RS-232C, RS-422, RS-485 (시리얼 통신)
RS-232C, RS-422, RS-485는 FA 공장에서 자주 사용되는 시리얼 통신에 의한 통신 방식을 말합니다. 또한 시리얼 통신 은 데이터를 1bit씩 순서대로, 지속적으로 송수신하는 통신 방식입니다. 일반적으로 기기 간 통신은 시리얼(직렬) 통신 또는 병렬 통신으로 분류됩니다.
- 시리얼 통신
기기간의 데이터 송수신을 한 개 또는 두 개 사용하는 통신 방식으로 직렬 전송 방식이라고도 합니다.앞서 언급했듯이 데이터를 1bit씩 연속적으로 전송합니다. 배선이 적기 때문에 저비용이며, 또한 장거리에 걸친 통신이 가능해집니다.
- 병렬 통신
기기간의 데이터 송수신을 여러 통신선으로 하는 통신 방식입니다.여러 bit를 동시에 보낼 수 있지만, 실제로는 시리얼 통신이 폭넓게 이용되고 있습니다. 회선이 여러 개 있기 때문에, 시리얼 통신보다 빠른 통신이 가능하지만 반면에 비용이 증가하고 전송로 간의 클럭 차이에 의해 장거리 전송이 어렵다는 단점이 있습니다. RS-232C, RS-422, RS-485 등 생산 현장에서 흔히 볼 수 있는 이러한 통신 방식이 직렬 통신에 해당합니다. 이것은 제조 현장에서는 각 기기간의 통신에서 정보의 누락이 치명적이기 때문입니다. 그밖에도 제어반 간의 통신 케이블을 부설하면 전송 거리가 길어지는 경우도 종종 있기 때문에 시리얼 통신이 이용되고 있습니다. 또한 생산 현장 이외에도 일상생활에서 사용하는 USB 나 이더넷과 같은 통신 규격도 시리얼 통신으로부터 시작됩니다.
RS-232C 통신
RS-232C (Recommended Standard 232)는 시리얼 통신에 포함된 통신 표준입니다.엄밀하게는 EIA (미국 전자 산업 협회)에 의해 설립된 인터페이스 규격입니다. 이전에 가장 범용적으로 사용된 방식이었습니다. 기본적으로 1 : 1 통신 , PC-PC 간이나 PC-FA 장비의 통신방식으로 사용되었습니다. 그때는 D-sub 9 핀 (또는 25 핀) 케이블을 사용하는 것이 많았고, 오래된 공장에는 아직이 이 규격이 남아 있습니다. 이것은 다음과 같은 특징이 있습니다.
- 등장 당시는 대용량 통신을 가능하게 하는 기술이었다.
- 구조가 간단하고 저비용이다.
산업이 발달하면서 더 빠르고 여러 대의 기기와의 통신이 필요하게 됨으로써, RS-422 / RS-485와 같은 통신 규격으로 대체하게 되었습니다.
RS-422 / RS-485 통신
RS232C 통신 이후 등장한 방식이 RS-422입니다.
- 두 종류의 신호 전압의 차이로 데이터를 송수신한다.
- 최대 1200m 정도까지의 연결 거리가 가능하다.
- 1 : 1뿐만 아니라 1 : N 통신 (멀티 드롭) 이 가능하다.
- RS-232C보다 빠른 통신이며, 노이즈에 강하다.
RS-422는 1 : N 연결이 가능하지만 더 향상된 버전의 RS-485는 N : M 통신이 가능해집니다.생산 현장에서는 멀티 드롭 접속에 의한 네트워크 구축이 이루어지고, 이것에는 네트워크 양단에 종단 저항이라는 120Ω의 저항을 설치해야 합니다.
이것은 전송된 디지털 신호가 반사되어 노이즈가 되는 것을 방지하기 위해 설치됩니다.두 사람이 줄을 잡고 한쪽에서 파동을 주면, 끝에서 다시 반대 파동이 생기는 것을 연상하면 이해하기 쉽습니다. RS-422 / RS-485는 모두 지연율이 낮기 때문에 실시간 통신을 중시하는 생산 현장에 적합합니다. 이러한 이유로 현재는 RS-485가 많은 FA 기기에 탑재되어 있습니다.
RS-485 4 선식 및 2 선식의 차이점
RS-485 통신 은 생산 현장에서 널리 사용되는 통신 규격이지만, 4 선식 및 2 선식으로 나눌 수 있습니다.
- RS-485 4 선식
전이중라는 방식으로 데이터를 주고받는 방식입니다. 2 개 × 2 총 4 개의 전선을 사용하여 송신과 수신을 각각의 전선이 담당하는 동시 양방향 통신입니다. 여러 노드가 수신을 동시에 할 수 있기 때문에 보다 안정적인 통신이 가능합니다.
- RS-485 2 선식
반이중 통신라는 방식으로 데이터를 주고받는 방식입니다. 두 개의 전선로에 의해 송신과 수신을 동시에 하는 비 동시 양방향 통신이며, 배선이 적기 때문에 저비용이라는 장점이 있습니다. FA 용도에서는 이쪽의 배선 방식이 더 많이 사용되는 것 같습니다.
통신 파라미터 설정
RS-485 등의 시리얼 통신을 사용하는 경우 네트워크 장비에 각각 파라미터 설정을해야 합니다. 동일한 네트워크 장비 설정을 같이 해야 통신 이상이 발생하지 않기 때문에 주의가 필요합니다.
- 속도 (bps)
1s 사이에 몇 bit의 정보를 전송하거나를 보여 bit Per Second의 약자입니다.300,600,1200,2400,4800,9600,19200의 속도를 선택 가능합니다. 통신 속도가 빠르면 제어에 유리하지만 그만큼 전송 거리가 짧아지기 때문에 적당히 고려해야 합니다.
- 시작 비트, 정지 비트 길이
연속적으로 전송되는 데이터 (0,1 신호)에서 전송 데이터의 시작을 나타내는 것이 시작 비트 , 종료를 나타내는 것이 정지 비트입니다.시작 비트는 1bit로 고정되어 있으며, 정지 비트는 1bit, 1.5bit, 2bit 중에서 선택합니다.
- 데이터 비트 길이
데이터 단위가 몇 bit로 구성되어 있는지 를 나타내는 것입니다.표준값은 5,6,8 bit입니다. 어떤 정보를 전송하냐에 따라 선택도 달라지는데, 일반적으로 아스키 0~127은 7bit, 확장된 아스키 0~255는 8bit를 사용합니다.
- 패리티 비트
송신 데이터는 노이즈 등의 영향으로 0과 1의 bit가 부정확하게 전달될 수 있고, 이러한 에러를 감지하기 위해 준비되어있는 것이 패리티 비트입니다.설정 값은 홀수 (ODD), 짝수 (EVEN), 없음, 세 가지 중에서 선택합니다.
요약
RS-232C, RS-422, RS-485는 시리얼 통신으로 분류되는 통신 방식이다.FA 용도로는 현재 RS-485 이 주류이며, 2 선식 및 4 선식의 차이가 있다. 시리얼 통신을 할 때 통신 파라미터의 설정이 필요합니다.
