Implementasi: Migrasi dari Profibus DP ke Profinet Distributed IO

Implementasi: Migrasi dari Profibus DP ke Profinet Distributed IO
Teguh Imanto
Universitas Mercu Buana
Indonesia
Abstrak: Sistem Fieldbus telah berhasil diperkenalkan di otomasi industri. Profibus dan profinet merupakan merupakan protocol yang banyak digunakan dalam di dalam sistem otomasi. Profinet mempunyai kecepatan pengiriman data lebih cepat dibanding profibus. Ini sangat dibutuhkan dalam system otomasi pada masa sekarang. Dengan perbedaan kecepatan dalam pengiriman data antara profibus dan profinet, dalam makalah ini akan membahas tentang bagaimana migrasi penggunaan protokol profibus menjadi profinet.
Key word: Profibus, profinet

Pendahuluan
Sistem otomasi yang sangat kompleks menjadikan sistem tersebut harus dibuat secara terstruksur. Untuk itu dibutuhkan tingkatan komunikasi di dalam jaringan. Fieldbus adalah pilihan yang tepat untuk menstrukturkan tingkatan – tingkatan untuk solusi otomasi.

Gambar 1: Hirarki sistem otomasi industri
Level informasi adalah level tertinggi dari sistem otomasi. Level paling rendah adalah level kontrol dimana jaringan bisa dikatakan sangat luas dengan banyaknya perangkat yang terkoneksi.
Profibus merupakan fieldbus yang paling popular di dunia. Lebih dari 24.000.000 perangkat yang telah terpasang menjadikan fieldbus ini paling sukses dalam sejarah. Profinet adalah protokol yang berbasiskan dari industrial Ethernet mempunyai cakupan solusi dalam industry otomasi. Profinet memiliki banyak fitur yang sama dengan fitur yang dimiliki profibus. Profinet dapat mengintegrasikan jaringan profibus dengan mudah dan dapat mengintegrasikan hampir semua jaringan antar plan.
Profibus
Profibus didesain pada tahun 1990-an pada komunikas industry untuk kebutuhan pabrik dan otomasi proses di Negara jerman. Profibus memiliki beberapa protokol yaitu Profibus DP (Decentralized Peripheral), Profibus PA (Process Automation), Profisafe, Profidrive, dan profinet.
Profibus DP menggunakan RS-485 dengan kecepatan pengiriman data mencapai 12 Mbps. Keuntungan dari profibus DP yaitu bisa dikomunikasikan dengan berbagai macam vendor.
Penggunaan profibus DP sebagai protokol mempermudah dalam mengkomunikasikan beberapa device seperti module IO, sensor, drive, plc dan lain sebagainya.
Eksperimen ini menggunakan PLC siemens S7-315-2DP sebagai controller yang mempunyai port komunikasi untuk profibus, serta ET-200S dan ET-200M sebagai distributed IO. Dengan spesifikasi sebagai berikut:
Device
Catalog number
CPU 315-2DP
6ES7 315-2AH14-0AB0
ET-200S
6ES7 151-1AA05-0AB0
ET-200M
6ES7 153-1AA03-0XB0

Dengan konfigurasi perangkat keras sebagai berikut:

Gambar2: konfigurasi perangkat
Controller yaitu CPU 315-2DP dengan konfigurasi sebagai berikut:
Name: PLC_1
DP address: 2
Highest address: 126
Transmission Speed: 1.5 Mbps
Distributed io (ET-200S)
Name : slave_1
DP address: 3
Transmission Highest address: 126
Speed: 1.5 Mbps
Distributed io (ET-200M)
Name : slave_2
DP address: 4
Highest address: 126
Transmission Speed: 1.5 Mbps
DP address adalah alamat dari profibus DP yang nilainya harus berbeda antara satu perangkat dengan perangkat lain. Pengaturan parameter untuk highest address dan speed harus sama antara satu perangkat dengan perangkat yang lainnya.
Software yang digunakan dalam eksperimen ini adalah Siemens Totally Integrated Automation.
Profinet
Profinet adalah protokol yang berbasis industrial Ethernet. Mempunyai kecepatan pengiriman data mencapai 100Mbps. Pada dasarnya prinsip dasar profinet sama seperti dengan profibus. Profinet mempunya dua orientasi yaitu Profinet IO (Input, Output) dan profinet CBA (Component Based Automation).
Ekperimen ini digunakan untuk menggantikan protokol yang telah ada yaitu profibus menjadi profinet.
Controller CPU 315-2DP hanya bisa digunakan untuk protokol profibus. Sehingga untuk bisa menggunakan protokol profinet dibutuhkan perangkat tambahan communication protocol atau mengganti controller dengan tipe lain yang mempunyai koneksi profinet.
Dalam eksperimen ini penulis mengganti controller dengan CPU 315 PN/DP.
Perangkat komunikasi di station slave harus diganti dengan perangkat yang mempunyai koneksi profinet. Sehingga spesifikasi perangkat berubah menjadi:
Device
Catalog number
CPU 315-2DP
6ES7 315-2EH14-0AB0
ET-200S
6ES7 151-3BB23-0AB0
ET-200M
6ES7 153-4BA00-0XB0







Dengan konfigurasi sebagai berikut:

Gambar 3: Konfigurasi perangkat
Controller yaitu CPU 315 PN/DP dengan konfigurasi sebagai berikut:
Name: PLC_1
IP address: 192.168.0.1
Subnet mask: 255.255.255.0
Distributed io (ET-200S)
Name : IO device_1
IP address: 192.168.0.2
Subnet mask: 255.255.255.0
Distributed io (ET-200M)
Name : IO device_2
IP address: 192.168.0.3
Subnet mask: 255.255.255.0
Software yang digunakan dalam eksperiment ini adalah Siemens Totally Integrated Automation.
Dalam konfigurasi perangkat yang menggunakan protokol profinet, yang terpenting harus mengisi parameter nama perangkat dan konfigurasi IP.
Kesimpulan
Dari eksperiment diatas dapat terlihat perbedaan perangkat antara profibus dan profinet. Secara communication based profibus menggunakan RS-485 yang hanya mempunyai kecepatan pengiriman data maksimal 12 Mbps, sedangkan profinet menggunakan Ethernet yang kecepatan pengiriman datanya mencapai 100 Mbps.
Dengan migrasi dari profibus menjadi profinet dimungkinkan untuk mengembangkan system otomasi menjadi sangat kompleks, serta pengiriman data dari level system otomasi industry yang paling bawah ke level system otomasi yang paling atas menjadi sangat efisien.
Meskipun protokol sudah diganti menggunakan profinet, akan tetapi dengan system ini masih memungkinkan untuk mencampur protokol profinet dengan profibus dengan menambahkan perangkat tambahan communication protocol.
Daftar pustaka
Igor Belai;Peter Drahos. The industrial Communication System Profibus and Profinet
Peter Neumann;Axel poschmann. Ethernet-based Real time Communications with Profinet IO
Profibus + Profinet strategic overview. A PI White paper, April 2008.
www. Automation.com