DIN 레일 모듈형 IO — 메인 한 장에 필요한 모듈을 붙여 늘립니다

GO 모듈형 IO는 DIN 레일에 나란히 세워 필요한 만큼 늘리는 제어 시스템입니다. 메인 보드 한 장에 릴레이·아날로그 입력·아날로그 출력 모듈을 옆에 붙여 쓰고, 채널이 모자라면 같은 모듈을 하나 더 꽂습니다.

케이스를 씌운 4모듈 구성

케이스를 씌운 상태입니다. 왼쪽부터 메인, 릴레이·접점, 아날로그 입력, 아날로그 출력이 레일 위에 나란히 섭니다. 앞면에 단자 표기와 상태 표시등, 주소 스위치가 나옵니다.

케이스를 벗긴 4모듈 구성

케이스를 벗기면 이렇게 생겼습니다. 아래 설명은 이 상태를 기준으로 합니다.

왜 한 판에 다 넣지 않았나

현장마다 필요한 게 다르기 때문입니다.

입력만 많이 쓰는 설비가 있고, 아날로그 4채널이면 충분한데 릴레이는 하나도 안 쓰는 설비가 있습니다. 한 판에 전부 넣으면 안 쓰는 회로까지 사야 하고, 채널이 하나 모자라면 판을 통째로 다시 만들어야 합니다.

모듈로 나누면 필요한 것만 사고, 모자라면 하나 더 꽂습니다. 대신 모듈을 잇는 규격을 정확히 정해둬야 합니다. 그 규격이 이 시스템의 전부입니다.

네 장의 크기입니다.

폭만 다르고 세로는 같습니다. 레일 위에서 높이가 제각각이면 그건 시스템이 아니라 그냥 보드 모음입니다. 함체 높이도 하나로 맞출 수 있고, 앞면 라벨도 같은 선에 옵니다.

이 규격은 이번에 정한 게 아닙니다. 같은 계열로 만들어 온 보드들을 늘어놓으면 이렇습니다.

51×81 · 75×81 · 91×81 · 106×81 · 125×81 · 180×81

세로 81 mm는 고정이고 폭만 기능에 따라 늘어납니다. 새 모듈을 만들 때 세로를 고민할 필요가 없다는 뜻이기도 합니다.

모듈 버스가 이 시스템의 인터페이스입니다. 16핀 커넥터 하나로 전원과 통신을 같이 넘깁니다.

모듈 간 버스 16핀

16핀 중 8핀이 전원과 접지입니다. 절반을 전원에 쓰는 이유는 모듈이 늘어날수록 끝쪽 전압이 떨어지기 때문입니다. 레일 끝에 붙은 모듈도 같은 전압을 받아야 합니다.

신호 쪽은 CAN과 I²C를 둘 다 깔았습니다. 실제 제어 데이터는 CAN으로 다니고, I²C는 간단한 확장을 붙일 때 쓰는 여유분입니다.

서브 모듈에는 커넥터가 두 개입니다. J4로 받아서 J5로 옆 모듈에 넘깁니다. 두 커넥터의 핀 배치가 같고, 서브 세 종류가 전부 동일합니다.

그래서 레일에 몇 장을 꽂든 배선이 바뀌지 않습니다. 순서를 바꿔 꽂아도 되고, 중간에 한 장을 빼도 됩니다.

주소는 모듈마다 로터리 스위치로 정합니다. 같은 모듈을 두 장 꽂을 때 스위치만 다르게 돌리면 됩니다. 노트북도 설정 프로그램도 필요 없습니다.

모듈	역할
GO-Pi-Zero-M	이더넷·CAN·RS-485 통신, 컴퓨트 모듈 탑재. 상위 시스템과 연결
GO-SUB-CB08	릴레이 출력 4점 + 절연 접점 입력 4점
GO-SUB-AD04	아날로그 입력 4채널, 16비트
GO-SUB-DA04	아날로그 출력 4채널

서브 세 종류는 각자 MCU를 갖고 있습니다. 메인이 값을 읽어가는 게 아니라 각자 판단해서 CAN에 올립니다. 메인이 다른 일로 바빠도 아날로그 샘플링 주기가 흔들리지 않습니다.

🔧 GO 모듈형 IO 시리즈: 1부 — 시스템 구성 · 2부 — 메인 모듈 · 3부 — 서브 모듈 3종 · 4부 — 사양과 확장