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Omron FINS 프로토콜 기본 사항 및 MQTT 브리징의 이점

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Omron FINS 프로토콜 기본 사항 및 MQTT 브리징의 이점
일러스트 : © IoT For All

Omron FINS(Factory Interface Network Service)는 산업 자동화 제어를 위해 OMRON이 개발한 네트워크 통신 프로토콜입니다. Omron FINS는 FINS 명령을 통해 이더넷, 제어 네트워크 컨트롤러 링크, RS232C/485 직렬 통신 간의 원활한 통신을 가능하게 한다는 점에서 다양한 이점을 제공합니다.

FINS 프로토콜은 TCP/IP 모델의 애플리케이션 계층에서 작동하여 우수한 확장성, 실용성 및 실시간 성능을 보장하므로 HMI, SCADA, Historian, MES, ERP 및 수많은 맞춤형 애플리케이션을 포함한 클라이언트 애플리케이션을 컨트롤러와 연결합니다. Omron FINS 이더넷 드라이버를 통해.

FINS 프로토콜에는 두 가지 변형이 있습니다. FINS/UDP 프로토콜은 통신에 UDP 패킷을 사용하고 FINS/TCP 프로토콜은 TCP 연결을 사용합니다.

FINS 세션 프로세스

FINS 세션 프로세스는 TCP/IP 프로토콜을 기반으로 합니다. 다음 다이어그램은 FINS 세션 시작 시 여러 데이터 프레임의 역할을 설명합니다.

개시자는 FINS 프로토콜 세션 중에 노드 매개변수를 요청 프레임에 연결합니다. 서버 측(예: PLCS)은 해당 노드 매개변수를 확인하고 요청자에게 반환합니다. TCP를 통한 FINS에만 세션 프로세스가 필요합니다.

FINS 프레임 구조

FINS 프레임 구조는 FIN 헤더, FINS 명령 코드, FINS 명령 데이터의 세 부분으로 구성됩니다.

FINS 헤더에는 전송 제어 정보가 저장되고, FINS 명령 필드에는 명령이 저장되며, FINS 매개변수/데이터 필드에는 명령 프레임과 응답 프레임 모두에서 명령 매개변수와 전송/응답 데이터가 저장됩니다.

FINS 헤더이 명령은 응답 프레임의 FINS 매개변수/데이터 필드 시작 부분에 응답 코드(MRES 및 SRES에 대해 각각 1바이트)를 추가합니다.

FINS 응답 프레임 구성 UDP를 통한 FINS는 FINS 명령 코드와 FINS 명령 데이터의 두 부분으로 구성됩니다.

FINS 읽기/쓰기 IO 메모리 영역

다음 표에는 PC 데이터를 읽거나 쓸 때 사용하는 주소가 나와 있습니다.

  • 데이터 영역 주소 열에는 PC 프로그램에서 사용되는 일반 주소가 표시됩니다.
  • CV 모드 명령 및 응답(CV 모드 명령은 FINS 명령의 별칭임)에 사용되는 주소는 메모리 영역 코드와 결합되어 통신 열에서 PC 메모리 위치를 지정합니다. 이는 데이터의 실제 메모리 주소와 동일하지 않습니다.
  • 바이트 수 열은 해당 영역에 대한 데이터를 읽거나 쓸 바이트 수를 지정합니다. 메모리 영역 코드에 따라 동일한 영역에 대한 바이트 수가 다릅니다.

PLC CPU 모델마다 메모리 영역이 다릅니다. CV500 또는 CVM1-CPU01-E를 예로 들어 보겠습니다.

FINS 명령 목록

아래 표의 명령 코드 필드 열에서 각 셀은 바이트(2개의 16진수)를 나타냅니다. 다음 표에서는 CV 시리즈 PC가 지원하는 FINS 명령을 간략하게 설명하고 FINS 명령이 활성화되는 PC 작동 모드를 지정합니다.

주의 사항: PC가 RUN 모드일 때 파일에서 프로그램 영역으로의 데이터 전송은 불가능하지만, 프로그램 영역에서 파일로의 데이터 전송은 가능합니다.

FINS를 MQTT에 연결하는 이유

파동의 도래와 함께 산업 4.0, 산업 부문에서는 데이터 인텔리전스, 상호 연결성 및 클라우드 에지 협업에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 이러한 배경에서 Omron FINS 프로토콜은 그 이점에도 불구하고 몇 가지 문제에 직면할 수 있습니다.

첫째, 인트라넷 응용 프로토콜인 FINS는 보안을 염두에 두고 설계되지 않았으며, 통신 방법이 단순하여 생산 환경에 위협이 될 수 있는 해커 공격 및 데이터 변조에 취약합니다.

또한 FINS는 복잡한 애플리케이션 아키텍처에서 일대일 통신만 수행할 수 있으며 분산 및 클라우드 네이티브 애플리케이션 개발을 효과적으로 지원할 수 없습니다.

FINS에 비해 MQTT 상당한 이점을 가지고 있습니다. IoT 애플리케이션은 일반적으로 MQTT를 원격 모니터링 및 통신을 위한 경량 게시-구독 메시지 전송 프로토콜로 사용합니다.

이는 많은 수의 동시 연결을 효과적으로 처리하면서 장치 간에 메시지를 전송하는 간단하고 유연한 방법을 제공합니다. 현재 IoT, 모바일 인터넷, 스마트 하드웨어, 커넥티드 카, 스마트 시티, 원격 의료, 전력, 석유, 에너지 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.

IoT 분야에서는 MQTT 분산 시스템의 메시지 전송에 더 적합합니다. 따라서 FINS를 MQTT에 연결하여 서로를 보완할 수 있습니다.

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