**EtherNet/IP와 산업 공통 프로토콜**


EtherNet/IP는 이더넷, IP와 쉽게 혼동할 수 있다. EtherNet/IP의 ‘IP’는 실제로 산업용 프로토콜(Industrial Protocol)을 의미한다. EtherNet/IP는 이더넷상에서 운용되는 산업용 프로토콜로서, 산업 공통 프로토콜(CIP : Common Industrial Protocol)인 ControlNet과 DeviceNet 등을 사용한다. EtherNet/IP는 애플리케이션 층에 해당하는 프로토콜이며, 네트워크상의 모든 디바이스를 대상(Object)으로 간주한다. 여기서 혼동이 발생한다. EtherNet/IP는 표준 TCP/IP에서 설치돼 PLC나 PAC와 같은 디바이스로부터의 공장 설비 데이터를 이더넷 TCP/IP를 운용하는 기업 서버와 쉽게 접속시킬 수 있게 해준다. 이는 또한 데이터 전송을 인터넷상에서 손쉽게 할 수 있게 해주며, 심지어 클라우드 컴퓨팅 서버에 저장하는 것을 가능하게 해주기도 한다.

EtherNet/IP는 로크웰 오토메이션이 Allen-Bradley 컨트롤 라인을 위해 개발한 것이지만, 현재는 공개 표준으로 여겨지고 있으며, ODVA(www.odva.org)에 의해 관리되고 있다. 과거 Open Device Net Vendors Association으로 알려진 ODVA는 현재는 ‘DeviceNet, EtherNet/IP, CompoNet 및 ControlNet 등의 산업 공통 프로토콜(CIP)의 네트워크 기술을 지원하기 위한 단체’로 스스로를 지칭하고 있다. EtherNet/IP는 비결정성 데이터 전송(Non-deterministic Data Transfer)을 위해 고안된 것이지만, 표준 이더넷이나 TCP/IP보다 훨씬 안정적이고 결정성이 있는 것으로 알려져 있다.



**PROFIBUS 및 PROFINET 기술**


PROFIBUS 및 PROFINET은 원래는 지멘스가 만든 것이지만 현재는 공개 표준으로 PI(PROFIBUS & PROFINET International)가 관리하고 있다.

PROFIBUS는 다른 CIP 프로토콜(DeviceNet과 ControlNet)과 같이 EtherNet/IP보다 훨씬 더 결정성이 있다. PROFINET은 EtherNet/IP와 유사하게 이더넷상에서 운용되는 산업용 프로토콜로 설계돼 있다. ODVA가 CIP 프로토콜들을 함께 작동될 수 있게 개조한 것과 같이 PROFIBUS와 PROFINET은 함께 작동하도록 설계돼 있다. 디스크리트 오토메이션이나 프로세스 오토메이션 둘 모두에 설치돼 있는 무수히 많은 PROFIBUS 노드가 있다.

PI에 따르면 PROFINET은 실시간 이더넷으로 설계된 공개 이더넷 표준이다. PROFINET에는 2개의 모델이 있다. 즉, 컴포넌트 모델 혹은 PROFINET CBA와 주변 기기 모델(Peripherals Model) 혹은 PROFIBUS IO가 그것이다. 하지만 전송 시간은 서로 다르다. 속도가 가장 중요한 것이다. PROFINET에는 3개의 서로 다른 프로토콜 수준이 있으며, 이들 수준은 속도에 의해 구분된다. 반응 시간이 100ms의 범위인 공장 설비용 PROFI NET CBA는 TCP/IP를 사용한다. 최대 10ms의 사이클 시간의 PROFINET CBA와 IO는 RT(실시간) 프로토콜을 사용한다. 동작 제어를 위한 드라이브 시스템에서의 PROFINET IO 애플리케이션은 1ms 이하의 사이클 시간에 IRT(동시성 실시간) 프로토콜을 사용한다.

EtherNet/IP와 PROFINET이 그동안 보여준 것은 결정성은 양자택일(All or Nothing) 식이 아니라는 것이다. 만일 1ms 미만의 속도에서 작동할 것으로 기대할 수 있다면, 결정성 실패의 가능성은 매우 낮다. 특히 10ms나 100ms에서 작업을 하는 경우에는 더욱 그렇다.



**미래에는 어떻게 될 것인가?**


ODVA, CIP, PI 등을 통해 안정적이고 비결정형의 다양한 프로토콜들이 유용하고 광범위하게 사용되고 있다. 이들 각 표준 기관의 목표는 최고의 속도 솔루션을 제공하는 것이다. 이는 가장 많이 사용하는 속도 조건에서 높은 수준의 결정성을 지니게 될 것이다.

30개 이상의 필드버스 프로토콜 각각은 각자의 장단점을 지니고 있다. 많은 경우 필드버스 프로토콜의 선택은 사용자의 제품 선택이나 판매자의 컴포넌트에 달려 있다. 제어 디바이스의 호환성도 고려해야 할 점일 것이다. 최종 사용자, 기계 개발자 및 통합자들(Integrators)은 구매자가 판매자에 편안함을 느끼는 수준에 기초해 혹은 선호되는 프로토콜 유형에 기초해 프로토콜을 선택한다. 때로 사용자들은 성능에 기초해 프로토콜과 부스 유형을 선택하기도 한다. 만일 1ms의 속도가 필요하다면 이 느린 버스의 판매자를 아무리 좋아한다 하더라도 250ms 반응 버스를 선택하지는 않을 것이다.

필드버스 프로토콜을 놓고 벌이는 전쟁은 계속될 것이다. 30개 이상의 필드버스 중에 아직 분명한 승자는 나타나지 않고 있다. 안정적이고 빠르며 결정성을 지닌 제어를 할 수 있는 프로토콜이 승자가 될 것이다. 결정성은 극복해야 할 제약 요인이다.


안타깝게도 이더넷에는 제약 요인이 아직 남아 있고, 앞으로도 계속 남아있게 될 것이다. 이더넷이 IT에서 선택할 수 있는 프로토콜이고, 심지어 산업용으로 개발된 이더넷 스위치와 I/O 가격이 낮은 한, 이더넷은 선택 1순위의 커뮤니케이션 프로토콜로 남게 될 것이다.



출처 : EtherNet/IP와 PROFINET 기술 / SUNVISION / 2014-0510 / [[http://sunnt.co.kr/]]