IO-Link在工業(yè)生產(chǎn)自然環(huán)境中聯(lián)接感應器，電動執(zhí)行機構(gòu)和系統(tǒng)軟件層面十分火爆。即便如此，開發(fā)者遭遇著對關鍵設備和機器設備收發(fā)器的更智能，更性能卓越和更功耗的要求。應用MaximIntegrated的一對元器件，技術(shù)工程師能夠考慮這種要求，
文中將科學研究工業(yè)生產(chǎn)傳感器網(wǎng)絡的規(guī)定，設計方案工作人員遭遇的難題及其IO-Link怎樣考慮這種互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)定。隨后，它將詳細介紹MaximIntegrated的IO-Link解決方法，并展現(xiàn)怎么使用他們在互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關ip系統(tǒng)軟件和很多外場感應器和電動執(zhí)行機構(gòu)中間迅速完成徹底適配的IO-Link聯(lián)接。
IO-Link適用規(guī)模性感應器布署
規(guī)范I/O插口
在加工廠在這里，IO-Link界定了一個通信接口，用以將加工廠系統(tǒng)軟件聯(lián)接到外部設備，包含感應器和電動執(zhí)行機構(gòu)。IO-Link維持傳統(tǒng)式外接設備的24伏開關電源和數(shù)據(jù)信號傳統(tǒng)式，應用其三線插口在兩根路線（L+和L-）上出示24伏開關電源，及其在第三條路線（C/Q）上開展串口通信。在根據(jù)CPU的系統(tǒng)軟件中，IO-Link適配的收發(fā)器坐落于IO-Link聯(lián)接的任一端。他們應用IO-Link物理學協(xié)議書互相通訊。此外，她們已經(jīng)根據(jù)UART或SPI系統(tǒng)總線將IO-Link數(shù)據(jù)信號脈沖信號變換為聯(lián)接到收發(fā)器的MCU和CPU的傳統(tǒng)式數(shù)字電平（圖1）。
IO-Link怎樣考慮工業(yè)生產(chǎn)傳感器網(wǎng)絡的規(guī)定
盡管IO-Link收發(fā)器適用IO-Link標準的較低物理層，但額外的MCU或CPU一般應用簡易的消息傳遞協(xié)議書管理方法IO-Link的更高級作用。每一個IO-Link事務管理都產(chǎn)生在一個信息編碼序列（M編碼序列）中，該信息編碼序列至今獨立機器設備的指令信息剛開始，并以來源于聯(lián)接機器設備的回應信息完畢。在M編碼序列中，關鍵設備和機器設備信息都包括一系列包括由IO-Link標準界定的數(shù)據(jù)信息或字節(jié)數(shù)指令的UART幀，而且具備在于機器設備，關鍵設備和運用的時鐘頻率（圖2）。
IO-Link怎樣考慮工業(yè)生產(chǎn)傳感器網(wǎng)絡的規(guī)定
IO-Link界定了各種各樣作用，致力于保證在極端自然環(huán)境中靠譜通訊。它容許收發(fā)器在不斷失敗的試著中再試推送具備最后界定的常見故障方式的幀。IO-Link還特定外部設備在規(guī)范I/O設備描述（IODD）塊中儲存本身信息內(nèi)容的方式 ，并從IO-Link域名出示相關指令的信息內(nèi)容。IO-Link域名能夠應用此機器設備配備信息內(nèi)容來設定周期和數(shù)據(jù)速率，另外依然能夠返回到比較慢的速率（假如必須），以維持靠譜的通訊。
盡管IO-Link出示了普遍的優(yōu)點，超過文中范疇的作用，工控自動化開發(fā)者規(guī)定大量。在最基礎的方面上，感應器和別的外部設備的總數(shù)和作用的穩(wěn)步增長對IO-Link聯(lián)接的兩邊都明確提出了很高的規(guī)定。IO-Link域名必須更高級的作用，能夠高效率，安全性地為更優(yōu)秀的外部設備出示L+開關電源。
在外場，IO-Link收發(fā)器遭遇根據(jù)MCU的系統(tǒng)軟件簡單化設計方案的規(guī)定。針對關鍵設備和機器設備收發(fā)器，開發(fā)者必須最大限度地降低功耗以減少熱負荷，由于更優(yōu)秀的網(wǎng)關ip系統(tǒng)軟件轉(zhuǎn)為無散熱風扇設計方案，以降低功耗，去除噪音并簡單化工廠車間的維護保養(yǎng)。MaximIntegrated的一對元器件根據(jù)簡易，功耗的解決方法考慮這種持續(xù)拓展的要求，以完成IO-Link插口。
高效率網(wǎng)關ip
MaximIntegratedMAX14819主收發(fā)器出示單一用以建立IO-Link網(wǎng)關ip系統(tǒng)軟件的集成ic解決方法。該元器件致力于簡單化IO-Link接口設計，根據(jù)單獨的L+電流控制器和專用型于每一個安全通道的幀CPU徹底適用2個IO-Link安全通道。該元器件具備普遍的作用，一般僅耗費1.9mAh（mA），假如開發(fā)者應用外界降血壓穩(wěn)壓電源（如MaximIntegratedMAX15062A）替代MAX14819收發(fā)器的內(nèi)部9V穩(wěn)壓電源，則功能損耗更低。因為該元器件的集成化作用，開發(fā)者只需根據(jù)SPI和UART插口將MAX14819聯(lián)接到MCU，并加上一些部件以出示徹底適配的功耗IO-Link網(wǎng)關ip（圖3）。
IO-Link怎樣考慮工業(yè)生產(chǎn)傳感器網(wǎng)絡的規(guī)定
盡管元器件總數(shù)非常少，但最好是加上信號隔離器，比如MaximIntegrated的MAX12930Opto信號隔離器和MAX12931數(shù)據(jù)信號隔離器。
如前所述，IO-Link標準了L+/L-電源插頭，也稱之為感應器開關電源。這種根據(jù)最多20米（m）的電纜線出示，不用依據(jù)規(guī)范開展屏蔽掉。為保證極端自然環(huán)境下的安全系數(shù)和可信性，MAX14819感應器電流控制器出示可設定的電流量限定，反方向電流量阻隔和反旋光性維護作用。
將G1x聯(lián)接到低RDS（ON）MOSFET的柵極比如安森美半導體材料NTTFS5116PL，該元器件能夠操縱相對安全通道的感應器開關電源的外界反方向電流量阻隔，而不容易提升明顯的熱負荷。G2x處的相近MOSFET將電流量驅(qū)動器至相對的A或B感應器開關電源安全通道。坐落于SN1x和SN2x中間的感應器電阻器設定該感應器開關電源安全通道的電流量限定。除開這種基礎維護作用外，MAX14819還容許開發(fā)者設定元器件的配備存儲器，以設定每一個感應器開關電源的打開時間，過流保護圓化時間和全自動再試延遲時間等提升主要參數(shù)。
協(xié)助保證MAX14819集成化了CQx路線上的信號完整性，融合了全自動維護作用和可設定作用，開發(fā)者能夠應用元器件的配備存儲器開展程序編寫。比如，應用配備存儲器，設計方案工作人員能夠?qū)Qx電流量限定設定為不一樣的值，范疇從100mA到1000mA，及其設定圓化時間。假如過電流標準延遲時間超出圓化時間，則元器件能夠造成終斷并進到再試方式，實際在于存儲器設定。
殊不知，在網(wǎng)關ip設計方案中，IO-Link關鍵設備的規(guī)定會增加超過適用每個感應器的IO-Link供電系統(tǒng)和數(shù)據(jù)信號規(guī)定需要的這些。為了更好地考慮對大量IO-Link安全通道的要求，在實行考慮IO-Link規(guī)定需要的數(shù)據(jù)鏈路層實際操作時，服務器CPU很有可能會承受不住。反過來，設計方案工作人員能夠應用MAX14819的集成化幀CPU來減輕這類狀況。
