BAB I PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang Profibus adalah sistem komunikasi digital dengan berbagai aplikasi yang
luas, khususnya dibidang pabrik dan proses otomatisasi. Profibus cocok untuk kedua keunggulan yaitu, waktu-aplikasi kritis yang cepat dan tugas komunikasi yang kompleks. Komunikasi Profibus berlabuh dalam standar internasional IEC 6.! 6.!" " dan 6.#"$ 6.#"$ IEC. IEC. %spek %spek aplika aplikasi si dan engine engineerin ering g ditent ditentuka ukan n dalam dalam pedoman umum dari Profibus &ser &s er 'rgani(ation )organisasi pengguna profibus*. Pengguna ini memenuhi permintaan untuk produsen independensi dan adanya keterbukaan serta men+amin komunikasi komunikasi antar perangkat dari berbagai produsen. etiap etiap fieldbu fieldbuss )%/, )%/, %-In %-Interf terface0 ace0%%-I, I, e1ice e1ice2et 2et,, Etherne Ethernet0I t0IP P, 3odbus, Profibus, oundation ieldbus0, Profi2et dan lain-lain* yang berbeda menawa menawarka rkan n set berbeda fitur dan kiner+a. ulit untuk membuat perbandingan umum kiner+a fieldbus karena perbedaan mendasar dalam metodologi transfer data. &ntuk batasan pembahasan materi, penulis menya+ikan materi mengenai profibus. Penulisan makalah Profibus ini diwu+udkan untuk memberikan pengetahuan kepada pembaca mengenai profibus itu sendiri. 1.2.
Rumusan Masalah 4erdasarkan latar belakang diatas, maka dapat dirumuskan permasalahan
sebagai berikut. . 4aga 4agaim iman anaa se+ara se+arah h Profi Profibu bus5 s5 . %pa yang yang dimaks dimaksud ud deng dengan an Profi Profibus bus55 7. %pa sa+ak sa+akah ah +enis +enis perang perangkat kat dalam dalam Prof Profibu ibus5 s5 $. %pa sa+akah sa+akah 1ariasi 1ariasi Profib Profibus5 us5 !. %pak %pakah ah kabe kabell pada pada Profi Profibu bus5 s5 6. %pa kelem kelemahan ahan dan keleb kelebiha ihan n Profib Profibus5 us5
1.3.
Tujuan 4erdasarkan rumusan masalah di atas, maka dapat dirumuskan tu+uan
sebagai berikut. . %gar pembaca mengetahui se+arah Profibus. . %gar pembaca mengetahui pengertian Profibus. 7. %gar pembaca mengetahui +enis perangkat dalam Profibus. $. %gar pembaca mengetahui 1ariasi Profibus. !. %gar pembaca mengetahui kabel pada Profibus. 6. %gar pembaca mengetahui kelemahan dan kelebihan dari Profibus.
BAB II PEMBAHAAN
Pembahasan dalam makalah ini menguraikan tentang profibus. Paparan lebih lan+ut sebagai berikut. 2.1 Asal Mula Pr!"#$us
e+arah P8'I4& bermula kembali ke proyek usaha asosiasi yang didukung oleh otoritas publik, dan dimulai pada tahun 9"# di :erman. alam memulai usaha (venture) ini, perusahaan dan lembaga bergabung dan menciptakan proyek field bus yang strategis. ;u+uannya adalah realisasi dan pembentukan fieldbus bit-serial, yang mana merupakan kebutuhan dasar standarisasi dari interface perangkat lapangan. &ntuk tu+uan ini, anggota perusahaan yang rele1an dari <=EI )Pusat %sosiasi Industri >istrik di :erman* sepakat untuk mendukung sebuah konsep teknis yang sama untuk pabrik dan proses otomatisasi. >angkah pertama melihat spesifikasi dari komunikasi kompleks protokol Profibus 3 (Fieldbus Message Specification), yang mana disesuaikan dengan tuntutan tugas komunikasi. >angkah selan+utnya pada tahun 997 melihat penyelesaian spesifikasi untuk konfigurasi yang lebih sederhana dan protokol Profibus P (Decentralized Periphery) yang lebih cepat. Profibus 3 digunakan untuk komunikasi )non-deterministik* data antara Profibus 3asters. Profibus P adalah protokol dibuat untuk komunikasi )deterministik* antara tuan Profibus dan remote I0' sla1e mereka.
2.2 Pengert#an Pr!"#$us Profibus (Process Field Bus) adalah salah satu protokol komunikasi data
+arak +auh yang berdasarkan prinsip 'I (Open Standard Interconnection) sebagai standar bagi komunikasi data. Profibus adalah sistem +aringan industri untuk mengontrol sistem distribusi secara langsung, cara ini digunakan untuk menghubungkan instrumen di pabrik. Karya ieldbus pada struktur +aringan yang biasanya memungkinkan daisychain, bintang, cincin, cabang, dan topologi +aringan pohon. Profibus merupakan sistem kendali yang menggunakan media komunikasi digital, serial, dua arah, multidrop, dengan standar spesifikasi
berdasarkan IEC6!"- )kabel t!istedpair * yang berarti kecepatan transfer data 7.! Kbps yang saling menghubungkan peralatan instrument di lapangan seperti sensor, transmitter )pemancar*, aktuator dan peralatan di le1el hirarki lebih tinggi seperti C. ebelumnya, komputer yang terhubung menggunakan 8-7 )koneksi serial* dimana hanya dua perangkat bisa berkomunikasi. Ini akan men+adi setara dengan yang digunakan saat ini $-? skema komunikasi m% yang mengharuskan setiap perangkat memiliki titik komunikasi sendiri di tingkat controller , sedangkan fieldbus setara dengan koneksi >%2-+enis saat ini, yang membutuhkan satu titik komunikasi di tingkat controller dan memungkinkan beberapa )ratusan* dari analog dan digital poin untuk dihubungkan pada saat yang sama. @al ini mengurangi baik pan+ang kabel yang dibutuhkan dan +umlah kabel yang diperlukan. elain itu, karena perangkat yang berkomunikasi melalui fieldbus membutuhkan mikroprosesor, beberapa titik yang biasanya disediakan oleh perangkat yang sama. 4eberapa perangkat fieldbus sekarang mendukung skema kontrol. 2.3 Perangkat Pr!"#$us
Profibus mendukung dua +enis utama dari perangkat, yaitu master dan sla1e. 4erikut pen+elasannya. A
3aster e1ice Control bus dan ketika mereka memiliki hak untuk mengakses bus, mereka dapat mentransfer pesan tanpa ada permintaan
A
terpencil. Ini disebut sebagai aktif stasiun. Perangkat la1e biasanya perangkat periferal yaitu pemancar 0 sensor dan aktuator. 3ereka mungkin hanya mengakui menerima pesan atau, atas permintaan dari menguasai, mengirimkan pesan untuk menguasai itu. Ini +uga disebut sebagai pasif stasiun.
2.% &ar#as# Pr!"#$us Profibus terdiri dari beberapa 1ariasi yang dirancang untuk digunakan
dalam aplikasi khusus. ua 1ersi Profibus yang paling sering digunakan adalah Profibus-P )Peripherals ;erdistribusi* dan Profibus-P% (Process "uto#ation). 4erikut pen+elasan beberapa 1ariasi profibus yaitu sebagai berikut. a. Profibus P (Peripherals Desentralisasi)
>atar belakang penggunaan Profibus P dimulai dari pemikiran tentang automation system yang sudah ada saat itu tetapi tidak efisien, baik dari segi instalasi maupun biaya yang dikeluarkan untuk membangun sebuah control system yang biasa disebut sebagai $entral "uto#ation Syste#. engan sistem ini controller sebagai
pusat
auto#ation
berada
di satu tempat
sedangkan
sensor0actuator tersebar disemua area dimana semua instalasi sensor ini tertu+u disatu tempat yaitu ke controller , sehingga memerlukan kabel yang banyak dan pan+ang untuk instalasinya. Kemudian munculah Profibus P sebagai protokol komunikasi berbasis 8$"! yang mengubah $entral "uto#ation Syste# men+adi Distributed "uto#ation Syste#. istem ini memberikan beberapa kelebihan dibandingkan dengan sistem yang lama, dimana dari sisi instalasi sangat efisien dan biaya yang dikeluarkan lebih sedikit Profibus P adalah teknologi komunikasi berbasis 8$"! yang memiliki system modular yang dapat digunakan sesuai fungsi module itu sendiri. Profibus P digunakan untuk mengoperasikan sensor dan aktuator melalui pengendali terpusat dalam produksi )pabrik* aplikasi otomatisasi. 4anyak pilihan diagnostik standar, khususnya, fokus di sini. Profibus-P diakui sebagai +aringan bus kiner+a tinggi mampu menularkan ribuan I informasi titik 0 ' dalam waktu kurang dari beberapa milidetik. &ntuk alasan itu telah digunakan secara luas untuk aplikasi kontrol respon yang cepat seperti ser1os turbin dan kecepatan dri1e 1ariabel. itur Profibus-P a. %kses data kecepatan tinggi mampu menangani fungsi penting waktu. b. :aringan hingga 7 perangkat )hingga 6 dengan repeater * pada
+aringan $-kawatB ) kabel untuk sinyal dan kabel untuk power*. c. :aringan trunk dapat memperpan+ang hingga $.??? kaki ).? meter* per segment. d. ecara dramatis
mengurangi
biaya
pemasangan
kabel
dan
co##issioning lebih aplikasi kon1ensional. e. Interface mudah ke dalam sistem kontrol yang lebih baru. f. igunakan secara luas di seluruh Eropa dengan dukungan di %merika &tara.
ambar pesifikasi Profibus-P
ambar Syste# Overvie! Profibus P
b. Profibus P% (Process "uto#ation) Profibus P% digunakan untuk memonitor peralatan pengukuran melalui sistem kontrol proses dalam aplikasi otomatisasi proses. =arian ini dirancang untuk digunakan dalam ledakan 0 daerah berbahaya )ED-(ona ? dan *. Physical %ayer )yaitu kabel* sesuai dengan IEC 6!"-, yang memungkinkan daya untuk
dikirimkan melalui bus ke instrumen lapangan, sementara membatasi arus sehingga kondisi ledakan yang tidak diciptakan, bahkan +ika ter+adi kerusakan. :umlah perangkat yang melekat pada segmen P% dibatasi oleh fitur ini. P% memiliki tingkat transmisi data dari 7,! Kbit 0 s. 2amun, P% menggunakan protokol yang sama seperti P, dan dapat dihubungkan ke +aringan P menggunakan perangkat coupler . :auh lebih cepat P bertindak sebagai +aringan bac&bone untuk transmisi sinyal proses ke controller . Ini berarti bahwa P dan P% dapat beker+a erat bersama-sama, terutama dalam aplikasi hibrida di mana proses dan pabrik otomatisasi +aringan beroperasi berdampingan.alam lebih dari 7? +uta node Profibus dipasang pada akhir tahun ??9. ! +uta di antaranya dalam proses industri Profibus-P% dikembangkan untuk menghubungkan langsung ke ProfibusP dan dapat digunakan dalam aplikasi intrinsik a man. Profibus P menggunakan 8$"! lapisan fisik sementara P% menggunakan IEC 6!"- lapisan fisik dirancang terutama untuk aplikasi proses. Profibus-P% dirancang sebagai pengganti @%8; dan $ untuk transmisi sinyal ?m% dalam proses industri. 3enggunakan blok fungsi dirancang di sekitar kebutuhan industri proses dan menggunakan IEC 6!"- lapisan fisik, sehingga kompatibel dengan sirkuit keselamatan intrinsik. Profibus-P% link ke arsitektur kontrol melalui Profibus-P dengan coupler segmen atau link seperti yang ditun+ukkan. krup segmen kon1erter sinyal yang mengadaptasi 8-$"! sinyal ke tingkat sinyal 6!"-. 3ereka adalah transparan dari sudut protokol bus pandang. :ika skrup segmen yang digunakan, baud rate pada P )8-$"!* segmen harus dibatasi untuk $! Kbits 0 detik. egmen coupler +uga menyuntikkan listrik ke +aringan P% untuk instrumentasi segmen. >ink adalah sla1e independen pada +aringan P yang mewakili semua perangkat yang terhubung ke 6!"- segmen. Ketika segmen P% yang dihubungkan dengan menggunakan link tidak ada batasan untuk baud rate pada segmen P yang memungkinkan kiner+a +aringan bus secara keseluruhan lebih cepat.
ambar pesifikasi Profibus P%
ambar Overvie! Syste# Profibus P% 2.' (a$el Pr!"#$us Profibus kabel harus memiliki karakteristik khusus conserning lon+akan
impedansi, kabel kapasitansi, inti penampang, tahanan loop dan redaman sinyal.
ambar isik Kabel Profibus ambar .!.a. Kabel bus ambar .!.b. Pin sub
Pada profibus kabel yang digunakan yaitu harus sepasang +enis kabel twisted pair dengan perisai )dikepang dan 0 atau foil*. ebuah standar Kabel Profibus memiliki satu hi+au dan satu kabel merah. 3erah harus dihubungkan ke atau % dan hi+au untuk - atau 4 di stasiun Profibus. alah satu pilihan +enis konektor -9 pin ub-F a. Konektor dengan pemutusan terintegrasi yang tersediaB b. &ntuk penggunaan higherbaudrates, inducti1itybuilt dalamB c. 3udah pasang dan cabut tanpa menggangguB d. Komunikasi ke perangkat lainB e. :enis konektor lain yang mungkin, sinyal wa+ib )%, 4, 2, !=*
harus disediakan serta kemungkinan untuk penghentian. Pemutusan )fitur 8$"!*F a. etiap segmen harus diakhiri pada kedua u+ungnyaB b. ;erminasi perlu didukung setiap saatB c. :ika mungkin menggunakan satu penghentian di masterB d. aya untuk terminasi atau pengakhiran itu sendiri perlu disediakan oleh perangkat.
ambar .!.c. ;erminasi bus truktur segmen dengan pemutusan ditun+ukkan pada gambar .!.d.
ambar .!.d. truktur dengan pemutusan Pemutusan GonH )biasanya setiap kali hanya satu kabel terhubung ke perangkat yang terminasi harus GonH*. egmen diperlukan untuk melebihi pan+ang dan melebihi 7 perangkat )termasuk 8epeater0'>3*. 3ereka dapat digunakan untuk membangun segmen cabang dan menghubungkan hingga 6 tasiun )noaddr. untuk 8epeater0'>3*. %turan adalahF - egmen memiliki maD. dari 7 perangkat )termasuk 8epeater 0 '>3*B - Pertama dan segmen terakhir dapat memiliki 7 stasiunB - egmen antara memiliki 7? stasiun sebagai maksimum. etiap stasiun Profibus diberikan alamat unik yang harus nomor antara ? dan 6. Ini berarti bahwa tidak pernah bisa lebih dari # stasiun di +aringan. :ika kabel yang pan+ang atau +umlah stasiun melebihi 7, itu adalah kebutuhan untuk repeater. 3asing-masing segmen harus diakhiri setiap akhir - lihat gbr. 9. i 8 $"!, +aringan membutuhkan perbaikan untuk setiap 7 stasiun. ebuah repeater +uga diperlukan +ika +arak kabel pan+ang )??m pada 3bit 0 s, ?? at 9,6 k4it.s*. Pan+ang total +aringan tidak bisa melebihi ? km.
ambar .!.e. tasiun dan 8epeater Komponen serat optik Plastik dan serat kaca optik dan optik busi dan modul yang tersedia. itur dari serat optik adalahF - Kebisingan kekebalan tubuhB - 4eda potensial independenB - :arak yang lebih +auh )hingga ? mil*B
- 'perasi berlebihan adalah mungkinB - >ine, cincin dan konfigurasi bintang. 2.' (elemahan )an (ele$#han Pr!"#$us
Keuntungan lain dari penggunaan teknologi profibus adalah pengurangan +umlah routing cable. ;idak ada #ultipare cable lagi yang digunakan sebagaimana sistem kon1ensional. 'unction Bo ke Marshalling Panel hanya dihubungkan oleh single pair t!isted cable )sepasang kabel t!isted *. Karena addressing syste# yang dilakukan oleh profibus memungkinkan banyak device dapat berkomunikasi melalui satu pair cable. Penggunaan t!isted pair ini adalah untuk mengurangi interferensi signal . rans#itter dengan kemampuan profibus sebenarnya tidak diperlukan lagi setting kalibrasi
signal
untuk
melakukan
linearisasi
trans#itter .
ang
dimaksudkan di sini adalah +ika dibandingkan dengan @%8; yang memerlukan setting *ero adalah $ m% dan maksimal adalah ? m% kemudian dilakukan linearisasi !J, !?J, ??J maka oundation ieldbus )* tidak memerlukan kegiatan ini. ang diperlukan dalam fielbus adalah kalibrasi sensor bahwa ? 4arg harus terkirim data ? 4arg pula. 4egitu pula ?? 4arg harus terkirim data digital ?? 4arg. 4egitu seterusnya tanpa perlu melakukan linearisasi, karena linearisasi hanya ada dalam teknologi analog. ata oleh fieldbus dikirimkan melalui data digital ? and yang diambil dari data increasing dan decreasing dari gelombang kotak dari tegangan yang dihasilkan oleh Bus Po!er melalui kabel @. Pengambilan data pada puncak dan lembah dari gelombang kotak untuk menun+ukkan dan ? sebagaimana teknologi digital lama tidak digunakan di profibus karena rawan terhadap interferensi. Bus Po!er rata-rata pada range rating $-7 =C. ;erkhusus pada bus po!er yang dihasilkan oleh okogawa ieldbus adalah # =C. Pada le1el komunikasi lebih tinggi antar module pengontrol profibus menggunakan +aringan ethernet yang dikenal sebagai @E (+igh Speed ,thernet)- &ntuk mengkomunikasinya dengan intranet atau internet bisa sa+a dilakukan melalui gate!ay. emikian +uga dengan +aringan komunikasi industrial yang lain seperti 3odbus. Kelemahan tapi mungkin dapat +uga disebut kelebihan, bahwa Profibus terlalu soft!are base. eorang teknisi yang sudah terbiasa melakukan
troubleshoot secara kasatmata dengan membandingkan signal $-? m% pada device dan action seharusnya didapat dari $-? m% maka sekarang teknisi tidak dapat berbuat banyak. emuanya tergantung dari Soft!are ,ngineer yang harus melakukan do!nload , configure, autocalibration, dan lain sebagainya. ;eknisi hanya akan membandingkan besaran proses dengan data yang diterima oleh screen !or&station. :ika terdapat de1iasi maka semua dikembalikan ke soft!are engineer untuk melakukan signal ad.ust#ent )penyesuaian sinyal*. etidaknya teknisi lapangan masih dapat melakukan #onitoring lokal dengan menggunakan Fisher 7#! $o##unicator . 4erbagai macam produk trans#itter dan valve yang sudah masuk dalam ieldbus oundation )* akan co#patible )cocok* dengan Fisher 7#!. 2amun dalam kenyataannya Fisher 7#! tidak dapat membaca detail parameter-parameter dari produk K-;ek, kecuali process variable )P=* semata.
BAB III PENUTUP
Penutup dalam makalah ini menguraikan tentang kesimpulan dari pen+elasan profibus. Paparan lebih lan+ut sebagai berikut.
3.1 (es#m*ulan
Profibus adalah sistem +aringan industri untuk mengontrol sistem distribusi secara langsung, cara ini digunakan untuk menghubungkan instrumen di pabrik yang setara dengan koneksi >%2-+enis saat ini. ;erdapat macam 1ariasi profibus yaitu Profibus P dan P%.
BAB III PENUTUP
Penutup dalam makalah ini menguraikan tentang kesimpulan dari pen+elasan profibus. Paparan lebih lan+ut sebagai berikut. 3.1 #m*ulan
DA+TAR RU,U(AN
Edi
ulistyo, ;eguh. ?7. "pa itu Profibus. )'nline*, )httpF00teguhpati.blogspot.co.id0?70?$0apa-itu-profibus.html*, diakses " 'ktober ?6.
%rdani
8atanti, Iffa. ?$. Field Bus. )'nline*, )httpF00ratantiiffa.blogspot.co.id0?$0?90field-bus-html*, diakses " 'ktober ?6.
Kuncoro, %ndri. ?. Paduan Sing&at Instalasi Profibus DP . )'nline*, )httpF00instrumentation-electrical.blogspot.co.id0?0?0paduan-singkatinstalasi-profibus-dp.html*, diakses " 'ktober ?6. ikipedia.?6. Profibus. )'nline*, )httpsF00en.wikipedia.org0wiki0Profibus.html*, diakses " 'ktober ?6.
