制造业作为国民经济的重要支柱,一直以来都在寻求提高生产效率、降低运营成本的有效途径。随着物联网、大数据、人工智能等技术的不断发展,智能制造成为了制造业转型升级的重要方向。在此背景下,传统的生产线正在逐步被高效、智能的生产系统所替代。在这一过程中,IO-Link技术作为一种新兴的通信协议,正在逐渐展现出其在工业自动化领域的巨大潜力。 * ?$ B; K, t _5 b+ I% l 在这一领域,ST凭借领先的技术和深厚的行业积累,为智能制造提供了先进的解决方案。在IO-Link领域,ST提供了丰富的产品组合,包括IO-Link主站收发器L6360和从站收发器L6364、L6362A等。这些产品为制造业提供了稳定、可靠的远程DIO解决方案,帮助制造商实现设备的远程配置、参数化以及设备的互换性等灵活功能。: A. O ?. @) T* r! U F: A" h0 f+ q ]2 W 前期,我们已经为大家详细介绍了ST IO-Link主站,今天我们走进从站看一下,为大家讲解一下远程DIO解决方案的核心—IO-Link HUB。 在传统的制造业中,DIO设备通常用于实现设备的数字信号输入和输出。然而,随着生产规模的扩大和分布式IO的需求增加,传统的DIO解决方案已经无法满足企业的需求。企业需要一种能够远程管理和控制的DIO解决方案,以实现设备的远程监控、调试和维护。 N0 s Y8 B5 n: m) j 作为一种IO-Link从站设备,IO-Link HUB也是远程DIO解决方案的核心组件,能够将常规传感器的开关量数字信号或模拟信号转换为 IO-Link信号,传输至主站系统,同时亦能接收主站发送的信号,以控制执行器。IO-Link HUB主要具备两大功能:其一,可替代传统的以太网IO模块,具备更高的性价比;其二,将传统的传感器和执行器集成至IO-Link系统,有助于充分利用原有的老产品,不浪费资产。 针对IO-Link转DI/DO的从站设备,ST的L6364和STM32G0处理器提供了IO-Link协议转换支持。6 Y$ v) ~- e) S' i h0 v5 b 对于数字输入转IO-Link的从站模块,24V工业数字量输入信号可通过SCLT3-8多路单芯片方案实现8路的24V高低电平转换,进而提供给MCU。一片SCLT3-8可支持8路的DI,如有更多路需求,可通过SPI片选方式连接多个SCLT3-8以实现。2 I( a+ v' f' o0 u2 i! z . o5 }( `! `. X+ ]1 @0 t 在数字输出部分,ST同样采用L6364和STM32G0处理器支持IO-Link协议转换,并使用ISO8200作为8路带隔离的高边输出。此类IO-Link hub能扩展多路数字量输入输出,有客户将两块板结合在一起,打造DIO一体化产品,实现一块板支持DI和DO。* Q1 I, x+ G- o7 h" {7 G' Y & D; e5 t. ]5 H; J' g * W2 _( S; i( h; ]# f; T1 p ; q" X P' l0 E& r9 B" i( d) x4 D ( J) g8 l" c. s+ B' Q+ z( r, H( \ 举例而言,以下为一个IO-Link 8通道数字输出从站的参考设计。该从站可与此前所述的IO-Link主站直接对接,作为执行器输出驱动。参考方案采用L6364作为IO-Link接口芯片,将信号接收并传送至STM32G071的MCU芯片进行处理。其中运行了IO-Link从站协议栈,处理IO-Link通信协议。+ ~' P$ H) p4 d% K( } 【识别二维码,了解采用L6364作为IO-Link接口芯片的STEVAL-IOL8DOCB】 【识别二维码,了解采用L6364作为IO-Link接口芯片的STEVAL-IOL8DICB】 输出驱动部分,采用8通道ISO8200支持隔离的8路高边输出。如需低边输出,可使用两个IPS4260。板上3.3V供电可利用L6364内部电源从24V降压提供。如IO-Link总线上电源不足,我们还提供外部电源接口,额外供电。如需数字信号隔离,可选用STISO621数字信号隔离器。电源部分包括DCDC:L7986,LDO:LD39050,ESD保护部分可根据通道需求选择如SPT01-355、SMBJ30CA等。目前,此设计已量产。- X1 K u: |* J/ P6 ?' M9 e在设计方面,ST可提供完整的参考设计方案,包括mini stack的参考设计、原理图、PCB及软件等内容,助力用户快速产品化。1 G b4 V+ O L, T7 u 值得一提的是,ST的IO-Link解决方案还具有高度的灵活性和可扩展性。制造商可以根据自身的生产需求,灵活地选择适合的IO-Link设备,构建符合自身需求的生产系统。% m% |+ u& |# e+ S |