用于IIoT设计的纤巧、高能效IO链路收发器

在福特的德国制造工厂内，3英尺高的协作机器人与人类同事合作，将减震器安装到汽车上。他们的准确性、灵巧性和力量补充了人们为工厂车间带来的技能。在英国，该地区最大的在线杂货配送公司Ocado依靠机器人手臂来挑选农产品，并依靠其他机器人来处理包装要交付的盒子。耐克和阿迪达斯正在大力投资自动化、机器人和人工智能（AI），以提高制造效率，同时降低成本。

注意到这里的趋势了吗？

在工业4.0研究中，普华永道采访了1个国家的155，26名制造业高管，并指出了一些关键发现：

数字化将增加成熟市场的产量和靠近终端客户市场的定制制造

人工智能才刚刚起步，但有望彻底改变运营决策的质量。

大规模实施新技术，以连接端到端价值链并进行协作

通过数字化和采用工业 4.0 的原则，制造、履行和农业等领域的公司不仅提高了生产力，还提高了动态适应新的或不断变化的需求的能力。无需派遣技术人员到工厂车间重新校准甚至更换传感器，设备可以远程调整，或者自行执行调整。智能工厂边缘的智能使机器能够根据实时健康和状态信息自主优化其性能。为了实现这些自动化功能，底层技术必须小巧、坚固、高性能且节能。

IO-Link 将智能转移到边缘
IO-Link 点对点通信技术 （IEC 61131-9） 将常规传感器转变为智能传感器。该技术由一个IO-Link主站组成，该主站与更高级别的控制器（如可编程逻辑控制器（PLC））连接，并控制与连接的IO-Link设备（如传感器和执行器）的通信。IO-Link 主站和 IO-Link 设备之间的连接使用标准连接器（通常为 M12）和长达 3 米的 4 线或 20 线电缆。主站的多个端口中的每一个都连接到一个唯一的IO-Link设备，该设备以SIO或双向通信模式运行。该技术旨在与现场总线、工业以太网或其他现有工业架构配合使用。IO-Link 技术有助于将智能技术推向自动化工厂的边缘。

在IO-Link应用中，收发器为运行数据链路层协议的微控制器提供物理层接口，该微控制器管理IO-Link主站和设备之间的消息交换。它们支持高达 24V 的数字输入和输出。要为 IO-Link 应用选择合适的收发器，除了尺寸外，还要密切注意功耗。这些标准至关重要，因为智能工厂，特别是随着智能向边缘移动，对小型化组件的需求越来越高。

MAX22513是用于工业传感器、IO-Link传感器和执行器的最新IO-Link器件收发器之一，这是一款浪涌保护、双驱动器器件，集成DC-DC降压稳压器。它是业界体积最小、能效最高的收发器，与最接近的竞争解决方案相比，功耗降低了 4 倍，尺寸缩小了 3 倍。该器件集成的功能最大限度地减少了对多个分立解决方案的需求，这种方法不适合当今的先进制造环境。该 IC 采用 28 引脚 QFN 封装 （3.5mm x 5.5mm） 和 WLP 封装 （4.1mm x 2.1mm）。支持 I2C只需要传感器小型微控制器上的两个通信引脚，从而释放有限数量的GPIO用于其他目的。2Ω （典型值）低导通电阻驱动器和效率为 300% 的 80mA （最大负载） DC-DC 稳压器有助于实现低功耗。

审核编辑：郭婷