USB的普遍吸引力

也许你今天会发现最常见的电脑连接器是USB端口,它装饰着各种类型的电脑硬件,包括打印机、键盘、手机、相机、闪存驱动器、游戏和越来越多的工业设备。USB代表通用串行总线,它是通用的,有超过20亿个设备使用连接器和通信协议。

彼得·韦兰德,控制工程 二零零七年八月一日

也许你今天会发现最常见的电脑连接器是USB端口,它装饰着各种类型的电脑硬件,包括打印机、键盘、手机、相机、闪存驱动器、游戏和越来越多的工业设备。

USB代表通用串行总线它是通用的,有超过20亿台设备使用连接器和通信协议。2000年4月发布的当前版本USB 2.0规定了数据如何在电缆上上下传输。

标准的USB数据线有四根导线,其中两根导线为双绞线,用于传输数据(5v dc,最大500ma)。该协议可以通过USB集线器通过主机上的一个端口支持多达127台设备的网络。USB电缆的最大长度为5米,可以通过使用菊花链集线器来延长。主机设备(通常是一台计算机)与直接连接或通过网络连接的设备进行通信。主机通过USB 2.0中的三种协议之一进行通信,具体取决于设备的性质及其通信需求:

  • 中断——在一段较长时间内的少量数据,如计算机键盘。

  • 批量-一次全部的大数据块,如打印机或数码相机下载。数据以64字节的块移动并进行验证。

  • 等时-在没有纠错的情况下实时传输流数据,音频,视频等。

据称,安捷伦科技公司的安捷伦U2000系列功率传感器通过即插即用的USB连接提供快速简便的设置。www.agilent.com

当主机在网络上找到设备时,无论是在上电后还是在设备插入时,它都会分配一个地址并选择适当的通信协议。并非所有设备都以最高速度通信。一些传输较少数据的设备在足够的情况下使用12或1.5 Mbps。

在工业应用中,USB与旧的串行通信平台(如RS-232和RS-485)用于相同类型的应用。虽然USB在IT领域已经很大程度上取代了旧的串行协议,但在工业应用领域,进展喜忧参半。

伍德黑德工业通讯公司总经理艾德·纳布罗茨基说:“我们在设备上看到了越来越多的USB接口。”“快来了事实上的配置”。他将这归因于USB易于连接、自动识别和热连接。技术人员更喜欢USB更麻烦的RS-232技术,但最大的限制可能是电缆长度短。

其他人还没准备好改变。西门子能源与自动化公司过程自动化营销经理Todd Stauffer说:“在过程自动化系统中,我们看到USB通信的应用有限。USB主要用于与打印机通信,尽管以太网是一个更普遍的选择,特别是在网络架构中。”使用RS-232的串行通信仍然是过程自动化的主要支柱,但随着PC技术的不断进步,越来越难找到内置串行端口的PC,特别是那些可能用于执行配置任务的PC。”有PC适配器,可以插入到PC的USB端口,允许它访问控制器的(MPI/DP)配置端口。

和以太网一样,USB最初也是一种IT产品,并已适应工业用途。加固的连接器和电缆可以从各种来源获得,允许锁定。一些制造商使用与以太网连接器周围相同的锁定设备来保护USB连接器。但是,锁定方法可能是专有的,因此请检查兼容性。

作者信息
Peter Welander是过程工业编辑。打电话给他。PWelander@cfemedia.com