在目前环球工业传感器产品中,IO-Link已经霸占了很大的份额,并且还在不断增长。就目前IO-Link的增长率而言,已经很靠近以太网节点的增长率了,这一趋势很大程度上受到了现场总线节点大幅增长的促进。
为什么工业传感如此青睐IO-Link?

IO-Link技能协议因此工业传感器为中央的,它的协议架构定义了其是一种大略的点对点协议而不是现场总线,目的是从传感器更好地吸收信息并接入更高等的掌握设备。IO-Link技能在所有基于传感器的工厂级运用中都有极好的适配性。
在这些运用中常日会哀求将各种终端,例如传感器、电机起动器或RFID读取器,作为最底层网络的一部分。信息被网络并供应给更上层的现场总线,从而能够将这种基本的点对点通信从现场融入智能工业环境中。可以说它开释了传感器蕴藏的潜能。
(图源:ST)
IO-Link对付机器制造商来说,其简化的布线方案将传感器、输出和掌握的布线硬件降落了 30%-60%。考虑到工业传感一样平常有较高的本钱,IO-Link的本钱可以说十分划算了,这也是工业传感青睐IO-Link的缘故原由之一。IO-Link在合营获取目标的丈量数据、诊断信息以及安全警报之外,其高可靠性以及热插拔和反极性保护之类的功能也是工业厂商极为看重的。
IO-Link通信物理层主设备IC技能趋势
IO-Link通信在物理层实现的主设备一样平常称为主收发器IC,这一类IC的技能趋势每每取决于芯片和协议栈头部厂商的互助趋势。
符合PHY3线的单片IO-Link主收发器仍是最主流的IO-Link物理层IC,可以支持COM1 、COM2和COM3模式。C/QO输出模式可调高边、低边或推挽模式。关断电流和关断电流延迟韶光以及热关断和自动重启功能可防止器件过载和短路(如果能可编程则更好),这是所有主设备收发IC都必需的。C/QO和L+输出级能够驱动电阻、电感和电容负载,对感性负载的驱动能力表示了主收发IC的硬实力,一样平常最高驱动高达10 mJ的感性负载属于顶尖的技能水平。
主设备IC会通过UART来吸收MCU发来的数据,并将其传输至C/QO引脚。而从C/QI引脚吸收到的从站数据是通过UART发送给MCU的。为实现完全的IC掌握、配置和监控,MCU与主设备IC之间的通信就显得尤为主要,例如快速模式两线I2C就能够在MCU与主设备IC间完成快速的数据交流。
对器件状态的管理也是不可短缺的,这一类收发器IC通过寄存器来管理参数及其状态,寄存器数量是否知足功能需求是首先要考量的。状态监测的故障条件须要席卷L+线路、过热、C/Q过载、线性调节器欠压和奇偶校验。
配对的从属收发IC该把稳什么
如果主设备收发IC按照上述的技能趋势做得很好,那么其配对的从属收发IC又该把稳些什么?首先肯定是符合PHY3线,支持COM1、COM2和COM3模式。其输出配置须要与主设备IC同等,如果主设备许可高边、低边或推挽输出,那从属收发IC也须要知足三类输出配置。
功率级是否有效是从属收发IC较为看重的一点,其输出电流能力,驱动上限与R(DSON)是很主要的指标。除此之外,最主要的便是从属收发IC的保护功能。如果能供应即VCC、GND、OUTH、OUTL和I/Q引脚之间的反极性保护,这在工业传感器实际运用时会起到很好的保护效果。器件的ESD、抗冲击能力、抗浪涌能力则关联着器件的EMC鲁棒性,大大影响稳定性。
输出短路、过电压和快速瞬态条件这一类保护方法,虽然是旧调重弹但也的确主要。补充说一点那便是,从属收发IC的线性稳压器最好能够可选,用于通过的总线为传感器独立供电。
上述单通道的IO-Link从属收发IC在设计上会大略许多,着重于保护与坚持可靠性。双通道的收发IC则会在额外的驱动能力以及灵巧性上更进一步,会更加适宜对付功耗哀求严苛的运用双通道设备无疑可以为现场掌握带来附加代价。同样,双通道收发IC更高的集成性意味着在保护上也将更为严格。






