现在，一切的工业制作商，不管规划巨细，都在晋级出产设备、制作才能和工程服务，向工业4.0概念或智能工业转型。
现在有许多技能能够促进这种转型，使工作环境变得更安全，网络安全性和覆盖率更高，进步动力利用率，这些是新工厂概念的热门趋势，将其变为实际需求巨大的投入，其间包含旧设备智能晋级改造工程（例如，运用新的变频解决方案改造旧电机，最大极限地进步能效）。
在工业现代化改造方面，IO-Link技能在一切的根据传感器的工厂级运用中占有明显的位置，该技能的优势是能够让一般工业传感器（即出产线中的挨近传感器或压力传感器）完成智能化，热插拔衔接，替换简洁，支撑多跳网络和猜测性维护体系。
IO-Link联盟的成员包含欧洲最大的传感器和执行器制作商以及可编程逻辑操控器（PLC）厂商，跟着来自世界各地的新公司加盟，联盟的排名每月都在上升，而且该安排的一切新成员都看到了加盟这项方案的优点。
作为联盟的创办者之一，意法半导体供给IO-Link主站收发器
L6360和设备收发器L6362A（在IO-Link术语中称为IO设备）。
图1 典型的工业网络
IO-Link是什么?
IO-Link是首个衔接工业网络底层传感器及执行器的规范化通讯协议，遵照IEC 61131-9国际规范，可编程操控器和相关外围设备是该规范的根本内容。该技能自身的概念是，传感器或执行器与主操控器（即PLC）交流通讯数据（确诊和装备信息），一起确保向下兼容工业IO模块。
IO-Link坐落工业网络体系架构的底层：PLC 操控器(或工业网关)与坐落网络架构高层的工业现场总线相连，能够长途传输工业网络高层的数据信息。
IO-Link通讯协议是什么？
IO-Link是能够驱动工厂自动化环境中的数字传感器及执行器（规范IO设备）的点对点（半双工）数字通讯协议。协议具有简略易用和即插即用的特色，以防毛病传感器替换或向下兼容问题。因而，这是一个简略的串行通讯协议，只需3根线，无需专用衔接器及电缆：IO-Link运用传统的M5、M8或M12规范的规范工业衔接器，能够衔接最常见的任何工业传感器。从装置工作量和本钱视点看，IO-Link技能对工业网络晋级的影响很小。实际上，乃至能够持续运用曾经的布线基础设备装置IO-Link设备。
关于协议栈：依照最新的规范界说，IO-Link主站和设备收发器有必要支撑三种通讯速度(COM1: 4.8 kbit/s、COM2: 38.4 kbit/s、COM3: 230.4 kbit/s)，而且主站收发器具有模仿和数字（8位、12位或16位）两种通讯形式。在COM3通讯形式下，主站与设备之间传送一个典型的数据帧是2个字节，周期是400μs。
为什么能够即插即用？
即插即用的完成方法是将一切参数都存储在主站，这样，在替换传感器时，即使是热插拔，传感器（在更好的情况下，是智能传感器，即设备）也会接纳到设备装备所需的悉数信息。主站存储的文件一般为.xml格局，包含有关传感器的一切信息（即类型、制作商、功用等），这个文件被称为IODD（IO-Link设备描述符）。一个传感器或执行器对应一个IODD。
ST的IO-Link 芯片和解决方案
意法半导体的L6360和L6362A两款芯片可完成IO-Link主站和设备解决方案，产品特性包含运用规模广，宽输入电压，高输出电流，低耗散功率，高可靠性。
图2 主站芯片与设备芯片之间的典型衔接
L6360是一个兼容PHY2（3线）的单片IO-Link主站端口，支撑COM1、COM2和COM3三种形式，还支撑规范IO（SIO）设备。L6360的灵活性极高，输出级C/Q0输出引脚可装备为（高边、低边或推挽）。L6360经过规范I2C接口与微操控器（运转协议栈的微操控器）通讯，然后将经过USART（IN C/Q0引脚）接纳的主微操控器数据发送到PHY2（C/Q0引脚），或许将从物理层接纳到的数据发送到USART（OUT C/QI引脚）。
框图和要害功用如下图所示。
图3 L6360主站芯片框图
L6360的主要功用特性
· 电源电压18 V-32.5 V
· 可装备输出级：高端、低端或推挽式（<2Ω）
· 高边驱动器L +引脚维护电流高达500 mA
· 支撑COM1、COM2和COM3形式
· IEC61131-2 type 1附加输入
· 经过限流和设置截止电流完成短路和过流输出维护
· 3.3 V / 5 V、50 mA线性稳压器
· 5 mA IO-Link数字输入
· 经过I2C接口快速形式操控、装备和确诊芯片
· 用于确诊功用的双LED序列发生器和驱动器
· 5 V和3.3 V兼容I / O引脚
· 过压维护（> 36 V）
· 过热维护
· 静电防护
· 小型VFQFPN 26L（3.5 x 5 x 1 mm）封装
L6362A是契合PHY2（3线衔接）规范的IO-Link设备收发器芯片，支撑COM1、COM2和COM3形式。这款芯片还支撑规范IO (SIO)形式。输出级供给三种可选装备（高边、低边、推挽），能够驱动任何类型的负载（电阻、电容或电感），但凡24V工业传感器都能够衔接到L6362A。
VCC, GND, OUTH, OUTL和I/Q引脚之间的反极性维护是这款芯片的重要功用，是工业传感器办理运用的根本要求。
下面列出了其它重要功用以及设备芯片的框图。
图4 L6362A设备芯片框图
L6362A的主要功用特性
· 功率级能效极高
§ RDSON =0.8Ω/1Ω（低边/高边）
§ 输出电流高达300 mA
§ 形式：高边、低边、推挽
§ 驱动达500mJ /30μF的理性/容性/电阻负载
· 5 V或3.3 V可选 10 mA线性稳压器
· 支撑COM1、COM2和COM3形式
· 支撑唤醒检测
· 全面维护，包含反极性、过压/欠压、过载、过热…
· 高EMC抗扰性（突发、浪涌，ESD等）
· -40 至 +125 °C 工作温度
· 小型DFN 3 x 3 mm封装
演示板是规划人员在开发阶段需求的根本东西，
ST为规划人员供给很多的开发东西，下面从芯片评价板开端介绍。
首先是STEVAL-IFP016V2主站芯片评价板，这块板子以 L6360主站芯片为中心，能够经过外部衔接器衔接主微操控器。
STEVAL-IFP016V2处理微操控器信号，供给24 V输出，能够演示L6360的一切功用。
板上的GND区域旨在最大程度地下降噪声并确保杰出的热功用。
图5 具有L6360悉数特性的STEVAL-IFP016V2
第二块板子是STEVAL-IFP017V3，这是一款以L6362A设备芯片为中心的评价板，用于测验L6362A的悉数功用，例如，快速退磁和反极性维护等丰厚的电气保功用。运用STEVAL-IFP017V3规划项目，无需外部组件即可满意IEC 61000-4-4（突发），IEC 61000-4-2（ESD）和EN60947-5-2 / IEC 61000-4-5（浪涌）的要求。
图6 具有L6362A悉数特性的STEVAL-IFP017V3
一切这些开发板都是为充分利用这两款芯片的功用而开发规划。规划人员一般需求开发支撑，乃至在运用级也需求支撑。因而，意法半导体开发了根据L6360的4端口IO-Link主站板STEVAL-IDP004V1和和根据L6362A的传感器设备评价套件STEVAL-IDP003V1。
STEVAL-IDP004V1板载四颗不同的L6360芯片，支撑多种通讯形式：IO-Link、SIO、RS-485、USB和CAN，中央处理器是STM32F205 Cortex M3微操控器，还装备一个一般的RS232 PC接口，用于测验板子的通讯功用。
图7 带有四个衔接端口的STEVAL-IDP004V1
如图7所示，STEVAL-IDP004V1装置了四个M12衔接器，能够一起衔接四个不同的传感器。在咱们运用方案中，用STEVAL-IDP003V1板上的L6362A芯片代表传感器。
STEVAL-IDP003V1套件能够装置在最小的惯例工业传感器内（仅8 x 70 mm巨细）。在套件的参阅规划板上，能够装置多达四个不同的传感器子板（挨近检测、振荡检测、加速度计和温度传感器），板上还搭载一个运转设备端协议栈的专用低功耗微操控器STM32L071。
STEVAL-IDP003V1的抗扰性规划确保运用经过EMC和ESD应力测验。
图8 STEVAL-IDP003V1及其四块传感器子板
最终，依照STM32 ODE方案，下一个开发东西将是IO-Link扩展板，又称X-Nucleo开发板，用于简化IO-Link运用的原型规划。有了这些新电路板，IO-Link协议栈将运转在主STM32微操控器上，树立一个全功用的IO-Link点对点通讯通道。
