DataLab IO představuje novou generaci vstupně/výstupních jednotek pro průmyslové použití. Koncepce jednotek je důsledně modulární. Každá jednotka má čtyři, dvě nebo jednu pozici, do kterých lze zasunout vstupně/výstupní moduly podle potřeb aplikace. Lze tak libovolně kombinovat např. moduly pro 8 logických vstupů s moduly obsahujícími 8 logických výstupů ať již s relé či výstupními tranzistory s otevřeným kolektorem apod. K dispozici jsou i moduly přesných 16-bitových analogových vstupů, 12-bitových analogových výstupů, čítačové moduly, moduly pro teploměrná čidla Pt100/Pt1000 apod. Kombinované moduly obsahující např. analogové vstupy a digitální vstupy a výstupy na jediném modulu dovolují optimalizovat složení vstupů a výstupů podle potřeb aplikace. Množina I/O modulů není uzavřena a další typu modulů přibývají.

Je možné osadit jen část pozic, pokud jsou požadavky na počty vstupů/výstupů menší než je kapacita jedné jednotky. Samozřejmě také lze k jedinému počítači připojit více jednotek a tím počty vstupů/výstupů zvýšit. Pokud počet USB rozhraní v počítači nestačí (běžně bývá k dispozici 2 až 6 USB portů), je možné pomocí USB rozbočovače (USB Hub) počet portů zvýšit. Přenosová kapacita USB je hodně vyšší než je potřebné pro průmyslové aplikace a tak rozdělení kapacity jediného USB portu mezi více jednotek nepřináší podstatné snížení propustnosti.

Jednotky DataLab IO komunikují s počítačem po velmi rychlé standardní sériové sběrnici USB (Universal Serial Bus). USB se stal zcela všeobecně uznávaným standardem, který nahrazuje zastarávající sériové linky a jiná rozhraní. Dnes již není možné koupit počítač bez rozhraní USB – naopak stále častěji se prodávají počítače, které nejsou vybaveny tradiční sériovou linkou RS-232C.

Rozhraní USB přináší uživatelům velké množství výhod:

• Především je to již zmiňovaná standardnost a univerzální rozšířenost.

• Vysoká přenosová rychlost 480 Mbps (USB 2.0 High Speed) nebo 12 Mbps (USB 1.1 Full Speed) zajišťuje velmi rychlý přenos i relativně velkých objemů dat.

• Veškerá konfigurace je zcela automatická (Plug and Play) a to včetně instalace ovladačů. Skutečně stačí pouze spojit jednotku DataLab IO s počítačem pomocí USB kabelu a o ostatní se postará operační systém spolu s ovladačem zařízení. Odpadá nastavování přenosové rychlosti, parity, počtu stop bitů atd. Automatické je také adresování zařízení – adresa je vždy přidělena automaticky při připojení zařízení k USB portu.

• USB kabel je opatřen rozdílnými zásuvkami pro připojení k počítači (konektor USB-A) a k USB zařízení (konektor USB-B). Tento standard zabraňuje chybnému propojení USB zařízení s počítačem na fyzické úrovni.

Konektor USB obsahuje mimo datových vodičů i napájení pro USB periferie. Z hlediska napájení se USB periferie dělí na 2 skupiny:

• Periferie s vlastním napájením (self powered).

• Periferie napájené z USB sběrnice (bus powered). Tyto periferie se dále dělí:

  • Periferie nízkospotřebové (s maximálním odběrem 100 mA z 5V zdroje).

  • Periferie vysokospotřebové (s maximálním odběrem 500 mA z 5V zdroje).

USB porty, které bývají k dispozici přímo na počítačích, by vždy měly podporovat i vysokospotřebové USB periferie. Jinak je tomu s USB rozbočovači (USB hub). Pokud je USB rozbočovač napájen z USB sběrnice, zpravidla bývá vyhrazeno 100 mA pro rozbočovač samotný. Pak může být rozděleno na každý ze 4 USB portů dalších 100 mA. Rozbočovač se tedy systému jeví jako vysokospotřebové USB zařízení a sám podporuje maximálně 4 nízkospotřebové USB periferie. Existují ale USB rozbočovače s vlastním napájením. Pokud je napájení připojeno, zpravidla pak rozbočovač podporuje až 4 další vysokospotřebové USB periferie.

Jednotlivé typy jednotek DataLab IO se liší počtem modulů se kterými mohou pracovat a také možnostmi napájení.

DataLab IO¹

Jednotky DataLab IO¹ obsahují 1 slot pro jediný vstupně/výstupní modul.

Protože spotřeba žádného modulu systému DataLab IO nepřesahuje limit USB sběrnice (500 mA), tyto jednotky neobsahují vlastní zdroj a konektor pro externí napájení u těchto jednotek není vyveden. DataLab IO¹ obsahuje pouze USB konektor.

DataLab IO²

Jednotky DataLab IO² obsahují 2 sloty pro vstupně/výstupní moduly. Základní jednotka obsahuje mimo USB konektoru také konektor pro externí napájení 10 až 40 V DC.

Jednotky DataLab IO² mohou pracovat v obou režimech – napájené z USB sběrnice i se samostatným napájením. Vzhledem k modulární koncepci systému DataLab IO nelze jednoznačně říci, zda-li může DataLab IO² pracovat s napájením z USB sběrnice nebo vyžaduje externí napájení – to závisí na připojených modulech.

DataLab IO⁴

Jednotky DataLab IO⁴ obsahují 4 sloty pro vstupně/výstupní moduly. Základní jednotka obsahuje mimo USB konektoru také konektor pro externí napájení 10 až 40 V DC.

Externí jednotky DataLab IO⁴ mohou pracovat v obou režimech – napájené z USB sběrnice i se samostatným napájením. Vzhledem k modulární koncepci systému DataLab IO nelze jednoznačně říci, zda-li může DataLab IO⁴ pracovat s napájením z USB sběrnice nebo vyžaduje externí napájení – to závisí na připojených modulech.

DataLab PC/IO

Jednotky DataLab IO⁴ mohou být zabudovány v krytu počítače DataLab PC.

Stejně jako externí jednotky DataLab IO⁴ obsahuje i zabudovaná jednotka 4 sloty pro vstupně/výstupní moduly. USB propojení ze základní deskou počítače i napájení je interní. Protože je DataLab IO⁴ připojen na interní USB rozhraní počítače, vnější USB konektory zůstávají k dispozici pro další periferie.

Pokud jsou jednotky DataLab IO napájeny z USB sběrnice, zpravidla jejich proudový odběr vždy převýší 100 mA a pokud jsou připojeny přes USB rozbočovač, musí to být rozbočovač se samostatným napájením. Existují konfigurace (např. při použití pouze jediného modulu digitálních vstupů), kdy by proudový odběr celé jednotky byl vždy menší než 100 mA, ale doporučujeme na to nespoléhat. Při osazení všech 4 modulů je maximální možný odběr vždy vyšší než 100 mA.

Jednotky DataLab IO s napájením z USB sběrnice jsou tedy vhodné nejen pro pevné zabudování do rozvaděčů, ale také jako přenosné jednotky pro laboratorní měření, pro školní experimenty a laboratorní cvičení, apod. Mohou být snadno připojeny k notebookům a přenosným počítačům, v nichž není možné použít měřicí karty a které stále častěji nebývají vybaveny klasickým sériovým rozhraním.

Programová podpora (ovladač) jednotek DataLab IO pro Control Web je k dispozici zdarma.