MODBUS 통신은 거의 모든 산업현장에서 빠지지 않는 통신 방식입니다.
안녕하세요? 데이터위자드입니다.
이번 시간에는 지난 포스팅에 이어 MODBUS 통신에 대해서 더 자세히 알아보도록 하겠습니다. 사실, 앞서 소개한 모드버스 통신의 bps, stop bit, Parity bit에 대한 내용 보다 이 내용이 먼저 나와야 하는 거 아닌가 하는 생각도 들긴 하는데요.
현장에서 Modbus 통신을 다루시는 분들이라면, 통신 상호 간의 설정에 대해서 먼저 이해한 후에 모드버스 통신에 대해서 더 자세히 알아가는 것도 나쁘지 않을 것 같다는 생각에 이렇게 구성하게 되었습니다.
(* 모드버스 통신의 bps, Stop bit, Parity bit에 대한 내용은 이전 포스팅을 참고해 주세요. 😄)
필드버스 통신에서 bps의 의미 (a.k.a baud rate)
MODBUS 통신에서 Stop bit, Parity bit에 대해서 알아보자
그럼 본론으로 들어가 MODBUS의 역사와 그 발자취에 대해서 먼저 알아보도록 하겠습니다.
MODBUS 통신의 역사
일전에 생산현장 필드버스에 대해서 설명하는 시간을 가졌을 때 Modbus 통신은 예전 Modicon 社에서 개발하고 대중에 보급한 통신방식이라는 것을 설명드린 적이 있습니다.
(* 예전 필드버스 통신 관련 내용 아래 링크 참고해 주세요.)
더 자세한 내용을 알기 위해, 엔지니어의 언제나 좋은 친구인 Wikipedia와 Modbus organization에서 관련 내용을 더 찾아보도록 하겠습니다.
위 사이트에서는 모드버스에 대해서 다음과 같이 설명하고 있습니다.
Modbus or MODBUS is a client/server data communications protocol in the application layer. It was originally published by Modicon (now Schneider Electric) in 1979 for use with its programmable logic controllers (PLCs). Modbus has become a de facto standard communication protocol for communication between industrial electronic devices in a wide range of buses and network. (by modbus @ wikipedia.org)
번역하자면,
모드버스는 클라이언트/서버 데이터 커뮤니케이션 프로토콜로, 과거 Modicon 社에서 PLC에 사용을 위해 1979년(!) 출시한 통신방식입니다. 현재는 산업 전반에 널리 사용되는 표준 통신 방식이 되었습니다.
다소 의역이 있지만, 중요한 키워드로
- 1979년에 출시된 굉장히 유서 깊은 통신 방식이다.
- 산업 전반에 널리 사용되는 통신 방식이다.
라는 내용을 꼽을 수 있겠네요.
아마 한 번이라도 모드버스 통신 혹은 232 통신, 485 통신이라는 말을 들어본 분들이라면, 위에서 언급한 내용에 이견이 없으실 것이라 생각하는 바입니다.
위 설명 중에 눈에 띄는 단어가 있는데요. 바로 Application layer라는 단어입니다.
필드버스뿐 아니라 우리가 흔히 사용하는 통신 방식을 보다 보면 Application layer라는 용어가 흔하게 나오는 것을 보실 수 있습니다.
Application layer은 OSI-Model에서 말하는 네트워크 통신의 각각의 역할을 하는 각 계층 중에 7단계 계층(Layer)을 말하는 건데요. 사전적 의미는 다음과 같습니다.
An application layer is an abstraction layer that specifies the shared communication protocols and interface methods used by hosts in a communications network.
(by application layer @ wikipedia.org)
쉽게 말해 각각 통신방식에서의 Protocol을 말하는 것입니다. MODBUS, HTTP, DeviceNet, SMTP, IPOP 등이 있습니다. 컴퓨터 메일이나 인터넷 서핑을 할 때나 할 때 한 번쯤 들어본 내용일 것입니다.
이는, 비유하자면 각 통신 방식이라는 사용하는 고유의 언어라고 이해하시면 될 것 같습니다. (각 통신 모듈이 MODBUS로 말하냐? DeviceNet으로 말하냐? Profibus로 말하냐?)
이전 포스팅에서도 비슷한 비유를 들었던 것으로 기억합니다.
이야기가 계속 다른 데로 새는 것 같아, Osi-Model과 각 Layer에 대한 자세한 내용은 다음에 기회가 되면 포스팅하도록 하겠습니다. (이것도 얘기하다 보면 3-4 편은 거뜬히 나오겠네요..😂)
이어서, Wikipedia의 Modbus 설명 중 다음 내용도 살펴보겠습니다.
Modbus is popular in industrial environments because it is openly published and royalty-free. It was developed for industrial applications, is relatively easy to deploy and maintain compared to other standards, and places few restrictions on the format of the data to be transmitted. (by modbus @ wikipedia.org)
모드버스의 가장 큰 장점으로 꼽히는 부분 그리고 모드버스 통신이 산업 전반에 표준으로 자리매김하게 된 이유가 여기에 설명이 되어 있습니다.
바로 royalty-free (라이선스 무료)라는 점인데요. Modicon 社의 대인배적인 면모를 보여준다고 할 수 있겠습니다. (다르게 본다면, 필드버스 생태계의 표준을 정립하기 위한 전략적인 통찰이라고 할 수도 있겠네요.)
또한, 여타 다른 필드버스 방식보다 배포의 편리성, 유지보수의 편리성 그리고 전송 시 데이터 형식에 제한이 적은 점 등을 장점으로 언급하고 있습니다.
결국, 이런 압도적인 장점으로 필드버스 세계에서 No. 1의 자리를 지키고 있는 것이 아닌가 싶습니다.
계속 이어 나가겠습니다. Modbus의 다른 특징으로서,
The Modbus protocol uses serial communication lines, Ethernet, or the Internet protocol suite as a transport layer. Modbus supports communication to and from multiple devices connected to the same cable or Ethernet network. For example, there can be a device that measures temperature and another device to measure humidity connected to the same cable, both communicating measurements to the same computer, via Modbus.
(by modbus @ wikipedia.org)
modbus 통신은 시리얼 통신, 이더넷 또는 인터넷 프로토콜을 transport layer로 사용한다고 합니다.
이게 뭔 말인가 하면,
위 도표에서 보여주는 것과 같이,
모드버스 통신은 소위 말하는 RS-232 / RS-485라 불리는 Serial 통신 방식(통상 Modbus RTU라고도 하죠.)이나 MODBUS TCP/IP와 같은 ethenet 기반(랜선 기반)의 Transport layer를 사용한다는 것입니다.
이것은 예전에 필드버스에서 비유한 것과 같이,
일상생활 | 필드버스 | |
물리적 방식(Transport Layer) | E-mail, SNS, Fax, 전화, 문자, 우편... | RS-232, RS-422, RS-485, Ethernet(RJ45) |
규약 (Protocol) | 한국어, 영어, 불어, 중국어, 일본어.... | MODBUS, Profibus, Ethernet/IP, HART |
일상생활과 필드버스에서의 Transport Layer와 Application Layer라고 이해하시면 되겠습니다.
그런데 만약 프로토콜이 서로 안 맞는다? 그럼 서로 불통의 결과를 초래하게 될 것입니다.
마치며,
이번 포스팅에서는 모드버스 통신의 역사와 특징에 대해서 알아보았습니다. 모드버스 통신이야 워낙 산업용 통신에서 대중적으로 사용되는 공기 같은 존재이기에 이러한 역사와 특징을 알고 가는 것이 사실 크게 의미 없는 것일 수도 있겠습니다.
하지만, 이왕 통신으로 데이터 깨나 주무르는 게 우리의 사명인 만큼, 원론적인 부분도 알고 가는 것이 더 유익한 데이터생활이 되지 않을까 합니다.
이번 포스팅에서 다룬 모드버스 통신의 역사와 특징을 정리하자면,
- Modicon 사에서 1979년에 출시한 굉장히 유서 깊은 통신 방식이다.
- 산업 전반에 널리 사용되는 통신 방식이다.
- RS-232/485 같은 시리얼 통신 방식이나 TCP/IP 같은 방식으로 사용 가능하다.
- 라이선스가 공짜다(!).
정도로 이해하시면 되겠습니다.
지금까지 데이터위자드였습니다. 다음 포스팅에서도 MODBUS 통신에 대해서 더욱더 깊게 알아보는 시간을 갖도록 하겠습니다.
* 본 포스팅에서 언급된 모듈이나 제조사, 단체는 필자와 무관함을 알립니다.
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