BAB II

6
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1
DCS, FCS, FCU
DCS adalah Distributed Control System yaitu sebuah kontrol sistem yang
digunakan untuk suatu proses yang mana kontrol elementnya didistribusikan
melalui sistem. Di dalam sebuah DCS sebuah hirarki kontroler dihubungkan oleh
jaringan komunikasi, yaitu untuk perintah dan monitoring.
FCS adalah field control station yang mengkontrol fungsi seperti continuous
control, sequence control dan kalkulasi. Standard FCS dibuat dari sebuah FCU
(field control unit), Node interface unit (NIU) dengan I/O modul.
Gambar 2.1 FCS dengan 2 unit CPU, 2 unit NIU, dan 2 unit I/O Modul
6
http://digilib.mercubuana.ac.id/
7
FCU adalah field control unit yang terdiri dari central processing unit (CPU)
cards, baterai back up unit untuk CPU memory, power supply unit, Vnet/ IP dan
ESB bus interface card.
2.2
Profibus Komunikasi
Profibus adalah otomasi standard berbasis fieldbus dari Profibus & Profinet
International (PI) yang mana data dapat ditransfer melalui kabel bus tunggal, yang
memungkinkan pertukaran data konsisten dengan system komunikasi yang lebih
tinggi. Profibus memakai two-wire buss, terangkum dalam IEC 61158-1 sampai
dengan IEC 61158-6 yang telah dikembangkan oleh beberapa perusahaan, dan
institusi antara tahun 1987 – 1990. Untuk mengenal lebih jauh dengan profibus
silahkan lihat gambar dibawah ini.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
8
Unit Intellegance
MES
ERP
Ethernet
backbone
PROFIBUS DP
1
PA coupler
PA link
2
1
2
PA coupler
PA link
PROFIBUS PA
3
3
PROFIBUS PA
4
6
4
5
31
5
6
31
Gambar 2.2 Profibus family
Penggunaan teknologi Profibus komunikasi untuk jaringan yang luas. Dan
mempunyai unit-unit instrument field yang letaknya berjauhan dan sangat jauh
maka dapat dipilih untuk menggunakan dua jenis station yaitu master dan slave.
Dengan ketentuan
•
Harus mempunyai minimal satu master unit. Bisa berupa PLC maupun
DCS.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
9
•
Didalam satu jaringan memperbolehkan lebih dari satu master
•
Total station mencapai 127 unit yang merupakan gabungan master dengan
slave.
2.2.1
Tipe-Tipe Profibus Komunikasi
Selain itu, jika dilihat dari tipenya, Profibus dibagi menjadi dua yaitu
Profibus DP dan Profibus PA. Profibus DP merupakan jenis high speed bus dengan
kapasitas data transfer maksimal mencapai 12.000 kbits/s, digunakan untuk
jaringan komunikasi terhadap remote I/O, actuator-actuator dan beberapa
intelegent unit, sedangkan Profibus PA atau Profibus MBP (manchester bus power)
merupakan jenis low speed bus dengan kapasitas data transfer maksimal 31, 25
kbits/s yang digunakan untuk jaringan komunikasi langsung terhadap field
instrument seperti: flow transmitter, level transmitter, pressure transmitter.
Dalam pemakaian di jaringan, Profibus dapat menggunakan tiga jenis
media transmisi yaitu:
1. RS 485, instalasi mudah dan sanggup mencapai 1200 M
2. Fiber optic, yang handal terhadap gangguan electromagnetic dan dapat
digunakan pada jaringan yang mempunyai jarak mencapai ratusan km.
3. MBP- IS, digunakan untuk instalasi yang membutuhkan pembatasan arus
power terutama pada area daerah bahaya ledakan.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
10
Tabel 2.1 Perbandingan Profibus DP dengan Profibus PA
Profibus DP
Item
Profibus PA
Otomasi pada produksi dan
Penggunaan
Proses otomasi
proses otomasi
Digunakan untuk beberapa Digunakan untuk input /
input
input/
yang
berlainan
output
menerus,
yang
dapat
terus menerus, dapat digunakan
juga untuk
digunakan
pada
area
explotion
/
dan output dengan tugas terus
hazardous hazaradous
peralatan
yang terkoneksi
di
area
/
area explotion area dengan EX
(walaupun tidak umum)
Type
peralatan
couplers
Remote I/O, Slave unit, HMI Analog
(human monitoring interface)
sensor
seperti
level transmiter, pressure
transmiter,
temperatur
transmiter, dan analog
actuator seperti positioner
Jumlah bus nodes sampai 32 unit
Untuk
tiap segment
area maksimal 32 unit.
Untuk
Non-hazardous
hazardous
area
dengan field bus barrier
maksimum 16 unit,
http://digilib.mercubuana.ac.id/
11
Profibus DP
Item
Profibus PA
dengan EX DP/PA
coupler maximum 9 unit
Transmisi rate
9,6 kbps sampai 12 mbps
31,25 kbps
Transmission
RS 485
MBP (manchester bus
teknologi
RS 485 -IS
powered)
Fiber optic
Media transmisi
Kabel Tembaga
Kabel Tembaga
Kabel FO: Glass/ plastik/HCS
Maksimum
1200 M per segment untuk Untuk
panjang jaringan
kabel tembaga
Kemampuan
area
Non
EX
maksimum 1900 M
transfer
data Untuk
akan mengecil seiring panjang maksimum
jaringan
area
1000
tergantung peralatan
Mampu mencapai ratusan km
jika menggunakan fiber optic
kabel
http://digilib.mercubuana.ac.id/
EX
M
12
Tabel 2.2 Perbandingan Profibus DP Baudrate dengan Panjang Kabel
Baudrate (kbits/s)
9.6
19.2
45.45
93.75
187.5
Segment length (M)
400
200
100
100
100
Baudrate (kbits/s)
500
1500
3000
6000
12000
Dari table diatas menunjukkan bahwa makin panjang jarak jaringan maka data
transfer yang diperbolehkan akan mengecil. Jika dalam jaringan tersebut dipasang
repeater pada panjang jaringan yang sama, maka besaran data yang bisa ditransfer
akan menjadi lebih besar.
Tabel 2.3 Perbandingan Profibus PA Baudrate, Panjang Kabel, untuk Lokasi Bukan
Daerah Rawan Ledakan dan Lokasi Daerah Rawan Ledakan
Baudrate (kbits/s)
Panjang jaringan untuk
31, 25
1900 (jalur utama)
120 (titik cabang)
1000 (jalur utama)
60 (titik cabang)
bukan daerah ledakan (M)
Panjang jaringan untuk
daerah ledakan (M)
Sebagai perbandingan jumlah titik cabang dengan panjang jalur pada titik cabang
yang ada pada jaringan Profibus PA dapat dilihat pada table dibawah ini.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
13
Tabel 2.4 Perbandingan Maksimum Titik Cabang terhadap Panjang Jalur Titik
Cabang Pada Profibus PA
Maksimum panjang jalur pada titik cabang (M)
Jumlah titik
Bukan Daerah Rawan
Daerah Rawan
Ledakan
Ledakan
25 - 32
-
-
19 - 24
30
30
15 - 18
60
60
13 - 14
90
60
1 - 12
120
60
percabangan
2.2.2
Versi Protokol Profibus Komunikasi
Di dalam Profibus family mempunyai 3 versi protokol yang berbeda dan
disediakan dengan tujuan fungsi yang berbeda, yaitu DP-V0; DP-V1; DP-V2. Dari
ketiga jenis protocol komunikasi tersebut tergantung pada hubungan yang dipilih.
Silahkan melihat table dibawah untuk perbandingan antara protocol komunikasi
tersebut.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
14
Tabel 2.5 Versi dan Fungsi dari Profibus DP-V0, DP-V1, dan DP-V2
Profibus Versi
Diskripsi
Menyediakan fungsi dasar dari sebuah komunikasi protocol
meliputi:
DP-V0
Cyclic data exchange / perputaran dari pertukaran data
diantara master dan slave untuk pertukaran proses data.
Fungsi diagnosa.
Perpanjangan fungsi dari DP-V1, fungsi utamanya adalah:
Acyclic data exchange / bukan perputaran pertukaran data
DP-V1
diantara master dan slave, untuk diagnosa, kontrol, monitor
dan alarm sistem di kelola oleh slave unit yang pararel
terhadap lalulintas perputaran dari pertukaran data.
Penambahan fitur pada fungsi utama dan bagian dari DP-V0
dan DP-V1 meliputi:
Slave to slave comunication, komunikasi unit slave pertama
ke unit slave berikutnya untuk pertukaran data secara
DP-V2
langsung (master harus tetap ada).
Isochronous mode untuk sinkron kontrol pada master dan
slave, independen pada bus load seperti yang dibutuhkan
pada servo drives.
Fungsi lain seperti clock kontrol.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
15
Untuk penggunaan class 2 master’s setidaknya memakai DP-V1 dan untuk
DP-V2 digunakan untuk menjalankan unit dalam isochronous mode. Sedangkan
untuk Profibus PA selalu menggunakan DP-V1.
Untuk komunikasi master terhadap slave maupun slave terhadap slave
dapat memilih transmisi rate maksimum sebesar 1, 5 Mbps. Dan sebaiknya didesign
untuk jarak yang dekat. Untuk mendapatkan respon time yang lebih cepat dapat
memilih transmisi rate lebih dari 1,5Mbps.
Request telegram = output data + telegram overhead
(0
MASTER
10 10 1 0 1
(0
) paket
1 0 10 1 0 1
) paket
SLAVE
Respon telegram = input data + telegram overhead
Jaringan
Gambar 2.3 Komunikasi Master dengan Slave
Pada gambar diatas dijelaskan bahwa untuk komunikasi diantara master
dengan slave akan selalu ada dua signal telegram yang disertakan dalam proses data
input maupun output. Untuk intelegent unit biasanya mempunyai 2 sampai 20 bytes
input dan output data. Volume proses data pada remote I/O maksimum bisa
mencapai 244 byte.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
16
Bus cycle time terpengaruh beberapa factor seperti:
•
Jumlah unit slave
•
Besar transmission rate yang digunakan
•
Type Profibus yang dipakai (DP atau PA)
•
Data volume (input dan output data)
Untuk rumus perhitungannya dapat dilihat dibawah ini
t partial cycle =
∑
((
(
!"#$ ## %" !
… … … (2.1
Rumus estimasi bus cycle time untuk Profibus DP dan Profibus PA
Tel_OV = Telegram overhead (317 bit)
+
Bit_DP = Profibus DP data format 11 *+, - = slaves’ run variable
+
Bit_PA = Profibus PA data format 8 *+, (Lo + LI) = Nilai total dari slave output and input data dalam byte
n = Jumlah semua unit slave
Transmisi rate: Nilai dalam kbit/s
t partial cycle: Cycle time dalam ms
http://digilib.mercubuana.ac.id/
17
Contoh model jaringan profibus DP dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
HIS
Ethernet
Field
Instrument
Master
RS 485
Kabel fiber optic
Field
Instrument
Slave
Zone 2 (safe area)
DP /PA
Zone 1 dan Zone 0
EX
MBP IS
MBP-IS
Junction box
EX Field
Instrument
EX Field
Instrument
EX Field
Instrument
Gambar 2.4 Jaringan Profibus yang Menggunakan Kabel RS485, Kabel Fiber
Optic, dan Kabel MBP-IS pada Daerah Rawan Ledakan
http://digilib.mercubuana.ac.id/
18
2.3
Modbus Komunikasi
Modbus adalah otomasi standard yang dipublikasikan oleh Modicon pada
tahun 1979 dan digunakan untuk membangun master – slave / client server
komunikasi antara perangkat cerdas yang juga berguna untuk mentransfer diskrit
input / output, analog input / output. Fisik interfacenya bisa menggunakan RS485
dan RS232. Dalam tingkatan OSI, ada 7 tingkat dan menempatkan Modbus serial
protokol di tingkatan kedua yang dijelaskan pada table dibawah ini.
Tabel 2.6 Tingkatan Modbus Protocol dalam ISO/OSI Model
Layer
ISO/OSI Model
Protokol
7
Application
Modbus application protocol
6
Presentation
Empty
5
Session
Empty
4
Transport
Empty
3
Network
Empty
2
Data link
Modbus Serial Line Protocol
1
Physical
EIA/TIA-485 atau EIA/TIA-232
http://digilib.mercubuana.ac.id/
19
Modbus application layer client / server
Modbus master / slave
EIA/TIA-485 atau EIA/TIA-232
Gambar 2.5 Koneksi Modbus Application Layer Terhadap Modbus Master-Slave
Modbus application layer protokol menyediakan client / server komunikasi
diantara beberapa peralatan yang terkoneksi pada jaringan tersebut. Pada serial line
untuk posisi client di sediakan oleh master dan server adalah sebagai slave.
Didalam Modbus serial line protocol ada beberapa ketentuan yaitu:
•
Merupakan master-slave protocol.
•
Hanya satu master yang bisa dikoneksi dalam jaringan.
•
Maksimum 247 slave dalam jaringan.
•
Tidak ada komunikasi antara slave yang satu dengan yang lainnya.
•
Slave tidak akan pernah mengirim signal tanpa ada permintaan dari master.
2.3.1 Tipe-Tipe Request Modbus Aplikasi
Berdasarkan cara permintaan master terhadap slave ada dua macam, yaitu:
•
Unicast mode yaitu pengalamatan master dengan sebuah slave, prosesnya
selalu dimulai dari master mengirimkan permintaan ke slave, setelah slave
http://digilib.mercubuana.ac.id/
20
menerima permintaaan, maka slave akan menjawab dan akan mengirimkan
data ke master.
•
Broadcast mode yaitu master dapat mengirim permintaan ke semua slave
yang terpasang. Prosesnya adalah master selalu mengirim pesan ke slave
dan tidak ada response balik dari slave. Slave harus menerima broadcast
untuk writing function dan address 0 diterima untuk mengidentifikasi
perubahan pada broadcast.
Master
Request
Reply
Slave
Slave
Slave
Gambar 2.6 Diagram Unicast Mode
Master
Request
Slave
Request
Request
Slave
Gambar 2.7 Diagram Broadcast Mode
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Slave
21
2.3.2
Transmisi Mode Modbus Komunikasi
Addressing
maximum
Modbus
adalah
256
alamat
yangmana
pembagiannya adalah sebagai berikut:
•
0 untuk broadcast address.
•
1 sampai 247 untuk slave individual address.
•
248 sampai 255 untuk reserved.
•
Untuk master tidak ada spesifik address.
Sedangkan untuk Modbus frame disebut dengan Protocol data unit / PDU yang
berdiri sendiri dibawah komunikasi layer.
Function code
Data
Modbus PDU
Gambar 2.8 Blok Modbus Protocol Data Unit
Modbus protocol mapping pada jaringan bus serial line akan ditambahkan
beberapa additional field, yang mana dalam setiap transaksi akan ikut membangun
sebuah komunikasi Modbus PDU.
Modbus serial line PDU
Addresing field
Function code
Data
Modbus PDU
Gambar 2.9 Blok Frame Over Serial Line
http://digilib.mercubuana.ac.id/
CRC / LRC
22
Dari gambar diatas dapat dijelaskan pada Modbus serial line address field,
hanya berisi slave address. Alamat master sebuah slave akan diletakkan di slave
address pada addressing field dari pesan, ketika slave mengembalikan respon akan
diletakkan pada alamatnya sendiri pada address field untuk memberitahu master
bahwa slave sudah merespon pesan tersebut.
Function code menunjukan jenis action yang diminta oleh server yang dapat
diikuti oleh data field yang berisi permintaan dan parameter-parameter respon.
Didalam isi pesan terdapat error checking field, yang merupakan hasil
sebuah redundant check dan terbagi menjadi dua jenis tergantung dari model
transmisi yang pilih antara RTU atau ASCII.
Modbus data link layer berisi dua sub layer yang terpisah yaitu
•
Master / slave protocol
•
Transmission mode RTU dan ASCII
State_ A
State_ B
Triger (guard condition)
per action
Gambar 2.10 Syntax dari Sebuah State Diagram
Jika pada sebuah system trigger sudah berstatus di state_A, maka system
akan berlanjut ke state_B, dan jika guard condition adalah true. Maka sebuah action
tersebut disebut performed.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
23
Master state diagram
Request dikirim dalam
broadcast mode dan
turnaround delay juga
mulai menghitung
Posisi akhir dari
proses error
Idle
Turnarround
delay yang
expired
dibalikan
Menunggu
turnaround
delay
Posisi akhir
dari proses
replay
Request dikirim
ke slave dan
response timeout
juga mulai
menghitung
Membalas
permintaan
(unexpected slave)
Memproses
reply
Membalas
permintaan
(expected slave) dan
response timeout
berhenti
Frame
error
Memproses
Error
Menunggu
reply
Response timeout
expired
Gambar 2.11 Flowchart Request Master State Diagram
Dari gambar master state diagram diatas dapat dijelaskan sebagai berikut:
Status idle adalah no pending request. Ini adalah status setelah power
dihidupkan. Sebuah request / permintaan hanya dapat dijalankan pada status idle.
Setelah master mengirimkan sebuah request / permintaan maka master akan
meninggalkan posisi idle, dan request kedua tidak dapat dikirim.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
24
Ketika sebuah unicast request dikirimkan ke slave, master berstatus
“menunggu reply”, dan response timeout mulai menghitung yang mana nilainya
adalah adjustable.
Ketika sebuah balasan diterima, master akan mengecek sebelum memproses
data tersebut, dan bisa juga berstatus error.
Jika tidak ada respon yang diterima, respon timeout expire dan sebuah error
akan dihasilkan. Kemudian master akan ada pada kondisi idle untuk mencoba lagi
permintaan, sedangkan jumlah pengulangan permintaan adalah adjustable.
Ketika broadcast request dikirimkan ke serial bus dan tidak ada respon balik
dari slave. Waktu yang dibutuhkan disebut turnaround delay. Sehingga sebelum
dapat berada pada posisi idle dan mengirim request berikutnya master disebut
dalam posisi waiting turnarround delay.
Oleh karena itu respon timeout harus di setting lebih lama dari waktu yang
dibutuhkankan slave untuk proses dan mengirim balik ke master. Tetapi pada
broadcast mode, turnaround delay setting harus lebih lama dari proses pada slave
saja, selanjutnya sudah bisa langsung menerima permintaan dari master. Oleh
karena itu turn around delay harus lebih pendek dari response time out. Typicaly
response time out adalah 1s sampai bebearpa detik pada 9600 bps dan turnaround
delay berkisar antara 100ms sampai 200ms.
Frame error terdiri dari: Parity checking, pada setiap karakter, redundance
check pada semua frame.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
25
Slave state diagram
Idle
Normal reply
dikirim
Error
reply
dikirim
Memformat
normal reply
Menerima
sebuah
request
End of process
(unicast mode)
Check
request
End of
process
(broad cast
mode)
Check OK
Memproses
Memformat
error reply
Required action
Error akan
diproses
Error pada request data
Error pada frame checking / frame
tidak dialamatkan untuk slave ini
Gambar 2.12 Request Slave State Diagram
State idle adalah no pending request, biasanya setelah power dihidupkan,
ketika sebuah request diterima, slave akan mengecek sebelum memulai action yang
diminta pada paket tersebut, jika terdapat error akan dikembalikan ke master. Dan
ketika permintaan pertama sudah komplit maka sebuah pesan unicast akan
dikembalikan ke master.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
26
Dan jika slave menerima frame tersebut error maka tidak ada repon yang
dibalikkan ke master, untuk menyediakan diagnostic informasi maka diagnostic
\counter harus selalu ditentukan dan dimanage oleh sisi slave.
Response time out
Turnarround delay
reply analysis dan
persiapan mengikuti
perubahan
broadcast
Wait
Master
Request
ke slave 1
wait
wait
Request
ke slave n
Perintah
langsung
dijalankan
Slave 1
request
treatment
reply
Perintah
langsung
dijalankan
Slave n
Error
detection
No reply
Physical
line
Time
Exchange i-1
Exchange 1
Exchange i+1
Gambar 2.13 Master-Slave Skenario Waktu Diagram
Durasi request, reply, dan broadcast pada fitur komunikasi tergantung pada
panjang frame dan throughput. Didalam durasi wait dan treatment akan tergantung
pada proses waktu yang dibutuhkan untuk request pada aplikasi di slave.
Walaupun transmisi modelnya bisa RTU dan ASCII, tetap untuk default
settingnya adalah RTU. Didalam RTU transmisi model dapat dilihat formatnya
sebagai berikut
http://digilib.mercubuana.ac.id/
27
Format untuk setiap byte dalam RTU model coding sistem adalah sebagai berikut:
Tabel 2.7 Format Setiap Byte di Dalam Model Transmisi RTU
RTU mode
Item
bit
1 byte
Diskripsi
11
1
start
8
data
bit terkecil akan
dikirim pertama
coding system
1
Parity
1
stop
completion
Jika menggunakan parity maka aka nada 2 model yaitu odd parity dan old
parity, dan jika menggunakan old parity maka membutuhkan 2 stop bit.
Frame diskripsi adalah sebagai berikut:
•
Slave address adalah 1 byte
•
Function code adalah 1 byte
•
Data dari 0 sampai 252 byte
•
CRC bernilai 2 byte (CRC low dan CRC high)
http://digilib.mercubuana.ac.id/
28
Pesan Modbus dalam RTU framing
CRC /
Start
Address Function
Data
End
LRC
Nx8
≥ 3.5
8 bit
char
8 bit
≥ 3.5
16 bit
bit
char
Modbus Pesan
Gambar 2.14 Bentuk Pesan Modbus
Semua pesan frame harus di kirimkan secara berkelanjutan sesuai dengan
aliran frame, jika ada interval yang terputus lebih dari 1,5 character waktu maka
pesan akan dinyatakan tidak komplit dan akan dibuang. Sehingga akan banyak
interupsi untuk interval lebih dari 1,5 sampai 3,5. Dengan baud rate yang tinggi
akan membebani CPU. Maka 2 timer ini harus mempunyai respect yang tinggi
ketika baut rate ≤ 19,2 kbps dan untuk baud rate yang lebih besar dari itu maka
fixed timer harus digunakan dengan nilai 750µs untuk inter character time out
(t1,5) dan 1.750 ms untuk inter time delay (t3,5).
2.4
Peranan Profibus dan Modbus dalam Sistem Kontrol
Di dunia industri, Profibus dan Modbus komunikasi digunakan untuk
menghubungkan beberapa unit system antara mainsystem dengan subsystem,
maupun subsystem dengan instrument field.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
29
Dikemukakan bahwa
Profibus
dan Modbus
jaringan digunakan untuk
menghubungkan field devices seperti sensors, actuators dan field controller’s
seperti PLC, regulator, dan driver controller.
Tabel 2.8 Perbandingan Sistim Tradisional Fieldbus dengan Profibus dan Modbus
Item
Fieldbus tradisional system
Profibus / Modbus
Signal
Analog satu arah.
Digital (packet based) Dua arah.
Kabel
Satu untuk setiap signal.
Multiple signals.
Multiplexing signal membutuhkan
Multiple end point di lokal
central hub.
maupun global jaringan.
Jaringan
Informasi penting dapat
Diagnosis
Basic diagnosis informasi.
disediakan (intelligent slaves).
Testing dan
Lebih cepat karena memakai
Lebih lama karena banyak kabel.
installasi
sedikit kabel.
Pemasangan dan pengetesan jaringan yang memakai Profibus ini akan lebih
cepat dan hemat biaya secara waktu dan tenaga kerja akan lebih sedikit daripada
memakai sistem fieldbus 4 – 20mA.
Penggunaan dan perawatan yang mudah, jaringan tidak hanya untuk
pengiriman data analog dan digital, tetapi dapat juga diambil data-data unit itu
sendiri meliputi, brand, model, tipe dan jadwal maintenance yang mana dengan
data-data tersebut mudah juga dikirim ke beberapa monitoring point.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
30
Lokasi A
PLC / DCS
Lokasi B
Lokasi C
Gambar 2.15 Jaringan Fieldbus Teknologi Tradisional
Lokasi A
PLC / DCS
Kabel fieldbus
I/O device
Lokasi B
I/O device
Lokasi C
Gambar 2.16 Jaringan Fieldbus Teknologi Modern
Beberapa penelitian untuk profibus dan Modbus juga sudah pernah dilakukan
antara lain. Klang dan Lindholm (2005) melakukan penelitiannya pada siemens
turbomachinery gas turbine mengutarakan bahwa fieldbus teknologi adalah major
step dalam proses control industri yang mana pada sistem lama signal-signal
http://digilib.mercubuana.ac.id/
31
dikirim satu arah secara tradisional menggunakan 4 – 20 mA dan on-off, sedangkan
untuk profibus data dikirim dengan berbentuk data.
Dari percobaan yang telah dilakukan pada system gas turbin yangmana
dalam pengujian itu menggunakan PLC siemens S7-300 dan PC, didapatkan data
dan beberapa solusi yang dapat diambil berdasarkan jumlah dan jenis komunikasi
yang seperti terlampir pada table dibawah ini.
Table 2.9
Percobaan Profibus DP pada Sistem Gas Turbin
Solusi
I
II
Extra PC
Software Tambahan
Ya
PLC tambahan
Ya
III
IV
V
Ya
Ya
Ya
Ya
Ya
Ya
Ya
Ya
Ya
Mungkin
untuk high
performa
Tambahan memory
Ya
Interface card
Mungkin
Redundant
Sebagian
Modifikasi program
Mungkin
Tidak
Ya
PLC
http://digilib.mercubuana.ac.id/
32
Sedangkan penelitian tentang Modbus telah dilakukan, antara lain oleh
Joelianto (2009) yangmana penelitiannya dilakukan terhadap komunikasi Modbus
TCP/IP dan serial RS48 pada jaringan HMI, dan PLC. Dalam pengetesan tersebut
terbagi menjadi 3 bagian yaitu menghitung perbandingan delay yang dilakukan
pada media transfer TCP/IP dan Modbus RS485 serial.
Dilihat dari penelitian yang telah dilakukan dengan menggunakan PLC
sebagai obyek penelitian pengukuran response time. Maka didalam pengujian
tersebut dilakukan pada PLC Twido dalam 3 tahap, yang mana terangkum pada
gambar table dibawah ini.
Tabel 2.10 Percobaan Modbus TCP/IP pada PLC Twido
Test no.
Unit
1
1
2
3
HMI
HMI
HMI
TCP/IP
TCP/IP
TCP/IP
PLC 1
PLC 1
PLC1
TCP/IP
TCP/IP
TCP/IP
PLC2
PLC2
RS485
RS485
PLC3
PLC 3
Transfer media
( Panjang kabel 5M)
Unit
2
Transfer media
( Panjang kabel 5M)
Unit
3
Transfer media
( Panjang kabel 3,5M)
Unit
4
http://digilib.mercubuana.ac.id/
33
Test no.
1
2
3
Transfer media
RS485
( Panjang kabel 3,5M)
Unit
5
PLC 4
Data size (word)
100
100
100
50
50
50
Min (ms)
12
98
92
Max (ms)
20
106
106
Avg (ms)
16
102
99
Times ( X )
Time
Penelitian tentang Modbus juga diperkuat oleh Tiyono (2007) yang
melakukan pengujian scada menggunakan Modbus RS4845 yang didapat hasil
komunikasi modbus dapat dilakukan mencapai jarak 100M dengan delay antar
karakter sebesar 165, 9µs.
Han (2013) didalam penelitiannya menjelaskan bahwa tradisional fieldbus
lebih handal pada data transfer diatas 200 bytes, sedangkan modern fieldbus
Modbus mempunyai kelebihan di bawah 200 bytes.
http://digilib.mercubuana.ac.id/