Tutorial Komunikasi Antara PLC dan HMI Menggunakan Protokol Modbus

Penggunaan PLC (Programmable Logic Controller) dan HMI (Human Machine Interface) dalam dunia otomasi industri menjadi sangat penting untuk mengelola dan memantau proses industri. Keduanya memungkinkan operator untuk melihat dan mengendalikan parameter operasional mesin dalam waktu nyata. Salah satu protokol komunikasi yang sering digunakan antara PLC dan HMI adalah Modbus. Modbus adalah protokol terbuka yang andal dan mudah dikonfigurasi, sehingga cocok untuk digunakan pada banyak aplikasi industri.

 

Mengenal Protokol Modbus

 

Modbus adalah protokol komunikasi yang dikembangkan pada tahun 1979 oleh Modicon (sekarang bagian dari Schneider Electric) untuk PLC. Protokol ini banyak digunakan di industri karena fleksibel, mudah diimplementasikan, dan dapat diintegrasikan ke berbagai perangkat, termasuk PLC dan HMI. Modbus beroperasi pada arsitektur client-server, dengan PLC biasanya bertindak sebagai server dan HMI sebagai client.

1. Tipe Protokol Modbus

- Modbus RTU

Protokol serial yang berjalan pada RS-232 atau RS-485, menggunakan transmisi biner.

- Modbus ASCII

Modbus ASCII juga berjalan pada RS-232 atau RS-485, tetapi menggunakan transmisi ASCII.

- Modbus TCP/IP

Protokol yang berjalan di atas jaringan Ethernet, memungkinkan komunikasi yang lebih cepat.

2. Alasan Menggunakan Modbus

- Terbuka dan bebas lisensi

Banyak produsen menyediakan dukungan untuk Modbus tanpa biaya lisensi tambahan.

- Fleksibilitas

Modbus dapat digunakan di banyak aplikasi industri dengan berbagai macam perangkat.

- Kompatibilitas

Dapat digunakan pada jaringan serial maupun Ethernet.

 

Persiapan dan Konfigurasi Awal

 

Persiapkan perangkat PLC dan HMI, serta memastikan bahwa keduanya mendukung Modbus. Pastikan juga bahwa HMI dan PLC berada pada jaringan yang sama, atau terhubung menggunakan RS-485 untuk komunikasi serial.

Perangkat yang Dibutuhkan

1. PLC yang mendukung komunikasi Modbus.

2. HMI yang mendukung Modbus, baik RTU maupun TCP/IP.

3. Kabel koneksi (serial atau Ethernet).

4. Software konfigurasi PLC (misalnya, TIA Portal untuk Siemens atau CX Programmer untuk Omron).

5. Software konfigurasi HMI (misalnya, TIA Portal atau iX Developer).

Menentukan Parameter Dasar Komunikasi

Penting untuk menentukan beberapa parameter dasar sebelum menghubungkan PLC dan HMI:

- Alamat IP untuk Modbus TCP/IP atau ID Slave untuk Modbus RTU.

- Baud rate, parity, dan stop bit jika menggunakan komunikasi serial.

- Timeout untuk respons Modbus.

 

Langkah-langkah Menghubungkan PLC dan HMI Menggunakan Modbus RTU

 

Pengaturan Modbus pada PLC

1. Mengakses Pengaturan Komunikasi

Buka perangkat lunak konfigurasi PLC, pilih PLC yang digunakan dan masuk ke pengaturan komunikasi.

2. Menetapkan Modbus Address

Atur PLC sebagai slave dengan memberikan ID, misalnya 1.

3. Mengatur Parameter Serial

Tentukan baud rate (misalnya 9600), parity, dan stop bit.

4. Menentukan Register untuk Data

Pilih register atau alamat memori yang akan digunakan sebagai titik baca atau tulis. Modbus menggunakan register coil, discrete input, input register, dan holding register.

Pengaturan Modbus pada HMI

1. Konfigurasi Modbus di HMI

Masuk ke pengaturan komunikasi HMI dan pilih Modbus RTU sebagai protokol.

2. Menetapkan PLC sebagai Device di HMI

Tambahkan PLC sebagai perangkat baru pada software HMI dan masukkan Modbus ID yang telah ditetapkan di PLC.

3. Memetakan Register

Tetapkan register Modbus yang sesuai untuk setiap parameter yang ingin ditampilkan atau dikontrol di HMI.

Menghubungkan dan Menguji Koneksi

- Hubungkan PLC dan HMI menggunakan kabel RS-485 dan periksa apakah pengaturan komunikasi antara keduanya sudah sesuai.

- Lakukan tes dengan memantau nilai register di HMI dan mengirimkan data dari HMI ke PLC untuk memverifikasi komunikasi berjalan lancar.

 

Langkah-langkah Menghubungkan PLC dan HMI Menggunakan Modbus TCP/IP

 

Pengaturan Modbus TCP/IP pada PLC

1. Menentukan Alamat IP: Setiap perangkat dalam jaringan harus memiliki alamat IP unik. Pastikan PLC dan HMI memiliki IP yang berada dalam subnet yang sama.

2. Konfigurasi Port: Modbus TCP biasanya menggunakan port 502. Pastikan port ini terbuka pada kedua perangkat.

3. Menentukan Register dan Memori: Sama seperti Modbus RTU, pilih register yang akan diakses melalui protokol ini.

Pengaturan Modbus TCP/IP pada HMI

1. Menambahkan IP Address: Tambahkan alamat IP dari PLC ke dalam software HMI, pastikan protokol diatur ke Modbus TCP.

2. Memetakan Data: Masukkan alamat register Modbus yang diinginkan untuk menampilkan atau mengontrol data pada HMI.

Pengujian Koneksi

- Hubungkan PLC dan HMI pada jaringan Ethernet dan periksa apakah komunikasi berjalan lancar.

- Coba tampilkan beberapa parameter, seperti suhu atau tekanan, dan lihat apakah data muncul di HMI sesuai dengan nilai di PLC.

Konfigurasi Register dan Parameter Komunikasi

 

- Coil (00001–09999): Digunakan untuk membaca atau menulis bit data.

- Discrete Input (10001–19999): Digunakan untuk input digital yang hanya dapat dibaca.

- Input Register (30001–39999): Register input analog yang hanya bisa dibaca.

- Holding Register (40001–49999): Register analog yang dapat dibaca atau ditulis.

Pastikan register yang dipilih di PLC sesuai dengan jenis data yang ingin dikirimkan atau diterima oleh HMI.

 

Troubleshooting dan Penyelesaian Masalah

 

Komunikasi antara PLC dan HMI tidak selalu mulus. Berikut beberapa langkah yang dapat dilakukan jika terjadi masalah:

Memeriksa Pengaturan Jaringan

Jika menggunakan Modbus TCP/IP, pastikan alamat IP dan subnet mask sesuai dengan jaringan.

Memeriksa Kabel dan Koneksi Fisik

Untuk Modbus RTU, pastikan kabel RS-485 terpasang dengan benar. Pastikan juga perangkat memiliki grounding yang baik untuk menghindari gangguan sinyal.

Menganalisis dengan Modbus Tester

Jika tersedia, gunakan Modbus tester untuk mengidentifikasi masalah pada register atau pengaturan komunikasi.

Siap Untuk Membuat Proyek Impianmu Menjadi Kenyataan?

Klik di sini untuk chat langsung via WhatsApp dan dapatkan dukungan langsung dari tim ahli kami!