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意法半導(dǎo)體IO-Link通信主站整體解決方案

意法半導(dǎo)體工業(yè)電子 ? 來源:意法半導(dǎo)體PDSA ? 2023-11-21 11:15 ? 次閱讀

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),為什么可以無障礙說英語?

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的話經(jīng)過翻譯器傳遞到他腦子里的都是英語,進(jìn)行無障礙溝通。那在工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境中,面對(duì)不同的信號(hào)通信協(xié)議又該如何無障礙溝通?

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)場信號(hào),工廠引入了專門的數(shù)字接口IO-LINK來解決這個(gè)問題,通過在傳感器和工業(yè)現(xiàn)場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)域也越來越受到青睞。

但是,就像宇宙通用翻譯器受限于語言包的下載一樣,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MCUSTM32L431,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,無需把機(jī)器停下來。

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

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