Mungkin saat ini masih banyak yang menggunakan Modbus untuk komunikasi antar process control (PLC/DCS). Namun lambat laun mungkin sudah kurang digunakan mengingat sudah banyak equipment yang support OPC. Bisa juga seh disatukan di level MMI namun yang harus diingat apakah MMI dengan PLC sudah bisa integrated alias bisa langsung mengambil data2 IOnya. Yang sulit kadangkala adalah ketika ada penambahan dan PLC existing harus di integrasikan juga bersama dengan system baru, jadi mao ga mao modbus kembali digunakan.

Tanya – Nurul Hudha

Rekan-rekan minta pencerahan tentang media komunikasi PLC ke DCS atau ke PLC lain vendor, keuntungan2nya serta kerugiannya apa ya?
Misalnya RS 232, RS 422, RS 485, foundation fieldbus dsb.

Tanggapan 1 – Muhammad Padli

Setahu saya biasanya setiap PLC/DCS keluaran tahun 2000-an sudah support ethernet communication. Jadi sebenarnya komunikasi tsb sudah bukan masalah
lagi. Komunikasi serial (RS232,dll) jelas memiliki kemampuan transfer data yang terbatas sehingga tidak disarankan untuk aplikasi2 critical.

Tanggapan 2 – Arief Rahman Thanura

Menurut saya mesti jelas dulu yang dimaksud pertanyaan-nya akan dibatasi hanya pada Physical Layer atau maksudnya Data communication secara umum ?

RS-232, RS-485 setahu saya adalah Physical layer sementara kalau fieldbus sudah cover hampir semua OSI Layer. Jadi membandingkan RS-232, RS-485 dan Fieldbus akan sulit karena tidak apple-to-apple.

Lalu keuntungan dan kerugian-nya in terms of apa ? Cost ? Speed of response ? Openness ? Mungkin kalau menunjukkan aplikasinya untuk apa akan lebih mudah membuat perbanding advantage & dis advantage.

Pakarnya yang beginian Pak Waskita tuh. Kalau saya tahunya Cuma kulit-kulit saja, jadi sorry kalau ngasih masukannya juga kulit-kulitnya saja. He .. he …

Tanggapan 3 – Maison Des Arnoldi

Pake modbus sejauh ini masih unggul utk PLC ke DCS dan sebaliknya.
utk PLC satu ke vendor PLC lain, pertanyaannya utk apa dikomunikasikan? apa yang mau disharing? Mungkin yang bisa disatukan pada level MMI-nya tetapi dari masing2 PLCnya ke network sebaiknya pake modbus lagi.

Tanggapan 4 – Adi Harianto

mungkin saat ini masih banyak yang menggunakan Modbus untuk komunikasi antar process control (PLC/DCS) namun lambat laun mungkin sudah kurang digunakan mengingat sudah banyak equipment yang support OPC.

bisa juga seh disatukan di level MMI namun yang harus diingat apakah MMI dengan PLC sudah bisa integrated alias bisa langsung mengambil data2 IOnya…..

yang sulit kadangkala adalah ketika ada penambahan dan PLC existing harus di integrasikan juga bersama dengan system baru, jadi mao ga mao modbus kembali digunakan.

RS232 / RS422/485 ==> modbus ASCII / RTU

ethernet ==> modbus TCP (ini kecepatan lebih tinggi dari modbus ASCII / RTU)

Fieldbus ==> ini biasa digunakan untuk komunikasi dengan field instrument (full digital) dan keuntungannya hemat kabel namun systemnya cukup mahal juga sih.

maaf kalo banyak salahnya,

Tanggapan 5 – waskita@wifgas

Maaf baru ikut nimbrung karena sebelumnya tidak keperhatian, dan kini saya tambahkan Bidang Keahlian (instr) pada subject seperti ketentuan Moderator Milis agar anggota bisa memilah interested topic yang akan dibaca.

Modbus protocol (berasal dari singkatan ‘Modicon Bus’) yang awalnya dikembangkan oleh Modicon (kini Schneider Automation) pada akhir dekade 1970 telah mengalami perkembangan mulai dari Modbus dimana ada satu yang bertindak sebagai Modbus Master dan lainnya adalah Modbus Slave (sering disebut sebagai Modbus RTU); karena diperlukan komunikasi dalam bentuk teks, maka dibuat pula Modbus ASCII, kemudian karena tuntutan kecepatan dikembangkan Modbus Plus; dengan perkembangan technology network yang menggunakan Ethernet dan TCP/IP, maka Modbus dibungkus (encapsulated) untuk bisa di-transmisikan melalui Ethernet dan muncul dengan nama Modbus/TCP.

Modicon membuka technology-nya secara cuma-cuma dan technology Modbus mendapat acceptance yang sangat baik sebagai industrial protocol pada jaman itu, banyak vendor menggunakan Modbus untuk peralatan mereka sehingga memudahkan integrasi dari satu system dengan lainnya. Dengan demikian, Modbus meng-claim dirinya sebagai ‘de facto standard’ untuk industrial protocol yang sampai saat ini masih banyak dipergunakan.

Teknologi industrial data communication juga terus berkembang dengan munculnya OPC (OLE for Process Control; OLE = Object Linking & Embedding) yang mendukung V-T-Q (Value-Time-Quality). Industrial protocol lama seperti Modbus hanya meng-komunikasi-kan ‘Value’ (parity check optional), sehingga Modbus OPC Server melakukan time stamping dengan menggunakan dari RTC (Real Time Clock) pada PC dimana OPC Server tersebut dijalankan, dan Quality atau Status flag diberikan berdasarkan komunikasi. Kalau komunikasi ‘normal’ maka diberikan status ‘good’, sedangkan pada keadaan ‘communication error’ diberikan status ‘bad’.

FOUNDATION FieldbusT (FF) dan Profibus PA (keduanya Fieldbus) menggunakan ‘Physical Layer’ dan ‘Data Link Layer’ dari OSI (Open System Interconnect) Model yang sama dengan kecepatan 31.25 kbps, sedangkan layer diatasnya berbeda. Selain ‘Value’, FF Device juga mengirimkan ‘Status/Quality’ berdasarkan keluaran fasilitas FF Device internal diagnostics. Jadi signal Status/Quality tidak hanya berdasarkan communication status, melainkan dari banyak hal yang dilakukan oleh fasilitas internal diagnostics, sehingga signal integrity lebih terjamin dan kondisi FF Device bisa diketahui secara online.

Kita mengenal komunikasi ‘synchronous’ dan ‘asynchronous’. Saat ini, FOUNDATION FieldbusT adalah satu-satunya industrial protocol yang menggunakan komunikasi yang disebut dengan istilah baru ‘iso-chronuos’. Komunikasi ‘iso-chronous’ dilakukan dimana scanning dan eksekusi dibuat berurutan [input] –> [function block] –> [output] –> [input] –> [function block] –> [output] –> dst, sehingga konsistensi algoritma control terjamin.

Sebagai pembanding, semua system yang lain masih melakukannya secara acak sesuai dengan system architecture dan design-nya. I/O Module melakukan scanning-nya sendiri dari I/O Point 1 –> 2 –> . –> n –> 1 –> dst; I/O Bus juga melakukan scanning-nya sendiri dari Module 1 –> 2 –> . –> n –>
1 –> dst; Eksekusi function block berbeda dari satu system dan lainnya; beberapa PLC bisa dikonfigurasikan berdasarkan Ladder Diagram dari atas kebawah (column) –> column kiri ke column kanan –> dst. Kesemuanya itu menghasilkan system behaviour berbeda-beda. Kebanyakan vendor mengandalkan kecepatan system (orde millisecond) sehingga tidak terlihat oleh mata kita, akan tetapi perbedaan bisa terdeteksi dari cara konfigurasi berbeda yang menghasilkan hasil yang berbeda. (maaf, agak sulit menjelaskannya secara tertulis dan singkat).

Keuntungan dari iso-chronous communication ini (konsistensi algoritma control) tidak bisa didapatkan pada FF Device yang di-integrasikan dengan DCS atau PLC yang tidak iso-chrounous. Meskipun diatas kertas kelihatannya FF System menghemat kabel (satu FF-H1 network untuk beberapa FF Devices), tetapi kenyatannya tidaklah memberikan penghematan yang substantial karena kita harus menambahkan beberapa accessories.

Saya kurang setuju dengan pendapat ‘namun systemnya cukup mahal juga sih’ dibawah, karena sebenarnya FF System yang baik adalah yang menggunakan system architecture FCS (Field Control System) atau sementara orang menyebut sebagai CIF (Control In the Field), dimana sebanyak mungkin function block reside dan berjalan di FF Devices. FF System dengan arsitektur FCS atau CIF menggunakan Linking Device yang juga bisa difungsikan sebagai Controller (menggunakan FF function blocks) yang harganya jauh lebih murah dibandingkan Controller DCS. Jadi kalau system seperti yang dikatakan dibawah ‘Fieldbus ==> ini biasa digunakan untuk komunikasi dengan field instrument (full digital)’, maka kita tidak mendapatkan semua benefits dari teknologi ini. Selain komunikasi digital, FF juga sebagai semacam programming language untuk control strategy, dimana FF Devices bersama Host System merupakan kesatuan yang tidak bisa dipisahkan.

Saya membuat satu ilustrasi perbandingan harga DCS dan FF System (FCS architecture) yang akan saya posting di milis sebagai referensi anda. Harga FF Devices lebih mahal sekitar 10~15% (berbeda dari satu vendor dan lainnya) dibandingkan Smart Conventional Field Device. Harga DCS components saya kutip dari salah satu publikasi di majalah (dapat kiriman dari rekan Pertamina); harga FCS Host System component saya ambil dari price list principal yang kami ageni.

Selain itu dengan komunikasi secara full digital, FF System tidak lagi menggunakan A/D dan D/A converter yang menambahkan error atau uncertainty pada signal, sehingga dari sensor – transmisi – function block – actuator semuanya digital tanpa adanya penambahan error atau uncertainty sepanjang proses.

Kembali pada pertanyaan awal dari diskusi ini, Pak Arief Thanura sudah mempertanyakan maksud dari pertanyaan ini, dan menjelaskan beberapa hal seperti RS232, RS-422, RS-485 hanyalah physical layer, bukan protocol. Interoperability hanya terjadi kalau keseluruhan OSI Model dari Phisical
Layer sampai dengan User Layer adalah interoperable. Seseorang tidak bisa meng-claim systemnya adalah ‘open’ kalau hanya berdasarkan adanya Ethernet port dan mendukung TCP/IP –> ini hanyalah sebagian Layers dari OSI Model. Ethernet berada di Physical Layer dan bukan protocol. Ethernet adalah protocol independent (bukan Modbus/TCP saja) dan bisa membawa (carry) multiple protocol (lebih dari satu protocol melalui Ethernet yang sama).

Tidak ada jawaban pasti, tetapi keuntungan dan kerugiannya tergantung dari aplikasi penggunaan dan kepentingannya (dengan pros dan cons masing-masing). Modbus, Modbus Plus dan Modbus/TCP banyak dipergunakan untuk integrasi satu system dan lainnya, tetapi hanya untuk systems yang mendukung protocol Modbus tersebut; FF-H1 hanya untuk integrasi antar FF Devices; FF-HSE hanya untuk integrasi (FF Link) dari FF Devices, FF-H1 dan FF Host System; baik FF-H1 maupun FF-HSE meskipun bisa, tetapi kurang tepat untuk dipergunakan sebagai media komunikasi PLC <=> DCS atau PLC <=> PLC; untuk Safety Related Application, Network dan protocol yang dipergunakan harus mendapatkan sertifikasi dan approval dari yang authorized.

Semoga informasi ini berguna. Maaf agak berkepanjangan, tetapi baik agar bisa dirangkum untuk kelengkapan library kita semua. Apabila ada yang ingin memberikan komentar atau berdiskusi lebih lanjut silahkan posting untuk memperkaya pengetahuan kita semua.