成绩本文援用地点：面临与遵照IO-Link尺度中划定的时序请求相干的挑衅，IO-Link?从站微把持器怎样战胜？答复IO-link从站微把持器须要同时履行多项义务，因而可能难以在可接收的指准时间窗口内呼应恳求。在履行微把持器不克不及中止的义务时尤其如斯。处理此时序挑衅的一个典范处理计划是应用第二个微把持器来治理IO-Link客栈，从而在IO-Link从站跟IO-Link主站之间坚持更稳固的呼应时光距离。但是，该方式的效力极低，由于其功耗更高且须要更年夜的PCB，因而须要更年夜的传感器外壳。一个更好的替换计划是应用可能在通讯门路中治理数据链路跟物理层的收发器。经由过程应用该收发器，从站微把持器无需再履行此义务，计划职员可能计划出更玲珑、更庞杂、功效更强盛且存在本钱效益的产业现场仪器。图1 IO-Link主站/从站通讯接口IO-Link时序IO-Link是24 V、3线产业通讯尺度，支撑产业从站跟IO-Link主站之间的点对点通讯，进而与更高等其余进程把持收集停止通讯。在IO-Link利用中，收发器充任运转数据链路层协定（客栈）的微把持器跟24 V IO-Link旌旗灯号线路之间的物理层接口。IO-Link通讯波及多品种型的传输，包含进程数据、值状况、从站数据跟变乱。如许一来，假如产生过错，便能疾速辨认、跟踪跟处置产业从站，辅助增加停机时光。IO-Link支撑近程设置；比方，假如须要调剂触发进程警报的阈值，能够经由过程IO-Link衔接将更新的阈值发送到从站，以此方法停止调剂，无需技巧职员前去现场操纵。IO-Link主站端口跟从站之间的通讯遭到多个时序的限度，并依照名为M序列时光的牢固时光表停止。M序列新闻包含从IO-Link主站发送到从站的下令或恳求，以及来自从站的复兴新闻。图2所示为M序列中的时序参数，此中包含IO-Link主站端口跟从站新闻之间的新闻。从站必需在从站呼应时光tA内呼应主站，该时光范畴为1 Tbit至10 Tbit(Tbit = 位时光)。对COM3波特率，tA应介于4.3 μs跟43 μs之间。假如呼应时光超越此范畴，则会产生通讯毛病。图2 IO-Link通讯中的M序列时序假如未能定时IO-link从站微把持器须要同时履行多项义务，因而可能难以在为tA指定的可接收时光窗口内呼应恳求。在履行微把持器不克不及中止的义务时尤其如斯，此范例义务平日被称为弗成屏障中止(NMI)。假如从站微把持器在指准时间窗口内未做出呼应，则通讯中止，必需从新启动。比方，对超声波测距传感器，微把持器须要履行的一些义务包含：■? ?发送超声波突发脉冲■? ?处置上一次突发脉冲中的固有线路，而后盘算间隔■? ?丈量情况温度以弥补声速■? ?治理传感器后盾义务（比方电源治理）■? ?复兴IO-Link周期性恳求■? ?复兴IO-Link非周期性恳求因为要持续处置数据样本，微把持器多少乎不时光治理数据链路层通讯义务，这招致从站呼应时光明显变更。在极其情形下，还可能无奈满意tA的时序请求。仅应用速率更快、功效更多的微把持器无奈处理NMI惹起的时序成绩。处理此时序成绩的一个典范处理计划是应用第二个微把持器来治理IO-Link客栈，从而在IO-Link从站跟IO-Link主站之间坚持更稳固的呼应时光距离。但是，该方式的效力极低，由于其功耗更高且须要更年夜的PCB，因而须要更年夜的传感器外壳。图3 带收发器跟集成DC-DC转换器的MAX22516 IO-Link状况机治理数据链路一个更好的替换计划是应用收发器来治理通讯门路中的数据链路跟物理层。MAX22516 IO-Link状况机（图3）集成了IO-Link从站收发器中罕见的全部功效，包含24 V C/Q、集成降压型DC-DC转换器以及5 V跟3.3 V线性稳压器。该装备是第一个包括全功效状况机的收发器，可片面治理IO-Link数据通讯的时序。它可能主动处置与IO-Link主站的通讯，以处置设置跟保护恳求等，并可能应用微把持器写入存放器跟FIFO的数据来处置数据传输。应用该收发器的一个重要利益是，在为传感器抉择微把持器时，它供给了更多的抉择，由于从站微把持器不须要治理与IO-Link主站通讯的义务。MAX22516监控来自IO-Link主站的传入新闻。收到完全的索引效劳数据单位(ISDU)设置或保护恳求后，该收发器主动向IO-Link主站发送ISDU BUSY新闻，并告诉从站微把持器通讯已胜利实现。假如时光容许，微把持器可将按需数据加载到ISDU FIFO中，这项义务平日须要多个周期才干实现。收发器应用输入进程数据(PDIn)跟输出进程数据(PDOut) FIFO中的数据来治理PDIn跟PDOut，容许微把持器将数据写入PDIn FIFO并从PDOut FIFO读取，不受任何时光限度。集成缓冲区确保FIFO中的数据在处置前不会丧失或被笼罩。图4展现了与应用单一微把持器的利用比拟，应用该收发器怎样明显增加从站呼应IO-Link主站所需的时光。从站呼应时光收缩超越50%，同时变更幅度也从12 μs年夜幅降至0.25 μs。图4 比拟应用单一微把持器（左）跟MAX22516（右）治理IO-Link通讯的利用的呼应时光MAXREFDES281 IO-Link从站参考计划（图5）采取MAX22516，可用于验证差别范例IO-Link传感器的时序机能。图5 MAXREFDES281 IO-Link从站参考计划论断微把持器须要同时治理多项义务，这象征着它们偶然难以满意IO-Link数据通讯的时序标准。一些装备制作商应用第二个微把持器来治理IO-Link客栈，但该方式令人难以接收。当初不再须要该双微把持器方式，由于MAX22516 IO-Link收发器集成了一个能够治理全部IO-Link通讯的状况机，让重要从站微把持器可能履行其余时光要害型义务。作者简介Brian Condell是ADI公司的数字营销工程师，任务所在在爱尔兰利默里克。他于2003年结业于利默里克年夜学，取得电气工程声誉学位。他领有超越25年的半导体行业任务教训，曾担负多个职位。他是经由TüV Rheinland认证的IEC 61508硬件/软件计划功效保险工程师。Michael Jackson是SSG奇迹部的首席工程师，担任处理计划营销。他领有电子工程硕士学位。Konrad Scheuer是ADI公司技巧职员的资深首席工程师。他于2003年结业于阿伦高级专业学院，取得电气工程学位。