왜 지금 LS PLC Ethernet통신인가
LS PLC Ethernet통신은 장비 간 데이터를 저지연·대역폭 확장성·표준 진단으로 교환하게 해 생산성 향상에 직접 기여합니다. 시리얼 기반 설계보다 태그 확장과 진단이 용이하고, 기존 IT 인프라와의 통합(로그, MES, 클라우드 게이트웨이) 도 간단합니다. 특히 공정 데이터가 많고 화면·서버·데이터베이스가 동시에 접근하는 라인에서는 LS PLC Ethernet통신이 표준 선택지입니다. 성공 포인트는 초기 설계 단계에서 주기 요구(ms), 허용 지연, 태그 수, 피크 트래픽을 수치로 고정하고 이에 맞춰 토폴로지와 프로토콜을 선택하는 것입니다.
네트워크 설계의 핵심: IP·서브넷·VLAN·QoS
올바른 IP 설계가 없으면 LS PLC Ethernet통신의 장점이 무력화됩니다.
- 서브넷 설계: 제어망(Control)·사무망(IT) 분리. 제어망은 고정 IP와 작은 브로드캐스트 도메인(/27~ /24)을 권장합니다.
- VLAN 분리: 제어 트래픽과 영상/파일 전송을 논리적으로 분리해 혼잡을 차단합니다.
- QoS/우선순위: 스위치에서 산업용 프로토콜의 우선순위를 높여 HMI·SCADA 갱신 주기를 안정화합니다.
- IGMP Snooping: 멀티캐스트를 쓰는 프로토콜에서 불필요한 플러딩을 막아 지연을 줄입니다.
- RSTP/링 토폴로지: 한 경로가 끊겨도 빠르게 복구되도록 설계합니다.
이 기본기를 갖추면 LS PLC Ethernet통신의 지연 편차가 줄고, 스캔타임 변동으로 인한 제어 품질 저하를 예방할 수 있습니다.
프로토콜 선택: Modbus TCP, EtherNet/IP, Profinet
현장에서 LS PLC Ethernet통신은 보통 세 가지 축으로 정리됩니다.
- Modbus TCP: 단순·범용. 서버/클라이언트 구조로 태그 접근이 쉽고, HMI·SCADA 연동이 간단합니다. 대용량 연속 블록 읽기에 유리하나, 실시간성·진단 기능은 제한적일 수 있습니다.
- EtherNet/IP: CIP 기반. Implicit(주기성 I/O) 와 Explicit(메시지) 를 구분해 제어/설정 트래픽을 최적화할 수 있습니다. 장치 프로파일과 진단 태그가 풍부합니다.
- Profinet: 실시간 등급 분류(SRT/IRT)와 장치 진단이 강점. 모듈/슬롯 개념으로 구조화가 명확하며, 대규모 네트워크에서 유지보수가 수월합니다.
프로토콜은 주기성 요구, 노드 수, 진단 필요도, 기존 자산으로 결정하세요. 단일 라인에서도 상·하위 통신을 혼합하는 하이브리드 구성이 흔합니다. 핵심은 LS PLC Ethernet통신의 목적(제어 vs 모니터링)과 예산·운영 난이도의 균형입니다.
배선·스위치·EMI 억제 체크리스트
- 케이블: 산업용 Cat5e 이상, 트렁크 구간은 장거리·고굴곡에 적합한 케이블. VFD 주변은 차폐 케이블 또는 금속 덕트 분리.
- 스위치: 관리형 스위치로 VLAN/QoS/IGMP를 적용. 링 구성 시 RSTP 타이머 튜닝. 제어반 내부는 팬리스·확장 온도 범위 모델 권장.
- 접지/EMI: 제어반·레이스웨이 접지를 표준화하고, 동력선과 통신선을 분리 배치. 노이즈 이벤트(용접기, 인버터 스위칭) 시간대의 패킷 손실률을 로깅해 원인 상관분석을 합니다.
- 라벨링: 포트·케이블·노드명을 도면과 동일 규칙으로 표기. 장애 시 MTTR을 획기적으로 낮춥니다.
이 기본기가 갖춰지면 LS PLC Ethernet통신은 높은 태그 갱신률에서도 안정성을 유지합니다.
XG5000에서의 기본 설정 흐름
1) 포트/모듈 확인: CPU 내장 이더넷 vs 확장 이더넷 모듈을 구분하고, IP/서브넷/게이트웨이를 공정망 기준으로 고정합니다.
2) 장치 정의: 대상 장치의 프로토콜(Modbus TCP/EtherNet/IP/Profinet)과 역할(클라이언트·스캐너·디바이스)을 명확히 설정합니다.
3) 태그 맵 설계: 주기성 I/O(상태·아날로그)를 연속 영역으로 묶고, 파라미터/레시피는 별도의 비주기성 리스트로 분리합니다.
4) 주기·타임아웃: 핵심 태그는 짧은 주기(예: 50~200ms), 대용량 태그는 긴 주기로 분리. 타임아웃/재시도는 네트워크 왕복시간의 3~5배로 시작합니다.
5) 진단·로그: 연결 상태, 마지막 성공 시각, 에러 카운트를 내부 태그로 노출해 HMI에서 배지/알람으로 표시하면 LS PLC Ethernet통신의 가시성이 크게 향상됩니다.
성능 튜닝: 스캐닝·패킷·멀티캐스트 최적화
I/O 스캔 주기 설계
- 제어 루프(인터록/아날로그 제어)는 짧은 주기(20~100ms), 모니터링/로그는 긴 주기(200ms~수초) 로 분리합니다. 이렇게 분리하면 LS PLC Ethernet통신의 혼잡 구간에서도 핵심 태그의 갱신이 흔들리지 않습니다.
- 동일 장치 내에서도 주기성 I/O ↔ 비주기성 파라미터를 분리하세요. 파라미터 쓰기는 별도 “느린 태스크”로 스케줄링하면 지연 스파이크를 줄일 수 있습니다.
패킷 크기·Nagle·MTU
- 태그를 연속 블록으로 묶어 패킷 수를 줄이되, 장치의 응답 한계를 넘지 않도록 단계적으로 확장합니다.
- 주기성 제어 트래픽은 작고 일정한 프레임이 유리합니다. 데이터 벌크 전송은 비혼잡 시간대로 이동하세요.
- 제어망은 일반적으로 MTU 1500이 표준입니다. 특수한 환경에서만 점진적으로 상향을 검토하세요.
멀티캐스트 제어(특히 EtherNet/IP/Profinet)
- IGMP Snooping + Querier 를 활성화하여 멀티캐스트가 필요한 포트에만 트래픽을 전달합니다.
- 링/이중화 환경에서는 RSTP 타이머를 현실적인 값으로 조정해 장애 복구 시간을 짧게 유지하고, LS PLC Ethernet통신의 지연 변동을 최소화하세요.
보안·가용성: 분리·허용목록·로그
분리(세그먼테이션)
- 제어망(VLAN-CTRL)과 IT망(VLAN-IT)을 분리하고, 라우팅 경계에서 ACL(허용목록) 로 포트를 제한합니다.
- 원격 유지보수는 포트포워딩 대신 VPN으로. 관리형 스위치/게이트웨이에 관리 접근을 분리 계정으로 할당하세요.
기본 하드닝
- 기본 비밀번호 변경, 사용하지 않는 서비스/포트 비활성화, 시간 동기화(NTP) 를 표준화합니다.
- 펌웨어/프로젝트 파일은 형상관리(버전·Checksum)로 관리하고 변경 이력을 남기세요.
가용성
- 스위치 전원 이중화, 링 토폴로지, 중요 노드 예비품(스위치, SFP, 케이블)을 확보합니다.
- 알람을 HMI 배지 + 이메일/메신저(게이트웨이 연동)로 이중화하면 LS PLC Ethernet통신 장애 감지가 빨라집니다.
HMI/SCADA 연동 절차(프로토콜별)
Modbus TCP
- LS PLC Ethernet통신 포트(IP/서브넷/게이트웨이) 고정.
- 서버/클라이언트 역할 정의(대개 PLC=Server, HMI=Client).
- 주소 맵을 연속 블록으로 구성(예: 40001~40100).
- HMI/SCADA에서 주기(예: 100ms/500ms)를 역할별로 분리.
- 타임아웃=왕복시간×3~5, 재시도 1~2회로 시작.
EtherNet/IP
- 스캐너/어댑터 역할 확정.
- 주기성 I/O(Implicit)와 설정/진단(Explicit) 분리.
- I/O 사이즈·RPI(요청 주기) 설정 → 핵심 태그는 짧게, 비핵심은 길게.
- 스위치에서 QoS/IGMP 적용.
Profinet
- 디바이스 네임·IP 배정, 컨트롤러 프로젝트에 모듈/슬롯 구조로 맵핑.
- Update Time 과 Send Clock 을 공정 주기에 맞추고, 진단 알람 클래스를 활성화.
- 링/미디어 이중화 시 컨트롤러 복구 시간을 검증.
배선·스위치 설정 체크리스트(요약)
- 산업용 Cat5e/Cat6, 노이즈 구간은 차폐 케이블 또는 금속 덕트 분리
- 제어선·동력선 이격(최소 10~20cm), 교차는 90° 유지
- 관리형 스위치: VLAN/QoS/IGMP/RSTP 설정 저장 및 백업
- 포트 라벨·케이블 라벨·노드명 규칙화(도면과 동기화)
- LS PLC Ethernet통신 상태 태그(연결/지연/에러 카운트) HMI 표시
운영 지표와 대시보드
필수 KPI
- 연결 상태, 왕복시간 평균/최대, 패킷 손실률(추정), 에러 카운트
- 장치/스위치 온도·전압(가능 시), 링크 업/다운 이벤트
- 태그 갱신 지연(주기 오버슈트) 발생 시각
대시보드 팁
- 초록/노랑/빨강 3단계를 단순화하여 현장 대응 속도를 높이고, 최근 24시간/7일 트렌드를 함께 노출합니다.
- 이벤트와 설비 동작(인버터 기동, 용접기 동작) 시간을 상관 그래프로 겹치면 원인 파악이 쉬워집니다.
트러블슈팅 플로우
- 물리 레이어: 링크/포트 LED, 케이블 체결, 접지 상태 확인
- 주소 충돌: 중복 IP 탐지(스위치 ARP 테이블/로그 확인)
- 혼잡/브로드캐스트: IGMP Snooping, QoS 미설정 여부 점검
- 주기 과부하: 주기성 태그/비주기성 태그 분리, 주기 상향 조정
- 장치 병목: I/O 사이즈 축소, 갱신 주기 분리, 비핵심 태그 지연
- 스위치 이슈: RSTP 루프, 전원 불안정, 펌웨어 불일치 점검
- 로그 분석: 마지막 정상 시각, 에러 카운트 변화, 이벤트 상관
예제: 혼합 프로토콜 구성(현장형)
시나리오
- 상위 SCADA ↔ PLC: Modbus TCP
- PLC ↔ 드라이브/리모트 I/O: EtherNet/IP
- PLC ↔ 스마트 센서: Profinet 디바이스 일부
구성 포인트
- SCADA용 태그(읽기 다량)는 연속 블록으로 묶고 주기를 200~500ms로, 알람/상태 핵심 태그는 100ms로 분리.
- EtherNet/IP I/O는 RPI를 10~20ms로 설정해 제어 응답성을 확보.
- Profinet 디바이스는 Update Time을 적절히 조정하고, 진단 알람을 HMI에 매핑.
- 스위치에서 VLAN 분리(CTRL/HMI/SCADA/MAINT) + IGMP 활성화.
결과 기대효과
- LS PLC Ethernet통신의 제어·모니터링 트래픽이 상호 간섭 없이 동작, 알람 가시성 향상, 다운타임 감소.
현장 테스트·검수 시트(발췌)
- IP·서브넷·게이트웨이 일람표와 실제 장치 일치
- VLAN/ACL/QoS/IGMP 설정 백업 파일 확보
- 핵심 루프 태그 갱신 지연 ≤ 목표치(예: 100ms)
- 링크 이중화 절체 시간 ≤ 목표치(예: 300ms)
- HMI/SCADA 알람·태그 전수 테스트 완료
- 변경 이력(날짜/담당/내용) 기록
FAQ
Q1. “LS PLC Ethernet통신”에서 태그가 가끔 늦게 갱신됩니다.
A. 주기성 태그와 벌크 태그가 같은 주기에 섞여 있을 가능성이 큽니다. 주기 분리(핵심=짧게, 비핵심=길게)와 연속 블록 최적화부터 수행하세요.
Q2. 멀티캐스트가 폭주합니다.
A. 스위치 IGMP Snooping/Querier를 활성화하고, 필요 포트만 멀티캐스트 그룹에 가입되도록 구성하세요. RSTP 루프도 점검하세요.
Q3. 중복 IP가 자주 발생합니다.
A. IP 풀을 DHCP 예약 또는 중앙 표로 관리하고, 도면·라벨·자산대장을 동기화하세요. 장치 교체 시 반납→할당 절차를 문서화합니다.
Q4. 보안을 IT팀 표준과 맞추려면?
A. 네트워크 분리 + 허용목록(ACL) + VPN 을 기본으로 하고, 계정 권한 분리·로그 보존·취약성 점검 주기를 합의하세요.
Q5. 스캔 주기를 더 줄여도 될까요?
A. 가능하지만, 우선 왕복시간·에러률 을 모니터링하고, 스위치/장치의 CPU 부하를 확인하세요. 안정이 확인된 뒤 미세 조정하세요.
결론: 구조화·가시화·표준화가 품질을 만든다
LS PLC Ethernet통신은 초기 구조화(주기·토폴로지·프로토콜), 가시화(KPI 대시보드), 보안/운영 표준화(분리·허용목록·변경관리) 가 핵심입니다. 주기성/비주기성 분리와 연속 블록 설계만으로도 지연과 변동성이 크게 줄어듭니다. 마지막으로, 스위치 설정 백업과 라벨/도면 동기화 같은 “지루한 기본기”가 다운타임을 줄이는 가장 확실한 투자임을 기억하세요.