[월:] 2014년 06월

GLOFA-GMSeries-CPU Direct 통신결선도

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LS  산전 

시리즈 

GLOFA-GMR/GM1,2,3,4,6,7,7U 

CPU 

CPUA,B,C 

통신방식 

CPU Direct 

 

 

 

  

[배선 연결도] 

 

●시리얼 통신의 경우 최대 15m내 통신을 권고합니다.  

 

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Melsec-Q Series-CPU Direct 통신결선도

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          제조사 

MITSUBISHI 

시리즈 

MELSEC-Q Series 

CPU 

Q02,Q02H,Q06H,Q12H,Q25H CPU 

통신방식 

CPU Direct 1:1(RS-232C) 

 

 

 

[배선 연결도] 

 

 

 

●시리얼 통신의 경우 최대 15m내 통신을 권고합니다.

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Master-K(500H1000H)-CPU Direct 통신결선도

          제조사<!?xml:namespace prefix = “o” /> 

LS  산전 

시리즈 

500H / 1000H 

CPU 

K5P-15H / K7P-30H 

통신방식 

CPU Direct 1:1(RS-232C) 

 

 

   

      

[배선 연결도] 

 

 

  

●시리얼 통신의 경우 최대 15m이내 통신을 권고합니다. 

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RS232/RS422/RS485 특징

RS232/RS422/RS485에 대해서  

마이크로프로세서는 주변장치를 통해서 외부와 정보를 교환할 수 있으며 일반적으로 정보를 

외부와 교환하는 방법으로는 병렬통신과 직렬통신 2가지로 나눌 수가 있다. 

일반적으로 컴퓨터내의 장치와 정보교환을 할 때는 통상적으로 고속의 통신속도를 필요로 하 

여 한꺼번에 많은 정보를 처리할 수 있는 병렬통신 방식을 주로 쓴다. 

이는 대량의 정보를 빠른 시간에 한꺼번에 처리함으로써 컴퓨터의 성능을 향상 시킬 수가 있 

기 때문인데 이러한 방법의 대표적인 것이 마이크로프로세서 자체의 정보 처리량을 증가 시키 

는 것이며 이것은 데이터 비트수로써 나타난다. 

(80286은 16비트의 외부 데이터 비트, 80386, 80486은 32비트의 외부 테이터 비트, 비록  

내부에서는 32비트로 동작되지만 64비트의 외부 데이터 비트를 갖는 펜티엄 계열를 보아도 

알 수 있다.) 그외 HDD, FDD, VIDEO 카드등이 대표적인 병렬통신 방식을 사용하는 장치라 

하겠다. 하지만 모든 경우에 병렬통신 방식을 사용할 수는 없다. 

그이유는 통신거리의 제한성, 구현상의 기술적인 어려움과 비용이 너무 비싸다는데 있다.  

또한 어플리케이션 자체가 고속의 통신속도를 필요로 하지 않을 경우도 많다. 

이러한 이유로 컴퓨터가 외부와의 통신을 할 때는 직렬통신 방식을 많이 사용한다. 

 

직렬통신 방식이란 데이터 비트를 1개의 비트단위로 외부로 송,수신하는 방식으로써 구현 하  

기가 쉽고, 멀리갈 수가 있고, 기존의 통신선로(전화선등)를 쉽게 활용할 수가 있어 비용의 

절감이 크다는 장점이 있다. 직렬통신의 대표적인 것으로 모뎀, LAN, RS232 및 X.25등이 

있다. 하지만 크게 직렬통신을 구분하면 비동기식 방식과 동기식 방식 2가지로 나누어진다. 

 

많은 사람들이 비 동기식 통신방식을 RS232로 알고있는데 실질적으로 RS232라는 것은 비 

동기식 통신 콘트롤러에서 나오는 디지털신호를 외부와 인터페이스 시키는 전기적인 신호 방 

식의 하나일 뿐이다. 

일반적으로 RS232를 비동기식 통신방식으로 인식하고 있는 것도 큰무리는 없다.  

비동기식 통신방식을 지원하는 대표적인 콘트롤러는 NS사의 16C450과 16C550이며 그외 호환되는 콘트롤러가
다수의 회사에서 생산되지만 성능상의 차이는 없고 호환은 되지 않지만 비동기 통신의 기능을 갖는 콘트롤러는
수십 가지의 종류가 있다. 


비동기식 통신 콘트롤러를 일반적으로 UART(Universal Asynchronous Receiver/ TransmItter) 

라 부른다. UART에서 나오는 신호는 보통 TTL신호레벨을 갖기 때문에 노이즈에 약하고 통 

신 거리에 제약이 있다. 이러한 TTL신호를 입력받아 노이즈에 강하고 멀리갈 수 있게 해주 

는 인터페이스 IC를 LINE DRIVER/RECEIVER라 부르며 이중 대표적인 것이 RS232, RS422 

및 RS485가 있다. 

이들 인터페이스 방식의 특성은 아래 표에 나타나 있다. 

 

 

Specification 

RS-232C 

RS-423 

RS-422 

RS-485 

동작모드  

Single-Ended

Single-Ended

Differential

Differential

최대   

Driver/Receiver 수  

1 Driver

1 Receiver

1 Driver

10 Receiver

1 Driver

10 Receiver

32 Driver

32 Receiver

최대 통달거리  

약 15m 

약 1.2Km 

약 1.2Km 

약 1.2Km 

최고 통신속도  

20 Kb/s

100 Kb/s

10 Mb/s

10 Mb/s

지원 전송방식  

Full Duplex

Full Duplex

Full Duplex

Half Duplex

최대 출력전압  

±25V 

±6V 

-0.25V to +6V

-7V to +12V

최대 입력전압  

±15V 

±12V 

-7V to +7v

-7V to +12V

 

위의 표에서 알 수 있듯이 RS-232과 RS-423(Single-Ended 통신방식) 통신방식은 RS422 

와 RS485에 비해서 통신속도가 늦고 통신거리가 짧은 단점이 있으나 동작모드에서 알 수 

있듯이 하나의 신호전송에 하나의 전송선로가 필요하기 때문에 비용절감의 장점이 있 

다.(RS422인 경우 하나의 신호 전송에 2개의 전송선로가 필요함) 위의 인터페이스 방식중 

RS232, RS422 및 RS485에 대해서 각자 설명하겠다. 현재의 RS422 또는 RS485칩의 경우  

위의 표에 나와있는 Driver와 Receiver의 수보다도 훨씬 많이 지원하고 있으며 RS485인 경 

우 최대 256의 노드를 갖는 칩도 있다. 

 

 

[RS232에 대한 설명]  

RS232C는 EIA(Electronic Industries Association)에 의해 규정되어 졌으며 그 내용은 데이  

터단말기(DTE: Data Terminal Equipment)와 데이터통신기(DCE: Data Communication 

Equipment)사이의 인터페이스에 대한 전기적인 인수, 컨트롤 핸드쉐이킹, 전송속도, 신호  

대기시간, 임피던스 인수등를 정의하였으나 전송되는 데이터의 포맷과 내용은 지정하지 않 

으며 DTE간의 인터페이스에 대한 내용도 포함하지 않는다. 

같은 규격이 CCITT(Consultative Committee for International Telegraph and Telephony) 에 

서도 CCITT V.24에서 DTE와 DCE간의 상호 접속회로의 정의, 핀번호와 회로의 의미에 대 

해서 규정을 하고 있다. 

여기서는 자세한 기술적인 내용의 기술은 피하고 필요한 내용만 간략하게 기술하겠다. 

RS232에서 일반적인 내용은 위에서 충분히 기술되어 있으며 기본적으로 알아야 할 내용은  

코넥터의 사양, RS232 신호선과 케이블 연결 결선도이다. 이들의 내용은 아래와 같다. 

 

 

코넥터 사양

 신호선에 대한 설명 

TXD (Transmit Data)

비동기식 직렬통신 장치가 외부 장치로 정보를 보낼 때 직렬통신 데이터가 나오는 신호선이다. 

RXD (Receive Data)

외부 장치에서 들어오는 직렬통신 데이터를 입력받는 신호선이다 

RTS (Ready To Send)

컴퓨터와 같은 DTE장치가 모뎀 또는 프린터와 같은 DCE장치에게 데이터를 받을 준비가 

됐음을 나타내는 신호선이다. 

CTS (Clear To Send)

모뎀 또는 프린터와 같은 DCE장치가 컴퓨터와 같은 DTE장치에게 데이터를 받을 준비가 

됐음을 나타내는 신호선이다. 

DTR (Data Terminal Ready)

컴퓨터 또는 터미널이 모뎀에게 자신이 송수신 가능한 상태임을 알리는 신호선이며 일반 

적으로 컴퓨터등이 전원 인가후 통신 포트를 초기화한 후 이신호를 출력시킨다. 

DSR (Data Set Ready)

모뎀이 컴퓨터 또는 터미널에게 자신이 송수신 가능한 상태임을 알려주는 신호선이며 일 

반적으로 모뎀에 전원 인가후 모뎀이 자신의 상태를 파악한후 이상이 없을 때 이신호를 출 

력시킨다. 

DCD (Data Carrier Detect)

모뎀이 상대편 모뎀과 전화선등을 통해서 접속이 완료되었을 때 상대편 모뎀이 캐리어신 

호를 보내오며 이신호를 검출하였음을 컴퓨터 또는 터미널에 알려주는 신호선이다. 

RI (Ring Indicator)

상대편 모뎀이 통신을 하기위해서 먼저 전화를 걸어오면 전화 벨이 울리게 된다. 이때 이 

신호를 모뎀이 인식하여 컴퓨터 또는 터미널에 알려주는 신호선이며 일반적으로 컴퓨터가 

이신호를 받게되면 전화벨 신호에 응답하는 프로그램을 인터럽터등을 통해서 호출하게 된다. 

 

<< 권고 결선도>> 

 

 

[RS422에 대한 설명]  

RS422는 EIA에 의해서 전기적인 사양이 규정되어 있으나 물리적인 코넥터 및 핀에 대한  

사양은 아직 규정되어 있지 않다. RS422에서는 Point To Point 모드와 Multi-모드 두 

가지가 있다. Point To Point 모드인 경우 RS232와 신호선당 2개의 라인이 필요한 것만 빼 

고 사용하는 방법에 있어서 별다른 필요가 없다. 하지만 Multi-모드인 경우는 사용법 

이 좀 복잡하다. Multi-Drop의 자세한 내용에 대해서는 다음 란에서 다루고 먼저 코넥터의 

사양, RS422 신호선과 케이블 결선도에 대해서 먼저 설명하겠다. 

코넥터 사양 

 

 일반적으로 사용되는 신호선은 TXD+, TXD-, RXD+ 및 RXD- 이고 나머지 신호선은 거의 

사용되지 않는다. 

 

신호선에 대한 설명 

신호선에 대한 설명은 RS232와 별차이가 없고 다만 물리적으로 하나의 신호선에 두 개의 

라인이 필요한데 그들의 표현은 신호선명뒤에 + 와 – 로써 구분표기 한다. 즉, 예를 들면 

RS232의 TXD 신호선이 RS422에서는 TXD+와 TXD-로 나누어 질 뿐이다.  

 

결선도

 

RS422 Multi-모드에 대한 설명

Multi-Drop모드가 사용되는 시스템은 하나의 마스터에 여러개의 슬레이브가 연결되어 마스  

터가 어떤 슬레이브와 통신을 할것인지를 결정하고 해당 슬레이브를 호출하면 호출된 슬레 

이브가 응답을하는 체제로 구성되어진다. (앞 쪽의 Multi-모드 결선도 참조) 

이때, 하나의 마스터에 최대 10개까지의 슬레이브가 연결될 수가 있고 이때 마스터는 Point 

To Point모드로 설정되어 있어도 상관이 없으나 슬레이브는 반드시 Multi-모드로 설정  

이 되어져 있어야 한다. 

 

여기서 주의하여야 할 내용은 모든 슬레이브의 TX신호라인을 정보를 출력시킬때만 공동 

TXD라인에 접속 시켜야만 하며 그렇지 않고 하나의 슬레이브가 계속 TX신호라인을 공동  

TXD라인에 접속시키면 마스터에 의해서 호출된 다른 슬레이브가 정보를 출력시켜도 계속  

접속된 슬레이브 때문에 공동 TXD라인에 전기적인 충돌이 발생되어 마스터로 정보가 전달 

되지 않는다. 즉 동시에 2개이상의 슬레이브가 공동 TXD라인에 접속하면 안되는 것을 반드 

시 지켜야만 한다. 

 

TX신호선과 공동 TXD라인에 TX신호선을 접속 또는 단락시켜주는 개폐신호사이에는 S/W  

또는 H/W에 의한 적절한 타이밍의 조절이 필요한데 일반적으로 S/W에 의한 방법을 많이 

사용한다. 

우선 TX신호선과 개폐신호사이의 관계를 알아보는 것이 중요한데 이들간에 필요한 타이밍 

정보를 아래 그림을 통해서 알아보자.

 

 

 

  먼저 슬레이브가 마스트로 데이터를 출력하기전(슬레이브측의 UART TXD 신호선) 먼저 개 

폐신호를 출력시켜야 한다.(슬레이브측의 RS422 개폐신호(Logic “1”이면 접속 Logic “0” 이 

면 단락)를 참조) 

즉, TXD라인을 통해서 출력하는 첫 번째 데이터 “A”의 스타트비트가 출력되기전 최소한 

RS422 드라이버칩이 개폐신호를 받고 접속되는데 걸리는 시간인 Driver Enable to Output  

High Delay Time(tZH)이나 Driver Enable to Output Low Delay Time(tZL)이전에 RS422 개폐  

신호를 접속하는 상태로 출력시켜야만 한다.(Logic “1”상태) 

여기서 tZH와 tZL의 수치는 칩제조회사마다 약간씩 틀리나 보통 수십에서 수백 nS사이의 

값이다. 

하지만 이수치값이 최소수치이기 때문에 정확하게 지킬필요는 없고 여유있게 주면된다. 즉, 

S/W에서 먼저 RS422 개폐신호를 접속상태로 출력시키고 난후 TXD라인에 데이터를 출력시  

키며 TXD라인에 마지막 데이터의 스톱비트까지 출력되고 난 것을 확인후 개폐 신호를 단락 

상태로 출력시키면 된다.(그림상에서 데이터 “B”의 스톱비트가 출력된후 RS422 개폐신호가 

단락상태(Logic “0”)로 전환되는 것을 보면 알수가 있다.) 

위그림에서 알수있드시 RS422 개폐신호가 접속상태일 때 슬레이브측의 RS422칩의 출력단 

인 TXD+와 TXD-출력단에 신호가 출력되어(데이터 “A”, “B”) 마스터측의 UART RXD입력단 

에 신호가 입력됨을 알수가 있고(데이터 “A”, “B”) RS422 개폐신호가 단락 상태일 때 슬레 

이브측의 TXD+와 TXD-출력단이 플로팅(Hi-Z)상태가 되어 신호가 출력 되지 않아(데이더 

“C”) 마스터측의 UART RXD입력단에 아무신호가 입력되지 않음을 알수가 있다  

TXD+와 TXD-신호는 공동 TXD라인에 접속시 서로 반대의 상태를 갖고 출력되고 단락시  

동시에 플로팅 상태임을 그림을 통해 알 수 있다. 

 

일반적으로 RS422 개폐신호는 RTS나 DTR신호중 하나를 사용하며 대부분 RTS신호를 사용 

한다. 

 

사실 TXD신호선을 S/W에 의해서 접속 또는 단락하는 것 자체에 별문제는 없으나 프로그래 

머 입장에서는 까다롭고 귀찮은 일임에 틀림없다. 이러한 불편함을 해소하가 위해서 나온방 

법이 TXD신호선에서 데이터가 나올때만 H/W가 이를 감지하여 자동으로 접속 또는 단락 동 

작을 자동으로 하는 것이다. 이 방법은 프로그래머에게 편리함과 다른 S/W와의 호환성유지 

(Multi-Drop용의 S/W가 아닌 경우)에 유용하다라고는 하겠으나 전세계적으로 그러한 기능  

을 제공하는 칩 및 제품은 없다.

   

[RS485에 대한 설명]  

RS485는 EIA에 의해서 전기적인 사양이 규정되어 있으나 물리적인 코넥터 및 핀에 대한  

사양은 아직 규정되어 있지 않다. RS485인 경우 RS232나 RS422처럼 Full Duplex가 아닌 

Half Duplex 전송방식만 지원하기 때문에 RS422의 Multi-모드의 슬레이브처럼 RS485  

의 모든 마스터는 TXD신호를 멀티포인트 버스(RS485의 모든 마스터가 공유하는 신호라인 

을 그렇게 부른다.)에 접속 또는 단락시켜야만 할뿐만 아니라 RXD신호 역시 모드에 따라서 

는 접속, 단락의 제어를 하여야 한다. RS485에서는 Echo 모드와 Non Echo 모드 두가지가 

있다. 이들에 대한 자세한 내용에 대해서는 다음 란에서 다루고 먼저 코넥터의 사양, 

RS485 신호선과 케이블 결선도에 대해서 먼저 설명하겠다.  

코넥터 사양

 신호선에 대한 설명 

신호선에 대한 설명은 RS232와 별차이가 없고 다만 물리적으로 하나의 신호선에 두 개의 

라인이 필요한데 그들의 표현은 신호선명뒤에 + 와 – 로써 구분표기 한다. 하지만 UART의 

TXD, RXD신호선이 멀티포인트 버스에 의하여 공동으로 사용하게됨에 유의하여야 한다. 즉  

하나의 마스터는 멀티포인트 버스를 출력이면 출력, 입력이면 입력으로 구분하여 사용할 수 

밖에 없다. 

 

결선도

RS485 Echo, Non Echo  모드에 대한 설명  

멀티포인트 버스를 사용하는 시스템은 하나의 버스에 여러개의 마스터가 연결되어 사용한다. 

이 때문에 하나의 마스터가 다른 마스터와 통신을 할 경우에는 반드시 출력 개폐를 하여야 

만 한다. 

이것의 원리는 RS422의 Multi-모드와 동일하니 그쪽을 살펴보시기 바람. 하지만 동시 

에 여러개의 마스터가 출력을 하여 데이터가 충돌하는 현상이 발생하기 때문에 이러한 문제 

는 S/W에 의하여 해결되어야 한다. 이렇게 충돌 여부를 확인하는 방법 중 하나가 자기가 

보낸 정보를 자기가 받아보아 충돌여부를 확인하는 것인데 이것을 RS485 Echo 모드라 부 

른다. 

즉, 어떤 마스터가 멀티포인트 버스에 예를 들어 “ABC”라는 데이터를 보내면 이것이 자동 

적으로 되돌아 오므로(Echo) 이것을 읽어와 “ABC”여부를 확인하여 동일한 정보가 아니거나 

들어온 데이터의 수가 틀리면 충돌한 것으로 보고 적절한 시간의 지연을 거쳐 다시 출력시 

켜 정확한 값이 되돌아 올 때 까지 되풀이하면 된다. 이때 마스터의 RXD신호선은 항상 멀 

티포인트 버스에 접속되어 있어 자신의 데이터 뿐만 아니라 다른 어느 마스터가 보내는 데 

이터를 받을 수가 있다. 

이러한 데이터를 자신에게 필요한 정보 인지를 판단 하는 것은 S/W에 의해서 결정된다. 위 

의 내용을 요약하면 RS485 Echo 모드는 마스터의 RXD신호선은 항상 멀티포인터 버스 에 

접속되어 있고 TXD신호선은 데이터를 출력할 때만 멀티포인터 버스에 접속시키야 하고 나 

머지는 반드시 단락 시켜야한다. 만약 단락시키지 않으면 RS422의 Multi-Drop모드와 같이 

다른 마스터가 데이터를 보내도 충돌이 발생하여 절대로 올바른 송수신이 발생 할 수가 없 

다. 

 

위의 RS485 Echo 모드에서 자기가 보낸 데이터가 자기자신에게 되돌아 오는 기능을 없앤 

것이 RS485 Non Echo 모드이다. RS485 Non Echo 모드는 TXD신호선을 멀티포인트 버스에 

접속시키면 그즉시 RXD신호선 이 멀티포인트 버스에서 단락되고, TXD신호선을 멀티포인트 

버스에서 단락시키면 그즉시 RXD신호선이 멀티포인트 버스에 접속하게 된다. 

 

멀티포인터 버스에 접속 및 단락할 때 필요한 타이밍관계는 RS422 Multi-Drop에 대한 설명 

에서 자세하게 다루었기 때문에 더 이상 언급하지 않겠다. 일반적으로 RS485 개폐신호는 

RTS나 DTR 신호중 하나를 사용하며 대부분 RTS신호를 사용한다. 

 

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종단저항이란?

 

시리얼 통신(RS-422,RS-485)에서의 종단 저항이란  

  

[종단저항이란]  

종단저항은 RS-422이나 RS-485의 장거리 Data 전송에 있어서 지연 등에 의한 왜곡과 감쇠를 방지 할 목적으로 선로의 임피던스 matching을 위한 저항을 삽입 합니다.

전송계 및 전송기기는 여러 설계 기준에 의한 임피던스를 가지고 있어서 단말 또는 분단점에서 반사현상이 발생됩니다. 이에 선로의 양 끝단에 저항을 연결하여 선로 전체에 일정 전류가 순환하도록 함으로써 선로상의 임피던스를 조정하여 반사현상을 줄이고 노이즈에 강하도록 설치하는 저항이 종단저항(Terminating Resistance) 입니다.

선로의 양 끝단 외 여러 중간 선로에 저항을 설치할 경우 전체적인 저항값이 작아져서 신호 레벨이 작아지므로 선로의 양 끝단 이외의 장소에는 설치하지 말아야 합니다.

RS422/485통신 선로 상에 설치하는 종단저항은 일반적으로 120ohm이 주로 사용되지만 선로상태에 따라 가감해주어야 할 수도 있습니다.

종단저항은 반드시 달야야 하는 필수 사항은 아닙니다. 종단장치들이 종단저항처리가 되어져 있다면 설치할 필요는 없습니다. 만약, 종단장치가 종단저항 처리가 되지 않고, DATA의 오류가 발생한다면 종단저항처리를 해주어야 합니다.

 

[종단저항적용]  

  

 [RS-485 종단 저항 적용예] 

   

만일 RS-485 네트워크가 100M를 넘지 않는다면 종단저항이 필요 없습니다. 그러나, RS-485 구간의 양 끝단에 두 개의 종단저항을 삽입하는 것이 필요할 수도 있으며, 종단저항의 값을 계산하기 위해서는 오실로스코프를 사용하여 RS-485신호를 직접 검사해야 합니다.
만일 RS-485 구간의 길이가 약 1.2KM 정도라면, 먼저 330Ω 을 붙여보고 최소 8시간 동안 실행시켜 통신이 양호하면 종료하고, 통신에러가 발생하면 오실로스코프를 사용하여 파형을 체크해야 합니다.
RS-485 경로가 매우 길다면 Belden 1583A 등의 고품질 전선을 사용하여야 하며, 종단저항은 1/4W 카본저항을 사용합니다

  

[종단 저항에 따른 오실로스코 파형 형태]  

 

 

 

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UDP/IP, TCP/IP 특징

1.       UDP(User Datagram  Protocol ) 

1)      기능 및 특징 

* 가상회선을 굳이 확립할 필요가 없고 유연하며 효율적 응용의 데이타 전송  에 사용되는 트랜스포트 계층의 통신 프로토콜  

*  비연결성  이고 순서화  되지 않은 Datagram 서비스 제공   

*  빠른 요청과 응답이 필요한 응용에 적합  

*  논리  적인 연결( 가상회선  )이 필요없는 데이터그램   지향의 전송계층  용 프로토콜  

 

2)      포멧 구조 

*  UDP 패킷   구조

 

 *  UDP 패킷 헤더 구조

 

– 수신 포트   번호 : 선택 항목(사용하게되면 응답 받게될 포트를 표시함).

– 패킷전체 길이 : 바이트 단위의 길이. 최소값 8 (헤더 만 포함될 때)

– 체크섬   : 선택 항목. 체크섬 값이 0 이면 수신 측은 체크섬 계산 안함

1.       TCP (Transmission  Control Protocol )
1)      기능 및특징
*   OSI 계층모델  의 관점에서 트랜스포트   계층  에 해당
*   End-to-End  호스트   내 프로세스   상호 간에 논리  적인 회선의 연결지향성   서비스를 제공
*   신뢰성   있음 ( Reliable )
*   연결지향적   (Connection-oriented )


2)      패킷의 구조 


*   IP datagram 안에 TCP data가 캡슐화   됨


 






3.       TCP/IP, UDP/IP 비교 및 분석  


TCP 프로토콜은 통신을 수행하기 위하여 두 장비간 접속(Connection) 절차를 반드시 거쳐야 하는 프로토콜입니다.   접속을 유지한다는 것은 통신 상대방에 관한 정보와 통신 프레임 전개 과정에 따른 각종 데이터를 관리하기 위한 메모리를 별도로 확보한다는 것을 의미합니다. 따라서, 일반적으로 TCP를 지원하는 서버 장비들은 허용하는 동시 접속 용량에 제한을 두게 됩니다.  


 


TCP 프로토콜은 파일과 같은 대용량의 데이터를 교환하는 용도에 매우 적합합니다. 보통 이더넷 프레임은 1Kbytes 내외의 크기를 한 단위로 하여 전송됩니다. 수 Mbytes 용량의 파일을 송/수신 하기 위해서는 많은 수의 작은 프레임을 교환하여야 합니다. 이 과정 중 단 한 개의 프레임이라도 오류가 발생되어 전송되지 못한다면 전체 파일의 데이터를 신뢰할 수 없게 됩니다. 이러한 요구에 적합하도록 TCP 프로토콜은 프레임의 순서를 관리하는 방법과 오류 발생시 프레임을 재전송하는 방법 등을 엄격하게 규정하고 있습니다. 그 결과, TCP  프로토콜을 이용하여 송수신 된 파일은 높은 신뢰성을 갖게 된다 할 수 있습니다.   


 


이것은 사무자동화 분야에서는 매우 중요한 장점입니다. 그러나, 고속의 실시간 통신을 필요로 하는 산업자동화 분야에서는 다른 관점으로 볼 수 있습니다. SCADA 또는 HMI 와 PLC간 통신을 산업자동화 분야의 대표적인 예로 들 수 있습니다. 이들 장비 사이의 통신은 여러 개의 분리된 데이터 블록을 끊임 없이 반복하여 송/수신하는 특징을 갖고 있습니다. 파일의 송수신에 적합하도록 설계된 TCP 프로토콜을 이와 같은 산업자동화 통신에 적용하여도 큰 문제는 없습니다. 다만, TCP 프로토콜에 포함되어 있는 많은 기능들이 통신 성능을 다소간 저하시키는 원인으로 작용합니다. 때로는 이 약간의 부담도 산업자동화에서 요구하는 실시간성에 문제를 야기하는 경우가 있어 이를 최적화할 필요가 있습니다. UDP  프로토콜은 이와 같은 요구에 매우 적합합니다. TCP 프로토콜과 비교하여 단순하게 설계되어 있어 보다 빠른 응답을 얻을 수 있습니다. 또한, 접속(Connection) 절차를 필요로 하지 않아 동시 통신 장비의 수에 제약을 둘 필요가 없습니다.  (물론, 물리적인 네트워크 용량과 장비 자체의 처리 용량을 초과할 수는 없습니다.) 다만, 오류 발생시 처리 방법이 규정되어 있지 않기 때문에 이것에 대한 보완이 필요합니다. 


 


일반적으로 TCP 또는 UDP 프로토콜 위에 장비 제조사에서 규정하는 별도의 프로토콜이 부가되어 운용됩니다. 산업자동화 분야에서 사용되는 대부분의 장비 제조사 프로토콜에는 오류 발생시 처리 방법과 수순이 잘 규정되어 있습니다. 이 규정은, 산업자동화 장비간의 통신에 UDP를 사용하여도 TCP에 준하는 통신 신뢰성을 얻을 수 있는 수준입니다.  


CIMON 역시 다수의 고유 프로토콜을 용도에 따라 정의하고 있습니다. CICON 프로토콜과 HMI 프로토콜이 그 대표적인 예입니다. CICON 프로토콜은 UDP 상에서 운용됩니다. 이 프로토콜에는 오류 검출 알고리듬과 오류 발생시 처리 수순 및 대용량 데이터의 송수신 방법이 적절하게 규정되어 있어, 최종 통신의 신뢰도는 충분히 높다 할 수 있습니다. HMI 프로토콜은 UDP와 TCP 모두에서 운용될 수 있으며, 이것은 사용자의 선택에 따릅니다. 물론, UDP에서 운용되어도 높은 신뢰도를 확보할 수 있도록 설계되어 있습니다.   


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패킷 통신프레임 확인 방법
	


	
	
	

		
 


 


Whirshark를 이용한 이더넷 통신프레임 확인 방법  


  


1.       다운로드 방법 


1)       http://www.wireshark.org/  에 접속합니다. 


 


2)       Download를 클릭 합니다. 


  


  


3)       PC OS와 맞는 Installer를 다운로드합니다. 


  


   


4)       Download한 Installer를 설치합니다.  


 


 


2.       Wireshark 사용법  


1)       Wireshark를 실행합니다.  


 


2)       Interface를 클릭합니다. 


  


  


3)       모니터링 할 이더넷 포트를 선택한 후 Start 버튼을 클릭 합니다.  




  


4)       Filter에 검색 할 포트 또는 IP를 입력 후 Apply를 클릭합니다. 


  


* IP로 검색 할 경우  


–            ip.addr == IP Address


Ex) ip.addr == 192.168.0.10


* Port로 검색 할 경우  


–            upt.port == Port Number


Ex) udp.port == 10262 (UDP 10262번 검색 할 경우)  


–            tcp.port == Port Number


Ex) tcp.port == 10260 (TCP 10260번 검색 할 경우)  


 


5)       통신프레임 확인 방법


    


①     Sorce : 통신프레임을 보내는 IP Address 의미 합니다.  


②     Destination : 통신프레임을 받는 IP Address 의미합니다.  


③     Data : 이더넷 프로토콜 상에 통신프레임을 의미 합니다.(④에서 파란색부분이 통신 프레임 입니다.)  


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