NetUSB-400i

413bs

Доступ к USB устройствам через сеть.
Сканеры, принтеры, USB FLASH,
ключи и многое другое

Переходники CAN
428b
Доступ к шине CAN через
RS-232, USB или Ethernet

Промышленные USB хабы
HUB-1600i-RM

Промышленные USB концентраторы (хабы),
В том числе изолированные и с 
расширенным температурным
диапазоном от -40 до +70С


Использование преобразователей USB в RS-232/422/485 в промышленных применениях PDF Печать E-mail
Автор: Admin A   
26.09.2011 10:54

Как известно, в промышленной автоматизации широко используются старые, добрые стандарты RS-232, RS-422 и RS-485. Для того, чтобы считывать информацию с датчиков, управлять различными устройствами, эти последовательные интерфейсы практически незаменимы.

Для подключения управляющих компьютеров к устройствам с последовательными портами можно использовать мультипортовые платы, и это, наверное, самое надёжное и недорогое решение для большинства приложений. Но не всегда управляющий компьютер имеет возможности по физическому добавлению новых плат, и в этом случае можно нарастить количество портов внешними устройствами, такими, как преобразователи USB или Ethernet в последовательные порты. Причём, часто требуется передача данных не только до управляющего компьютера, но и до других компьютеров в сети или простое «удлинение» стандарта RS-232. В этом случае коммуникационные последовательные серверы просто незаменимы, но это предмет отдельной статьи. Однако чаще всего нужно просто увеличить количество последовательных портов. Самый лёгкий путь сделать это - использовать преобразователи USB в последовательные порты.

 

Разработчики систем автоматизации очень консервативны в своих решениях. И среди них бытует устойчивое мнение, что использовать такие преобразователи в промышленных системах - это плохой вариант. Действительно, как только появилась шина USB, рынок заполонили многочисленные переходники USB в последовательный порт .  Но при ближайшем рассмотрении у всех них был огромный недостаток - они просто могли "подвиснуть" в непредсказуемый момент и, как следствие, потерять данные. Если для бытовых приложений это ещё можно стерпеть, то для серьёзного применения это просто недопустимо. Попутно выяснилась и ещё одна проблема - уровень сигнала в RS-232 по стандарту  от ±5В до ±15В с разбросом ±3В. Подавляющее число переходников имеют уровень TTL 3.3В. Теоретически этот уровень находится чуть выше границ минимума, но практически  некоторые устройства просто не работают с таким уровнем сигнала.  Кроме того,  многие производители подобных переходников делали только 3 сигнала из 9 по стандарту, так как огромное количество устройств вполне себе работает по протоколу 0-модема, вот только далеко не всегда об этом написано  в документации.  Единственное достоинство  подобных устройств - низкая цена. А применение чем-то сродни лотерее ,  повезёт - заработает, не повезёт - так и денег небольших стоит.

Тем не менее, сама идея такого простого добавления портов действительно жизнеспособна и для серьёзного промышленного применения. Первой поняла это фирма Titan Electronics Inc., разработчик и производитель торговых марок VSCOM и TITAN. Этой фирмой был впервые в мире разработан преобразователь USB в восемь последовательных портов, который быстро стал популярен во многих производственных решениях. Например, все телефоны SAMSUNG проходят тестирование на тысячах устройствах USB-8COM, установленных на производственных линиях этого промышленного гиганта. Именно Titan Electronics Inc. первым разработал и приступил к производству линейки преобразователей, предназначенных для промышленного применения, без всяких скидок соответствующих жестким требованиям индустриальных стандартов .  В настоящий момент эта фирма имеет наиболее развитую линейку подобных устройств, покрывающих практически любые потребности производства, в том числе, уникальный 32-портовый преобразователь USB-32COM RM.

Глядя на успешные применения преобразователей от ТITAN, свои аналогичные линейки подготовили и крупные фирмы, так сказать «столпы автоматизации» - MOXA, ICP DAS, ADVANTECH.

Давайте попробуем сравнить характеристики продуктов этих основных игроков на рынке промышленной автоматизации.

В Таблице приведены основные параметры однопортовых устройств.

Марка
Модель
Маx. скорость
Кбит/с
Защита Питание Дополнительные
возможности
Тип корпуса
(пластик, металл)
Цена
MOXA
UPort 1110
921 ESD от USB ARDC, 64 байт FIFO пластик 37
Advantech
ADAM-4562
115 OPTO от USB Настройка GND пластик 87
ICP DAS
I-7560
115 нет от USB от -25°С пластик 40
TITAN
USB-COM PL
921 ESD от USB 128/384 байт R/T FIFO пластик 26
TITAN
USB-COM CBL
921 ESD от USB 128/384 байт R/T FIFO пластик 26
TITAN
USB-COM
921 ESD от USB 128/384 байт R/T FIFO пластик 26
TITAN
USB-COM+
921 ESD от USB 128/384 байт R/T FIFO пластик 28
TITAN
USB-COM-M
921 ESD от USB 128/384 байт R/T FIFO металл 37
TITAN
USB-COM-Si-M
921 ESD, OPTO от USB 128/384 байт R/T FIFO металл 74

Как видно из таблицы, наибольшую гибкость при выборе переходника USB в один порт RS-232 предоставляет продукция фирмы Titan Electronics Inc. Есть возможность выбора как сверхкомпактной модели, например, для использования вместе с ноутбуком, или полноценной модели в металлическом корпусе с возможностью крепления на DIN-рейку. Есть также модель, разработанная специально для автоматизации торговли -  USB-COM+, которая может на 9-ю ножку разъёма DB9 передавать 5В с нагрузкой до 200 мА, при этом питание переходника всё равно идёт от шины USB.

Надо сказать, что на форумах автоматизаторов изредка жалуются на продукцию ICP DAS и ADVANTECH, считая, что в критических приложениях их лучше не ставить - есть возможность зависания драйвера. У меня лично нет опыта работы с данными преобразователями, так что ничего определённого по этому поводу я сказать не могу. Производители авторитетные и уважаемые, так что давно могли исправить эти оплошности. Маловата скорость, всего 115 Кбит/сек,  так большинству приложений этого вполне достаточно. На MOXA и TITAN таких жалоб я не слышал ни разу, да и наш опыт подтверждает это. Единственное отличие - в глубине буфера FIFO. Всё-таки 128 Байт на передачу и 384 Байт на приём у TITAN существенно снижают нагрузку на управляющий компьютер по сравнению с  64 Байт у MOXA, особенно, если компьютер оснащён маломощным процессором типа ATOM.

 

ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ


Обновлено 22.03.2012 12:19
 

Коммуникационные серверы

670s

USB в RS-232/422/485

647b

Мультипортовые платы

4428s

Устройства CAN

422b
123
>