制造業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱，一直以來都在尋求提高生產(chǎn)效率、降低運(yùn)營成本的有效途徑。隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的不斷發(fā)展，智能制造成為了制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要方向。在此背景下，傳統(tǒng)的生產(chǎn)線正在逐步被高效、智能的生產(chǎn)系統(tǒng)所替代。在這一過程中，IO-Link技術(shù)作為一種新興的通信協(xié)議，正在逐漸展現(xiàn)出其在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的巨大潛力。

在這一領(lǐng)域，ST憑借領(lǐng)先的技術(shù)和深厚的行業(yè)積累，為智能制造提供了先進(jìn)的解決方案。在IO-Link領(lǐng)域，ST提供了豐富的產(chǎn)品組合，包括IO-Link主站收發(fā)器L6360和從站收發(fā)器L6364、L6362A等。這些產(chǎn)品為制造業(yè)提供了穩(wěn)定、可靠的遠(yuǎn)程DIO解決方案，幫助制造商實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程配置、參數(shù)化以及設(shè)備的互換性等靈活功能。

前期，我們已經(jīng)為大家詳細(xì)介紹了ST IO-Link主站，今天我們走進(jìn)從站看一下，為大家講解一下遠(yuǎn)程DIO解決方案的核心—IO-Link HUB。

在傳統(tǒng)的制造業(yè)中，DIO設(shè)備通常用于實(shí)現(xiàn)設(shè)備的數(shù)字信號(hào)輸入和輸出。然而，隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和分布式IO的需求增加，傳統(tǒng)的DIO解決方案已經(jīng)無法滿足企業(yè)的需求。企業(yè)需要一種能夠遠(yuǎn)程管理和控制的DIO解決方案，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控、調(diào)試和維護(hù)。

作為一種IO-Link從站設(shè)備，IO-Link HUB也是遠(yuǎn)程DIO解決方案的核心組件，能夠?qū)⒊Ｒ?guī)傳感器的開關(guān)量數(shù)字信號(hào)或模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為 IO-Link信號(hào)，傳輸至主站系統(tǒng)，同時(shí)亦能接收主站發(fā)送的信號(hào)，以控制執(zhí)行器。IO-Link  HUB主要具備兩大功能：其一，可替代傳統(tǒng)的以太網(wǎng)IO模塊，具備更高的性價(jià)比；其二，將傳統(tǒng)的傳感器和執(zhí)行器集成至IO-Link系統(tǒng)，有助于充分利用原有的老產(chǎn)品，不浪費(fèi)資產(chǎn)。

針對(duì)IO-Link轉(zhuǎn)DI/DO的從站設(shè)備，ST的L6364和STM32G0處理器提供了IO-Link協(xié)議轉(zhuǎn)換支持。

·對(duì)于數(shù)字輸入轉(zhuǎn)IO-Link的從站模塊，24V工業(yè)數(shù)字量輸入信號(hào)可通過SCLT3-8多路單芯片方案實(shí)現(xiàn)8路的24V高低電平轉(zhuǎn)換，進(jìn)而提供給MCU。一片SCLT3-8可支持8路的DI，如有更多路需求，可通過SPI片選方式連接多個(gè)SCLT3-8以實(shí)現(xiàn)。

· 在數(shù)字輸出部分，ST同樣采用L6364和STM32G0處理器支持IO-Link協(xié)議轉(zhuǎn)換，并使用ISO8200作為8路帶隔離的高邊輸出。此類IO-Link  hub能擴(kuò)展多路數(shù)字量輸入輸出，有客戶將兩塊板結(jié)合在一起，打造DIO一體化產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)一塊板支持DI和DO。

舉例而言，以下為一個(gè)IO-Link8通道數(shù)字輸出從站的參考設(shè)計(jì)。該從站可與此前所述的IO-Link主站直接對(duì)接，作為執(zhí)行器輸出驅(qū)動(dòng)。參考方案采用L6364作為IO-Link接口芯片，將信號(hào)接收并傳送至STM32G071的MCU芯片進(jìn)行處理。其中運(yùn)行了IO-Link從站協(xié)議棧，處理IO-Link通信協(xié)議。

鏈接：https://www.st.com/zh/evaluation-tools/steval-iol8docb.html

 鏈接：https://www.st.com/zh/evaluation-tools/steval-iol8dicb.html

輸出驅(qū)動(dòng)部分，采用8通道ISO8200支持隔離的8路高邊輸出。如需低邊輸出，可使用兩個(gè)IPS4260。板上3.3V供電可利用L6364內(nèi)部電源從24V降壓提供。如IO-Link總線上電源不足，我們還提供外部電源接口，額外供電。如需數(shù)字信號(hào)隔離，可選用STISO621數(shù)字信號(hào)隔離器。電源部分包括DCDC：L7986，LDO：LD39050，ESD保護(hù)部分可根據(jù)通道需求選擇如SPT01-355、SMBJ30CA等。目前，此設(shè)計(jì)已量產(chǎn)。

在設(shè)計(jì)方面，ST可提供完整的參考設(shè)計(jì)方案，包括mini  stack的參考設(shè)計(jì)、原理圖、PCB及軟件等內(nèi)容，助力用戶快速產(chǎn)品化。

值得一提的是，ST的IO-Link解決方案還具有高度的靈活性和可擴(kuò)展性。制造商可以根據(jù)自身的生產(chǎn)需求，靈活地選擇適合的IO-Link設(shè)備，構(gòu)建符合自身需求的生產(chǎn)系統(tǒng)。