Cara Kerja Komunikasi Profibus

Apa Itu Komunikasi Profibus ?

PROFIBUS adalah jaringan digital yang bertanggung jawab untuk menyediakan komunikasi antara sensor lapangan dan sistem kontrol atau pengontrol. Ide pertama selama pengembangannya adalah agar solusi PROFIBUS diimplementasikan dalam industri otomasi pabrik, kemudian industri proses, manufaktur, dll.

Pada awalnya, kelompok peminat mengembangkan PROFIBUS FMS (Spesifikasi Pesan Fieldbus). Itu adalah protokol kompleks yang tidak lagi digunakan saat ini. Setelah itu, mereka bekerja untuk membuat protokol PROFIBUS DP (Desentralisasi Periferal) dan pada tahun 1998 PROFIBUS PA (Otomasi Proses) diluncurkan.

Hari ini, ketika kita berbicara tentang PROFIBUS, kita memiliki PROFIBUS DP, dan PROFIBUS PA. Selain itu, PROFINET, yang didasarkan pada komunikasi Ethernet, telah dikembangkan dan telah diimplementasikan di berbagai bidang dan aplikasi.

Baca Juga : Industri yang Menerapkan IoT

Bagaimana Cara Kerjanya ?

Profibus adalah protokol master-slave yang mirip dengan Modbus, namun memiliki fitur tambahan berupa protokol token ring yang memungkinkan beberapa master untuk beroperasi di jaringan. Tidak seperti Modbus, setiap perangkat pada jaringan Profibus harus melalui proses startup saat bergabung ke jaringan. Setiap slave dilengkapi dengan pengatur waktu failsafe, yang memaksa slave masuk ke status aman jika tidak menerima komunikasi dari master dalam waktu tertentu. Jika ini terjadi, master harus mengulang proses startup sebelum melanjutkan pertukaran data. Selain itu, pengatur waktu pengawas di master memastikan komunikasi yang konsisten pada setiap siklus bus dengan waktu yang telah ditentukan.

Selama pemindaian bus, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2, Master A akan menerima token, yang memberikannya kendali atas bus. Master ini kemudian akan bertukar data dengan setiap slave, dan setelah selesai, token akan diteruskan ke master berikutnya (jika ada). Protokol ini juga memiliki fitur diagnostik terperinci untuk setiap slave. Selama pertukaran data normal, slave dapat memberi tahu master jika terdapat diagnostik yang perlu diperhatikan, yang akan dibaca oleh master selama pemindaian bus berikutnya.

Profinet dibangun dengan prinsip yang sama dengan Profibus. Namun tidak seperti Modbus – yang pada dasarnya mengambil paket Modbus RTU dan membungkusnya menjadi paket TCP/IP – Profinet dirancang untuk memanfaatkan Ethernet dan memungkinkan penambahan fungsi Profibus yang lebih canggih seperti Profisafe.

Baca Juga : Pentingnya IoT Bagi Industri

Jenis-Jenis Profibus

Ada dua jenis Profibus yang umum ditemui di pasaran: Profibus-DP dan Profibus-PA. Sekarang, mari kita jelajahi bagaimana masing-masing jenis ini bekerja dan di aplikasi apa mereka paling sering digunakan.

Profibus DP

Jaringan Profibus-DP dikembangkan sebagai solusi komunikasi cepat menggunakan lapisan fisik RS485 dan standar Eropa EN-50170. Meskipun lapisan fisik umumnya menggunakan kabel tembaga, jaringan ini juga dapat beroperasi melalui nirkabel atau serat optik. Profibus-DP, yang merupakan singkatan dari Decentralized Periphery, mengacu pada sistem koneksi I/O yang menggunakan komunikasi serial berkecepatan tinggi dan sepenuhnya terdesentralisasi untuk terhubung dengan pengontrol pusat.

Protokol Profibus-DP didasarkan pada model Open System Interconnection (OSI) sesuai dengan standar ISO 7498, di mana setiap lapisan protokol memiliki fungsi spesifik. Terdapat dua kelas master dalam sistem ini: Master Kelas 01 yang mengelola komunikasi siklik untuk pengendalian proses, dan Master Kelas 02 (opsional) yang menangani komunikasi asiklik untuk diagnostik, alarm, dan konfigurasi perangkat.

Dari segi kecepatan, jaringan Profibus-DP dapat beroperasi pada rentang 9,6 kbp/s hingga 12 Mbp/s dengan jangkauan sistem 100 hingga 1000 meter. Topologi jaringan ini bersifat linier dan memerlukan perangkat seperti gateway, repeater, dan terminator untuk berfungsi.Terakhir, jaringan Profibus-DP dapat mendukung profil ProfiSafe dan digunakan dalam aplikasi keamanan SIL3.

Baca Juga : Karakteristik Internet of Things

Profibus PA

Protokol Profibus-PA awalnya dikembangkan sebagai kelanjutan dari komunikasi HART (Highway Addressable Remote Transducer). Protokol ini dirancang khusus untuk aplikasi lapangan yang memerlukan komunikasi antara alat ukur dan sistem kontrol. Profibus-PA menggunakan pasangan kabel berpelindung yang terpilin untuk mengirim daya dan data.

Struktur jaringan fisiknya sesuai dengan standar IEC-61158-2, dengan kecepatan data di jaringan sebesar 31,25 kbit/s. Kecepatan ini hampir setara dengan FOUNDATION Fieldbus H1 karena keduanya didasarkan pada standar yang sama.Pada saat pengembangannya, kecepatan 31,25 kbit/s dianggap lebih dari cukup, dan masih memadai hingga kini, untuk jenis informasi yang dikirim dan diterima oleh perangkat lapangan. Perangkat Profibus-PA tidak langsung terhubung ke pengontrol utama, melainkan ke jaringan Profibus-DP yang lebih cepat melalui penggandeng atau link. Coupler/link ini berfungsi sebagai antarmuka antara jaringan dan juga memasok daya ke bus.

Biasanya, jumlah perangkat pada bus yang secara intrinsik aman lebih sedikit dibandingkan dengan jaringan konvensional. Namun, jumlah optimal perangkat pada masing-masing bus bergantung pada beberapa faktor seperti konsumsi arus instrumen, panjang bus, jenis kabel, dan lainnya.

FAQ

1.Apa bedanya Profibus-DP dan Profibus-PA?

Profibus-DP digunakan untuk komunikasi cepat antara pengontrol dan perangkat I/O dalam otomasi pabrik, dengan kecepatan hingga 12 Mbp/s. Profibus-PA, dirancang untuk aplikasi lapangan dalam industri proses, beroperasi pada 31,25 kbit/s dan dirancang untuk lingkungan berbahaya.

2.Apa yang membuat Profinet berbeda dari Komunikasi Profibus ?

Profinet adalah versi lanjutan dari Profibus yang menggunakan Ethernet untuk komunikasi lebih cepat dan fleksibel, mendukung fitur lanjutan seperti Profisafe, dan memungkinkan integrasi yang lebih baik di jaringan industri modern.

3.Mengapa kecepatan Profibus-PA lebih rendah dari Profibus-DP?

Kecepatan Profibus-PA lebih rendah (31,25 kbit/s) karena dirancang untuk aplikasi lapangan yang memerlukan komunikasi stabil dan aman di lingkungan berbahaya, di mana kecepatan tinggi tidak diperlukan.

Source : Rajalistrik.com | instrumentationtools | netilion

503