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IO-Link技术的最佳使用方式?这里有本教学手册!

当今的无风扇可编程逻辑控制器 (PLC)和 IO-Link® 网关系统须消耗大量功率,具体取决于 I/O 配置(IO-Link、数字输入/输出、模拟输入/输出)。随着这些 PLC 演变成新的工业 4.0 智能工厂,我们必须深谋远虑,实现更智能、更快速、更低功耗的解决方案。这场革命的核心是一项名为“IO-Link”的新技术,能帮助实现灵活制造,从而改善工厂吞吐量,提高运营效率。这项激动人心的新技术正使传统传感器转变为智能传感器。

ADI公司提供一系列先进的工厂自动化解决方案,并通过我们的IO-Link 技术产品系列进一步改进性能,为实现工业 4.0 铺路架桥。MAX22513 是该产品系列的最新成员,这是一款微型双通道IO-Link 收发器,集成了浪涌保护和 DC-DC 转换器,可减少热耗散并提高工厂车间传感器的稳定性。

为了帮助我们的客户缩短上市时间,我们与来自IO-Link联盟的软件协议栈供应商合作开发了一系列经过全面验证和测试的参考设计,《IO-Link手册》对此进行了详细说明,欢迎大家免费下载。

IO-Link是一项强大的技术,将随着时间的推移在工厂过程自动化以及其他行业中发挥关键作用。该技术不仅每年能为制造商节省数十亿美元,而且会为更多定制化产品拓展新市场。如果您的工作与工厂过程自动化相关,请着重关注IO-Link技术,它将持续释放工业4.0的真正力量并改变我们对制造的看法。《IO-Link手册》共计55页,主要包括7个部分——

第1部分:IO-Link简介
IO-Link是一种标准化技术(IEC 61131-9),规定工业系统中的传感器和执行器如何与控制器交互。IO-Link公司技术社区(io-link.com)于2008年由41家传感器和执行器制造商组建而成,他们还发起了IO-Link联盟,目标是将IO-Link产品的硬件(PHY层)接口和通信(数据)协议标准化。目前该联盟包含了100多家公司,其中包括多家半导体供应商和软件供应商。Maxim现在是ADI公司的一部分,自2009年以来一直是IO-Link联盟的成员。
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第2部分:IO-Link环境

所有IO-Link数据交换都是基于主站的,IO-Link主站发送请求,从站必须进行响应。数据链路层管理IO-Link主站和从站之间的消息交换。相关消息被称为M序列,为长度在1到66个UART字之间的帧,可以包含过程数据、请求数据和系统管理命令/请求。主站中有一个特殊DL处理程序用于管理工作模式(SIO、唤醒、COM速率),并处理错误和唤醒请求。
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第3部分:设计IO-Link接口的传感器

本部分将介绍参考设计示例,这些示例展示了如何设计智能传感器系统以及支持连接到IO-Link端口的传统开关量传感器的系统。
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第4部分:设计IO-Link接口的执行器

除了智能传感器,工业4.0自动化还需要智能电磁阀和智能执行器。从传统驱动器到智能执行器,工厂和自动化设备需要更大的灵活性,以即时适应实际需求。从提高产量到大幅改变设备功能,越来越多的器件需要进行调整以满足实际需求。这就需要实现边缘智能,将器件连接在边缘与现实世界之间,以达到更高的实时灵活性。边缘智能的关键是IO-Link,该技术可以让传统的传感器和执行器变得智能,改变我们的思维方式。
ADI公司提供IO-Link收发器、智能执行器IC、参考设计和完整的PANdrive解决方案。
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第5部分:设计IO-Link接口主站

本部分介绍的参考设计示例展示如何为使用IO-Link的智能传感器系统设计多端口主机。
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第6部分:提高系统性能

在IO-Link应用中,收发器充当运行数据链路层协议的微控制器的物理层接口,同时支持高达24 V的数字输入和输出。我们的收发器长期以来一直支持所有IO-Link规范,并且功耗非常低。
我们的首款IO-Link从站收发器MAX14820在驱动器满载条件下的功耗低于900 mW。第二代MAX14826比前代产品的功耗更低,甚至低于50%以上,满载条件下功耗仅为400 mW。
第三代MAX14828单通道收发器和MAX14827A双通道收发器在驱动100 mA负载时的功耗相当低,仅有70 mW,比相似的竞争器件低80%以上。为了进一步降低驱动时的功耗,我们还可以并联收发器上的C/Q和DO驱动器。
最新的IO-Link收发器MAX22513具有可选的控制接口、内部高效率DC-DC降压调节器、两个内部线性稳压器和集成式浪涌保护,以实现可靠通信。该器件具有低导通电阻驱动器(C/Q和DO/DI)、可选择的驱动器限流值和过流保护功能,可降低小型传感器应用的功耗。
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第7部分:IO-Link解决方案

为什么选择ADI IO-Link收发器?

我们于2009年加入IO-Link联盟。我们拥有非常完整的IO-Link和开关量传感器产品系列,对工业市场和客户的长期贡献和承诺有目共睹。我们的产品包括MAX14828、MAX14827A和MAX22513从站收发器以及MAX14824和MAX14819A主站收发器。请注意,IO-Link收发器也可用于开关量传感器应用。

我们开发了一个完整的生态系统,使设计变得轻松快捷。我们所有收发器的评估套件都包含相关软件,用于配置和读/写收发器。我们的IO-Link参考设计包括传感器和主机。由设计人员、产品定义人员和应用工程师组成的专业团队随时准备为客户提供支持。

IO-Link收发器


我们的解决方案尺寸很小,而且只会越来越小!我们的IO-Link收发器(图49)目前提供紧凑型TQFN和WLP封装。最新收发器MAX22513采用WLP封装,与竞争器件相比,解决方案尺寸缩小多达50%。随着我们收发器稳健性的提高,需要的外部保护越来越少。绝对最大额定值越高,外部保护元件(例如外部保护二极管)的尺寸就可以越小。我们的收发器集成了3.3 V和5 V LDO稳压器,可为外部电路供电,减少对外部LDO稳压器的需求,让整体解决方案保持较小尺寸。此外,MAX22513集成了DC-DC转换器,可降低较高电流传感器的功耗。