本发明公开了一种基于链状工业以太网的时间同步协议系统及同步方法，属于通信技术领域。采用固定延迟即时转发机制控制器并结合PLL倍频模块输出高频时钟，减少了测量误差；采用数字PLL时钟漂移补偿模块实现了时钟漂移补偿，同时采用PI控制环时钟偏移补偿模块实现了时钟偏移补偿；最后通过物理层时钟戳获取模块，减少了物理链路随机延迟对时钟戳获取精度的影响。本发明对影响链状以太网时钟同步精度的随机变量进行了限制或消减，提高了时钟同步精度。