Modbus 프로토콜의 종합 분석

modbus 프로토콜은 산업 자동화 분야에서 가장 널리 사용되는 통신 프로토콜 중 하나가 되었습니다. PLC, DCS, 스마트 기기 등을 포함한 많은 산업용 장치는 Modbus 프로토콜을 이들 간의 통신 표준으로 사용하고 있습니다. 2007년 현재 Modbus 노드의 설치 개수는 1,000만 개를 넘어섰으며, 이는 해당 프로토콜이 널리 사용되고 인식되었음을 나타냅니다.

모드버스(Modbus)는 직렬 통신을 기반으로 한 통신 프로토콜로, 산업 현장에서 서로 다른 장치 간의 데이터 교환 및 제어를 실현할 수 있는 공통 통신 표준을 제공하는 것을 목표로 합니다. 이 프로토콜은 원래 Modicon이 개발했으며 현재 Schneider Electric이 소유하고 있습니다. Modbus 프로토콜은 공통 메시지 형식을 정의하는 애플리케이션 계층 프로토콜로, 서로 다른 장치 간의 데이터 교환 및 제어를 가능하게 합니다. 이 프로토콜은 RS-232, RS-422, RS-485 및 이더넷과 같은 다양한 물리적 계층을 지원하므로 다양한 장치 및 네트워크에 적용될 수 있습니다.

모드버스(Modbus)는 기능 코드에 의해 지정된 서비스를 제공하는 마스터/슬레이브 통신 프로토콜입니다. 인터넷 조직은 TCP/IP 스택에 예약된 시스템 포트 502를 사용하여 Modbus에 액세스합니다. Modbus Plus는 Modbus의 작업 프로세스인 고속 토큰 전달 네트워크입니다.

1. Modbus 통신은 마스터가 슬레이브에 쿼리 요청을 보내면서 시작됩니다.

2. 슬레이브 스테이션은 요청을 수신하고 요청 내용을 분석합니다.

3. 슬레이브 스테이션은 요청 내용에 따라 해당 작업(레지스터 읽기 또는 레지스터 쓰기 등)을 수행하고 응답 데이터를 마스터 스테이션으로 다시 보냅니다.

4. 마스터 스테이션은 응답 데이터를 수신하고 응답 내용을 분석합니다.

5. 마스터는 응답 데이터를 처리하고 필요에 따라 추가 쿼리 요청을 보냅니다.

6. 이 과정은 통신이 완료되거나 오류가 발생할 때까지 계속됩니다.

Modbus 통신에서 마스터는 컨트롤러나 컴퓨터와 같은 장치이고, 슬레이브는 센서, 액추에이터 또는 기타 장치입니다. 마스터 스테이션은 통신 시작을 담당하고, 슬레이브 스테이션은 작업을 수행하고 마스터 스테이션의 요청에 응답합니다. 통신은 직렬 회선이나 이더넷을 통해 이루어질 수 있습니다. Modbus 통신에서는 데이터가 레지스터 형태로 구성되어 있으며, 이를 참조하기 위해 주소가 사용됩니다. Modbus 프로토콜은 레지스터 읽기 및 쓰기, 코일 읽기 및 쓰기 등을 포함한 다양한 기능 코드를 지원합니다.

적용 시나리오:

Modbus 프로토콜은 자동화 공장, 로봇 제어, 전력 모니터링 및 제어, 석유 및 가스 추출 및 운송, 수처리 및 공급, 자동화 건물 등을 포함한 산업 제어 및 모니터링 애플리케이션에 널리 사용됩니다. Modbus는 데이터 전송, 데이터 모니터링 및 제어, 오류 감지 및 진단 등을 포함한 실시간 데이터 수집 및 처리에도 적합합니다.

다음은 Modbus 프로토콜의 일부 응용 프로그램입니다.

PLC 제어: Modbus 프로토콜은 여러 PLC(프로그래밍 가능 논리 컨트롤러) 간의 통신을 위한 표준 프로토콜입니다. PLC는 산업 자동화 분야에서 널리 사용되는 장치로, 일반적으로 온도, 압력, 유량 등과 같은 생산 공정의 다양한 매개변수를 제어하고 모니터링하는 데 사용됩니다.

스마트 미터: Modbus 프로토콜은 온도 센서, 압력 센서, 유량계 등과 같은 다양한 유형의 스마트 미터 간의 통신에도 널리 사용됩니다. 이러한 계측기는 일반적으로 안정성을 보장하기 위해 생산 공정에서 다양한 매개변수를 모니터링하고 제어하는 데 사용됩니다. 그리고 생산의 질.

데이터 수집 시스템: Modbus 프로토콜은 처리 및 분석을 위해 다양한 장치의 데이터를 하나의 중앙 위치로 수집하기 위해 다양한 유형의 데이터 수집 시스템 간의 통신에 사용할 수 있습니다. 이러한 데이터 수집 시스템은 적시에 문제를 감지하고 해결하기 위해 생산 장비의 성능과 상태를 모니터링하는 데 자주 사용됩니다.

SCADA 시스템: Modbus 프로토콜은 생산 공정에서 다양한 매개변수의 실시간 모니터링 및 제어를 실현하기 위해 다양한 유형의 SCADA(감시, 제어 및 데이터 수집) 시스템 간의 통신에도 사용할 수 있습니다. 이러한 시스템은 종종 생산 프로세스를 자동화하여 생산 효율성과 품질을 향상시키는 데 사용됩니다.

산업 자동화 기술의 발전에 따라 Modbus 프로토콜의 적용도 끊임없이 발전하고 혁신하고 있습니다. 다음은 몇 가지 미래 동향입니다.

통신 속도 증가 : 지속적인 발전으로기술이 발전함에 따라 Modbus 프로토콜의 통신 속도도 지속적으로 증가하여 더욱 효율적인 실시간 통신 및 제어를 달성할 것입니다.

인터넷과의 통합: 산업 인터넷의 발전과 함께 Modbus 프로토콜은 장치 간 원격 제어 및 모니터링을 달성하기 위해 인터넷 기술과 더욱 통합될 것입니다.

향상된 보안: 네트워크 보안 문제가 점점 더 중요해짐에 따라 Modbus 프로토콜은 네트워크 공격 및 악의적인 작업으로부터 산업 제어 시스템을 보호하기 위해 통신 및 제어 보안에 더 많은 주의를 기울일 것입니다.

적용 가능성 확장: 산업 자동화 분야에서 Modbus 프로토콜의 적용이 지속적으로 확장됨에 따라 스마트 홈, 스마트 빌딩 등과 같은 다른 분야에서도 장치 간의 통신 및 제어를 달성하기 위해 더 널리 사용될 것입니다.

간단히 말해서, 산업 자동화 기술의 지속적인 발전으로 Modbus 프로토콜은 다양한 분야와 시나리오의 요구 사항을 충족하기 위해 계속해서 발전하고 혁신할 것입니다.