IO-Link：工業(yè)4.0的關鍵技術

作為工業(yè)4.0“最后一米”的通信技術，IO-Link已成為現(xiàn)場傳感器與執(zhí)行器的標準接口。在這一體系中，IO-Link Hub扮演著至關重要的角色，負責將分散的信號集中管理并傳輸至上層控制系統(tǒng)。

行業(yè)應用場景

1. 汽車制造

IO-Link Hub可接入現(xiàn)場成千上萬的傳統(tǒng)開關信號（如光電開關、接近開關），通過總線與PLC連接，大幅減少布線復雜度與成本。

2.食品包裝

在食品包裝生產(chǎn)線中，IO-Link Hub可與RFID系統(tǒng)并行工作，實現(xiàn)開關信號的快速切換，提升產(chǎn)線靈活性，滿足多樣化包裝需求。

3. 飲料罐裝

在飲料罐裝行業(yè)，IO-Link Hub可確保執(zhí)行器在突發(fā)情況下的安全運行。例如，當通信信號中斷時，控制罐裝流體的執(zhí)行器會立即關閉，避免安全事故并減少停機風險。

IO-Link的核心優(yōu)勢

三線打天下：采用標準非屏蔽電纜，替代傳統(tǒng)復雜總線，降低布線成本并簡化安裝過程。

拓撲自由：支持星型、級聯(lián)等多種拓撲結構，單主站最多可接入256路信號，提供靈活的設備連接方案。

協(xié)議透明：主站可無縫對接PROFINET、EtherCAT等上層網(wǎng)絡，實現(xiàn)多協(xié)議互聯(lián)互通，增強系統(tǒng)擴展性。

供電彈性：A類/B類端口支持不同功耗設備，滿足多樣化供電需求，提升系統(tǒng)適應性。

展示板照片正面

展示板照片背面

核心技術亮點

1. 自研IO-Link從站協(xié)議棧：支持二級級聯(lián)，理論上可實現(xiàn)31級級聯(lián)（受限于電源供電能力）。

2. 固件在線升級：支持遠程更新，提升維護效率。

3. 多重監(jiān)測功能：支持短路監(jiān)測與欠壓監(jiān)測，保障系統(tǒng)穩(wěn)定性。

4. 靈活信號配置：支持16路數(shù)字信號，自定義輸入/輸出模式。

5. 安全與信號反轉：支持端口安全狀態(tài)與信號反轉功能，增強系統(tǒng)可靠性。

方案方塊圖

方案規(guī)格與技術參數(shù)

核心器件

- IOLD-16DIO-R200：基于STM32G0，搭配4×VNQ500、L6362、L6360。

- IOLD-16DIO-R300：基于STM32G4，搭配2×IPS8200、2×SCLT3、L6362、L6360。

IO-Link通信

- 協(xié)議版本：IO-Link V1.1.4

- 傳輸速率：COM3=230.4kBaud

- 最小通信周期：0.4ms

- 過程數(shù)據(jù)長度：非級聯(lián)模式為2字節(jié)輸入/2字節(jié)輸出，級聯(lián)模式為4字節(jié)輸入/4字節(jié)輸出。

電氣參數(shù)

- 工作電壓：18-30VDC

- 開關電流：16×350mA

- 傳感器總電流（US）：4A

- 執(zhí)行器總電流（UA）：4A

- 最大靜態(tài)電流：≤50mA

通過基于STM32G0和STM32G4的低成本IO-Link級聯(lián)HUB方案，工業(yè)現(xiàn)場的設備連接與管理變得更加高效、靈活，為工業(yè)4.0的全面落地提供了強有力的技術支持。

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