프로피버스(PROFIBUS)는 공장 자동화 분야에서 사용되는 디지털 통신 네트워크 프로토콜 중 하나입니다.

프로피버스(PROFIBUS)는 공장 자동화 분야에서 사용되는 디지털 통신 네트워크 프로토콜 중 하나입니다. 쉽게 말해, 공장 안의 여러 기계와 장치들이 서로 대화하고 정보를 주고받을 수 있도록 하는 통신 규칙이라고 생각하시면 됩니다.

좀 더 쉽게 비유해서 설명해 드릴게요.

예시: 바쁜 레스토랑 주방

레스토랑 주방을 상상해 보세요. 주방에는 여러 종류의 요리사가 있습니다.

• 메인 셰프 (제어 시스템/PLC): 주방 전체를 총괄하고, 각 요리사에게 지시를 내립니다. (예: "파스타 3개, 스테이크 2개 준비해!")
• 파스타 담당 요리사 (센서/액추에이터): 파스타 면이 익었는지 확인하고 (온도 센서), 면을 삶는 기계를 조작합니다 (히터 액추에이터).
• 스테이크 담당 요리사 (센서/액추에이터): 고기 굽기 정도를 확인하고 (온도 센서), 그릴 온도를 조절합니다 (히터 액추에이터).
• 재료 준비 요리사 (센서/액추에이터): 야채를 썰고 (칼날), 필요한 만큼의 재료를 공급합니다 (정량 공급 장치).
• 설거지 담당 요리사 (센서/액추에이터): 식기가 얼마나 쌓였는지 확인하고 (레벨 센서), 식기세척기를 작동시킵니다 (모터).

여기서 문제는, 이 요리사들이 서로 어떻게 소통하느냐는 것입니다.

프로피버스가 없다면? (기존 방식)

• 메인 셰프가 각 요리사에게 일일이 달려가서 지시를 내리고, 요리사들은 큰 소리로 "파스타 다 됐어요!"라고 외치거나 종이에 써서 전달해야 할 겁니다.
• 각 요리사가 쓰는 언어가 달라서 서로 알아듣지 못할 수도 있습니다. (어떤 요리사는 한국어, 어떤 요리사는 영어만 알 수도 있겠죠.)
• 주방은 매우 혼란스럽고 비효율적일 것입니다.

프로피버스가 있다면? (프로피버스 적용)

프로피버스는 이 바쁜 주방에 공통된 소통 규칙과 통신망을 제공하는 것과 같습니다.

1. 공통 언어 (통신 프로토콜): 모든 요리사가 프로피버스라는 공통된 언어를 사용하기로 약속합니다. 이제 메인 셰프는 "파스타 온도는 90도 유지"라고 말하면, 파스타 담당 요리사는 그 말을 바로 알아듣고 행동합니다.
2. 내부 전화망 (버스 케이블): 주방 전체에 내부 전화망이 깔려있다고 상상해 보세요. 메인 셰프는 전화로 각 요리사에게 지시를 내리고, 요리사들은 전화로 현재 상태를 보고합니다.
   • 메인 셰프 (마스터): 전화기로 각 요리사에게 전화를 걸어 "현재 상태 알려줘"라고 묻거나 "온도를 올려"라고 지시합니다.
   • 각 요리사 (슬레이브): 전화를 통해 "파스타 온도 92도입니다", "스테이크 굽기 미디엄입니다"와 같이 자신의 상태를 보고합니다.
3. 빠르고 정확한 정보 교환: 모든 통신이 정해진 규칙에 따라 전화망을 통해 이루어지므로, 정보가 빠르고 정확하게 전달됩니다. 메인 셰프는 주방 전체의 상황을 실시간으로 파악하고 즉시 필요한 지시를 내릴 수 있습니다.

정리:

프로피버스는 공장 안의 여러 장치들 (센서, 모터, 로봇 팔 등)이 마치 하나의 신경망처럼 연결되어 서로 빠르고 정확하게 정보를 주고받을 수 있도록 해주는 통신 기술입니다. 이를 통해 공장은 더욱 효율적이고 자동화된 생산을 할 수 있게 됩니다.

프로피버스 덕분에 공장에서는:

• 생산 라인의 센서가 제품의 위치를 감지하면, 그 정보를 로봇 팔에게 바로 전달하여 제품을 집도록 합니다.
• 온도 센서가 특정 장비의 온도를 감지하여 위험 수준에 도달하면, 제어 시스템에 경고를 보내고 자동으로 냉각 시스템을 가동시킵니다.
• 작업자의 입력 장치에서 생산 목표를 설정하면, 그 정보가 각 생산 설비로 전달되어 생산량을 조절합니다.

이 모든 과정이 프로피버스를 통해 매끄럽게 이루어지는 것입니다.

 

 

이 그림은 공장 자동화 시스템에서 프로피버스가 어떻게 다양한 장치들을 연결하고 정보를 주고받게 하는지 시각적으로 보여줍니다.

• Control System (PLC): 공장의 두뇌 역할을 하는 중앙 제어 시스템입니다.
• PROFIBUS Network: 제어 시스템과 모든 장치들을 연결하는 통신망입니다.
• Sensors: 온도, 위치 등을 감지하여 정보를 수집하는 장치입니다.
• Actuators: 모터나 밸브처럼 제어 시스템의 지시에 따라 실제 동작을 수행하는 장치입니다.
• Machines: 로봇 팔이나 기타 생산 설비들을 나타냅니다.

이 모든 요소들이 프로피버스 네트워크를 통해 서로 소통하며 공장이 효율적으로 작동하도록 돕습니다.