당신만 몰랐던 Modbus 프로토콜 이해하는 3가지 꿀팁
산업 자동화의 심장, Modbus 프로토콜에 대해 알아볼 시간입니다! 이 글에서 PLC 초보자도 쉽게 이해할 수 있도록 Modbus 프로토콜의 기본 개념을 설명해 볼게요. 그리고 모드버스의 작동 방식과 다양한 변형을 살펴볼 계획입니다. 필자의 자동화 엔지니어로서의 15년의 경력을 녹여서 쉽게 설명해 보겠습니다. 포기하지 말고 딱 3분만 읽어보세요! 여러분의 기본 지식이 업그레이드될 것이라 믿어요.
Table of Contents
Modbus 프로토콜이란?
모드버스 프로토콜은 산업 자동화 시스템에서 널리 사용되는 통신 규약입니다. 모드버스 프로토콜로 센서, PLC(programmable logic controller), 컴퓨터 간의 통신을 가능하게 합니다.
통신의 기본은 사람들이 서로 대화하듯, 기계들 사이에도 특정한 규칙과 약속이 필요하다는 점입니다. 그것이 바로 프로토콜의 의미이죠. Modbus는 바로 그런 약속(통신 프로토콜) 중 하나입니다. 통신을 위한 명확한 규칙을 제공합니다.
Modbus 동작 방식
Modbus 프로토콜은 마스터-슬레이브 관계를 통한 요청-응답 방식으로 운영됩니다. 마스터 장치가 통신을 시작한다면? 슬레이브 장치들은 마스터의 요청에 따라 응답합니다. 이 프로토콜은 메시지 형식, 기능 코드, 데이터 인코딩, 오류 검사 등 신뢰할 수 있는 장치 연결을 위한 다양한 요소들을 정의합니다.
Modbus 프로토콜의 변형
모드버스 프로토콜은 여러 가지 변형이 있어요. 각각의 변형은 특정한 요구 사항에 맞게 설계되었습니다. 대표적인 변형으로는 직렬연결(시리얼 통신)에 사용되는 Modbus RTU와 ASCII. 이더넷 네트워크에서 사용되는 Modbus TCP/IP가 있습니다.
Modbus RTU
시리얼 통신방식으로, 바이너리 데이터 전송을 사용하여 효율적인 통신을 합니다.
Modbus ASCII
사람이 읽을 수 있는 데이터 전송을 위해 ASCII 문자를 사용합니다.
Modbus TCP/IP
이더넷 네트워크를 통한 통신을 위해 설계되었으며, 더 빠른 속도와 더 긴 전송 거리를 제공합니다.
최근 트렌드는 이더넷 통신을 사용하기 때문에 가능하면 Modbus TCP/IP를 사용하는 추세입니다. 하지만 일부 디바이스들은 아직 시리얼 통신인 Modbus RTU만 적용하는데요. 이러한 경우 시스템 인티그레이션을 위해 serial to ethernet 컨버터를 사용합니다.
Modbus를 지원하는 장치
Modbus 프로토콜은 PLC, RTU, 센서, 액추에이터, HMI와 같은 다양한 산업 자동화 장비에서 지원됩니다. 이는 Modbus가 제조, 에너지, 운송, 건물 자동화 등 다양한 분야에서 장치 간의 상호 운용성을 제공하는 사실상의 표준으로 자리 잡았음을 의미합니다.
웬만한 디바이스는 모드버스 프로토콜을 지원하는데요. 지원하지 못할 경우 프로토콜 컨버터를 이용하여 모드버스로 변환하면? 시스템 인티그레션을 할 수 있습니다. 경우의 수는 다양하므로 여러분의 협력사와 협의하시는 것이 가장 빠른 방법입니다.
Modbus 프로토콜 이해하는 꿀팁 3가지
Modbus 프로토콜을 이해하는 데 도움이 될 수 있는 3가지 꿀팁을 공유해 드리겠습니다. 이 팁들은 Modbus 프로토콜의 기본적인 이해를 넘어 실제 사용 시 발생할 수 있는 상황들을 더 잘 이해하고 대처하는 데 도움이 될 것입니다.
함수 번호와 주소 체계 이해하기
Modbus 프로토콜에서는 다양한 함수 번호와 주소 체계를 사용하여 데이터를 요청하고 응답합니다. 예를 들어, 특정 함수 번호에 0번 주소를 지정하면 해당 함수에 대한 첫 번째 레지스터 값을 반환받게 됩니다.
또한, Modbus는 구역별로 함수를 지정하여 각 구역별 첫 번째 레지스터 번호의 주소를 모두 0으로 시작합니다. 이러한 주소 체계를 이해하는 것은 Modbus 네트워크상에서 정확한 데이터 위치를 식별하는 데 중요합니다.
하지만 브랜드별로 1부터 시작하는 경우도 있으니, 시스템에 통합할 때 각별히 주의해 주세요. 디바이스별로 매뉴얼을 면밀히 살펴보시는 것은 필수입니다.
Modbus 패킷 구성 파악하기
Modbus 프로토콜의 패킷 구성을 이해하는 것은 통신 과정에서 데이터가 어떻게 전송되고 해석되는지 파악하는 데 도움이 됩니다. 패킷 구성에는 장치 국번, 함수 번호, 그리고 필요한 데이터가 포함됩니다. 함수별로 패킷 구성이 다를 수 있으므로, 특정 함수에 대한 패킷 구조를 알고 있는 것이 중요합니다.
장비와의 호환성 확인하기
모드버스 프로토콜은 다양한 장비에서 지원되지만, 각 장비 제조사마다 Modbus 구현 방식에 약간의 차이가 있을 수 있습니다. 이러한 차이는 데이터 타입, 프로토콜 확장, 주소 할당 방식 등에서 나타날 수 있습니다.
따라서, 새로운 장비를 Modbus 네트워크에 통합하기 전에 해당 장비의 Modbus 메모리 맵과 지원하는 함수, 그리고 기타 특성을 확인하는 것이 중요합니다.
정리하며
산업 자동화, SCADA 관련 산업에 입문하셨다면? Modbus 프로토콜의 이해는 필수적입니다. 이 글을 통해 Modbus의 기본적인 이해를 얻으셨기를 바랍니다. 모드버스 프로토콜은 그 유연성과 광범위한 지원으로 인해 산업 현장에서 빼놓을 수 없는 중요한 요소입니다. 모두버스 프로토콜에 대한 더 깊은 이해를 원하신다면, 각 프로토콜의 공식 문서나 기술 가이드를 참조하시는 것도 좋은 방법입니다.
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