LAPORAN RESMI TEKNIK ANTARMUKA KOMPUTER KOMUNIKASI MODBUS MODBUS RTU PADA PM 5300
Dosen Pengampu : Eka Prasetyono S,ST.,M.T.
Oleh : NAMA NRP KELAS
: M Khanif Khafidli : 1310141031 : 3 D4 ELIN B
PROGRAM STUDI D4 TEKNIK ELEKTRO INDUSTRI POLITEKNIK ELEKTRONIKA NEGERI SURABAYA TAHUN AJARAN 2016/2017
Praktikum ke-4 Komunikasi MODBUS RTU Pada PM5300
TUJUAN
1. Diharapkan mahasiswa mengerti komunikasi modbus rtu 2. Diharapkan mahasiswa mampu berkomunikasi menggunakan MODBUS RTU pada power meter 3. Diharapkan mahasiswa mampu menganalisa dan menyimpulkan hasil praktikum DASAR TEORI
Modbus adalah protokol komunikasi serial aslinya diterbitkan oleh Modicon (sekarang Schneider Electric) pada tahun 1979 untuk digunakan dengan programmable logic controller-nya (PLC). Sederhana dan kuat, sejak itu menjadi protokol komunikasi standar de facto, dan sekarang sarana umum tersedia untuk menghubungkan devices.The elektronik alasan utama industri untuk penggunaan Modbus dalam lingkungan industri adalah: dikembangkan dengan aplikasi industri dalam pikiran secara terbuka diterbitkan dan bebas royalti mudah untuk menyebarkan dan memelihara bergerak bit mentah atau kata-kata tanpa menempatkan banyak pembatasan pada vendor yang sudah ada. Modbus memungkinkan komunikasi antara banyak (sekitar 240) perangkat yang terhubung ke jaringan yang sama, misalnya suatu sistem yang mengukur suhu dan kelembaban dan mengkomunikasikan hasilnya ke komputer. Modbus sering digunakan untuk menghubungkan komputer pengawasan dengan unit remote terminal (RTU) di kontrol pengawasan dan akuisisi data (SCADA) sistem. Banyak tipe data diberi nama dari penggunaannya dalam mengemudi relay: output fisik tunggal-bit disebut kumparan, dan input fisik tunggal-bit disebut masukan diskrit atau kontak. Pengembangan dan update protokol Modbus telah dikelola oleh Organisasi Modbus sejak April 2004, ketika Schneider Electric mengalihkan hak kepada organisasi itu, menandakan komitmen yang jelas untuk keterbukaan. Organisasi dari Modbus adalah sebuah asosiasi yang dibentuk dari pengguna independen dan pemasok perangkat compliant Modbus yang bertujuan untuk mendorong adopsi komunikasi Modbus protokol, dan evolusinya ke arsitektur alamat untuk sistem otomatisasi didistribusikan di seluruh segmen pasar.
Komunikasi dan perangkat Setiap perangkat dimaksudkan untuk mengkomunikasikan menggunakan Modbus diberi alamat unik. Dalam jaringan serial dan MB +, hanya node ditugaskan sebagai Guru dapat memulai perintah. Pada Ethernet, perangkat apapun dapat mengirimkan perintah Modbus, meskipun biasanya hanya satu perangkat master melakukannya. Perintah Modbus berisi alamat Modbus perangkat tersebut memang ditujukan untuk. Hanya perangkat yang dimaksudkan akan bertindak atas perintah, meskipun perangkat lain mungkin menerimanya (pengecualian adalah perintah broadcastable khusus dikirim ke node 0 yang bertindak tapi tidak diakui). Semua perintah Modbus berisi informasi checksum, untuk memastikan perintah tiba rusak. Perintah Modbus dasar dapat menginstruksikan RTU untuk mengubah nilai di salah satu register, kontrol atau membaca port I / O, dan memerintahkan perangkat untuk mengirim kembali satu atau lebih nilai yang terkandung dalam register. Ada banyak modem dan gateway yang mendukung Modbus, karena merupakan protokol yang sangat sederhana dan sering disalin. Beberapa dari mereka secara khusus dirancang untuk protokol ini. Implementasi yang berbeda menggunakan wireline, komunikasi nirkabel, seperti di band ISM, dan bahkan layanan pesan singkat (SMS) atau General Packet Radio Service (GPRS). Salah satu desain yang lebih umum dari jaringan nirkabel yang menggunakan jaringan Mesh. Masalah-masalah khas bahwa desainer harus diatasi termasuk latency dan waktu isu-isu yang tinggi.
Format Frame Semua Modbus varian memilih format frame yang berbeda Modbus RTU frame format Name
Length (bits)
Function
Start
28
At least 3 1 ⁄ 2 character times of silence (mark condition)
Address
8
Station address
Function
8
Indicates the function code; e.g., read coils/inputs
Data
n×8
Data + length will be filled depending on the message type
CRC
16 bits
Checksum
End
28
At least 3 1 ⁄ 2 character times of silence between frames
odbus ASCII frame format Name
Length (char.)
Function
Start
1
Starts with colon ( : ) (ASCII hex value is 0x3A)
Address
2
Station address
Function
2
Indicates the function codes like read coils / inputs
Data
N
Data + length will be filled depending on the message type
LRC
2
Checksum
End
2
Carriage return – line feed (CR/LF) pair (ASCII values of 0x0D & 0x0A)
Modbus TCP frame format Name
Length (bytes)
Function
Transaction identifier
2
For synchronization between messages of server & client
Protocol identifier
2
Zero for Modbus/TCP
Length field
2
Number of remaining bytes in this frame
Unit identifier
1
Slave address (255 if not used)
Function code
1
Function codes as in other variants
Data bytes
n
Data as response or commands
Identifikasi Unit digunakan dengan Modbus perangkat / TCP yang merupakan gabungan dari beberapa perangkat Modbus, misalnya pada Modbu s / TCP ke Modbus RTU gateway. Dalam hal demikian, identifier satuan menceritakan Alamat Slave perangkat di belakang gateway. Native Modbus / perangkat TCP berkemampuan biasanya mengabaikan Unit Identifier.
Kode fungsi yang Didukung Berbagai membaca, menulis dan operasi lainnya dikategorikan sebagai follows.The paling primitif membaca dan menulis akan ditampilkan dalam huruf tebal. Sejumlah sumber menggunakan terminologi alternatif, misalnya Angkatan Tunggal Coil dimana standar menggunakan Tulis Tunggal Coil. Modbus function codes Function type
Data Access
Bit access
16-bit access
Other
Function code
Physical Discrete Inputs
Read Discrete Inputs
2
Internal Bits or Physical Coils
Read Coils
1
Write Single Coil
5
Write Multiple Coils
15
Physical Input Registers
Read Input Registers
4
Internal Registers or Physical Output Registers
Read Holding Registers
3
Write Single Register
6
Write Multiple Registers
16
Read/Write Multiple Registers
23
Mask Write Register
22
Read FIFO Queue
24
Read File Record
20
Write File Record
21
File Record Access
Diagnostics
Function name
Read Exception Status
7
Diagnostic
8
Get Com Event Counter
11
Get Com Event Log
12
Report Slave ID
17
Read Device Identification
43
Encapsulated Interface Transport
43
LANGKAH – LANGKAH Pada percobaan ini dilakukan 2 percobaan dimana percobaan pertama dilakukan komunikasi modbus protocol rtu menggunakan software kepserver dan percobaan kedua dengan software Mtester. Pada percobaan pertama menggunakan software kepserver pertama-tama kita buka aplikasi keep server di dekstop maka akan muncul seperti ini:
Kemudian buat new Channel dengan klik satu kali pada folder channel
Tuliskan nama channel-next-tulis device name- next-
Isi communication sesuai dengan set hardware – next-isi duty cycle – next-
Buat new device untuk membuat rincian slave – next-finish
Pilih – next- pilih -next-
Isi ID dengan format Decimal – next- sampai finish
Setelah kita membuat new slave maka kita dapat mengisikan data yang akan kita kirimdari slave ke server pada sisi kanan dengan klik kanan (new tag)
Maka akan muncil window dibawah isikan sesuai register list hardware klik ok
Masukkan data dengan cara yang sama sampai sperti dibawah ini, kemudian kita running dengan cara klik –tool- pilih launch OPC.... -
Maka data yang kita inginkan akan muncul seperti dibawah ini.
Pada percobaan yang ke-2 dilakukan dengan software Mtester, langkah pertama dengan pilih aplikasi pada dekstop
Pada menu modbus setting isikan data sesuai dengan hardware
Isi seperti dibawah ini, data type dapat dipilih holding register untuk menginputkan data analog,start adres untuk memulai nomer reg data yang akan di akses.
Kemudian klik tombol connect untuk memulai komunikasi
Kita juga dapat melihat progres komunikasi setiap berapa mili sekon dengan melihat pada komunikasion spy.
ANALISA Dari percobaan yang telah dilakukan mengenai komunikasi modbus rtu pada power meter digital dapat dianalisa bahwa hasil pembacaan pada alat ukur power meter digital 5300 dapat dikomunikasi dengan komputer atau PC.Ada 2 software yang digunakan pada percobaan kali ini yaitu Modbus Tester dan KEPServerEx. Ada perbedaan tersendiri pada software yang digunakan tersebut,baik dari segi settingan maupun cara pengkomunikasiannya.Namun untuk bisa mengkomunikasikan antara PC atau komputer dengan Power Meter Digital 5300 harus ada beberapa syarat mutlak yang harus dipenuhi,diantaranya : Settingan Baudrate harus sama
Settingan Parity harus sama
Settingan penggunaan communication port juga harus sama Apabila salah satu dari ketiga syarat diatas tidak terpenuhi maka komunikasi antara power meter dengan komputer pun tidak bisa dijalankan. Dimana pada percobaan kali ini dilakukan pengujian dengan melakukan pengukuran dengan beban linier 2 lampu pijar 100 watt yang diukur dengan menggunakan alat ukur power meter digital yang kemudian dapat ditampilkan di komputer.Seperti gambar berikut ini tampilan dengan menggunakan software Modbus Tester Dimana dengan software modbus tester ini kita bisa melihat hasil pengukuran dari alat ukur power meter digital dengan pengalamatan yang urut misal no 1-10, semisal hasil pengukuran arus seperti gambar diatas dan beberapa parameter arus lainnya.Dengan memasukkan alamat hasil pengukuran arus pada ‘start address’ . pada software ini pembacaan input register di analisasi dengan mengatur holding register Sedangkan untuk software KEPServerEx kita juga bisa melihat hasil beberapa pengukuran dari alat ukur power meter digital seperti gambar berikut dan tidak harus urut namun sesuai dengan yang kita inginkan dan untuk memasukkan kode input analog kita harus menginputkan secara manual. Semisal beberapa parameter yang dapat dilihat pada gambar diatas antara lain Tegangan,Arus,Daya Aktif,Frekuensi,dan Power Faktor.Itu perbedaan dengan software yang digunakan sebelumnya yaitu jika pada software mobdus tester kita hanya dapat
melihat hasil pengukuran sesuai alamat yang dimasukkan saja pada komunikasi sedangkan pada software KEPServerEx kita dapat melihat beberapa hasil pengukuran pada alat ukur power meter digital 5300 dengan menambahkan beberapa alamat dalam satu devicenya.
KESIMPULAN Berdasarkan dari percobaan yang telah dilakukan mengenai komunikasi serial Modbus RTU antara PC atau Komputer dengan Power Meter Digital 5300,maka dapat disimpulkan bahwa : 1.
Untuk mengkomunikasikan antara komputer dengan power meter digital,syarat yang harus dipenuhi adalah baudrate,parity,dan communication port harus sama. 2. Komunikasi serial antara komputer dengan power meter digital dapat melalui 2 software yaitu Modbus Tester dan KEPServerEx 3. Agar dapat berkomunikasi antara hasil pengukuran power meter digital dan komputer,maka alamat ‘address’ harus dimasukkan terlebih dahulu
