生產不同產品必須建立新的產線？傳感器信號傳輸存在數(shù)據(jù)隔離的瓶頸？手動改傳感器配置就可能導致產線停產？....

這些傳統(tǒng)工業(yè)自動化的痛點在產業(yè)轉型不斷深化的今天來看異常顯著。為了克服此類挑戰(zhàn)，IO-Link技術應運而生，它的出現(xiàn)為傳感器和執(zhí)行器提供高速、雙向的數(shù)字數(shù)據(jù)通信，給工廠車間帶來優(yōu)秀的靈活性和可配置性，也將智能帶入了邊緣。

IO-Link是什么？

IO-Link是一種標準化技術(IEC 61131-9)，獨立于現(xiàn)場總線、開放式的點到點的通信，是適用于工業(yè)控制中最底層的設備（如簡單的傳感器/執(zhí)行器）的工業(yè)通訊接口，使得設備可以集成到幾乎任何現(xiàn)場總線或者是自動化系統(tǒng)中。

圖：IO-Link系統(tǒng)

IO-Link系統(tǒng)由許多IO-Link從站設備（具有IO-Link協(xié)議的傳感器/執(zhí)行器，具有IO-Link 協(xié)議的集線器與普通的傳感器/執(zhí)行器組合），通過標準電纜，連接到IO-Link主站組成。其能夠將傳統(tǒng)的二進制或模擬傳感器變成智能傳感器，不再只是收集數(shù)據(jù)，還允許用戶根據(jù)獲取的有關線上其他傳感器的健康和狀態(tài)的實時反饋，以及需要執(zhí)行的操作，在遠程更改其設置。IO-Link技術通過一個通用物理接口，使傳感器變得可以互換，該接口使用協(xié)議棧和IO器件描述(IODD)文件來實現(xiàn)可配置的傳感器端口。它切實做到即插即用，并且能夠實時重新配置參數(shù)。

可以說IO-Link是推動制造業(yè)改革的核心，能夠提供持續(xù)診斷，幫助實現(xiàn)靈活制造，從而改善工廠吞吐量，提高運營效率。據(jù)相關組織預測，目前行業(yè)使用支持IO-Link標準的節(jié)點已超過2.7億個，而這個數(shù)字仍在不斷攀升。

圖：IO-Link nodes增長趨勢

IO-Link的三大優(yōu)勢

將智能帶入邊緣 IO-Link在工廠車間的最邊緣提供傳感器和執(zhí)行器，具有高達 230kbps 的雙向數(shù)字數(shù)據(jù)通信接口。這使他們能夠測量、監(jiān)控和影響生產線的每個階段。更多的邊緣決策意味著更少的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂剖业?a href="http://www.xsypw.cn/v/tag/323/" target="_blank">PLC，從而節(jié)省時間和能源。例如，通過使用IO-Link接口中的引腳2（I/Q）作為數(shù)字輸出（DO），除了C/Q數(shù)據(jù)線外，傳感器還可以讀取來自二進制傳感器的輸入信號，同時驅動LED以標記已超過閾值，而無需用戶輸入即可做出此決定。

簡化安裝過程 IO-Link使用標準化接口，用工業(yè)環(huán)境中常用的方便的 M12 連接器取代傳統(tǒng)的模擬、二進制和串行接口。此外，升級設施以使用 IO-Link 的成本很低，因為它使用標準的非屏蔽布線安裝。IO-Link 還向后兼容串行輸入/輸出 （SIO） 二進制信號，這意味著支持 IO-Link 的傳感器可以使用標準數(shù)字輸入通信通道與現(xiàn)有 PLC 通信。一旦 PLC 模塊升級為與 IO-Link 主站連接，IO-Link 通道上的 C/Q 線路就可以與工廠車間的設備進行雙向通信。IO-Link與現(xiàn)場總線無關，這意味著它可以在各種工業(yè)網(wǎng)絡架構中無縫使用。

減少停機時間 IO-Link支持實時診斷信息流，使工程師能夠在問題導致過程中斷之前識別并快速解決問題，并允許技術人員快速更換有故障的傳感器。自調試設備和自動參數(shù)設置是支持IO-Link的設備的一項功能，這使得這項任務更加容易。在許多情況下，技術人員不再需要訪問工廠車間，因為配置更新可以從控制室遠程執(zhí)行。例如，當生產線需要針對不同的產品進行調整時，可以實時重新配置工藝參數(shù)，最大限度地減少停機時間，并更快地恢復全面生產。

ADI的IO-Link特色產品

在智能制造升級的過程中，IO-Link技術起著至關重要的作用。ADI多年深耕工業(yè)領域，在IO-Link技術上早早開始了投入，2009年ADI就加入IO-Link聯(lián)盟，至今已經擁有非常完整的IO-Link產品系列。其中IO-Link主機和器件收發(fā)器產品系列提供強大靈活的方法，由PLC提供智能改為由廠區(qū)的傳感器提供，進一步優(yōu)化生產線并簡化整個生產流程。

?雙通道IO-Link主站收發(fā)器：MAX14819A

MAX14819A是一款低功耗、雙通道、IO-Link主站收發(fā)器，帶有傳 感器/執(zhí)行器電源控制器，完全符合最新的IO-Link和二 進制輸入標準與測試規(guī)范，即IEC 61131-2、IEC 61131-9 SDCI和IO-Link 1.1.3。該主站收發(fā)器還包括兩個輔助Type 1/Type 3數(shù)字輸入(DI)通 道。MAX14819A可配置為使用外部UART或IC上的集成幀處理器工作。

?雙通道250 mA IO-Link收發(fā)器：MAX14827A

MAX14827A集成了工業(yè)傳感器常見的高壓功能，包括驅動器和穩(wěn)壓器。MAX14827A具有兩個超低功耗驅動器和有源極性反接保護功能 。額定工作電壓為普通24 V電源電壓，最高可達60 V。由于能夠耐受高壓，因此瞬態(tài)保護得以簡化，允許使用微型TVS。

?引腳控制、低功耗、雙通道IO-Link從站收發(fā)器：MAX14829

MAX14829雙通道低功耗IO-Link從站通過基于引腳的接口實現(xiàn)控制、配置和監(jiān)測。引腳控制邏輯輸入允許與開關傳感器配合使用，后者不使用微控制器。提供三線UART接口來執(zhí)行IO-Link操作，該接口能夠連接UART。MAX14829具有100 mA至330 mA可選的驅動電流。

?帶DC-DC轉換器和浪涌保護雙通道IO-Link從站收發(fā)器：MAX22513

MAX22513雙通道低功耗IO-Link從站收發(fā)器具有可選擇的控制接口、內部高效率DC-DC降壓調節(jié)器、兩個內部線性穩(wěn)壓器和集成浪涌保護以實現(xiàn)可靠通信。該器件具有低導通電阻驅動器（C/Q和DO/DI）、可選擇的驅動器限流值和過流保護功能，可降低小型傳感器應用的功耗。

?具有集成保護功能的IO-Link收發(fā)器：MAX22515MAX22515低功耗工業(yè)收發(fā)器在工業(yè)應用中既可用作IOLink從站，也可用作非IO-Link傳感器收發(fā)器。MAX22515采用可選的控制接口（引腳模式或I2C）、兩個集成式線性穩(wěn)壓器和集成式浪涌保護，實現(xiàn)可靠通信。該收發(fā)器包含一個C/Q輸入-輸出通道和一個數(shù)字輸入(DI)通道。

原文轉自亞德諾半導體

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