自身同步。我认为您不需要任何缓冲区计算等。只需在每个 PLC 周期运行此代码即可。

如果您的循环时间为 10 毫秒，则每次调用输出将更改 10 毫秒。当然，这可能不是 99% 准确，但应该可以解决问题。当时间与 Windows 时间同步时，先前值和当前值之间的差值当然会发生一些变化。如果这不行，请将同步间隔增加到更小或更高的值。

输出是TIMESTRUCT，它包含日期和时间以及毫秒。只需使用SYSTEMTIME_TO_DT 进行转换。请记住，在该转换中毫秒是四舍五入的，因此它可能会更改秒数。您可以在SYSTEMTIME_TO_DT 之前将毫秒设置为 0，以保持秒数不变。

//...

VAR
    LocalSystemTime     : FB_LocalSystemTime;
    FirstTimeUpdateOK   : BOOL; //True after the time was synced OK at least once
    EmptyDateAndTime    : TIMESTRUCT := (wYear := 1970, wMonth := 1, wDay := 1);
END_VAR
VAR_OUTPUT
    SyncedTime          : TIMESTRUCT;
END_VAR




//First, set current time to 1970 if not updated yet.
IF NOT FirstTimeUpdateOK THEN
    SyncedTime := EmptyDateAndTime;
END_IF


//Call the time sync block
LocalSystemTime(
    bEnable := TRUE,    //Keep as TRUE always
    dwCycle := 5        //Sync with windows clock every 5 seconds (change to smaller/higher value to prevent small changes every 5 seconds)
);


IF LocalSystemTime.bValid THEN
    //Everything OK, we have valid time
    FirstTimeUpdateOK:= TRUE;
    SyncedTime := LocalSystemTime.systemTime;


ELSIF FirstTimeUpdateOK THEN
    //We have once had the valid time, but not now. Show error?
    //...
END_IF

【讨论】：