산업용 네트워크 | Autonics 대한민국

산업용 네트워크

Make Industry Connected

산업 자동화의 성공은 신뢰성과 효율성을 갖춘 통신 네트워크에 달려있다고 해도 과언이 아닙니다.
현장은 점점 더 많은 산업용 장비들로 구성되기 때문에
공장 내 모든 구성 요소가 안전하고 강력하게 연결될 수 있도록 만드는 것이 산업 자동화의 성공을 좌우합니다.
오토닉스는 현장 내 모든 구성 요소가 유기적으로 연결될 수 있도록 산업용 통신을 지원하는 제품군을 제공하며
자동화 시스템이 효율적으로 구축될 수 있도록 지원하고 있습니다.

현장의 중추적인 역할, 산업용 통신

통합성

생산 현장 전반에 걸친 데이터
교환으로 시스템 통합 실현

효율성

생산 시스템에 유연함과
효율성 제공

혁신성

개방형 프로토콜과 솔루션으로
현장 혁신 실현

안정성

정확하고 안정적인
데이터 전송 가능

신뢰성

기기 및 시스템 유지에 있어
신뢰성 향상

인더스트리 4.0, 스마트 팩토리 등 제조업 혁신에 따른 스마트 공장이 이슈화되면서 산업용 네트워크 기술에도 관심이 높아지고 있습니다.

산업용 네트워크는 현장에 독립적으로 존재하는 디바이스와 시스템을 하나의 네트워크 안에서 연결을 통해 데이터의 정보 교환을 가능케하며 이는 생산 현장의 효율성과 생산성 향상을 실현하게 해주는 중요한 역할을 합니다.

산업용 네트워크는 적시에 데이터를 획득하고 전달하며 갈수록 늘어가는 데이터의 양을 처리할 수 있도록 진화하고 있습니다.

이에 산업용 네트워크는 필드버스 프로토콜에서 시작하여 간편한 연결과 빠른 속도, 더 많은 장비와의 연결이 가능한 산업용 이더넷 프로토콜로 확장하며 통합성, 효율성, 혁신성, 안전성 그리고 신뢰성을 바탕으로 지속 발전하고 있습니다.

한 눈에 보는 산업용 네트워크

다품종 소량 생산의 시대가 도래함에 따라 빠르고 간단한 자동화 시스템이 각광받게 되었습니다.
이에 따라 생산 설비를 효과적으로 운용하기 위한 네트워크의 필요성이 대두되었고 이를 위해 산업용 네트워크가 등장하게 되었습니다.
초기의 계측 및 제어 데이터 수집은 입출력 값을 1:1로 접속 운용하였던 아날로그 방식이었지만 이후 디지털 방식으로 전환되었습니다.
현재는 산업용 네트워크는 필드버스(Fieldbus)와 산업용 이더넷이 혼재되어 사용되고 있습니다.

통신 인터페이스별 프로토콜 종류

두 개 이상의 장치가 통신을 하려면 통신 인터페이스와 통신 프로토콜이 일치해야 합니다. 통신 인터페이스는 통신 포트의 물리적 규격을 말하여 통신 프로토콜은 데이터 통신을 하기 위한 규칙을 의미합니다. 현재 다양한 협회에서 통신 프로토콜의 표준을 관장하고 있습니다.

※ 하기에서 언급되는 통신 프로토콜은 오토닉스에서 지원하는 주요 통신 프로토콜에 한해 기재되었음을 알려드립니다.

필드버스의 Modbus RTU를 TCP/IP 기반에 최적화하여 고안한 프로토콜이 ModbusTCP입니다. Modbus RTU와 같이 오픈 소스를 기반으로 한 산업용 이더넷인 본 프로토콜은 마스터 구현이 용이하고 사용에 대한 제약이 없어 산업계 전반에 걸쳐 다양한 어플리케이션으로 활용되고 있습니다.

CC-Link IE 네트워크는 1 Gbps의 통신대역으로 안정된 제어 주기를 실현하며 고속 제어와 설비 간 고속 연계를 가능하게 합니다. CC-Link IE는 링 토폴로지를 권장하고 있으며 CC-Link IE Control과 CC-Link IE Field 두가지 버전이 존재합니다.

EtherNet/IP는 TCP/IP를 기반으로 DeviceNet 프로토콜의 CIP 구조를 승계하고 있습니다. 본 네트워크는 범용 이더넷 및 스위치를 활용해 연결할 수 있으며, Classless 지원을 통해 노드 수에 제한이 없어 공장의 다양한 장치들을 하나의 네트워크로 연결할 수 있습니다.

PROFINET은 TCP/IP를 기반으로 PROFIBUS를 계승한 프로토콜로, 적용 분야에 따라 세 종류의 등급(클래스)을 가지고 있습니다. PROFINET은 다양한 현장 적용 경험을 바탕으로 필드 네트워크 중에선 시스템 무중단을 가장 고려한 프로토콜이라고 할 수 있습니다.

EtherCAT은 다른 필드 네트워크에 비해 매우 적은 지연으로 데이터를 전송할 수 있도록 설계되었습니다. 이런 구조는 고속의 통신을 하면서도 정시성과 신뢰성 지원할 수 있어 모션 컨트롤에 적합한 프로토콜로 각광받고 있습니다.

산업용 이더넷

Industrial Ethernet

장치, 제어, 정보까지 세 개의 계층이 서로 다른 네트워크를 사용했던 기존 필드버스의 환경에서 4차 산업혁명의 시대가 열리고 IoT 개념이 부상하면서 각 계층별 네트워크를 하나로 통합할 필요가 증가하며 제조 현장에 산업용 이더넷이 급격히 확산되고 있습니다. 산업용 이더넷은 빠른 전송 속도와 실시간 제어 기능 그리고 뛰어난 호환성으로 산업 현장의 네트워크를 구축하고 있습니다.

Modbus RTU는 필드버스 중 단순한 구조에 속하지만 오류 감지에 강하며 오픈 소스 기반의 시리얼 버스로 산업용 어플리케이션에서 가장 널리 사용되어지고 있는 프로토콜입니다. Modbus 통신 프로토콜은 마스터(상위 컴퓨터)가 슬레이브(컨트롤러)에 데이터를 요청하거나 기능을 수행하도록 요청하고 슬레이브는 이에 따른 응답을 보내는 구조를 가집니다.

CC-Link는 고속 필드 네트워크로 제어 데이터와 정보 데이터의 동시 처리가 가능합니다. CC-Link는 10 Mbps의 빠른 통신 속도로 100 m (최대 1,200 m)의 전송 거리와 최대 64국까지 연결이 가능하며 최대 10 Mbps의 고속 응답성을 실현합니다. Daisy Chain 구조를 통해 배선 구성기기의 비용을 절감할 수 있고 배선의 간소화, 유지 보수성이 향상되는 이점이 있습니다.

DeviceNet은 비용 대비 효율적인 네트워크를 무료로 제공하며 간단한 디바이스를 배치하고 관리할 수 있습니다. 해당 프로토콜에 사용되는 기술은 자동차 전장용 통신의 하나인 CAN(Controller Area Network)을 데이터 링크 계층에서 사용하여 통신 노이즈에 대해 강한 내성을 지닌다는 특징을 가지고 있습니다.

PROFIBUS는 생산 현장에서 공정 자동화 및 프로세스 자동화 등에 넓게 사용하는 개방형 통신 방식입니다. PROFIBUS는 하나의 통신 라인에 최대 124개의 슬레이브와 3개의 마스터를 연결할 수 있습니다. 각각의 장치들은 각자 정해진 네트워크 어드레스를 가지고 있으며 최대 126개의 어드레스를 설정하고 서로 독립된 제어 그룹을 설정할 수 있도록 지원합니다.

IO-Link는 산업용 시스템에서 센서와 엑츄에이터를 위한 인터페이스 솔루션으로 컨트롤러와 어떻게 연동해야 하는지에 대해 규정하고 있는 업계 표준 기술(IEC 61131-9)입니다. IO-Link 시스템은 업계 표준의 3 와이어 센서와 액츄에이터 인프라에서 연동하도록 개발되었으며 ‘IO-Link 마스터’와 ‘IO-Link 디바이스’ 제품들로 구성되어 있습니다.

HART(Highway Addressable Remote Transducer)는 기존의 4-20mA 아날로그 신호 라인은 그대로 사용하면서 변조된 신호를 추가하여 디지털 통신을 가능하게 하는 프로토콜입니다. HART는 1200 bps의 양방향 통신을 기본으로 하며, 기존 2 Wire에 양방향 통신을 가능하도록 하기 위해 Half-duplex 방식으로 통신합니다.

필드버스

Field Bus

필드버스는 산업용 자동화 시스템의 센서부, 제어부, 출력부의 데이터를 신뢰성 있고 노이즈에 강한 형태로 전송하는 산업용 네트워크입니다. 디지털 방식을 기반으로 하고 있어 기존 아날로그 통신 방식에 비해 다량의 신호를 원거리까지 전송할 수 있고 각각의 현장 기기나 입출력 모듈의 엄청난 가닥 수를 가진 케이블 대신 한 가닥의 네트워크선을 사용하기 때문에 배선 절약 및 설치가 용이합니다.

오토닉스 통신 지원 제품

오토닉스는 필드버스 및 산업용 이더넷 통신 인터페이스를 기반으로 한
다양한 프로토콜을 지원하는 제품을 제공하며 고객의 통신 요구를 충족하고 있습니다.
신뢰할 수 있는 오토닉스 제품으로 효율적인 현장 구현을 실현하시기 바랍니다.