Daten zuverlässig transportieren mit USB Leitungen

USB (Universal Serial Bus) ist ein serielles Bussystem, welches zur Verbindung von externen Geräten mit einem Computer dient. 1996 eingeführt, war es hauptsächlich an Heim- und Personal Computern verwendet worden. Mittlerweile gibt es aber auch in Industrieanwendungen immer mehr Verwendung, wie zum Beispiel Vision Kameras. Seit der Einführung wurde die Vielzahl an Schnittstellentypen, welche in der Regel alle mit unterschiedlichen Steckern versehen waren, ersetzt. USB hat sich somit als ein Standard entwickelt, der seine Vorteile auch darin hat, dass die Geräte im laufenden Betrieb verbunden werden können (Hot Plugging) und die angeschlossenen Geräte automatisch erkannt werden.

Bei der Einführung von USB 1.0 im Jahre 1996 war die Datenrate noch mit max. 12 Mbit/s recht langsam. Im Jahr 2000 wurde USB 2.0 mit einer Datenrate von 480 Mbit/s spezifiziert. Dies ist heute noch die am weitesten verbreitete Version. Die 2014 eingeführte USB 3.1 Gen 2 hat bereits eine maximale Transferrate von 10 Gbit/s welche mit der im Jahre 2017 spezifizierten USB 3.2 auf 20 Gbit/s erhöht wurde.

USB Kabel Anwendungsgebiete

Geräte mit USB Anschluss werden in der Industrie vor allem im Bereich der industriellen Bildverarbeitung eingesetzt. Natürlich sind auch USB-Tastaturen und andere externe Geräte zur Bedienung von Maschinen und Anlagen denkbar. Ein weiterer Anwendungsbereich ist die Kontrolle von Mobiltelefon Kameras während der Produktion.

USB Leitungen gibt es in der Regel als flexible Leitung für geringe Belastungen, wie es beispielsweise das Verbindungskabel eines Mobiltelefons ist. Diese werden oft in festen Längen konfektioniert Angeboten, so dass der Anwender nur die passende Länge auswählen muss.

Für Anwendungen in der Energieführungskette ist es allerdings notwendig USB Leitungen mit hochwertigem Leitungasaufbau zu verwenden, welcher auf die Bewegung in der Energiekette abgestimmt ist. Nur somit kann auch über Jahre hinweg eine sichere Datenübertragung gewährleistet ist. Speziell bei Anlagen für die optische Qualitätskontrolle haben sich chainflex USB Leitungen etabliert.
 

Kabel und Leitungen für USB Anwendungen von igus

Das chainflex Leitungsprogramm von igus bietet sowohl USB 2.0 als auch USB 3.0 Leitungen in verschiedenen Ausführungen an. Mit CFBUS.065 und CFBUS.066 stehen 2 USB 2.0 Leitungen mit unterschiedlichen Querschnitten für das Datenpaar, um auch größeren Übertragungslängen gerecht zu werden. Für den USB 3.0 Standard können CFBUS.PVC.068 und CFBUS.PUR.068 verwendet werden.

Wie alle chainflex Leitungen, unterliegen auch die USB Kabel den gleichen Qualitätsstandards. Hierbei ist es egal ob es sich um ein USB 2.0 oder USB 3.0 Kabel handelt. Daher gilt die chainflex Garantie auch hier 36 Monate mit einer Lebensdauer von bis zu 10 Millionen Doppelhüben.

Übertragungslängen

Die Thematik der maximalen Übertragungslänge von USB Leitungen wird oft unterschätzt. Hier ist generell Vorsicht geboten, da die maximale Leitungslänge stark von der Art der Leitung abhängen kann. Eine Leitung für die Festverlegung hat immer eine niedrigere Dämpfung als Flexible Leitungen, welche für dauerhafte Bewegungen ausgelegt ist. Hierdurch ist die Übertragungslänge niedriger als bei einer Leitung für die Festverlegung.

Je nach Leitungsfamilie sind chainflex Busleitungen zwar mechanisch für Verfahrwege von bis zu 400m und mehr ausgelegt, jedoch sinkt mit zunehmender Leitungslänge die Datenrate des Bussystems. Bei USB 2.0 sind nach Spezifikation eine maximale Leitungslänge von 5 m ohne Repeater möglich. Bei USB 3.0 sind es sogar nur 3 m. Speziell bei USB Geräten, welche die volle Datenübertragungsrate benötigen, wie zum Beispiel HD Kameras, kann die Leitungslänge zum Problem werden. Durch die Dämpfung der Leitung in Kombination mit der Leitungslänge sinkt die Übertragungsgeschwindigkeit und es kann zu Übertragungsfehlern kommen. Bei hochflexiblen USB Leitungen für die Energiekette zeigen unsere Erfahrungen jedoch, dass eine Leitungslängen gegebenenfalls kürzer sein können. Je nach erforderter Übertragungsgeschwindigkeit sind für eine bewegte USB 3.0 Kabel eventuell nur bis zu 2,50 m möglich. Diese Länge kann jedoch in Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen und Anwendungsanforderungen zusätzlich nach oben und unten variieren.