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PLC 통신 프로토콜 종류와 정리

PLC(Programmable Logic Controller)는 산업 자동화에서 핵심적인 제어 장치로 사용됩니다.
PLC가 센서, 액추에이터, HMI, SCADA, 모터 드라이브 등과 통신하기 위해서는 산업용 통신 프로토콜이 필요합니다.

이번 글에서는 PLC 통신 프로토콜의 종류와 특징을 정리해보겠습니다.

1. PLC 통신 프로토콜이란?

PLC 통신 프로토콜은 PLC가 다른 장치(센서, HMI, SCADA, 드라이브 등)와 데이터를 주고받기 위한 표준화된 통신 규약입니다.

✅ PLC 통신 프로토콜의 역할:

PLC ↔ 센서/액추에이터 통신
PLC ↔ HMI/SCADA 연결
PLC ↔ 다른 PLC와 데이터 공유
PLC ↔ 모터 드라이브/로봇 제어

PLC 통신 방식은 크게 시리얼 기반, 이더넷 기반, 필드버스 기반으로 나뉩니다.

2. PLC 통신 프로토콜 종류 및 특징

PLC 통신 프로토콜은 제조사별, 목적별로 다양한 방식이 존재합니다.

🔹 1) 시리얼 기반 통신 프로토콜

과거부터 사용된 RS-232, RS-485 기반의 통신 방식으로, 비교적 저속이지만 안정적입니다.

(1) Modbus (모드버스)

설명: 1979년 Modicon(현재 슈나이더 일렉트릭)에서 개발한 개방형 프로토콜
물리 계층: RS-232, RS-485, TCP/IP
PLC 제조사: 슈나이더 일렉트릭, 지멘스, 로크웰 등
특징:
✅ 개방형 프로토콜로 호환성이 높음
✅ Modbus RTU (RS-485 기반) / Modbus TCP (이더넷 기반) 지원
✅ 마스터-슬레이브 방식 사용

(2) DF1

설명: Rockwell Automation(Allen-Bradley)에서 개발한 시리얼 프로토콜
물리 계층: RS-232, RS-485
PLC 제조사: Allen-Bradley
특징:
✅ Allen-Bradley PLC 간 통신에 사용
✅ Full-duplex, Half-duplex 지원

(3) MELSEC Communication Protocol (MC Protocol)

설명: Mitsubishi PLC에서 사용되는 시리얼 통신 프로토콜
물리 계층: RS-232, RS-422, RS-485
PLC 제조사: Mitsubishi Electric
특징:
✅ Mitsubishi PLC 및 HMI 간 통신 가능

🔹 2) 필드버스 기반 통신 프로토콜

PLC가 다수의 센서, 액추에이터와 통신하기 위해 사용되는 산업용 네트워크 프로토콜입니다.

(1) Profibus (프로피버스)

설명: Siemens가 개발한 필드버스 통신 프로토콜
물리 계층: RS-485, 광섬유
PLC 제조사: Siemens, Bosch Rexroth, GE 등
특징:
✅ Profibus DP: 고속 데이터 전송 (PLC ↔ 센서, 액추에이터)
✅ Profibus PA: 공정 자동화에 최적화

(2) CANopen

설명: CAN(Controller Area Network) 기반 산업용 프로토콜
물리 계층: CAN 버스 (2선식)
PLC 제조사: Bosch, Schneider Electric, Beckhoff 등
특징:
✅ 자동차, 로봇, 모션 컨트롤에 사용
✅ 빠른 응답 속도 및 높은 신뢰성 제공

(3) DeviceNet

설명: Rockwell Automation이 개발한 CAN 기반 필드버스 프로토콜
물리 계층: CAN (Controller Area Network)
PLC 제조사: Allen-Bradley, Omron 등
특징:
✅ 센서, 액추에이터와 저속 통신 지원
✅ 낮은 배선 비용

(4) CC-Link

설명: Mitsubishi Electric에서 개발한 필드버스 프로토콜
물리 계층: RS-485, 광섬유
PLC 제조사: Mitsubishi, Keyence 등
특징:
✅ 빠른 응답 속도
✅ 일본 및 아시아권에서 많이 사용됨

🔹 3) 이더넷 기반 산업용 네트워크 프로토콜

빠른 속도와 확장성을 갖춘 이더넷(TCP/IP) 기반의 산업용 네트워크 프로토콜입니다.

(1) EtherNet/IP

설명: Rockwell Automation에서 개발한 산업용 이더넷 프로토콜
물리 계층: Ethernet (TCP/IP, UDP/IP)
PLC 제조사: Allen-Bradley, Omron, Schneider Electric
특징:
✅ CIP(Common Industrial Protocol) 기반
✅ 실시간 데이터 교환 지원 (Implicit Messaging)
✅ SCADA, 모터 드라이브, 로봇과 연결 가능

(2) PROFINET

설명: Siemens에서 개발한 이더넷 기반 산업용 네트워크
물리 계층: Ethernet (TCP/IP)
PLC 제조사: Siemens, ABB, Phoenix Contact
특징:
✅ Profibus의 이더넷 확장 버전
✅ 실시간 제어 가능 (RT, IRT 모드 지원)
✅ 대규모 공장 자동화 시스템에 최적화

(3) EtherCAT

설명: Beckhoff에서 개발한 초고속 산업용 이더넷 프로토콜
물리 계층: Ethernet (UDP/IP)
PLC 제조사: Beckhoff, Omron, Bosch Rexroth
특징:
✅ 하드 실시간 지원 (서보 모터 제어 최적화)
✅ 기존 TCP/IP 방식보다 빠른 응답 속도 제공

(4) CC-Link IE

설명: Mitsubishi Electric에서 개발한 산업용 이더넷 프로토콜
물리 계층: Ethernet (TCP/IP)
PLC 제조사: Mitsubishi, Keyence
특징:
✅ 고속 데이터 전송 가능
✅ 모션 컨트롤 및 로봇 자동화에 적합

3. PLC 통신 프로토콜 비교표

프로토콜	기반 기술	속도	주요 활용 분야	주요 PLC 제조사
Modbus RTU	RS-485	저속	센서, 기본 제어	슈나이더, 지멘스
Profibus DP	RS-485	중간	필드버스 장치 연결	Siemens
EtherNet/IP	Ethernet	고속	PLC ↔ SCADA, 모션 제어	Allen-Bradley
PROFINET	Ethernet	고속	공장 자동화	Siemens
EtherCAT	Ethernet	초고속	모션 컨트롤, CNC	Beckhoff
CANopen	CAN 버스	중간	로봇, 자동차	Bosch, Schneider

4. 결론

PLC 통신 프로토콜은 시리얼, 필드버스, 이더넷 기반으로 다양하게 존재하며, PLC 제조사와 응용 환경에 맞는 프로토콜을 선택하는 것이 중요합니다.

📌 선택 가이드
✅ 기본적인 센서/액추에이터 연결 → Modbus, Profibus, DeviceNet
✅ PLC ↔ HMI / SCADA 연결 → EtherNet/IP, PROFINET
✅ 고속 모션 제어 (서보, 로봇 등) → EtherCAT, CC-Link IE

적절한 통신 프로토콜을 선택하여 효율적인 공장 자동화 및 산업 네트워크 구축이 가능합니다. 🚀

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