[쉽고 간단한 안내서] Beckhoff 시스템으로 Modbus RTU 통신하기

Modbus 통신은 Modicon 사에서 개발하여 사용하기 쉬운 Protocol 구조를 바탕으로, 오늘날까지도 많은 산업 현장에서 쓰이는 통신 방식입니다. Modbus 통신에는 크게 Modbus RTU, Modbus TCP, Modbus ASCII 방식이 있으며 이 중에서 주로 RTU와 TCP가 사용되고 있습니다. RTU와 TCP는 통신방식에 따라 나뉘며 TCP는 Ethernet 기반의 TCP/IP통신, RTU는 RS232 및 RS485 인터페이스 기반의 시리얼 통신을 사용하게 됩니다.

이 글에서는 Beckhoff 시스템에서 어떻게 Modbus RTU 통신을 하는지에 대해 살펴보겠습니다.

 

Beckhoff의 Serial 통신 모듈

 

제품 소개

Beckhoff에서는 통신방식에 따른 다양한 통신 모듈을 제공하고 있습니다.

시리얼 통신 터미널의 제품은 기본적으로 EL6001, EL6021이 있으며 EL6001은 RS232, EL6021은 RS485 인터페이스를 사용하며 EL6002와 EL6022은 D-sub 형식의 RS232, RS485 인터페이스를 두 개씩 사용가능한 모듈입니다.

 

하지만 2채널 모듈의 2번 채널의 경우 1번 채널에 비해 우선순위가 낮아, 통신프레임에 격차가 생기게 되므로 Modbus RTU 통신에는 적합하지 않습니다. 따라서 EL6002, EL6022를 Modbus 통신에 사용하고자 한다면 1개의 채널만을 사용하는 것을 권장하고 있습니다.

 

 터미널부터 살펴보겠습니다.

 

RS232 모듈은 양방향으로 동시에(full duplex) 통신이 가능하며 RTS, CTS를 통해 데이터 전송이 원활히 이루어지는지 확인할 수 있습니다. RS485 모듈은 양방향 통신은 가능하지만 데이터를 동시에 주고받을 수는 없습니다. (half duplex)      

  

 

시스템 구성

테스트 환경 -       EL6021(or EL6001) + OMRON E5CC 온도조절기

 

인터페이스에 따른 배선 방식은 아래와 같습니다.

 -   EL6021을 이용한 2선식 시스템 구성

- EL6021을 이용한 4선식 시스템 구성

- EL6001을 이용한 2선식 시스템 구성

TwinCAT에서 통신하기

TwinCAT에서 제공하는 라이브러리의 Function Block을 이용하여 통신할 수 있습니다. 라이브러리를 사용하기 위해서는 ‘TF6255’와 ‘TC3 Modbus RTU’ 라이선스가 필요합니다.

 

EL6001, EL6021과 같은 시리얼 통신 모듈의 경우 해당 모듈의 [EL60xx] 탭에서 [Baud rate], [parity], [Data bits], [Stop bits]를 설정할 수 있으며 해당 설정은 Master와 Slave Device에서 동일하게 설정되어야 합니다.

Modbus RTU Device의 Unit ID와 접근할 데이터의 크기와 주소 등이 Function Block 사용 시에 필요합니다. 데이터의 주소는 Slave Device별로 다르기 때문에, 해당 Device의 매뉴얼을 참고하시기 바랍니다.

Modbus RTU 라이브러리의 Function Block을 통해 Beckhoff 시스템을 Modbus Master로 사용할 수 있고, Modbus slave로도 사용이 가능합니다. 각 Function Block에는 Read, Write 동작이 변수가 공유되는 Action으로 설정되어 있으므로 다른 동작을 수행하고 싶을 때는 새로운 Function Block을 만들어 설정해야 합니다.

 

마치며

Beckhoff 시스템에서 Modbus RTU 통신방법에 대해 살펴보았습니다. Beckhoff 시스템을 구성할 때, 간단히 모듈을 추가하는 것으로 Modbus 통신이 가능하며 일부 Beckhoff PC에서는 RS232/485 인터페이스가 되어있어 통신 모듈을 추가하지 않아도 Modbus 통신이 가능합니다.

 

또한 통신에 필요한 다양한 파라미터를 손쉽게 설정이 가능하며, Function Block을 이용하여 간단하게 데이터를 주고받을 수 있습니다. 

위 내용에 대해 심화내용이 필요하신 경우, 해당 내용을 댓글로 남겨 주시면 다음 연재 시 반영하도록 하겠습니다.

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전화 : 02-2107-3242 (대표전화, 내선번호 1번 영업 및 마케팅, 내선번호 2번 기술)

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참고자료

Beckhoff Serial Interface RS232 EL6001 [https://download.beckhoff.com/download/document/io/ethercat-terminals/el600x_el602xen.pdf]

Beckhoff Serial Interface RS422/RS485 EL6021 [https://download.beckhoff.com/download/document/io/ethercat-terminals/el600x_el602xen.pdf]

OMRON E5CC 온도조절기 [https://www.ia.omron.co.kr/products/product_detail.asp?list_code2=001005005&cat_name=%B9%FC%BF%EB+%C5%B8%C0%D4&prodPk=2306&prodCode=RTVDQyAvIEU1Q0MtQiAvIEU1Q0MtVQ==&prodName=%BF%C2%B5%B5+%C1%B6%C0%FD%B1%E2+%28+%B5%F0%C1%F6%C5%D0+%C1%B6%C0%FD%B0%E8+%29]

2020년 11월 30일

Beckhoff Korea / Evan Kim