RS-232·RS-422·RS-485 차이

산업용 장비나 PLC, 계측기 데이터시트를 보면 RS-232, RS-422, RS-485라는 통신방식을 자주 볼 수 있습니다.

세 방식 모두 직렬통신에 사용하는 전기적 인터페이스지만 신호 전송방식, 통신거리, 연결 가능한 장치 수에서 차이가 있습니다.

가장 간단하게 보면

RS-232 = 1:1 통신에 적합

RS-422 = 차동신호를 이용한 장거리 통신

RS-485 = 여러 장치를 하나의 버스에 연결하는 산업용 통신

으로 이해할 수 있습니다.

RS-232·RS-422·RS-485 기본 차이

구분	RS-232	RS-422	RS-485
신호방식	Single-ended	Differential	Differential
대표 연결	1:1	1 송신기 + 여러 수신기	여러 송수신기
통신거리	비교적 짧음	길음	길음
노이즈 내성	상대적으로 낮음	높음	높음
대표 용도	PC·계측기	장거리 장비 연결	PLC·산업자동화

RS-422와 RS-485는 두 선의 전압차를 이용하는 차동통신이기 때문에 RS-232보다 외부 노이즈에 강하고 긴 거리에서 사용하기 유리합니다.

RS-232는 어떻게 통신할까?

RS-232는 하나의 신호선을 기준 접지와 비교해 데이터를 판단하는 Single-ended 방식입니다.

대표적으로

TX = 송신

RX = 수신

GND = 신호 기준

을 사용합니다.

주로 PC와 계측기처럼 한 장치와 다른 한 장치를 직접 연결하는 1:1 통신에 사용됩니다.

구조가 간단한 대신 긴 케이블이나 전기적 노이즈가 많은 공장환경에서는 RS-422·RS-485보다 불리합니다.

또한 RS-232는 TTL의 0V·5V 신호와 전압 규격이 다르므로 마이크로컨트롤러 UART 단자에 직접 연결하면 안 되고 별도의 RS-232 트랜시버가 필요할 수 있습니다.

RS-422는 무엇이 다를까?

RS-422는 두 개의 선을 이용해 차동신호를 전송합니다.

예를 들어 A와 B 두 신호선의 전압차를 수신기가 판단하는 방식입니다.

두 선에 외부 노이즈가 비슷하게 들어오더라도 두 신호의 차이를 읽기 때문에 영향을 줄이기 쉽습니다.

RS-422 표준에서는 기본적으로 1개의 드라이버가 최대 10개의 수신기를 구동하는 구조를 규정합니다. 또한 적절한 조건에서는 약 4000ft, 약 1200m 수준의 장거리 연결이 가능합니다.

송신과 수신에 각각 한 쌍의 선을 사용하면 4선식 Full Duplex 구성도 만들 수 있습니다.

RS-485는 왜 산업현장에서 많이 사용할까?

RS-485 역시 차동방식을 사용하지만 RS-422보다 여러 송수신 장치를 하나의 버스에 연결하기 쉽게 설계되어 있습니다.

전통적인 RS-485 규격에서는 하나의 버스에 최대 32 Unit Load 수준의 송수신기를 연결할 수 있도록 규정하며, 최신 저부하 트랜시버에서는 이보다 많은 노드를 연결할 수 있는 제품도 있습니다.

그래서

PLC
인버터
온도조절기
전력계
산업용 센서
빌딩자동화 장비

등을 하나의 통신라인에 연결할 때 많이 사용합니다.

RS-485 2선식과 4선식 차이

RS-485에서는 흔히 2선식 Half Duplex를 사용합니다.

하나의 차동선 쌍을 송신과 수신에 함께 사용하기 때문에 한 순간에는 한 장치가 버스를 사용하도록 제어합니다.

반면 4선식에서는 송신과 수신용 차동선을 각각 사용할 수 있어 Full Duplex 구성이 가능합니다.

Analog Devices도 RS-485에서 하나의 꼬임선 쌍을 사용하는 양방향 통신과 여러 장치를 연결하는 버스 구성이 가능하다고 설명합니다.

RS-422와 RS-485는 같은 것일까?

전기적인 특성이 비슷하지만 같은 규격은 아닙니다.

대표적인 차이는 버스에 송신기를 몇 개 연결할 수 있느냐입니다.

RS-422는 기본적으로

1 Driver → 여러 Receiver

구조입니다.

RS-485는

여러 Driver + 여러 Receiver

가 같은 버스를 사용할 수 있도록 설계되었습니다.

따라서 여러 PLC나 계측기가 번갈아 데이터를 송신해야 한다면 RS-485가 더 적합합니다.

RS-485에는 왜 120Ω 종단저항을 사용할까?

RS-422·RS-485처럼 긴 케이블을 이용해 빠른 신호를 전송하면 케이블 끝에서 신호가 반사될 수 있습니다.

이를 줄이기 위해 케이블의 특성 임피던스와 비슷한 종단저항(Termination Resistor)을 버스 끝단에 사용합니다.

RS-485 시스템에서는 흔히 약 120Ω의 트위스티드 페어 케이블을 사용하고 양쪽 끝에 120Ω 종단저항을 배치합니다.

다만 배선길이가 매우 짧거나 통신속도가 낮은 경우 등 실제 적용조건에 따라 설계가 달라질 수 있으므로 장비 매뉴얼을 확인해야 합니다.

RS-485라고 하면 Modbus를 뜻할까?

아닙니다.

이 부분은 자주 혼동합니다.

RS-485 = 전기적인 통신 인터페이스

Modbus RTU = 통신 데이터 규칙인 프로토콜

입니다.

RS-485 배선 위에서 Modbus RTU를 사용할 수 있지만 RS-485 자체가 Modbus를 의미하는 것은 아닙니다.

RS-485는 PROFIBUS, BACnet 등 여러 상위 프로토콜의 물리 계층으로 사용할 수 있습니다.

어떤 방식을 선택하면 될까?

장비 두 대를 가까운 거리에서 단순 연결한다면 RS-232를 사용할 수 있습니다.

긴 거리에서 하나의 송신장치가 여러 수신장치로 데이터를 보내야 한다면 RS-422가 적합할 수 있습니다.

여러 PLC·인버터·계측기를 하나의 통신버스에 연결해야 한다면 RS-485가 많이 사용됩니다.

실제 선택에서는 통신방식뿐 아니라 Baud Rate, 케이블 길이, 노드 수, 2선·4선 방식, 종단저항, 통신 프로토콜까지 함께 확인해야 합니다.

정리

RS-232·RS-422·RS-485의 핵심 차이는 다음과 같습니다.

RS-232 = Single-ended / 주로 1:1 / 비교적 짧은 거리

RS-422 = Differential / 1 Driver와 여러 Receiver / 장거리

RS-485 = Differential / 여러 송수신기 / 산업용 멀티포인트 통신

특히 RS-422와 RS-485는 차동신호를 사용해 긴 거리와 노이즈가 많은 환경에 유리합니다. RS-485는 여러 장치를 하나의 버스에 연결할 수 있어 산업자동화에서 널리 사용됩니다.