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데이터계측분석/데이터통신 기술자료 44

CANOpen 네트워크 토폴로지

CANOpen은 산업 자동화에서 매우 널리 사용되는 프로토콜입니다. CANOpen은 PLC 또는 다른 컨트롤러와 데이터를 공유해야 하는 많은 장치가 있는 많은 어플리케이션에서 사용됩니다. Ethernet, Modbus, Profinet, Profibus 등과 같이 사용되는 많은 프로토콜 중에서 CAN Open은 로우 엔드 프로토콜과 하이 엔드 프로토콜 사이에 있습니다. 자동화 엔지니어가 CAN Open 프로토콜에서 작업할 때 사용되는 다양한 유형의 네트워크 토폴로지에 대한 지식이 있어야 합니다. CANOpen Network의 일반적인 아키텍처 CAN Open 연결은 CAN_High, CAN_Low 및 Can_Ground의 세 가지 와이어로 구성됩니다. 이 프로토콜을 구별하는 한 가지는 종단 저항에 대한 ..

EtherCAT 프로토콜

EtherCAT은 다양한 네트워크 토폴로지를 지원하는 고성능 이더넷 기반 산업용 통신 프로토콜입니다. 2003년에 등장하여 2007년부터 국제 표준이 되었습니다. EtherCAT 작동 방식 기존 이더넷 네트워크에서는 마스터 장치가 별도의 명령을 사용하여 슬레이브 장치를 폴링하는 반면, EtherCAT 프로토콜을 사용하면 하나의 명령만 보내 여러 슬레이브 장치를 한 번에 폴링하고 제어할 수 있습니다. 슬레이브 장치는 이더넷 프레임에서 필요한 데이터를 즉석에서 읽거나 전송을 위해 데이터를 쓴 다음 프레임을 다음 장치로 전달합니다. 이 메커니즘을 사용하면 네트워크 토폴로지의 제한 없이 하나의 네트워크에서 최대 65,535개의 장치(회선, 버스, 트리, 스타 또는 이들의 조합)를 고속으로 관리할 수 있습니다. ..

RS-232, RS-422, RS-485의 차이점

RS-232, RS-422 및 RS-485 지정은 디지털 데이터 전송을 위한 인터페이스를 나타냅니다. RS-232 표준은 일반 컴퓨터 COM 포트 또는 직렬 포트로 더 잘 알려져 있습니다(이더넷, FireWire 및 USB도 직렬 포트로 간주될 수 있음). RS-422 및 RS-485 인터페이스는 다양한 장비를 연결하기 위해 업계에서 널리 사용됩니다. 이 표는 RS-232, RS-422 및 RS-485 인터페이스의 주요 차이점을 보여줍니다. 포트 이름RS-232〈화이트〉RS-422〈화이트〉RS-485〈화이트〉전송 유형최대 거리사용 중인 연락처위상수학최대 연결된 장치 수 포트이름 RS-232 RS-422 RS-485 전송유형 전이중 전이중 반이중(2선), 전이중(4선) 최대거리 15bps에서 9600미터 ..

RS-232 통신 프로토콜

역사적으로 RS232 통신 프로토콜은 1962년 EIA(Electronics Industry Alliance)와 TIA(Telecommunication Industry Association)가 개발한 오래된 직렬 통신 프로토콜입니다. 최신 하드웨어 설계는 USB, 이더넷 및 Wi-Fi와 같은 혁신적인 직렬 통신 프로토콜을 사용합니다. 하지만 여전히 RS232는 탁월한 성능을 보여줍니다. 그 이유는 RS232 신호가 I2C 및 직렬 TTL 신호와 비교할 때 더 먼 거리로 확산되기 때문입니다. 게다가, 그것은 더 나은 소음 내성을 가지고 있습니다. RS232 프로토콜이란 RS232에서 'RS'는 권장 표준을 의미합니다. DTE 및 DCE 신호를 사용하여 직렬 통신을 정의합니다. 여기서, DTE는 데이터 단말..

시리얼통신의 동기식/비동기식 프로토콜

직렬 통신은 데이터 처리 장비와 주변 장치 간에 정보를 전송하는 데 가장 널리 사용되는 접근 방식입니다. 일반적으로 의사 소통은 서면 문서, 구두 단어, 오디오 및 비디오 수업을 통해 개인 간의 정보 교환을 의미합니다. 모든 장치는 개인용 컴퓨터 또는 모바일이 직렬 프로토콜에서 실행될 수 있습니다. 프로토콜은 소스 호스트(발신자)와 대상 호스트(수신자)가 처리하는 일련의 규칙을 갖는 안전하고 신뢰할 수 있는 통신 형식입니다. 임베디드 시스템에서 직렬 통신은 직렬 디지털 바이너리 형태로 서로 다른 방법을 사용하여 데이터를 교환하는 방식입니다. 데이터 교환에 사용되는 잘 알려진 인터페이스로는 RS-232, RS-485, I2C, SPI 등이 있습니다. 시리얼통신이란? 직렬 통신에서 데이터는 이진 펄스의 형태..

시리얼 통신 기본 - RS-232 / RS-422 / RS-485

직렬 통신이란 무엇입니까? 직렬 통신은 하나 또는 두 개의 전송 라인을 사용하여 데이터를 송수신하고 해당 데이터를 한 번에 한 비트씩 연속적으로 송수신하는 통신 방식입니다. 신호선이 거의 없는 연결이 가능하기 때문에 배선 재료 및 중계 장비 비용을 절감할 수 있다는 장점이 있습니다. 시리얼 통신 표준 RS-232/RS-422/RS-485는 EIA(Electronic Industries Association) 통신 표준입니다. 이러한 통신 표준 중 RS-232는 다양한 응용 분야에서 널리 채택되었으며 컴퓨터의 표준 장비이기도 하며 모뎀과 마우스를 연결하는 데 자주 사용됩니다. 센서와 액추에이터에는 이러한 인터페이스도 포함되어 있으며, 그 중 다수는 직렬 통신을 통해 제어할 수 있습니다. RS-232 이 직..

모드버스(Modbus) 장단점

Modbus 산업용 프로토콜은 자동화 장치 간의 통신을 가능하게 하기 위해 1979년에 개발되었습니다. 원래 직렬 계층을 통해 데이터를 전송하기 위한 애플리케이션 수준 프로토콜로 구현된 이 프로토콜은 직렬, TCP/IP 및 UDP(사용자 데이터그램 프로토콜)를 통한 구현을 포함하도록 확장되었습니다. Modbus는 애플리케이션 계층과 기본 네트워킹의 두 부분으로 구성됩니다. 애플리케이션 계층은 프로토콜의 핵심이며 많은 설계 제약 조건을 결정합니다. Modbus는 개방적이고 일반적이며 비교적 사용하기 쉽고 적용에 제한이 거의 없습니다. 그러나 단점이 있습니다. 대부분의 경우 사용자는 기존 센서 또는 Modbus를 통해 통신해야 하는 기타 장치와 같은 하드웨어 제약 때문에 사용할 수 밖에 없습니다. Modbu..

모드버스(Modbus) 프로토콜

Modbus는 자동화 장치 간의 통신을 가능하게 하기 위해 1979년에 개발된 산업용 프로토콜입니다. 원래 직렬 계층을 통해 데이터를 전송하기 위한 애플리케이션 수준 프로토콜로 구현된 Modbus는 직렬, TCP/IP 및 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP)을 통한 구현을 포함하도록 확장되었습니다. Modbus 프로토콜이란? Modbus는 마스터-슬레이브 관계를 사용하여 구현된 요청-응답 프로토콜입니다. 마스터-슬레이브 관계에서 통신은 항상 쌍으로 발생하며(한 장치는 요청을 시작한 다음 응답을 기다려야 함) 시작 장치(마스터)가 모든 상호 작용을 시작할 책임이 있습니다. 일반적으로 마스터는 HMI(Human Machine Interface) 또는 SCADA(Supervisory Control and Dat..

OPC UA(Unified Architecture)

OPC는 공장 현장의 장치, 실험실 장비, 테스트 시스템 설비 및 데이터베이스를 포함한 수많은 데이터 소스 간에 통신하기 위한 표준 인터페이스입니다. OPC Foundation은 모든 클라이언트가 현재 OPC 클래식이라고 하는 프로토콜을 사용하여 모든 OPC 호환 디바이스에 액세스할 수 있도록 하는 표준 인터페이스 집합을 정의했습니다. 이 프로토콜은 Microsoft 기반 COM/DCOM 기술을 사용하여 DA(데이터 액세스), HDA(기록 데이터 액세스) 및 A&E(경보 및 이벤트)에 대한 표준 사양을 제공합니다. 1990년대에는 이 기술을 기반으로 하는 프로토콜이 합리적이었지만, OPC Classic은 보안 문제 및 플랫폼 종속성의 형태로 Microsoft Windows 플랫폼에 대한 이러한 의존으로 ..

시리얼 통신의 루프백 테스트

루프백 테스트는 동일한 직렬 포트에서 데이터를 송수신하여 직렬 통신의 작동을 확인할 수 있습니다. 타사 하드웨어에 연결할 필요없이 직렬 포트, 케이블 또는 메시지를 생성하여 소프트웨어에 문제가있는 지 확인할 수 있습니다. 루프백 테스트는 RS-232, RS-422 및 RS-485 직렬 통신에 사용할 수 있습니다. 하드웨어 연결 하드웨어를 올바르게 연결하려면 아래 섹션을 참조하십시오. 사용중인 직렬 통신 프로토콜 (RS-232 대 RS-422 / 485)과 사용중인 직렬 커넥터 유형을 식별합니다. 참고 : 제공되는 핀 다이어그램은 암(Female) 커넥터 용입니다. RS-232 RS-232 포트에서 전송 (TXD) 신호를 수신 (RXD) 신호에 연결합니다. 커넥터 유형에 따라 아래 핀을 참조하십시오. 연결..

어플리케이션 사이에서 데이터 스트리밍하기 및 명령 전송하기

데이터 스트리밍하기와 명령 전송하기는 두 개의 LabVIEW 어플리케이션 사이에서 데이터를 전송하는 통신 모델입니다. 네트워크 스트림을 사용하여 이러한 태스크를 수행할 수 있습니다. 네트워크 스트림은 데이터 손실이 없고, 단일 방향 일대일 통신 채널로, 발신자와 수신자 끝포인트로 구성됩니다. 네트워크 스트림 함수 및 네트워크 스트림 끝포인트 프로퍼티를 사용하여 네트워크 스트림으로 어플리케이션을 디자인합니다. 노트 네트워크 스트림은 Windows와 Real-Time 시스템에서만 사용할 수 있습니다. 네트워크 스트림을 사용하여 LabVIEW 클래스 및 대부분의 참조 번호를 제외한 모든 LabVIEW 데이터 타입을 전송할 수 있습니다. 네트워크 스트림을 사용하여 전송할 수 있는 유일한 참조 번호는 비전 이미지..

시리얼 통신 (RS-232, RS-422, RS-485)

시리얼 통신은 컴퓨터와 프로그램 가능한 인스트루먼트 또는 다른 컴퓨터와 같은 주변 디바이스 사이에 데이터를 전달합니다. 시리얼 전송은 전송 장치를 사용하여 단일 통신 라인을 통해 수신기로 한 번에 하나의 비트씩 데이터를 보냅니다 데이터 전송 속도가 낮을 때 또는 장거리로 데이터를 전송해야 할 때 이 방법을 사용합니다. 대부분의 컴퓨터에는 하나 또는 그 이상의 시리얼 포트가 있습니다. 따라서 인스트루먼트를 컴퓨터에 연결하거나 두 컴퓨터를 서로 연결할 때 케이블 외의 추가적인 하드웨어는 필요하지 않습니다. 시리얼 통신에 대해 4개의 파라미터를 지정해야 합니다: 전송의 보 전송속도, 문자를 인코딩하는 데이터 비트의 개수, 옵션 패리티 비트의 센스, 정지 비트의 개수. 문자 프레임은 데이터 비트가 뒤따르는 단일..

NI 프로그래머블 컨트롤러에서 EtherCAT 설정하기

이 가이드는 이더넷 CompactRIO 섀시와 LabVIEW 그래픽 프로그래밍을 사용하여 EtherCAT 시스템을 설정하는 데 도움이 되는 단계별 지침을 제공합니다. 요구 사항 하드웨어 마스터: CompactRIO , PXI 및 NI 산업용 컨트롤러 와 같은 2개의 이더넷 포트가 있는 LabVIEW Real-Time 컨트롤러. NI-Industrial Communications for EtherCAT® Readme 에서 지원되는 EtherCAT 마스터 확인. 슬레이브: NI-9144(NI-Industrial Communications for EtherCAT ® 20.0에서는 지원되지 않음) 또는 NI C 시리즈 I/O 모듈이 있는 NI-9145 EtherCAT CompactRIO 섀시 이더넷 케이블 및 ..

Wireshark를 이용하여 EtherCAT 네트워크 패킷 캡처

Wireshark를 사용하여 EtherCAT 네트워크 패킷을 캡처할 수 있습니다 EtherCAT 패킷을 캡처하려면 필요한 도구가 있는지 확인하고 아래 단계를 따르십시오. 트래픽 캡처 Real-Time 컨트롤러와 EtherCAT 슬레이브로 LabVIEW 프로젝트 생성하십시오. EtherCAT VI를 실행하여 통신을 시작하십시오. Wireshark를 열고 캡처를 시작하십시오. 네트워크를 통해 전송된 ECAT 패킷을 볼 수 있습니다. 권장 네트워크 구성 EtherCAT 마스터를 구성하십시오. Wireshark PC 이더넷 어댑터, EtherCAT 슬레이브 IN 포트 및 EtherCAT 마스터 어댑터를 네트워크 허브/스위치에 연결하십시오. 아래 그림 1과 같이 호스트 PC를 EtherCAT 마스터의 이더넷 포트..

LabVIEW와 산업용 IoT

사물인터넷(IoT) 어플리케이션용 클라우드 기반 개발 플랫폼에 연결할 수 있는 가장 널리 사용되는 세 가지 통신 프로토콜을 소개합니다. 또한 Amazon Web Services, IBM Bluemix, PTC ThingWorx 및 Microsoft Azure와 같은 가장 일반적인 IoT 클라우드 개발 플랫폼에 대한 정보도 확인할 수 있습니다. 그리고 LabVIEW 개방형 그래픽 개발 환경을 통해 CompactRIO와 같은 NI 임베디드 시스템을 이러한 클라우드 플랫폼에 연결하는 방법도 알아보십시오. 세상을 변화시키는 IoT 인터넷을 사용할 수 있는 새로운 어플리케이션이 세상에 나오면서 향후 10년 안에 세계 경제는 크게 변화할 것입니다. 이러한 어플리케이션 중 일부는 경제적으로 큰 영향을 미칠 뿐만 아니..

시리얼 통신 UART - RS-232, RS-422, RS-485

산업용 감지 기능과 제어 기능은 통신 버스에 대해 많은 문제점이 있습니다. 예를 들어, 산업 환경의 열악한 작동 조건에서 수백 또는 수천 미터를 케이블로 연결하는 것이 일반적입니다. 산업용 장비는 폭넓은 범위의 온도, 높은 전기적 잡음(전원 공급 장치와 데이터 회선 모두) 및 다양한 결함(전자파 장해(EMI), 정전기 방전(ESD), 단락 등)에 노출될 수 있습니다. 이러한 문제에 대한 솔루션은 범용 비동기 수신기/송신기(UART)를 기반으로 하는 강력한 직렬 인터페이스를 사용하는 것입니다. 일부 제조업체에서는 UART를 비동기 통신 요소(ACE)라고도 합니다. UART는 독립 실행형 장치로 사용되거나(예: Texas Instruments TL16C752D) 마이크로 컨트롤러 내에 위치할 수 있습니다 (..

분산 TSN 이더넷 기반 측정 시스템

TSN (Time Sensitive Networking) 기술을 분산 측정 시스템에 통합함으로써 네트워크를 통해 여러 장치의 모든 측정에 대해 시간 기반 동기화를 수행할 수 있고 서버 또는 제어실로 데이터를 다시 전송하는 데 하나의 네트워크 케이블을 사용할 수 있습니다. 그러나 어플리케이션 주위에 DAQ 시스템을 계속 늘릴 때는, TSN 이더넷 기반 측정 시스템을 설계하고 구현할 때 몇 가지 요소를 고려해야 합니다. TSN (Time Sensitive Networking)이란? TSN은 표준 이더넷, 특히 IEEE 802.1 표준에서 발전한 것입니다. TSN은 이더넷을 통한 패킷 전송을 사용하는 디바이스의 시간 동기화 메커니즘, 동기화된 시간으로 주기적 패킷 전송을 스케줄링하는 기능, 모든 네트워크 요소..

National Instruments GPIB 컨트롤러의 장점

20년 이상, 계측기 제어에는 두 가지 주요 버스가 사용되었습니다. RS232 직렬 버스는 주로 과학 및 분석 계측 제어에, IEEE 488 GPIB는 주로 기존 테스트 및 측정 장비 제어에 사용되었습니다. RS232 포트는 전 세계적으로 데스크탑과 노트북 컴퓨터 모두에서 쉽게 사용할 수 있지만 GPIB를 통해 계측기를 제어하려면 특수 컨트롤러 하드웨어를 사용해야 합니다. 계측기 제어 하드웨어에 대한 선택을 고려할 때 많은 과학자와 엔지니어는 GPIB 인터페이스가 상용 제품으로 흔하고, 모든 컨트롤러가 동일하다고 잘못 가정하여 가격만을 기준으로 선택하는 경우가 많습니다. 세 가지 차별성 계측기 제어 시스템용 GPIB 컨트롤러를 구입할 때 NI GPIB 컨트롤러는 개발에서 생산 및 유지보수에 이르기까지 시..

데이터통신을 위한 적합한 네트워킹 프로토콜 선정방법

제어 및 모니터링 어플리케이션은 일반적으로 종종 이더넷을 통해 정보를 교환해야 하는 다양한 시스템을 연결합니다. 임베디드 컨트롤러는 주변 계측기에서 데이터를 읽거나, HMI(인간-기계 인터페이스)로부터 작업자 입력을 수신하거나, 테스트 결과를 중앙 데이터 관리 시스템으로 스트리밍할 수 있습니다. 이러한 작업을 수행하는 데 사용할 수 있는 몇 가지 네트워킹 프로토콜이 있습니다. 중점적으로 살펴 볼 것은 다음 세 가지 커뮤니케이션 모델입니다. 명령 또는 메시지 기반 통신 프로세스 데이터 통신 스트림/버퍼 통신 그런 후, 다음 네트워킹 프로토콜 중 작업에 가장 적합한 프로토콜을 할것입니다. TCP 및 UDP 네트워크 공유 변수 네트워크 스트림 웹 서비스​ 명령, 모니터 또는 스트림 각 통신 유형은 타겟(보통 ..

LabVIEW에서 OPC 사용하기

OPC는 공장 현장의 디바이스, 실험실 장비, 테스트 시스템 픽스처 및 데이터베이스를 포함한 수많은 데이터 소스 간에 통신하기 위한 표준 인터페이스입니다. 장치별 프로토콜 개발에서 중복 노력을 완화하고, 장치 간의 불일치를 제거하고, 하드웨어 기능 변경에 대한 지원을 제공하고, 산업 제어 시스템에서 액세스 충돌을 피하기 위해 OPC 재단은 모든 클라이언트가 모든 OPC 호환 장치에 액세스할 수 있도록 하는 표준 인터페이스 집합을 정의했습니다. PLC(프로그래머블 로직 컨트롤러) 및 PAC(프로그래머블 자동화 컨트롤러)와 같은 대부분의 산업용 데이터 수집 및 제어 장치 공급업체는 OPC Foundation 표준과 함께 작동하도록 설계되었습니다. COM/DCOM OPC DA(데이터 액세스) 사양의 기본 계층..

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