RS-485와 Modbus 데이지 체인 연결 가이드

산업현장에서 RS-485(Modbus RTU) 기반 센서를 여러 대 설치해야 한다면, 데이지 체인(Daisy Chain)은 가장 많이 사용되는 연결 방식입니다.

이 글에서는 RS-485 기본 개념, Modbus 마스터/슬레이브 구조, 데이터 체인 연결의 원리, E+E 센서 데이지 체인 결선 방법, 실제 센서 연결 예시까지 한 번에 정리해 드립니다. 👀

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RS-485란 무엇인가? - Modbus의 물리 계층

RS-485는 산업용 직렬 통신을 위한 물리 계층(Physical Layer) 표준입니다.

 

✔️RS-485의 기술적 특징

• 차동 신호(Differential Signaling) 방식 사용

     →두 가닥의 전선(A,B)을 사용하여 노이즈에 강함

• 멀티 드롭(Multi-drop) 구성 가능

    → 하나의 버스(bus)에 여러 장치(node) 연결

• 산업 자동화, 제어 시스템에서 널리 사용됨

이 물리 계층 위에서 데이터를 주고받기 위해 사용하는 통신 규약이 Modbus RTU 등이 됩니다.

(RS-485가 데이터를 "어떤 신호"로 주고받을지에 대한 정의라면 Modbus RTU는 데이터를 "어떤 규칙"으로 주고받을 것인지에 대한 정의✅)

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Modbus 구조-Master&Slave 방식

Modbus에서는 네트워크에서 데이터를 요청하고 통신을 지휘하는 중심 장치(마스터, Master)와 그 요청에 응답하는 장치(슬레이브, Slave)로 역할이 명확히 구분됩니다.

 

✔️Master(마스터)

• 네트워크 중앙 제어 장치
• 여러 슬레이브에게 데이터를 요청하거나 명령을 보냄
• 통신 흐름을 전적으로 관리
• 산업 현장에서는 보통 PLC, DDC, 산업용 컨트롤러가 마스터 역할 수행

 

✔️Slave(슬레이브)

• 마스터가 보낸 요청에 응답만 하는 장치
• 스스로 먼저 데이터를 전송할 수 없음
• 대부분의 센서 등 필드 장치가 슬레이브 역할

 

즉, 마스터가 묻고 슬레이브가 답하는 구조라고 보면 됩니다.

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데이지체인(Daisy Chain) 연결 방식이란?

데이지 체인(Daisy Chain)은 전기·전자 공학에서 여러 장치를 연속적이거나 고리 형태로 연결하는 배선 방식을 의미합니다.

이 방식에서는 각 장치(Device)가 메인 케이블(Main trunk/backbone)을 따라 한줄로 연결(Line Topology)됩니다.

스타(Star) 구조나 링(Ring) 구조의 배선은 신호 반사가 생겨 통신 오류를 발생시키기 때문에 피해야 합니다.

 

✔️데이지 체인의 특징

• 모든 장치를 메인 케이블(main trunk)에 차례로 연결
• A(+)는 A끼리, B(-)는 B끼리 연결
• 설치 간편, 배선량 감소, 확장성 뛰어남

데이지체인 센서 결선 방식과 일반적인 센서 결선 방식 비교

배선 구조 특징

항목	내용
배선 형태	두 가닥(A,B)의 트위스티드 페어 케이블을 장치 간 직렬 연결
종단 저항(Termination resistor)	라인의 양 끝단(가장 처음과 마지막 장치)에 120Ω 저항을 설치해야 신호 반사 방지
접지(Shielding)	노이즈 방지를 위해 차폐선(Shield)을 접지(GND)에 연결
최대 길이	RS-485 기준 약 1,200m (전송 속도에 따라 달라짐)
슬레이브 수	일반적으로 최대 32개 (리피터 사용 시 최대 256개 이상까지 확장 가능)

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E+E RS485 통신 지원 센서

E+E 제품군 대부분이 RS485(Modbus RTU) 통신을 지원하며, 모든 디지털 타입 제품은 데이지 체인(Daisy Chain) 연결이 가능합니다.

 

아래는 E+E 실내용 온습도 센서 HTS201의 단자 구조입니다.

보시면 V+(전원 +), GND(전원 -), RS485 A(+) 단자, RS485 B(-) 단자 이렇게 동일한 단자가 두 개씩 있는데요.

 

동일한 단자가 두 개씩 있는 이유는 두 단자는 내부적으로 점프(Bridge)되어 있어 외부 배선 시 데이지 체인을 쉽게 구성할 수 있도록 설계된 구조입니다.

 

즉, 센서→센서→센서, 이런 식으로 다음 장치로 바로 배선을 넘기기 좋도록 단자를 두 개씩 제공한 것입니다.

E+E 온습도 센서 HTS201 데이지체인 결선 가능한 센서 단자

단자가 하나뿐인 제품도 동일 단자에 두 가닥의 와이어를 결선하면 RS485 데이지 체인이 가능합니다. 

즉, 단자의 개수는 편의성 차이일 뿐 기능적 제약은 없습니다.

 

데이지 체인 센서 결선 예시

아래는 E+E 센서로 구성한 실제 예시입니다.

 

📌구성

• HTP501→디지털 타입 온습도 프로브 센서
• CDS201→이산화탄소(CO₂) 측정 센서
• PC(Modbus Master 프로그램) → 마스터 장치 역할

데이지체인방식으로 결선한 센서 연결 예시

📌결선 흐름

1. HTP501을 CDS201에 데이지 체인 방식으로 연결

2. CDS201의 RS485라인을 PC(마스터)와 연결

3. PC(Modbus 프로그램)에서 두 장치 데이터를 모두 조회 가능

(HTP501 전원 공급은 CDS201의 전원 라인을 통해 전달되거나 전용 전원선을 따로 연결해 직접 전원 공급 가능)

 

E + E Elektronik에 - 측정 작업을 요구하는 솔루션

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RS-485 기반 Modbus 네트워크에서 데이지 체인은 가장 쉽고, 안정적이며, 비용 효율적인 결선 방식입니다.

특히 저희 E+E 제품처럼

• RS485 지원
• 내부 점프 구조
• 단자 2배 제공 모델 

등은 결선을 훨씬 간편하게 만들어 줍니다.

 

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