现代IO-Link技术的应用研究及开发

摘要

随着工业控制领域技术的飞速发展，各行各业对信息化的工作也越来越重视。在传统自动控制系统中，测量仪表以及传感器和执行器需要到现场维护和管理。随着各个子系统规模数量的不断扩大以及设备与系统之间的相对独立，使得管理工作日趋繁重。IO-Link技术的应用使得现场设备与控制系统之间建立一个标准的通讯方式，使得设备参数设定、现场数据传输都变的统一。
　　本论文主要完成了基于STM32微处理器的IO-Link从站设备的方案设计、硬件和软件设计与实现，IO-Link从站设备具有4通道数字量输出4通道数字量输入功能。从主控制器模块、数据通讯模块、信号处理模块、隔离驱动模块四个方面对IO-Link从站设备的硬件进行了设计。数据通讯模块是其关键部分，主要完成了数据收发电路与数字量输入输出接口电路。软件部分使用模块化的程序设计方法从协议栈的初始化、启动及运行三个方面对从站设备的软件进行了设计。同时搭建了IO-Link从站设备的通讯测试系统，在控制系统层调用IO-Link的功能块与IO-Link从站设备进行了通讯测试。
　　IO-Link从站设备的开发是为了高度的集成工业现场传感器和执行器，简化了现有的工业控制现场结构，并最终实现了工业自动化管理控制系统的一体化。