Apa itu Profibus? – Panduan Komprehensif untuk Pemula

Dalam dunia otomasi industri, komunikasi antara berbagai perangkat, seperti sensor, aktuator, dan pengontrol, memainkan peran penting. Salah satu protokol yang telah dikembangkan untuk memfasilitasi komunikasi ini dikenal sebagai Profibus.Namun, apa itu Profibus, dan mengapa ini penting untuk otomasi industri? Mari selami dan jelajahi.

Apa itu Profibus?

PROFIBUS (Process Field Bus) adalah sistem fieldbus yang banyak digunakan dalam teknologi otomatisasi, diluncurkan pada tahun 1987 di Jerman melalui jaringan 21 perusahaan dan institusi. Ada perbedaan antara PROFIBUS DP (decentralised peripherals) dan PROFIBUS PA (process automation). Varian orisinal PROFIBUS FMS (Fieldbus Message Specification) tidak lagi menjadi bagian dari standar fieldbus internasional, karena digantikan oleh PROFIBUS DP pada tahun 1993.

Baca Juga : Apa itu Instrumentasi dan Kontrol?

Area aplikasi Profibus

PROFIBUS terutama digunakan dalam industri manufaktur dan proses. Namun, ada banyak sekali area aplikasi kabel PROFIBUS. Seringkali, kabel diletakkan secara permanen di dalam mesin dan peralatan, sehingga kabel dengan konduktor padat atau konduktor fleksibel yang terdiri dari 7 strands dapat dipilih.

Untuk aplikasi dalam energy chain, yang dalam bahasa sehari-hari juga disebut sebagai drag chain, kabel PROFIBUS harus digunakan dengan stranded wires yang halus. Selain itu, struktur kabel yang disesuaikan dengan pergerakan dalam energy chain diperlukan untuk memastikan transmisi data yang aman selama bertahun-tahun. Oleh karena itulah kabel chainflex telah menjadi pilihan tetap terutama pada peralatan dan mesin seperti robot, mesin pengemasan, mesin produksi, dan mesin perkakas.

Bagaimana Profibus Bekerja?

Profibus menggunakan arsitektur komunikasi Master-Slave. Dalam pengaturan ini, satu atau lebih perangkat bertindak sebagai master, mengendalikan komunikasi di bus, sementara perangkat lain bertindak sebagai budak, merespons permintaan dari master. ada dua versi Profibus yang memanfaatkan struktur Master-Budak ini:

Profibus-DP (Periferal Terdesentralisasi): Ini adalah versi yang paling banyak digunakan dan dirancang untuk komunikasi cepat antara sistem kontrol dan perangkatI/O. Profibus-PA (Otomatisasi Proses): Versi ini digunakan untuk aplikasi otomatisasi proses, terutama di lingkungan yang berpotensi ledakan. Ini mencakup fitur untuk menyalakan perangkat lapangan melalui bus dan operasi yang secara intrinsik aman.

Fitur-fitur Utama Profibus

Profibus dikenal karena ketangguhan, keserbagunaan, dan interoperabilitasnya. Berikut ini adalah beberapa fitur utamanya:

Kecepatan dan Efisiensi: Profibus dapat mendukung kecepatan transfer data hingga 12 Mbps, memastikan komunikasi yang cepat dan efisien.
Interoperabilitas: Profibus memungkinkan perangkat dari berbagai produsen untuk berkomunikasi dengan lancar, berkat protokol komunikasi standarnya.
Fleksibilitas: Protokol ini dapat digunakan dalam berbagai topologi jaringan, termasuk struktur pohon, bintang, dan cincin.
Hemat Biaya: Dengan mengurangi kebutuhan kabel yang ekstensif dan memungkinkan perluasan sistem yang lebih mudah, Profibus memberikan solusi hemat biaya untuk otomasi industri.

Karakteristik komunikasi Profibus

Protokol standar: Profibus mengikuti protokol standar menurut IEC 61158 dan EN 50170. Ini berarti bahwa perangkat dari produsen yang berbeda dapat berkomunikasi satu sama lain dengan mulus.
Arsitektur Master-Slave: Profibus menggunakan arsitektur Master-Slave, di mana master memulai komunikasi dan slave merespons. Struktur ini memastikan transmisi data yang terkendali dan teratur.
Kecepatan Transfer Data yang Cepat: Profibus mendukung kecepatan transfer data hingga 12 Mbps, yang memungkinkan komunikasi yang efisien dan cepat antar perangkat.
Topologi Jaringan yang Fleksibel: Profibus dapat mendukung beberapa topologi jaringan, seperti struktur garis, cincin, dan bintang, memberikan fleksibilitas dalam desain sistem.
Skalabilitas: Profibus memungkinkan untuk menambah atau menghapus perangkat dari jaringan tanpa mengganggu komunikasi, yang menawarkan skalabilitas pada sistem.
Mendukung Hingga 126 Perangkat: Satu jaringan Profibus dapat mendukung hingga 126 perangkat (termasuk master), yang lebih dari cukup untuk sebagian besar aplikasi industri.
Komunikasi yang Kuat: Profibus dirancang untuk menawarkan komunikasi yang andal dan kuat, sehingga cocok untuk lingkungan industri yang keras.
Mendukung Redundansi: Profibus mendukung redundansi jaringan, yang berarti bahwa master cadangan dapat mengambil alih jika master utama gagal, memastikan komunikasi yang berkelanjutan.
Integrasi Protokol Keamanan: Profibus menyertakan protokol terkait keselamatan yang disebut
PROFIsafe, yang dirancang untuk mentransmisikan data terkait keselamatan.
Interoperabilitas Multi-vendor: Berkat sifatnya yang terstandardisasi, Profibus memungkinkan perangkat dari berbagai produsen untuk beroperasi bersama, memberikan berbagai pilihan saat merancang sistem.
Kemampuan Diagnostik: Profibus menawarkan kemampuan diagnostik, yang dapat membantu pemeliharaan preventif dan pemecahan masalah, sehingga mengurangi waktu henti.
Hemat Biaya: Dengan mengurangi kebutuhan kabel yang ekstensif dan memungkinkan perluasan sistem yang lebih mudah, Profibus dapat memberikan solusi hemat biaya untuk otomasi industri.

Baca Juga : Ascon Tecnologic control and automation

Keuntungan dari Komunikasi Profibus

Keandalan: Profibus terkenal dengan keandalan dan ketangguhannya di lingkungan industri, menawarkan kinerja yang konsisten bahkan dalam situasi yang menuntut.
Komunikasi Waktu Nyata: Profibus mendukung komunikasi waktu nyata, yang sangat penting untuk aplikasi yang sangat penting dalam sistem otomasi.
Kesederhanaan: Profibus lebih mudah dipasang dan dikonfigurasi dibandingkan dengan beberapa protokol lain karena arsitektur master-slave.
Matang dan Didukung Secara Luas: Profibus telah ada selama beberapa dekade dan didukung oleh sejumlah besar perangkat dari berbagai produsen.
Integrasi Perangkat Lapangan: Profibus memungkinkan integrasi perangkat lapangan yang mudah ke dalam sistem kontrol, menawarkan berbagai komponen jaringan untuk berbagai profil aplikasi.
Fitur Keamanan: Dengan profil PROFIsafe, Profibus juga mendukung komunikasi yang berorientasi pada keselamatan.

Kekurangan Komunikasi Profibus

Kecepatan Terbatas: Meskipun Profibus cocok untuk sebagian besar aplikasi industri, kecepatan maksimum 12 Mbps mungkin tidak cukup untuk beberapa aplikasi kecepatan tinggi atau volume data yang besar.
Arsitektur Master-Slave: Arsitektur Master-Slave yang digunakan oleh Profibus dapat menjadi batasan dalam sistem di mana komunikasi peer-to-peer diinginkan.
Panjang Kabel Terbatas: Tanpa repeater, panjang kabel jaringan Profibus terbatas, terutama pada kecepatan transmisi yang lebih tinggi.
Adaptasi ke Sistem IT: Tidak seperti Profinet, Profibus tidak menggunakan Ethernet standar, sehingga tidak dapat berintegrasi secara mulus dengan sistem IT yang ada.

Kesimpulan

Profibus (Process Field Bus) adalah sistem komunikasi fieldbus yang sangat penting dalam otomasi industri, memungkinkan perangkat seperti sensor, aktuator, dan pengontrol untuk berkomunikasi secara efisien. Diperkenalkan pada tahun 1987, Profibus tersedia dalam dua varian utama: Profibus DP (untuk periferal terdesentralisasi) dan Profibus PA (untuk otomatisasi proses). Protokol ini menggunakan arsitektur master-slave, yang memungkinkan komunikasi yang terstruktur dan terkontrol.

Keunggulan Profibus termasuk kecepatan transfer data yang tinggi, interoperabilitas multi-vendor, fleksibilitas dalam topologi jaringan, dan skalabilitas yang memungkinkan penambahan atau pengurangan perangkat tanpa gangguan. Selain itu, Profibus mendukung redundansi jaringan dan protokol keamanan yang kuat, menjadikannya andal dalam lingkungan industri yang keras. Namun, Profibus juga memiliki keterbatasan, seperti kecepatan yang terbatas untuk aplikasi tertentu dan keterbatasan panjang kabel tanpa penggunaan repeater.

FAQ (Frequently Asked Questions)

Apa itu Profibus?
– Profibus (Process Field Bus) adalah protokol komunikasi fieldbus yang digunakan dalam otomasi industri untuk memungkinkan komunikasi antara berbagai perangkat seperti sensor, aktuator, dan pengontrol.
Apa saja jenis-jenis Profibus?
– Ada dua jenis utama Profibus: Profibus DP (Decentralized Peripherals) untuk komunikasi cepat antara sistem kontrol dan perangkat I/O, serta Profibus PA (Process Automation) yang digunakan dalam otomatisasi proses, khususnya di lingkungan yang berpotensi ledakan.
Bagaimana cara kerja Profibus?
– Profibus menggunakan arsitektur komunikasi master-slave di mana satu atau lebih perangkat bertindak sebagai master yang mengendalikan komunikasi, sementara perangkat lain bertindak sebagai slave yang merespons permintaan dari master.
Apa keunggulan utama dari Profibus?
– Keunggulan utama Profibus termasuk kecepatan transfer data hingga 12 Mbps, interoperabilitas antar perangkat dari berbagai produsen, fleksibilitas topologi jaringan, dan dukungan untuk redundansi serta protokol keamanan.
Apa kekurangan dari Profibus?
– Kekurangan Profibus meliputi kecepatan maksimum yang terbatas (hingga 12 Mbps), arsitektur master-slave yang mungkin tidak cocok untuk semua aplikasi, panjang kabel yang terbatas tanpa repeater, dan adaptasi yang kurang mulus dengan sistem IT dibandingkan dengan protokol seperti Profinet.
Apa itu PROFIsafe?
– PROFIsafe adalah profil keamanan yang terintegrasi dalam Profibus, yang dirancang untuk mentransmisikan data yang berhubungan dengan keselamatan, menjadikan Profibus andal untuk aplikasi industri yang membutuhkan komunikasi yang berorientasi pada keselamatan.
Dalam industri apa Profibus umumnya digunakan?
– Profibus umumnya digunakan dalam industri manufaktur dan proses, termasuk dalam mesin pengemasan, produksi, perkakas, serta aplikasi yang memerlukan komunikasi yang handal dalam lingkungan yang keras.