Aktuální vydání

celé číslo

12

2021

Automatizace v chemickém a petrochemickém průmyslu

Průtokoměry a regulační ventily

celé číslo

Jak na prodloužení a galvanické oddělení USB

Rozhraní USB se v současné době běžně používá k připojení různých zařízení k počítači. Výhodou je jeho přítomnost na každém stolním i přenosném počítači. Oproti staršímu sériovému rozhraní RS-232 je velmi rychlé, snadno se větví přes rozbočovač USB (hub) a zařízení je možné připojovat i odpojovat za provozu. Nevýhodou však je jeho omezená délka, v praxi do pěti metrů, která je v mnoha případech velmi limitující. Také skutečnost, že rozhraní USB není galvanicky odděleno, je při jeho použití někdy problémem. Ukažme si tři produkty, které dodává společnost Papouch s. r. o. a které řeší uvedené nedostatky.
 

Prodloužení USB až na 45 m

Pro prodloužení USB až na vzdálenost 20 nebo 45 m je určen speciální optický kabel s označením M2-100 (obr. 1). Jde o kompaktní provedení optického kabelu s převodníky na USB. Není jej tedy možné zkrátit, ale jeho použití je velmi jednoduché: není třeba nic instalovat, použije se jako kterýkoliv jiný kabel USB.
 
Strana vzdálená od počítače se napájí prostřednictvím dodávaného zásuvkového adaptéru. Protože je kabel optický, zajišťuje i zcela dokonalé galvanické oddělení, navíc se není třeba bát souběhu se silovými kabely nebo jeho položení v okolí rušících zařízení. Je-li na vzdáleném konci třeba připojit více zařízení, lze použít běžný hub USB. Kabel je určen pro standardy USB: USB 1.0 (1,5 Mbps), 1.1 (12 Mbps) a je kompatibilní s USB 2.0.
 
Společnost Papouch připravuje k uvedení na trh i produkty k prodloužení USB 2.0 – po metalickém nebo optickém kabelu či bezdrátově. Informace lze nalézt na stránkách dodavatele www.papouch.com.
 

Galvanicky oddělený rozbočovač USB Hub

Skutečnost, že rozhraní USB není galvanicky odděleno, komplikuje jeho použití mnoha technikům, kteří se s notebookem připojují k nejrůznějším zařízením. Často se oprávněně obávají možnosti poškození celého notebooku. Propojení zemí je také na závadu u různých měřicích přístrojů připojeným přes USB ke stolním počítačům; vytvářejí se tak zemní smyčky.
 
Proto je vhodné použít galvanicky oddělený rozbočovač (obr. 2). Chová se jako běžný rozbočovač, není tedy třeba instalovat žádný software. Jeho čtyři porty mají společnou zem, ale jsou galvanicky odděleny od rozhraní USB k osobnímu počítači typu PC. Všechny porty poskytují napájení připojeným zařízením (až do 500 mA) a mají ochranu proti přepětí i proudovému přetížení. Pevnost galvanického oddělení je 2 500 V. Oddělený rozbočovač USB je určen pro standardy USB 1.0, 1.1 a je kompatibilní s USB 2.0.
 

Prodloužení USB po síti LAN

V některých případech je v objektu, kde je třeba instalovat vzdálené zařízení USB, rozvedena ethernetová síť LAN. Pak není nutné natahovat nové kabely, k prodloužení USB lze použít moduly Ubox (obr. 3). Mají dva nebo čtyři porty USB a do sítě LAN se připojují jako běžný počítač, tedy do nejbližší ethernetové zásuvky.
 
Na počítač, z něhož mají být zařízení ovládána, se pak nainstaluje ovladač (driver), který vytvoří virtuální porty USB. Ty se objeví v operačním systému stejně, jako by byly přímo součástí PC. K celému nastavení, včetně síťových parametrů (adresa IP atd.), se použije jednoduchý konfigurační program. Všechny porty USB poskytují napájení připojeným zařízením (až do 500 mA) a mají ochranu proti proudovému přetížení. Modul Ubox je určen pro standardy USB 1.0, 1.1 a je kompatibilní s USB 2.0.
 
Všechny uvedené pomocníky pro USB je možné si zapůjčit k vyzkoušení. Technici společnosti Papouch s. r. o. jsou připraveni poradit s jejich použitím. Řešení uvedená v tomto článku i mnoho dalších zajímavostí si mohou zájemci prohlédnout na veletrhu Amper 2009 ve stánku společnosti Papouch s. r. o. – č. 3A7.
Pavel Poucha
 
Obr. 1. Příklad použití optického kabelu USB
Obr. 2. Galvanicky oddělený rozbočovač USB Hub
Obr. 3. Modul Ubox pro prodloužení USB prostřednictvím Ethernetu