ZHCAFF1 June 2025 TIOL112 , TIOL221 , TIOS102
簡介
IO-Link 是一種標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字通信協(xié)議，可在傳感器、執(zhí)行器和控制系統(tǒng)之間提供連接。自 2006 年首次推出以來，IO-Link 的雙向通信能力以及向下兼容的標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出 (SIO) 功能能夠高效地交換實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，從而使其成為工廠自動(dòng)化行業(yè)中廣泛采用的協(xié)議。圖 1 展示了接近開關(guān)、獨(dú)立遠(yuǎn)程 IO 和機(jī)器人位置傳感器等一些應(yīng)用場景，這些場景均利用 IO 技術(shù)進(jìn)行通信。
圖 1 IO Link 應(yīng)用場景德州儀器 (TI) 自 2011 年以來就參與提供這些 IO-Link 器件，現(xiàn)在更推出了新的解決方案，如 圖 2 中所示的 TIOL112和 TIOS102，其特性包括：
- TI 器件之間的封裝兼容性，可與 IO-Link 或 SIO 傳感器對(duì)接連接
- 在 200mA 負(fù)載下具有 0.5V（典型值）的低殘余電壓，功率耗散更低
- 采用更小的 QFN 封裝，適用于空間受限的傳感器
- 為現(xiàn)代工廠自動(dòng)化設(shè)計(jì)提供簡單靈活的 IO Link 實(shí)現(xiàn)方案
然而，隨著工業(yè)工廠自動(dòng)化系統(tǒng)日益復(fù)雜，對(duì)高級(jí)集成、穩(wěn)健性和實(shí)時(shí)監(jiān)控的需求成為實(shí)現(xiàn)“更智能”工廠的關(guān)鍵。TIOL221 在設(shè)計(jì)時(shí)便考慮到了這些因素。
圖 3 TIOL221 方框圖如 圖 3 中所示，此 IO-Link 器件充當(dāng) IO-Link 的物理層，提供兩個(gè)通道：一個(gè)通信通道 (CQ) 和一個(gè)輔助數(shù)字輸入/輸出 (DO/DI) 通道，后者可作為額外通道用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控、配置、診斷或其他功能。TIOL221 還提供串行外設(shè)接口 (SPI) 引腳，讓微控制器能夠讀取單獨(dú)的診斷和狀態(tài)信息。所有這些特性均有助于對(duì)工廠車間進(jìn)行更快速的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
表 1 列出了 TIOL221 中可提供各種優(yōu)勢的其他參數(shù)。這些參數(shù)有助于簡化工廠自動(dòng)化系統(tǒng)的集成并增強(qiáng)穩(wěn)健性。
| 優(yōu)勢 | TIOL221 |
|---|---|
| 可靈活與各種電源系統(tǒng)通信 | 輸入電源電壓： 7V 至 36V |
| 可為外部系統(tǒng)級(jí)組件供電 | 集成低壓降穩(wěn)壓器 (LDO)： 提供 3.3V 或 5V 穩(wěn)壓電源，最大支持 20mA 電流 |
| 通過降低功率耗散優(yōu)化電源效率 | 低驅(qū)動(dòng)導(dǎo)通電阻 (RDSON)： 2.5Ω 典型值 |
| 提升在惡劣工業(yè)環(huán)境下的穩(wěn)健性 | 無需外部組件的 IEC 保護(hù)：±4kV IEC 61000-4-4 電快速瞬變 ±1.2kV/IEC 500 Ω 61000-4-5 浪涌 |
| 改善傳感器/執(zhí)行器的監(jiān)控與長期運(yùn)行狀況 | 故障報(bào)告功能： 過流、過壓和過熱 |
| 通過小尺寸封裝降低制造成本并更大限度地增加布板空間 | 封裝選項(xiàng)： VQFN (4mm x 4mm)、DSBGA (2.7mm x 2.7mm) |
結(jié)語
此外，德州儀器 (TI) 提供廣泛的 IO-Link 產(chǎn)品組合，不僅可以滿足當(dāng)前的工廠自動(dòng)化需求，還可以為未來的工廠自動(dòng)化設(shè)計(jì)提供創(chuàng)新解決方案，例如 TIOL221。
其他資源
- 德州儀器 (TI)：IO-Link 和數(shù)字輸出開關(guān)
- 立即使用 TIOL112 和 TIOL221 評(píng)估模塊來評(píng)估這些解決方案