PLC 통신 프로토콜 EtherCAT, RS-232C, RS-485, DeviceNet, CompoBus 특징과 사용 사례

PLC 통신 프로토콜 EtherCAT, RS-232C, RS-485, DeviceNet, CompoBus 특징과 사용 사례

 

PLC(Programmable Logic Controller)는 계속해서 다양한 산업 자동화 시스템에서 중요한 역할을 하고 있어요. 여러 장치 간 통신을 원활하게 하기 위해 다양한 통신 프로토콜이 사용되곤 하는데요. 처음 배우는 분들에게는 조금은 생소한 부분이라고 생각이 드네요. 각 프로토콜은 데이터 전송 속도, 통신 거리, 안정성 등의 특성이 다릅니다. 주요 PLC 통신 프로토콜의 특징과 사용 환경에 대해서 공부하는 시간을 가져보시기 바랍니다.

 

1. CompoBus

• 특징: Omron에서 개발한 산업용 필드버스 프로토콜로, 간단한 배선으로 고속 통신을 가능하게 합니다. CompoBus에는 고속 모드와 장거리 모드가 있어 필요에 따라 유연하게 사용할 수 있습니다.
• 사용 사례: 소규모 공장 자동화 시스템에서 빠르고 간단한 통신이 필요한 경우 사용됩니다. 예를 들어, 센서나 간단한 구동기와 PLC 간의 신속한 데이터 교환에 적합합니다.
• 통신 거리: 최대 500m
• 통신 속도: 최대 750kbps

 

2. DeviceNet

• 특징: CAN (Controller Area Network) 기반의 통신 프로토콜로, 저비용으로 다수의 장치를 연결할 수 있는 장점이 있습니다. 전원 공급과 데이터 통신이 하나의 케이블로 이루어져 설치가 쉽습니다.
• 사용 사례: 자동차 산업과 같은 분야에서, 여러 디지털 장치를 중앙에서 관리하고 제어하는 데 적합합니다. 예를 들어, 모터 제어나 센서 네트워크에서 많이 사용됩니다.
• 통신 거리: 최대 500m (통신 속도에 따라 달라짐)
• 통신 속도: 최대 500kbps

 

3. Ethernet/IP

• 특징: 표준 이더넷 기술을 기반으로 하여, 다양한 장치 간의 고속 데이터 통신을 지원합니다. IP(Internet Protocol)를 사용하므로 전 세계 네트워크와 연결하여 원격 모니터링 및 제어도 가능합니다.
• 사용 사례: 대규모 공장 자동화 및 제조 공정에서 자주 사용되며, 네트워크 구성의 유연성이 뛰어나 복잡한 통신 구조가 필요한 환경에 적합합니다.
• 통신 거리: 이더넷 표준에 따라 최대 100m
• 통신 속도: 최대 1Gbps (기본 100Mbps)

 

4. EtherCAT

• 특징: 실시간 제어에 특화된 프로토콜로, 짧은 사이클 타임을 통해 정확하고 빠른 데이터 전송이 가능합니다. 다른 프로토콜보다 빠른 반응 속도가 요구되는 곳에서 주로 사용됩니다. Beckhoff에서 개발하였으며, 산업용 이더넷의 일부로 사용됩니다.
• 사용 사례: 로봇 제어나 **CNC(컴퓨터 수치 제어)**와 같은 초정밀, 고속 공정 제어에 사용됩니다.
• 통신 거리: 100m (일반 이더넷 연결 기반)
• 통신 속도: 100Mbps (기본)

 

5. RS-232C/RS-485

• 특징: RS-232는 단순한 점대점 통신을 위한 표준이며, RS-485는 여러 장치 간의 멀티 드롭(Multi-drop) 통신을 지원합니다. 저속 통신이 가능하지만 안정성이 뛰어나며, 상대적으로 긴 거리에서 통신이 가능합니다.
• 사용 사례: 오래된 장비나 장거리 통신이 필요한 곳에서 여전히 사용되며, RS-485는 다중 장치가 연결된 환경에서 흔히 사용됩니다. 예를 들어, 공정 모니터링이나 기본 데이터 수집에 적합합니다.
• 통신 거리: RS-232는 최대 15m, RS-485는 최대 1.2km
• 통신 속도: RS-232 최대 160kbps, RS-485 최대 10Mbps

 

결론

PLC 통신 프로토콜은 각 프로토콜마다 속도, 거리, 안정성 등의 특성이 달라, 상황에 맞는 올바른 프로토콜을 선택하는 것이 중요합니다. CompoBus와 DeviceNet은 소규모 시스템에서 간편한 배선과 통신을 지원하며, Ethernet/IP와 EtherCAT은 고속 데이터 전송을 요구하는 대규모 시스템에서 강력한 성능을 발휘해요. 또한, RS-232/RS-485는 장거리 통신이나 멀티 드롭 환경에서 유용하답니다.

• PLC 통신 프로토콜에 대한 심화 교육을 원하신다면, 특정 프로토콜에 대한 실습과 설치 방법에 대한 추가 학습을 권장합니다. 다양한 PLC 프로토콜이 각기 다른 장치와의 호환성을 갖고 있으므로, 실무에 맞는 선택이 중요합니다.

 

Q&A

Q1: PLC 통신 프로토콜을 선택할 때 중요한 요소는 무엇인가요?

주요 요소는 통신 속도, 거리, 네트워크 확장성입니다. 실시간 데이터 처리가 중요한 경우, EtherCAT 같은 고속 프로토콜이 필요하며, 소규모 네트워크에서는 CompoBus나 DeviceNet도 충분히 유용할 수 있습니다.

Q2: EtherCAT과 Ethernet/IP의 차이점은 무엇인가요?

EtherCAT은 주로 실시간 데이터 처리가 필요한 환경에서 사용되며, Ethernet/IP는 더 유연하고 광범위한 네트워크를 지원하는 대규모 시스템에 적합합니다.

Q3: RS-232와 RS-485의 차이는 무엇인가요?

RS-232는 주로 단거리 통신에 사용되며, RS-485는 여러 장치를 동시에 연결하는 장거리 통신에 사용됩니다. RS-485는 다중 장치 통신을 지원하는 것이 큰 차이점입니다.