意法半導(dǎo)體IO-Link通信主站整體解決方案

當(dāng)你在看漫威宇宙大電影的時(shí)候，會(huì)不會(huì)有這么一個(gè)疑問？

托爾是阿斯加德的阿薩神族，星云是露芬莫德族，羅南是克里族，勇度是半人馬座族，毒液是克林塔族，滅霸是泰坦族，當(dāng)這么多不同種族見面時(shí)，為什么可以無(wú)障礙說(shuō)英語(yǔ)？

實(shí)際上，這是因?yàn)槁钪嬷械脑O(shè)定就是人們都在脖子后面植入了宇宙通用翻譯器，這樣其他的外星人說(shuō)的話經(jīng)過翻譯器傳遞到他腦子里的都是英語(yǔ)，進(jìn)行無(wú)障礙溝通。那在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中，面對(duì)不同的信號(hào)和通信協(xié)議又該如何無(wú)障礙溝通？

面對(duì)很多不同的電平標(biāo)準(zhǔn)和通信協(xié)議、模擬信號(hào)和現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，工廠引入了專門的數(shù)字接口IO-LINK來(lái)解決這個(gè)問題，通過在傳感器和工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線的接口模塊之間實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化的傳輸，從而讓現(xiàn)場(chǎng)的參數(shù)化交互和診斷信息的回傳成為了可能。作為智能化傳感器技術(shù)，IO-Link的出現(xiàn)不僅為使用者解決了“語(yǔ)言不通”的技術(shù)難題，也為自動(dòng)化控制提供了更多的拓展和附加值，在工控領(lǐng)域也越來(lái)越受到青睞。

但是，就像宇宙通用翻譯器受限于語(yǔ)言包的下載一樣，在工廠中IO-Link設(shè)備間的對(duì)接也受限于設(shè)備插口的數(shù)量，因此，對(duì)于工廠而言，IO-Link主站的多端口就顯得格外重要。

針對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，ST提供豐富完整的IO-Link系統(tǒng)解決方案，包含型號(hào)眾多的 IO-Link 兼容設(shè)備和IO-Link主站，從而保證ST能為各種工業(yè)應(yīng)用提供一套完整的連接方式。其中，ST IO-Link主站可以將最多8個(gè)IO-Link 設(shè)備連接至更高一級(jí)的工業(yè)以太通訊系統(tǒng)，還可將設(shè)備數(shù)據(jù)，診斷數(shù)據(jù)和工藝參數(shù)通過網(wǎng)絡(luò)傳至控制設(shè)備，使得數(shù)據(jù)可被工業(yè)信息系統(tǒng)（PLC，HMI等）接收。

三線點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信方式

ST IO-Link主站中使用L6360通信芯片可以與IO-Link傳感器從端中使用的L6362A和L6364通信芯片形成三線點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信方式，該方式很容易就能夠與一些現(xiàn)有的傳感器、執(zhí)行器的標(biāo)準(zhǔn)端口相兼容。除此之外，它還可以在一個(gè)線纜里既實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的雙向的信號(hào)傳輸，還實(shí)現(xiàn)master端對(duì)傳感器執(zhí)行器的一般供電需求。

8 端口IO-Link主站硬協(xié)議方案

協(xié)議方面，和宇宙通用翻譯器自帶大量宇宙種族語(yǔ)言包一樣，ST與協(xié)議站的專業(yè)廠家TEConcept和代理商Arrow一起定制的一個(gè)交鑰匙方案--即利用ST的MCU：STM32L431，Arrow將TEConcept的主站協(xié)議站燒寫入該MCU，并命名為IOLM4P，即為帶協(xié)議站的ASIC。

通過使用ST內(nèi)置ASIC的IO-LINK主站硬協(xié)議方案可以極大加快主站的設(shè)計(jì)和軟件開發(fā)流程，同時(shí)也可以更容易地通過IO-Link 協(xié)會(huì)的一系列相關(guān)的功能認(rèn)證，節(jié)省了整個(gè)項(xiàng)目的綜合成本。同時(shí)，利用這個(gè)IOLM4P的ASIC，ST開發(fā)了一個(gè)完整的八端口主站的產(chǎn)品級(jí)參考設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)支持8路的IO-Link端口。

除此之外，ST還在IO-Link主站中采用型號(hào)為STM32F746的MCU以實(shí)現(xiàn)支持以太網(wǎng)和現(xiàn)場(chǎng)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)總線，用戶還可以通過板上的USB口連接TE concept的IO Link control tool進(jìn)行測(cè)試和配置。

8 端口IO-Link主站軟協(xié)議方案

而如果您像這世上唯一一個(gè)“花神巨像族”格魯特一樣擁有“特殊的協(xié)議”需求，那除了提供交付鑰匙的硬協(xié)議方案外，ST還提供可以搭配第三方協(xié)議棧軟件軟協(xié)議方案。通過和IO-Link協(xié)議棧提供商TMG及其代理Hongke合作，ST通過使用STM32H743或者753的MCU實(shí)現(xiàn)8個(gè)設(shè)備的連接。

當(dāng)然，這種方案的主站協(xié)議棧需要和主站協(xié)議棧廠家（比如說(shuō)TMG、TE CONCEPT還有亞信等主站協(xié)議棧廠家），協(xié)商主站協(xié)議棧的購(gòu)買方式和價(jià)格，然后用戶可以自己掌握相關(guān)的軟件代碼并與一些現(xiàn)場(chǎng)總線集成到產(chǎn)品中去。

嗯，I AM Groot。

適配百搭的連接方式

當(dāng)然，語(yǔ)言包的下載安裝可不能是通過重啟系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，ST IO-Link主站與從站的之間的連接也不能關(guān)機(jī)。用戶在產(chǎn)品的連接方式上可選 PROFINET、Ethernet/IP或者加上ET1100，在插裝方面，ST也確保產(chǎn)品的管線和街頭在插裝時(shí)容易且牢固。除此之外，用戶還可以通過控制系統(tǒng)軟件來(lái)讀取和修改系統(tǒng)參數(shù)，系統(tǒng)參數(shù)定義可以在系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)候修改，無(wú)需把機(jī)器停下來(lái)。

那當(dāng)銀河護(hù)衛(wèi)隊(duì)這種多種族團(tuán)隊(duì)在一起溝通時(shí)，又是如何精準(zhǔn)轉(zhuǎn)換的呢？這個(gè)就不得不講一講從站了。不過篇幅有限，本篇文章就先為大家簡(jiǎn)單介紹一下ST的ST IO-Link 通信主站整體解決方案，而至于主站的好搭檔從站，我們就下期介紹吧~

審核編輯：湯梓紅