目前有许多技能可以促进这种转型，使事情环境变得更安全，网络安全性和覆盖率更高，提高能源利用率，这些是新工厂观点的热点趋势，将其变为现实须要巨大的投入，个中包括旧设备智能升级改造工程（例如，利用新的变频办理方案改造旧电机，最大限度地提高能效）。
在工业当代化改造方面，IO-Link技能在所有的基于传感器的工厂级运用中霸占显著的地位，该技能的上风是能够让普通工业传感器（即生产线中的靠近传感器或压力传感器）实现智能化，热插拔连接，改换简便，支持多跳网络和预测性掩护系统。
IO-Link同盟的成员包括欧洲最大的传感器和实行器制造商以及可编程逻辑掌握器（PLC）厂商，随着来自天下各地的新公司加盟，同盟的排名每月都在上升，并且该组织的所有新成员都看到了加盟这项操持的好处。
作为同盟的创办者之一，意法半导体供应IO-Link主站收发器L6360和设备收发器L6362A（在IO-Link术语中称为IO设备）。
图1 –范例的工业网络
IO-Link是什么?
IO-Link是首个连接工业网络底层传感器及实行器的标准化通信协议，屈服IEC 61131-9国际标准，可编程掌握器和干系外围设备是该标准的基本内容。该技能本身的观点是，传感器或实行器与主掌握器（即PLC）交流通信数据（诊断和配置信息），同时确保向下兼容工业IO模块。
IO-Link位于工业网络体系架构的底层：PLC 掌握器(或工业网关)与位于网络架构高层的工业现场总线相连，可以远程传输工业网络高层的数据信息。
IO-Link通信协议是什么？
IO-Link是能够驱动工厂自动化环境中的数字传感器及实行器（标准IO设备）的点对点（半双工）数字通信协议。协议具有大略易用和即插即用的特点，以防故障传感器改换或向下兼容问题。因此，这是一个大略的串行通信协议，只需3根线，无需专用连接器及电缆：IO-Link利用传统的M5、M8或M12规格的标准工业连接器，可以连接最常见的任何工业传感器。从安装事情量和本钱角度看，IO-Link技能对工业网络升级的影响很小。实际上，乃至可以连续利用以前的布线根本举动步伐安装IO-Link设备。
关于协议栈：按照最新的标准定义，IO-Link主站和设备收发器必须支持三种通信速率(COM1: 4.8 kbit/s、COM2: 38.4 kbit/s、COM3: 230.4 kbit/s)，并且主站收发用具有仿照和数字（8位、12位或16位）两种通信模式。在COM3通信模式下，主站与设备之间传送一个范例的数据帧是2个字节，周期是400μs。
为什么可以即插即用？
即插即用的实现办法是将所有参数都存储在主站，这样，在改换传感器时，纵然是热插拔，传感器（在更好的情形下，是智能传感器，即设备）也会吸收到设备配置所需的全部信息。主站存储的文件常日为.xml格式，包含有关传感器的所有信息（即型号、制造商、功能等），这个文件被称为IODD（IO-Link设备描述符）。一个传感器或实行器对应一个IODD。
ST的IO-Link 芯片和解决方案
意法半导体的L6360和L6362A两款芯片可实现IO-Link主站和设备办理方案，产品特性包括运用范围广，宽输入电压，高输出电流，低耗散功率，高可靠性。
图2 –主站芯片与设备芯片之间的范例连接
L6360是一个兼容PHY2（3线）的单片IO-Link主站端口，支持COM1、COM2和COM3三种模式，还支持标准IO（SIO）设备。L6360的灵巧性极高，输出级C/Q0输出引脚可配置为（高边、低边或推挽）。L6360通过标准I2C接口与微掌握器（运行协议栈的微掌握器）通信，然后将通过USART（IN C/Q0引脚）吸收的主微掌握器数据发送到PHY2（C/Q0引脚），或者将从物理层吸收到的数据发送到USART（OUT C/QI引脚）。
框图和关键功能如下图所示。
图3 – L6360主站芯片框图
L6362A是符合PHY2（3线连接）标准的IO-Link设备收发器芯片，支持COM1、COM2和COM3模式。这款芯片还支持标准IO (SIO)模式。输出级供应三种可选配置（高边、低边、推挽），能够驱动任何类型的负载（电阻、电容或电感），凡是24V工业传感器都可以连接到L6362A。
VCC, GND, OUTH, OUTL和I/Q引脚之间的反极性保护是这款芯片的主要功能，是工业传感器管理运用的基本哀求。
下面列出了其它主要功能以及设备芯片的框图。
图4 – L6362A设备芯片框图
演示板是设计职员在开拓阶段须要的基本工具，ST为设计职员供应大量的开拓工具，下面从芯片评估板开始先容。
首先是STEVAL-IFP016V2主站芯片评估板，这块板子以 L6360主站芯片为核心，可以通过外部连接器连接主微掌握器。
STEVAL-IFP016V2处理微掌握器旗子暗记，供应24 V输出，能够演示L6360的所有功能。
板上的GND区域旨在最大程度地降落噪声并确保良好的热性能。
图5 –具有L6360全部特性的STEVAL-IFP016V2
第二块板子是STEVAL-IFP017V3，这是一款以L6362A设备芯片为核心的评估板，用于测试L6362A的全部功能，例如，快速退磁和反极性保护等丰富的电气保功能。利用STEVAL-IFP017V3设计项目，无需外部组件即可知足IEC 61000-4-4（突发），IEC 61000-4-2（ESD）和EN60947-5-2 / IEC 61000-4-5（浪涌）的哀求。
图6 –具有L6362A全部特性的STEVAL-IFP017V3
所有这些开拓板都是为充分利用这两款芯片的功能而开拓设计。设计职员常日须要开拓支持，乃至在运用级也须要支持。因此，意法半导体开拓了基于L6360的4端口IO-Link主站板STEVAL-IDP004V1和和基于L6362A的传感器设备评估套件STEVAL-IDP003V1。
STEVAL-IDP004V1板载四颗不同的L6360芯片，支持多种通信模式：IO-Link、SIO、RS-485、USB和CAN，中心处理器是STM32F205 Cortex M3微掌握器，还配备一个普通的RS232 PC接口，用于测试板子的通信功能。
图7 –带有四个连接端口的STEVAL-IDP004V1
如图7所示，STEVAL-IDP004V1安装了四个M12连接器，可以同时连接四个不同的传感器。在我们运用方案中，用STEVAL-IDP003V1板上的L6362A芯片代表传感器。
STEVAL-IDP003V1套件可以安装在最小的常规工业传感器内（仅8 x 70 mm大小）。在套件的参考设计板上，可以安装多达四个不同的传感器子板（靠近检测、振动检测、加速度计和温度传感器），板上还搭载一个运行设备端协议栈的专用低功耗微掌握器STM32L071。
STEVAL-IDP003V1的抗扰性设计担保运用通过EMC和ESD应力测试。
图8 – STEVAL-IDP003V1及其四块传感器子板
末了，按照STM32 ODE操持，下一个开拓工具将是IO-Link扩展板，又称X-Nucleo开拓板，用于简化IO-Link运用的原型设计。有了这些新电路板，IO-Link协议栈将运行在主STM32微掌握器上，建立一个全功能的IO-Link点对点通信通道。
