Perbandingan antara Modbus Fieldbus dan Profibus
Dalam dunia otomasi industri, komunikasi antara perangkat dan sistem menjadi krusial untuk memastikan operasi yang efisien dan andal. Dua protokol komunikasi yang sering digunakan dalam jaringan kontrol industri adalah Modbus Fieldbus dan Profibus. Keduanya memiliki peran penting dalam memungkinkan perangkat di lapangan untuk berinteraksi dengan sistem kontrol pusat, tetapi mereka berbeda dalam cara kerja, kecepatan, dan aplikasi spesifiknya. Memahami perbandingan antara Modbus Fieldbus dan Profibus sangat penting bagi para insinyur dan manajer proyek untuk memilih solusi yang paling sesuai dengan kebutuhan operasional mereka. Artikel ini akan membahas perbedaan utama antara kedua protokol tersebut, termasuk karakteristik teknis, keunggulan, serta aplikasi terbaiknya dalam industri otomasi.
Baca Juga : Pentingnya IoT Bagi Industri
Modbus, protokol komunikasi serial yang dikembangkan oleh Modicon pada tahun 1979. Ini dikembangkan oleh Modicon untuk PLC dalam aplikasi industri, sekarang menjadi protokol terbuka. Ini digunakan melalui kabel serial dan Ethernet.
Jenis Modbus
Mudah diimplementasikan dan juga mudah digunakan. Istilah Modbus biasanya mengacu pada salah satu dari tiga varian.
Modbus RTU:
Ini digunakan dalam komunikasi serial. Memanfaatkan representasi data biner yang ringkas untuk komunikasi protokol.
Modbus ASCII:
Ini digunakan dalam komunikasi serial, memanfaatkan karakter ASCII untuk komunikasi protokol.
Modbus TCP/IP:
Varian ini digunakan untuk komunikasi melalui jaringan TCP/IP.
Media Fisik
Modbus RTU adalah protokol yang paling populer, menggunakan tiga media fisik.
Poin to Point Communication (RS 232)
RS 232 adalah komunikasi titik ke titik. Satu perangkat ke perangkat lain dapat dihubungkan dan jarak antara dua perangkat adalah 50 kaki (15 meter), maka RS 232 akan melakukan tugasnya.
Baca Juga : Cara kerja Komunikasi Modbus
Komunikasi Multidrop (RS 485/RS422)
Untuk menghubungkan lebih banyak perangkat pada jalur yang sama, dan memiliki jarak lebih dari 50 kaki, seseorang dapat menggunakan RS 485, atau RS422. Standar ini mendukung 32 node dengan jarak lebih dari 4000 kaki (sekitar 1200 meter).
Dengan Pengulang
Modbus adalah protokol Master / Slave yang sederhana. Dengan satu sebagai master, semua hanya menjadi budak. Maksimal 32 budak tanpa repeater pada media fisik RS 485.
Dengan repeater, 247 budak dapat dihubungkan seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Baca Juga : Perbandingan Electromagnetic dan Turbine Flow Meter
Mereka hanya menjawab jika ada tuannya yang berbicara kepada mereka. Jika tuannya tidak berbicara, mereka akan diam. Juga tidak ada persyaratan untuk informasi diagnostik tentang kesehatan budak. Modbus ASCII dan RTU menggunakan lapisan fisik RS232 atau RS 485. Perangkat yang dikonfigurasi dalam mode ASCII tidak dapat digunakan dalam RTU. Keduanya tidak kompatibel satu sama lain.
Jaringan Rantai Daisy
Modbus dan PROFIBUS adalah protokol yang dibangun di atas RS 485, mereka menggunakan arsitektur rantai daisy untuk koneksi.
Baca Juga : Perbandingan Turbine dan Oval Gear Flow Meter
RS 232 adalah komunikasi titik ke titik, RS 485 atau RS 422 untuk aplikasi multidrop.
Profibus
Profibus adalah atlet muda, ramping dan cepat. Seperti halnya Modbus, ada sejumlah varian yang terkait dengan Profibus.
- PROFIBUS PA,
- PROFIBUS DP,
- PROFIBUS FM
- PROFINET,
- PROFISAFE.
Profibus (Process Fieldbus) adalah salah satu standar untuk komunikasi bus lapangan dalam teknologi otomasi.PROFIBUS juga merupakan protokol Master / Slave. Tetapi dengan protokol token ring tambahan untuk memungkinkan beberapa master seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
PROFIBUS memiliki fitur protokol tertentu yang memungkinkan versi tertentu beroperasi secara multi-master pada RS 485 yang mana Modbus dapat menjadi satu-satunya master tunggal.
Profibus DP
PROFIBUS DP (Periferal Terdesentralisasi DP) digunakan dalam otomatisasi mesin dan aplikasi sinyal diskrit lainnya. Lapisan fisik utama untuk PROFIBUS DP adalah RS485.
Profibus PA
PROFIBUS PA (PA- Otomatisasi proses) digunakan dalam aplikasi kontrol proses. Ini terhubung ke PLC oleh Profibus-DP melalui penggandeng segmen seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Perangkat PROFIBUS-PA tidak dapat diakses secara langsung oleh master PROFIBUS, penggandeng segmen memungkinkan koneksi intrinsik untuk mengisolasi perangkat PA secara elektrik dari jaringan DP.
Foundation Fieldbus
Foundation Fieldbus: Ide di balik field bus adalah untuk menghilangkan hubungan titik ke titik antara perangkat lapangan seperti pemancar, katup kontrol, dan pengontrolnya dengan koneksi digital tunggal.
Teknologi Foundation Fieldbus sebagian besar digunakan dalam industri proses dan pembangkit listrik. Ada dua varian.
Baca Juga : Definisi, Jenis, dan Perbandingan Elemen Aliran
Foundation Fieldbus
Foundation Fieldbus: Ide di balik field bus adalah untuk menghilangkan hubungan titik ke titik antara perangkat lapangan seperti pemancar, katup kontrol, dan pengontrolnya dengan koneksi digital tunggal. Teknologi Foundation Fieldbus sebagian besar digunakan dalam industri proses dan pembangkit listrik. Ada dua varian.
Foundation Fieldbus H1
Foundation Fieldbus H1 adalah protokol komunikasi dua arah dengan kecepatan 3125 Kbits/S.
Protokol ini menggunakan kabel twisted pair untuk menghubungkan perangkat lapangan ke pengontrol.
Foundation Fieldbus HSE
Foundation Fieldbus HSE. Ini menggunakan media Ethernet untuk beroperasi pada 100/1000 Mbit untuk menghubungkan gateway, sistem host. Baik FF H1 dan FF HSE menggunakan media fisik yang berbeda dan pada kecepatan yang berbeda.
Foundation field bus dirancang untuk memenuhi kebutuhan otomatisasi proses waktu nyata. FF secara konseptual direkayasa sebagai pengganti loop arus 4-20 mA analog normal.Foundation filed bus bukan hanya protokol komunikasi tetapi juga merupakan bentuk bahasa untuk membangun strategi kontrol. FF adalah protokol peer to peer. Instrumen lapangan seperti pemancar dapat berkomunikasi satu sama lain tanpa host, misalnya DCS atau PLC dan mereka dapat memulai komunikasi tanpa perintah hos tertentu.Fungsionalitas kontrol dapat berada di perangkat lapangan atau di host (PLC atau DCS) atau sebagian di keduanya.Ketika fungsionalitas kontrol berada di dalam perangkat lapangan, tanpa menghentikan loop, host dapat diputuskan.
Kesimpulan Lengkap
Modbus dan Profibus adalah dua protokol komunikasi serial yang digunakan secara luas dalam industri otomasi untuk menghubungkan perangkat seperti PLC, sensor, dan aktuator. Dikembangkan oleh Modicon pada tahun 1979, Modbus adalah protokol yang mudah diimplementasikan dan dioperasikan, serta mendukung berbagai media fisik seperti RS 232, RS 485, dan Ethernet. Modbus memiliki tiga varian utama, yaitu Modbus RTU, Modbus ASCII, dan Modbus TCP/IP, dengan Modbus RTU menjadi yang paling populer.
Modbus menggunakan arsitektur master-slave, di mana satu perangkat bertindak sebagai master dan perangkat lainnya sebagai slave. Protokol ini memungkinkan komunikasi titik-ke-titik dan multidrop, serta mendukung pengulangan sinyal untuk memperluas jangkauan komunikasi. Namun, Modbus memiliki beberapa keterbatasan, termasuk jumlah maksimal perangkat yang dapat terhubung tanpa repeater dan ketidakkompatibilitas antara mode ASCII dan RTU.
Profibus, di sisi lain, adalah protokol yang lebih baru dan lebih canggih yang mendukung arsitektur multi-master, berbeda dengan Modbus yang hanya mendukung satu master. Profibus memiliki beberapa varian, termasuk Profibus PA dan Profibus DP, yang masing-masing dirancang untuk aplikasi otomasi proses dan mesin. Profibus menggunakan standar RS 485 untuk komunikasi dan dapat beroperasi dengan lebih dari satu master melalui protokol token ring tambahan.
Selain itu, Foundation Fieldbus adalah protokol peer-to-peer yang dirancang untuk menggantikan loop arus analog 4-20 mA dengan koneksi digital tunggal. Foundation Fieldbus memungkinkan komunikasi dua arah dan mendukung strategi kontrol yang kompleks, baik di perangkat lapangan maupun di host seperti PLC atau DCS.
FAQ Lengkap
1.Apa itu Modbus?
Modbus adalah protokol komunikasi serial yang dikembangkan oleh Modicon pada tahun 1979 untuk menghubungkan perangkat industri seperti PLC, sensor, dan aktuator. Protokol ini memungkinkan perangkat-perangkat tersebut untuk saling berkomunikasi melalui jaringan serial atau Ethernet.
2.Apa saja varian Modbus yang tersedia?
- Modbus memiliki tiga varian utama:
- Modbus RTU: Menggunakan representasi data biner yang ringkas untuk komunikasi melalui kabel serial.
- Modbus ASCII: Menggunakan karakter ASCII untuk komunikasi melalui kabel serial.
- Modbus TCP/IP: Menggunakan jaringan TCP/IP untuk komunikasi.
3.Apa perbedaan antara Modbus RTU dan Modbus ASCII?
Modbus RTU menggunakan format data biner yang lebih efisien untuk komunikasi, sedangkan Modbus ASCII menggunakan format teks ASCII yang lebih mudah dibaca manusia tetapi kurang efisien dibandingkan Modbus RTU. Keduanya tidak kompatibel satu sama lain dan memerlukan konfigurasi yang berbeda pada perangkat yang digunakan.
4.Bagaimana cara kerja arsitektur master-slave pada Modbus?
Dalam arsitektur master-slave Modbus, satu perangkat bertindak sebagai master yang mengendalikan komunikasi dengan mengirimkan perintah atau permintaan ke perangkat slave. Perangkat slave hanya merespons ketika menerima perintah dari master dan tidak dapat memulai komunikasi secara mandiri.
5. Apa itu Profibus dan bagaimana perbedaannya dengan Modbus?
Profibus (Process Fieldbus) adalah protokol komunikasi serial yang lebih canggih dan cepat dibandingkan Modbus. Profibus mendukung arsitektur multi-master dan digunakan dalam berbagai aplikasi otomasi industri, termasuk Profibus PA untuk otomatisasi proses dan Profibus DP untuk otomatisasi mesin. Berbeda dengan Modbus yang hanya mendukung satu master, Profibus dapat mendukung beberapa master melalui protokol token ring.
6.Apa kelebihan Profibus dibandingkan Modbus?
Kelebihan Profibus dibandingkan Modbus termasuk kemampuannya untuk mendukung beberapa master, kecepatan komunikasi yang lebih tinggi, dan fleksibilitas dalam berbagai aplikasi industri. Profibus juga memiliki fitur tambahan seperti kemampuan untuk mengisolasi perangkat secara elektrik dan mendukung lebih banyak perangkat dalam jaringan.
7.Apa itu Foundation Fieldbus dan bagaimana penggunaannya dalam industri?
Foundation Fieldbus adalah protokol komunikasi peer-to-peer yang dirancang untuk menggantikan loop arus analog 4-20 mA. Protokol ini memungkinkan perangkat lapangan seperti sensor dan aktuator untuk berkomunikasi satu sama lain tanpa memerlukan host seperti PLC atau DCS. Foundation Fieldbus digunakan terutama dalam industri proses dan pembangkit listrik, dengan dua varian utama: FF H1 untuk komunikasi dua arah pada kecepatan rendah dan FF HSE untuk komunikasi melalui Ethernet pada kecepatan tinggi.
8.Apa perbedaan antara Foundation Fieldbus H1 dan HSE?
Foundation Fieldbus H1 menggunakan kabel twisted pair untuk komunikasi dua arah dengan kecepatan 3125 Kbps, sedangkan Foundation Fieldbus HSE menggunakan media Ethernet dengan kecepatan hingga 100/1000 Mbps untuk menghubungkan gateway dan sistem host. Keduanya menggunakan media fisik dan kecepatan yang berbeda, tetapi keduanya dirancang untuk memenuhi kebutuhan otomatisasi proses waktu nyata.
Sumber : www.instrumentiationtools.com Â
