【導讀】IO-Link®已經成為推動製造業改革的核心，是現代智能工廠不可缺少的部分
，能將傳統傳感器轉變為智能傳感器

，為邊緣設備帶來更多智能。IO-Link將可讓製造商能在不拆除和更換設備的情況
，直接讓工廠實現現代化轉型。本文將為您介紹IO-Link在智能工廠中扮演的角色，以及由ADI推出的IO-Link相關解決方案。

IO-Link技術將優化生產線並簡化生產流程

建立專用生產線來生產不同產品的傳統方法已經過時
，且不具備成本效益。采用IO-Link主機作為生產核心，為工廠車間帶來靈活性和可配置性，實現傳感器和執行器的自主調試，將成為智能工廠發展的重要方向。

在製造環境中，所有製成品都需要一係列傳感器協同工作，以3幫助機器確定與物體的距離
，檢測物體、quedingwutideyansehezucheng，yijijiankongwutihuoyetidewenduheyali。xiangxiangyixia，ruguowomenpaiqianjishurenyuanqianwanggongchangchejianlaishoudonggenggaichuanganqibingzhongxinxiaozhunqicanshu，jinershengchanchudangechanpin，jianghuihaofeidaliangdeshijianhechengben
，zhezhongdixiaofangshihuiyanzhongyingxiangzhenggezhizaoliucheng，binghuidaozhishengchanlidequanmiansunshi。

如果延伸到生產不同產品的整個生產線，還需要停止生產，然後更換或重新配置無數個傳感器，將使生產線付出極高的時間成本。采用IO-Link技術將使傳感器和執行器發生改變
，實現自主調試和雙向通信
，進一步優化生產線並簡化整個生產流程。

IO-Link將可簡化開發流程縮短上市時間

采用IO-Link主機將可望為邊緣設備帶來智能
，IO-Link主機可為工廠邊緣的傳感器和執行器提供高速、雙向的數字數據通信。這種通信助力實現真正的智能傳感器和執行器
，並提供新的測量
、監控方法來影響每個生產階段。

另一方麵，IO-Link可簡化安裝過程和接口，IO-Link使用標準化接口，這種接口使用便捷的M12 3引腳連接來取代傳統的模擬
、二進製和串行RS232接口。除了能夠切實簡化安裝過程之外，IO-Link使得用戶能夠實現支持自動設置參數的自主調試設備，從而快速輕鬆地更換傳感器。

此外，IO-Link可減少工廠停機時間，IO-Link提供雙向通信功能
，使傳感器、執行器和IO-Link網關能夠持續與主可編程邏輯控製器（PLC）通信。提供實時診斷信息和更新，讓工程師能夠及早發現並快速解決問題，以免對生產流程造成影響。

IO-Link還可簡化以太網連接

，為了將IO-Link主機連接至以太網，我們可預先對第二代RapID平台（RPG2），也就是ADI的工業以太網平台解決方案進行測試，驗證其是否符合工業以太網協議供應商的測試標準
，采用ADI解決方案的設計能在任何受支持的工業以太網網絡中正常運行，從而簡化開發流程，縮短上市時間。

IO-Link主機收發器的低功耗解決方案

針對IO-Link主機應用
，ADI推出集成幀處理器和L+電源控製器的MAX14819雙通道IO-Link主機收發器。MAX14819/MAX14819A是低功耗雙通道IO-Link主機收發器
，包含傳感器／執行器電源控製器。它們完全符合最新的IO-Link和二進製輸入標準，也符合測試標準。為了簡化微控製器的選擇，MAX14819 / MAX14819A采用包含UART和FIFO的幀處理器，且經過配置
，可以采用外部UART或者采用集成幀處理器運行。此外，它們配有兩個輔助數字輸入通道
、兩個低功耗傳感器電源控製器和反極性保護功能

，以實現穩健可靠的低功耗解決方案。

MAX14819/MAX14819A完全兼容最新IO-Link和二進製輸入標準及測試規範IEC 61131-2

、IEC 61131-9 SDCI和IO-Link 1.1.3。主機收發器也包括兩路輔助數字輸入(DI_)通道。

MAX14819/MAX14819A可配置為配合外部UART工作，或者使用IC上的集成成幀器。為便於選擇微控製器
，主機收發器具有幀處理電路
，帶有UART和FIFO。器件設計用於簡化所有IO-Link M序列幀類型的時間關鍵控製。MAX14819/MAX14819A也具有自主循環定時器，降低對高精度控製器時序的要求，集成建立通信排序器也簡化喚醒管理。

為了加速IO-Link應用的開發速度，ADI還推出MAX14819評估板（EV kit），包括評估電路板和軟件。評估板為完全裝配並經過測試的電路板，可用於評估MAX14819雙通道IO-Link®主機收發器。

支持不同的協議的工業以太網解決方案

ADI還推出用於上行鏈路的ADIN2299 RapID平台第2代（RPG2）網絡接口，RPG2是一種工業以太網平台解決方案，包含加入星型、線型或環型網絡拓撲所需的所有技術

，包括通信控製器
、閃存、RAM
、以太網交換機和物理層（PHY）。其中包括完整的多協議軟件解決方案，可以在具有不同軟件映像的所有終端係統中使用一種硬件設計，以支持不同的工業協議。

主機處理器通過ADI的統一接口和以太網、串行外設接口（SPI）或通用異步接收器發送器（UART）連lian接jie到dao網wang絡luo接jie口kou。統tong一yi接jie口kou簡jian化hua了le與yu任ren何he主zhu機ji控kong製zhi器qi的de通tong信xin
，並bing提ti供gong一yi個ge通tong用yong接jie口kou以yi支zhi持chi所suo有you協xie議yi堆dui棧zhan。這zhe樣yang可ke確que保bao實shi現xian多duo協xie議yi連lian接jie
，無wu需xu對dui應ying用yong程cheng序xu主zhu機ji代dai碼ma進jin行xing任ren何he更geng改gai
，從cong而er消xiao除chu了le軟ruan件jian集ji成cheng的de設she計ji負fu擔dan。

ADIN2299是一款經過預先測試的完整解決方案，用於管理應用處理器的工業協議和網絡流量。該模塊包含部署實施Ether-CAT
、PROFINET®實時（RT）和同步實時（IRT）
、EtherNet/IP網絡所需的一切，包括通信控製器
、協議棧、閃存、RAM、跟隨控製器和PHY。應用處理器通過UART

、SPI或以太網接口進行連接。

ADI也有推出ADIN2299的評估套件――EVAL-ADIN2299
，該評估套件提供從主機處理器到PLC或基於PC工具的通信路徑端到端評估。在將網絡接口集成到終端現場設備之前
，利用該評估套件可以全麵驗證主機處理器和PLC之間的通信路徑。

多款具特色的IO-Link解決方案

除了上述兩個主要IO-Link解決方案之外，ADI還有多款IO-Link特色產品，包括MAX14916緊湊型工業八路1A/四路2A高壓端開關（具有診斷功能），MAX14916具有八個高壓端開關，每通道可提供高達1.1A（最小值）連續電流。兩個相鄰通道可以並聯，從而構成四個2.4A高壓端開關。在125℃環境溫度下，高壓端開關具有250mΩ（最大值）的導通電阻。

此外還有MAXM15065這款4.5V至60V、300mA、µSLIC降壓型電源模塊，這款喜馬拉雅係列穩壓器IC和電源模塊，是可提供低溫升、小尺寸、較簡單的電源方案。MAXM15465/MAXM15466/MAXM15065/MAXM15066/MAXM15067為高效、同步降壓型DC-DC電源模塊係列，集成控製器、MOSFET、補償組件和電感，工作在較寬輸入電壓範圍。模塊工作在4.5V至60V輸入電壓範圍
，提供高達300mA輸出電流。

另外還有MAX32670這款高可靠性、超低功耗微控製器，采用Arm Cortex M4 FPU處理器
，適用於工業和IoT應用，在Darwin家族中
，MAX32670是一款超低功耗、高性價比、高可靠性的32位微控製器
，在實現複雜的傳感器處理設計的同時不會影響電池壽命。器件集成了高度靈活性的多功能電源管理單元與功能強大的Arm® Cortex®-M4（帶浮點運算單元，FPU）。MAX32670也為傳統設計從8或16位微控製器升級提供了簡便、成本優化的途徑。MAX32670EVKIT則是MAX32670的評估套件
，為評估MAX32670提供平台。

MAX22514則是一款浪湧保護IO-Link器件收發器，帶DC-DC轉換器，MAX22514 IO-Link收發器集成高壓功能

，包括一個24V線路驅動器

、一個集成式DC-DC降壓穩壓器，以及5V和3.3V線性穩壓器。MAX22514適用於IO-Link器件、主機和工業開關傳感器應用，可以通過標準SPI接口進行配置和監控。

IO-Link參考設計加快產品開發速度

ADI也推出多款特色參考設計，像是MAXREFDES1458通道IO-Link主站，MAXREFDES145#是一款完全符合IO-Link®標準的8端口IO-Link主站參考設計。該設計使用TEConcept的IO-Link主站堆棧，既是IO-Link主站參考設計
，也是IO-Link傳感器／執行器開發和測試係統。八個IO-Link端口允許同時測試多達八個不同的傳感器（或執行器）。該參考設計具有八個堅固的M12母頭連接器（IO-Link最常用的連接器），並附帶兩根IO-Link電纜，可快速連接到IO-Link兼容的傳感器和執行器。交流轉直流（24VDC/1A）電源組能夠同時向每個端口提供至少125mA的電流，當未使用的端口較少時，可以提供更多電流。

MAXREFDES165#四通道IO-Link主站則是一款完全符合IO-Link®標準的4端口IO-Link主站參考設計。該設計使用TMG TE IO-Link主站堆棧
，既是IO-Link主站參考設計
，又是IO-Link傳感器／執行器的開發和測試係統。四個IO-Link端口允許同時測試多達四個不同的傳感器（或執行器）。該參考設計具有四個堅固的M12母頭連接器，並附帶IO-Link電纜，用於快速連接到IO-Link兼容的傳感器和執行器。交流轉直流（24VDC/1A）電源能夠同時向每個端口提供至少250mA的電流，當使用較少的端口時可以提供更多電流。

MAXREFDES277#則是一款雙通道IO-Link®主站參考設計，針對快速原型設計進行了優化。該設計將Technologie Management Gruppe (TMG TE) IO-Link主站堆棧用於MAX14819A IO-Link主站收發器，既是IO-Link主站的評估模型
，也是IO-Link傳感器／執行器開發和測試係統。兩個IO-Link端口允許同時測試最多兩個不同的傳感器或執行器。

結語

當工業製造朝向工業4.0智能工廠的道路前進時，IO-Link將成為串聯各種傳感器／執行器的關鍵技術，並進一步優化生產線的生產流程。ADI推出了多款針對IO-Link應用的解決方案，並提供完整的開發工具套件與參考設計
，將可加速客戶開發IO-Link相關產品的速度，值得您進一步深入了解與采用。

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