如今，所有的工業(yè)制造商，無論規(guī)模大小，都在升級生產(chǎn)設施、制造能力和工程服務，向工業(yè)4.0概念或智能產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。
目前，有許多技術(shù)可以促進這種轉(zhuǎn)型，使工作環(huán)境更加安全，網(wǎng)絡安全和覆蓋率更高，提高能源利用率，這些是新工廠概念的熱點趨勢，需要巨大的投資，包括舊設備智能升級項目（如使用新的變頻解決方案改造舊電機，最大限度地提高能效）。
在工業(yè)現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型中，IO-Link技術(shù)在所有基于傳感器的工廠級應用中占有重要地位。該技術(shù)的優(yōu)點是可以使普通工業(yè)傳感器（即生產(chǎn)線上的接近傳感器或壓力傳感器）智能化，熱插拔連接，更換方便，支持多跳網(wǎng)絡和預測維護系統(tǒng)。
IO-Link聯(lián)盟的成員包括歐洲最大的傳感器和執(zhí)行器制造商和可編程邏輯控制器（PLC）制造商。隨著來自世界各地的新公司的加入，聯(lián)盟的排名每月都在上升，組織的所有新成員都看到了加入該計劃的好處。
作為聯(lián)盟的創(chuàng)始人之一，意大利半導體提供IO-Link主站收發(fā)器L6360和設備收發(fā)器L6362A(IO-Link術(shù)語中稱為IO設備)。
什么是IO-Link？
IO-Link是第一個連接工業(yè)網(wǎng)絡底層傳感器和執(zhí)行器的標準化通信協(xié)議，符合IEC61131-9國際標準，可編程控制器和相關外圍設備是該標準的基本內(nèi)容。該技術(shù)本身的概念是傳感器或執(zhí)行器與主控制器（即PLC）交換通信數(shù)據(jù)（診斷和配置信息），并確保工業(yè)IO模塊的向下兼容性。
IO-Link位于工業(yè)網(wǎng)絡系統(tǒng)架構(gòu)的底部：PLC控制器（或工業(yè)網(wǎng)關）與網(wǎng)絡架構(gòu)高層的工業(yè)現(xiàn)場總線相連，可以遠程傳輸工業(yè)網(wǎng)絡高層的數(shù)據(jù)信息。
什么是IO-Link通信協(xié)議？
IO-Link是一種點對點（半雙工）數(shù)字通信協(xié)議，可以驅(qū)動工廠自動化環(huán)境中的數(shù)字傳感器和執(zhí)行器（標準IO設備）。該協(xié)議具有易于使用和即插即用的特點，以防止故障傳感器的更換或向下兼容性。因此，這是一個簡單的串行通信協(xié)議，只有三根線，沒有特殊的連接器和電纜：IO-Link使用傳統(tǒng)的M5.M8或M12標準工業(yè)連接器，可以連接任何最常見的工業(yè)傳感器。從安裝工作量和成本的角度來看，IO-Link技術(shù)對工業(yè)網(wǎng)絡升級的影響很小。事實上，IO-Link設備甚至可以繼續(xù)使用以前的布線基礎設施來安裝。
關于協(xié)議棧:根據(jù)最新標準定義，IO-Link主站和設備收發(fā)器必須支持三種通信速度(COM1:4.8kbit/s.COM2:38.4kbit/s.COM3:230.4kbit/s)，主站收發(fā)器有兩種通信模式:模擬和數(shù)字(8位.12位或16位)。在COM3通信模式下，主站與設備之間傳輸一個典型的數(shù)據(jù)幀，周期為400μs。
為什么可以即插即用？
即插即用的實現(xiàn)方法是將所有參數(shù)存儲在主站。這樣，在更換傳感器時，即使是熱插拔，傳感器（在更好的情況下是智能傳感器，即設備）也會收到設備配置所需的所有信息。主站存儲的文件通常是xml格式，包括所有關于傳感器的信息（即型號、制造商、功能等）。本文件稱為IODD（IO-Link設備描述符）。傳感器或執(zhí)行器對應于IODD。
IO-Link芯片及ST解決方案。
L6360和L6362A芯片可實現(xiàn)IO-Link主站和設備解決方案，產(chǎn)品特點包括應用范圍廣、輸入電壓寬、輸出電流高、耗散功率低、可靠性高。
L6360是一個兼容PHY2(3線)的單片IO-Link主站端口，支持COM1.COM2和COM3三種模式，以及標準IO(SIO)設備。L6360具有很高的靈活性，輸出級C/Q0輸出引腳可配置為(高邊、低邊或推挽)。L6360通過標準I2C接口與微控制器(運行協(xié)議棧的微控制器)通信，然后將USART(INC/Q0引腳)接收的主微控制器數(shù)據(jù)發(fā)送到PHY2(C/Q0引腳)，或?qū)⑽锢韺咏邮盏臄?shù)據(jù)發(fā)送到USART(OUTC/QI引腳)。
L6362A是一種IO-Link設備收發(fā)器芯片，符合PHY2(3線連接)標準，支持COM1.COM2和COM3模式。該芯片還支持標準IO(SIO)模式。輸出級提供三種可選配置(高邊、低邊、推拉)，可驅(qū)動任何類型的負載(電阻、電容或電感)，所有24V工業(yè)傳感器均可連接L6362A。
VCC、GND、OUTH、OUTL、I/Q引腳之間的反極性保護是該芯片的重要功能，是工業(yè)傳感器管理應用的基本要求。
演示板是設計師在開發(fā)階段所需要的基本工具。ST為設計師提供了大量的開發(fā)工具，從芯片評估板開始。
首先是STEVAL-IFP016V2主站芯片評估板，以L6360主站芯片為核心，主微控制器可通過外部連接器連接。
STEVAL-IFP016V2處理微控制器信號，提供24V輸出，可演示L6360的所有功能。
板上的GND區(qū)域旨在最大限度地降低噪音，保證良好的熱性能。
STEVAL-IFP016V2，具有L6360的全部特點。
第二塊板是STEVAL-IFP017V3，是以L662A設備芯片為核心的評估板，用于測試L6362A的所有功能，如快速退磁、反極性保護等豐富的電氣保護功能。采用STEVAL-IFP017V3設計項目，無需外部組件即可滿足IEC61000-4-4(突發(fā))、IEC61000-4-2(ESD)、EN60947-5-2/IEC61000-4-5(浪涌)的要求。
STEVAL-IFP017V3，具有L6362A的全部特點。
所有這些開發(fā)板都是為了充分利用這兩種芯片的功能而開發(fā)和設計的。設計師通常需要開發(fā)支持，甚至在應用級別。因此，基于L6360的四端口IO-Link主站板STEVAL-IDP04V1和基于L6362A的傳感器設備評估套件STEVAL-IDP003V1。
STEVAL-IDP004V1板配備四種不同的L6360芯片，支持多種通信模式：IO-Link.SIO.RS-485.USB和CAN，中央處理器是STM32F205CortexM3微控制器，還配備了普通的RS232PC接口，用于測試板的通信功能。
STEVAL-IDP004V1有四個連接端口。
STEVAL-IDP003V1套件可安裝在最小的常規(guī)工業(yè)傳感器中(僅8x70mm大小)。在套件的參考設計板上，可安裝多達四個不同的傳感器板(接近檢測、振動檢測、加速度計和溫度傳感器)，并配備了一個專用的低功耗微控制器STM32L071，運行設備端協(xié)議棧。
STEVAL-IDP003V1的抗擾性設計保證了EMC和ESD應力測試的應用。
最后，根據(jù)STM32ODE計劃，下一個開發(fā)工具將是IO-Link擴展板，也被稱為X-Nucleo開發(fā)板，以簡化IO-Link應用程序的原型設計。有了這些新的電路板，IO-Link協(xié)議棧將在主STM32微控制器上運行，并建立一個全功能的IO-Link點對點通信通道。