据麦肯锡统计，工厂平均每年会因为各种各样的故障导致约800小时的停工，以汽车生产厂商为例，这样的停产会造成2.2万美金/分钟的损失，这无疑是难以承受的。此外，随着环保意识的加强，工厂希望在保证生产率的前提下实现减排和健康的绿色标准，这就需要向智能化方向转变。而对于现代智能化工厂来讲，它需要远程、快速调整传感器的电气特性，最大程度地减少停工时间，提高生产力。
近日，Maxim Integrated（简称：Maxim）发布最新IO-Link通信方案，可大幅降低工厂停工时间。其MAXREFDES177# IO-Link®参考设计用于演示MAX22515 IO-Link收发器的灵活性，通过软件可无缝配置MAX22000模拟IO的所有模式。该芯片具有极高灵活性，快速实现系统配置，减少工厂停工时间。
Maxim的MAX22000和MAX22515芯片组方案充分利用了IO-Link的双向通用接口优势。IO-Link接口允许每个IO-Link传感器、执行器或IO扩展模块与标准硬件接口交互操作。芯片组方案也提供软件定义的性能参数和可选的模拟输入或输出工作模式。
Maxim工业与医疗健康事业部工业通信产品线副总裁 Jeff DeAngelis表示，要实现楼宇和工厂自动化边缘智能化需从四大方面入手：
1.传感器智能化
2.执行器智能化
3.软件和可配置的输入输出接口灵活化
4.高效的诊断功能
IO-Link——让复杂的布线变简单
IO-Link是美信的亮点技术，它在智能化传感器和执行器方面改变了传统解决方案架构。在传统的PLC架构上面配置了很多固定的I/O卡，将要布置的传感器或执行器未必会与PLC主机邻近，这就导致一些问题：
1.拉线较远
2.布线多而杂
Maxim的I/O 技术简化了布线流程，只需要将一个IO-Link集线器接入到PLC主机上，再由这个集线器去连接多台执行器即可。其优点在于：
1.一线多接，扩展能力大大提高；
2.允许所接入的传感器可以是任何类型，无论是模拟、数字，甚至是输入或输出都可以，对于后端接入的传感器和执行器来讲更加灵活自如。
Jeff表示，得益于IO-Link集线器的易扩展性，且距离上离现场端更近，因此在不需要PLC拉线的情况下很容易把新设备接入进来。此外，最大的特点是它更智能了。
IO-Link给每一个接入到总线上面的设备，都会配置一个设备描述文件，当这个设备接入时候，IO-Link集线器就会进行自动识别，从而判断它是温度还是压力传感器，省去了专门管理的环节。
Jeff讲到：“传统上，接口类型是固定的，输入就是输入，输出就是输出，在布线前期如果预留过多的端口势必会造成浪费。但通过可配置软件就无比简单的多，只要留出一个接口，便可按照设计需求灵活配置，因为它可以智能判定接口类型。”
利用Maxim 优秀的IO-Link收发器加上软件可配置模拟IO，便构成了一个集传感器、执行器，数字I/O产品一体的智能参考设计。
IO-Link和软件可配置IO产品包括：
•MAX22000：软件可配置模拟IO，其功耗和尺寸均为最接近竞争产品的一半，其温漂比最接近的竞争方案低2倍，从而支持高精度温度校准。关键功能包括24位ADC模拟输入模式和18位DAC模拟输出模式，以及工作在2线或4线电阻温度检测器(RTD)/热电偶温度测量。
•MAX22515：IO-link收发器，与最接近的竞争产品相比，功耗仅为四分之一，尺寸仅为二分之一。MAX22515是业界最小的具有±1.2kV/500Ω浪涌保护的单通道IO-Link收发器。这款高度集成器件内部包括保护二极管、辅助数字输入、I2C或引脚控制、内置振荡器和可选3.3V或5V LDO，有助于提供高可配置性、减少SKU。器件的C/Q驱动级导通电阻仅为2.2Ω或2.65Ω (典型值)，采用最小2.5mm x 2.0mm WLP封装，使热损降低4倍。与最接近的竞争产品相比，方案尺寸减少50%，适用于小尺寸空间受限的IO-Link传感器或执行器。
据Jeff介绍，相较于楼宇功能的单一化，工厂自动化集成了更多的传感器和执行器，智能需求上反而会更大，所以从目前现阶段来讲，IO-Link技术更多应用在工厂自动化领域。
小型化是新型工业IoT 平台的主要需求
从2014年到2020年，美信在设计上一直在追求尺寸小型化的目标，从2014年推出的体积540 CM3的Micro PLC ，到2016年的Pocket I/O，再到2018年12 CM3的GO I/O，尺寸变化整整是前一代的1/10。如今，Maxim加大边缘智能的扩展，推出的新一代产品在保持了上一代GO I/O尺寸的基础上集成了更多功能，并针对工厂自动化和楼宇自动化推出了两个版本，从两方面有效提高能源使用效率，另外还能够帮助员工改善工作环境，保证健康。
在未来，更多的传感器将会被嵌入在设备上，这就要对成千上万的传感器数据进行实时诠释和解释，由此看来，智能边缘计算对工业智能化将发挥重要作用，并且可以实现自我监控、自我优化、自我修复的生产线。Maxim所做的这一切将为未来工业5.0自适应机器的发展铺平道路。
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史海拾趣
对于4h的交流电源定时器（555，BH4024）电路，网友可能会提出一系列问题。以下是一些常见问题及其详细回答：
1. 电路的基本工作原理是什么？
回答：该电路结合了555定时器（作为时基电路）和BH4024（7级二进制串行计数器/分频器）来实现4小时的定时功能。555定时器用于产生定时信号，而BH4024则负责将定时信号转换成所需的时间间隔。每当按下AN（定时触动按钮）时，电路开始计时，并在4小时后自动切断交流电源。
2. 如何调整定时时间？
回答：直接调整4小时的定时时间可能不直接通过电路中的元件实现，因为定时时间主要由BH4024的分频特性和555定时器的振荡频率决定。然而，可以通过改变555定时器的外部电阻和电容值来调整其振荡频率，但这通常会影响整个电路的定时精度和稳定性。对于精确调整至4小时，可能需要使用微控制器或其他可编程逻辑设备来替代或辅助BH4024和555定时器。
3. 电路中的555定时器具体起到什么作用？
回答：在这个电路中，555定时器作为时基电路，负责产生稳定的振荡信号。这个振荡信号的频率和占空比可以通过调整与555定时器相连的电阻和电容值来改变。然而，在这个特定的应用中，555定时器的输出信号通常被用作BH4024的输入信号，以便控制BH4024的计数和分频过程。
4. BH4024是如何实现定时功能的？
回答：BH4024是一个7级二进制串行计数器/分频器，它能够根据输入的时钟信号进行计数，并在达到预定次数后输出一个翻转信号。在这个电路中，BH4024的计数频率由555定时器的输出信号决定。当计数器达到某个预设值时（这个值决定了4小时的定时长度），BH4024会输出一个信号来切断交流电源。
5. 电路中的电源要求是什么？
回答：电路中的电源要求取决于所使用的555定时器和BH4024的具体型号以及电路中的其他元件。通常情况下，555定时器可以在较宽的电源电压范围内工作（如4.5V至16V），但具体值应参考器件的数据手册。对于BH4024和其他元件，也应遵循类似的电源要求。此外，由于该电路涉及交流电源的控制，因此还需要注意电路的安全性和稳定性问题。
6. 如何确保电路的可靠性和安全性？
回答：为了确保电路的可靠性和安全性，需要采取以下措施：
- 选择质量可靠的元件和器件，并按照正确的规格和参数进行连接。
- 在电路设计中考虑适当的保护措施，如过流保护、过压保护等。
- 在实际使用中，注意避免电路受到外部干扰和损坏。
- 定期对电路进行检查和维护，以确保其正常运行和延长使用寿命。
7. 电路有哪些潜在的应用场景？
回答：该电路具有广泛的应用场景，包括但不限于：
- 家庭自动化系统中的定时开关功能。
- 工业生产线上的自动断电和重启功能。
- 实验室和测试设备中的定时控制功能。
- 公共场所的自动照明和节能控制功能等。
总之，对于4h的交流电源定时器（555，BH4024）电路，网友可能会关注其工作原理、定时时间调整、元件作用、电源要求、可靠性和安全性以及潜在应用场景等方面的问题。以上回答旨在提供全面的信息和指导。
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