⚙️ 공정 자동화 네트워크의 핵심: PROFIBUS vs MODBUS 완전 비교

 

🧭 1. 개요 — 왜 이 둘이 중요한가?

반도체, 디스플레이, 장비제어 현장에서 PLC ↔ 장비 간 통신은 장비 신뢰성의 뼈대입니다.
그중에서도 가장 널리 쓰이는 두 가지 프로토콜이 바로
🟣 PROFIBUS 와 🟠 MODBUS 입니다.

둘 다 산업용 필드버스(Fieldbus) 규격이지만,
속도·통신 방식·신뢰성·확장성에서 확실한 차이가 있습니다.

💡 쉽게 말해,
MODBUS는 단순하고 범용,
PROFIBUS는 빠르고 정밀한 산업 표준 입니다.

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🔍 2. 기본 개념 요약

구분PROFIBUSMODBUS

개발 주체	Siemens (독일)	Modicon (현 Schneider Electric)
등장 시기	1989년	1979년
통신 구조	Master–Slave, Token passing	Master–Slave (Polling 기반)
전송 매체	RS-485, Optical fiber	RS-232, RS-485, TCP/IP
속도	최대 12 Mbps	RS-485: 최대 115.2 kbps / TCP: 약 10 Mbps
데이터 단위	프레임(Frame) 기반	레지스터(Register) 기반
응용 분야	대형 설비, PLC 간 고속 통신	센서·모듈·소형 제어기
표준화	IEC 61158	Open (공개 프로토콜)

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⚡ 3. 통신 구조 차이

🟣 PROFIBUS

• Token Passing + Master-Slave 구조
• 하나의 Master가 토큰을 받아 Slave들과 빠르게 통신
• 실시간성, 동기 제어에 강함

✅ 장점: 고속, 신뢰성, 충돌 없음
⚠️ 단점: 구성 복잡, 설정 난이도 높음

🟠 MODBUS

• 단순 Master–Slave (Polling)
• Master가 주기적으로 Slave에게 요청(Request) → 응답(Response)

✅ 장점: 단순, 유지보수 용이, 오픈 규격
⚠️ 단점: 통신 부하 많고 실시간성 낮음

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🔧 4. 데이터 처리 방식 차이

구분PROFIBUSMODBUS

데이터 구조	프레임(Frame) 단위로 I/O Mapping	주소 기반(Register) 단위 접근
전송 단위	바이트 기반	16비트(Word) 기반
통신 주기	수백 µs 단위	수 ms~수백 ms
동기성	실시간 가능 (Deterministic)	비동기 (Polling 주기 의존)

🧠 쉽게 설명하자면
PROFIBUS는 “PLC 입출력 신호를 직접 버스로 연결”하고,
MODBUS는 “메모리 주소(레지스터)를 읽고 쓰는 방식”입니다.

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🏭 5. 실제 공정 적용 예시

적용 구역적합한 프로토콜이유

🔹 반도체 공정 장비 제어	PROFIBUS	실시간성·안정성 필요
🔸 배기펌프, 냉각장치, 소형 모듈	MODBUS	제어 포인트 적고 간단
🔹 로봇 / 진공 인터락	PROFIBUS	빠른 인터락 신호 필요
🔸 센서·유량계·온도컨트롤러	MODBUS RTU/TCP	표준화된 파라미터 접근

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🔩 6. 설치 및 유지보수 관점 비교

항목PROFIBUSMODBUS

배선	트위스트 페어 (RS-485), 종단저항 필수	RS-485 or Ethernet
설정	GSD 파일로 장치 정의 필요	간단한 주소 매핑
진단 툴	Siemens 전용(Step7, TIA Portal)	범용 터미널/툴로 가능
트러블 슈팅	전문 장비 필요	RS485 모니터나 소프트웨어로 가능

🧰 유지보수 난이도는
PROFIBUS > MODBUS,
하지만 신뢰성과 실시간성은 PROFIBUS가 월등합니다.

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📈 7. 요약 비교표

항목PROFIBUSMODBUS

속도	🔺 빠름 (최대 12 Mbps)	🔻 느림 (최대 115.2 kbps / TCP는 중간 수준)
구조	복잡 (Token + Master/Slave)	단순 (Polling 기반)
실시간성	뛰어남 (Deterministic)	낮음 (Polling Delay)
호환성	제한적 (주로 Siemens 계열)	넓음 (오픈 프로토콜)
유지보수	어렵지만 안정적	쉽지만 단순
가격	상대적으로 고가	저렴

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🧾 8. 결론 — 어떤 상황에서 무엇을 써야 할까?

상황추천 프로토콜이유

⚙️ 고속 제어 / 실시간 동기화	PROFIBUS	빠르고 신뢰성 높음
🧰 단순 데이터 모니터링 / 원격 제어	MODBUS	간단하고 비용 효율적
🌐 설비 간 연동 (PLC ↔ PLC)	PROFIBUS	안정된 버스 네트워크
📡 장비 ↔ 센서 / 펌프 / 유량계	MODBUS RTU/TCP	표준화·범용성 우수

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💬 정리의 한마디

💡 한 줄 요약:
“PROFIBUS는 정밀한 산업 통신, MODBUS는 유연한 범용 통신.”

즉,

• PROFIBUS = 안정성과 속도 중심
• MODBUS = 단순함과 호환성 중심