Makalah Field

  • View
    94

  • Download
    0

Embed Size (px)

Transcript

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangJaringan industri biasanya menerapkan protokol fieldbus untuk real-time dan kontrol terdistribusi dapat diandalkan untuk menghubungkan instrumen dan mesin di pabrik, menciptakan sebuah sistem yang dapat dengan mudah dan andal dikontrol. Dengan meningkatnya tingkat kompleksitas sistem, sebagian besar Fieldbuses ini berjuang untuk memenuhi persyaratan platform interoperabilitas dan kinerja sistem.Hal ini mendorong produsen peralatan terhadap komunikasi berbasis Ethernet yang dapat memberikan kinerja tinggi, biaya rendah, dan tingkat tinggi interoperabilitas.Banyak standar fieldbus telah terintegrasi ke dalam protokol Ethernet Industri untuk komunikasi real-time dan konektivitas industri, sambil menjaga investasi dalam perangkat lunak fieldbus dan peralatan warisan pada tingkat terendah dari kontrol. Karena pentingnya fieldbus dalam bidang industri masa kini, akan dibahas dalam makalah ini apa itu fieldbus.

1.2 Rumusan Masalah1. Apa yang dimaksud dengan Fieldbus?2. Apa saja fitur yang dimiliki oleh Fieldbus?3. Bagaimana spesifikasi Fieldbus (standart)?4. Bagaimana perbandingan Fieldbus dengan metode Komunikasi Konvensional?5. Apa saja kelebihan dan kelemahan dari Fieldbus?

1.3 Tujuan1. Mengetahui pengertian Fieldbus.2. Mengetahui fitur yang dimiliki oleh Fieldbus.3. Mengetahui spesifikasi Fieldbus (standart).4. Mengetahui perbandingan Fieldbus dengan metode Komunikasi Konvensional.5. Mengetahui kelebihan dan kelemahan dari Fielbus.BAB IIPEMBAHASAN

2.1 Pengertian FieldbusFieldbusadalah salah satu produk teknologi yang disepakati oleh 300 lebih manufaktur instrumen.Konsep paling mendasar dari Teknologi Fieldbus adalah pendistribution fungsi kontrol pada networkLAN pada instrumentasi industri. Selain itu, Fieldbus Fuondation memberikan definisi sebagai berikut: "Fieldbus adalah digital, dua arah, link komunikasi multi-penurunan antara pengukuran cerdas dan perangkat kontrol". Fieldbus secara bertahap menggantikan 4 sampai 20 mA sinyal instrumentasi standar yang digunakan untuk mentransfer pengukuran dan pengendalian data antara ruang kontrol dan lantai pabrik. Ini adalah salah satu dari beberapa jaringan area lokal yang didedikasikan untuk otomatisasi industri. Fieldbus juga merupakan nama dari keluarga industrijaringan komputerprotokol yang digunakan untuk kontrol terdistribusi real-time, standarIEC 61158.Fieldbus bekerja pada struktur jaringan yang biasanya memungkinkandaisy-chain, bintang, cincin, cabang, dan pohonjaringan topologi.Sebelumnya, komputer yang terhubung menggunakanRS-232(koneksi serial) dimana hanya dua perangkat bisa berkomunikasi.Ini akan menjadi setara dengan saat ini digunakan4-20 skema komunikasi mAyang mensyaratkan bahwa setiap perangkat memiliki titik komunikasi sendiri di tingkat controller, sedangkan fieldbus adalah setara dengan saat inikoneksi LAN, yang dibutuhkan hanya satu titik komunikasi di tingkat controller dan memungkinkan beberapa (ratusan) darianalogdandigitalpoin untuk dihubungkan pada saat yang sama.Hal ini mengurangi baik panjang kabel yang dibutuhkan dan jumlah kabel yang diperlukan.Selain itu, karena perangkat yang berkomunikasi melalui fieldbus memerlukanmikroprosesor, beberapa titik yang biasanya disediakan oleh perangkat yang sama.Beberapa perangkat fieldbus sekarang mendukung skema kontrol sepertikontrol PIDpada sisi perangkat bukannya memaksa controller untuk melakukan pemrosesan.

2.2 Fitur FieldbusSistem Fieldbus adalah sistem kendali yang menggunakan media komunikasi digital, serial, dua arah, multidrop, dengan kecepatan transfer data 31.25kbps yang saling menghubungkan peralatan lnstrument di lapangan seperti sensor, transmitter, aktuator dan peralatan di level hirarki lebih tinggi seperti DCS. Fieldbus berfungsi seperti layaknya Local Area Network di hirarki tingkat paling bawah yang mempunyai kemampuan untuk mendistribusikan applikasi pengendalian diantara peralatan lnstrument di lapangan (misalnya: Transmitter dengan Control Valve). Selain itu juga dapat mendistribusikan applikasi pengendalian dari peralatan di hirarki level lebih tinggi (DCS) ke peralatan lnstrument di lapangan. Lebih jauh lagi, Fieldbus dapat melakukan diagnostik lengkap dan manajemen asset peralatan Instrument di lapangan sehingga dapat meningkatkan kehandalan kilang (Plant Availability). Sistem pengkabelan Fieldbus hanya membutuhkan satu pasang kabel yang dihubungkan secara paralel dengan peralatan lnstrument di lapangan dengan peralatan di hirarki lebih tinggi (DCS) seperti pada gambar 2.1. Dibandingkan dengan Sistem Analog Konvensional yang membutuhkan masing-masing satu pasang kabel untuk menghubungkan satu peralatan lnstrument di lapangan dengan peralatan Sistem Utama (Host System) di hirarki lebih tinggi (mis: DCS) seperti pada gambar 2.2.

Gambar 2.1 Koneksi Instrument pada Sistem Fieldbus

Gambar 2.2 Koneksi Instrumen pada Sistem Analog (Konvensional)Masing-masing satu pasang kabel utama Fieldbus dari Sistem Utama (HostSystem) ke lapangan disebut satu "Segment". Masing-masing segment terdiri dari kabel utama yang disebut "Trunk dan dihubungkan secara paralel dengan kabel "Spur" ke masing-masing peralatan lnstrument di lapangan seperti Transmitter dan Control Valve. Junction Box diperlukan sebagai tempat untukmenghubungkan kabel utama "Trunk ke kabel "Spur" secara parallel menggunakan Wiring Block. Kabel Fieldbus dalam satu segment dapat digunakan untuk menyuplai listrik keperalatan lnstrument di lapangan dengan menggunakan "Power Supply" dan "Power Conditioner". Beberapa fitur yang dimiliki oleh Sistem Fieldbus adalah :1. Dikarenakan dapat dihubungkan pada beberapa peralatan lnstrument sekaligus dan beberapa variabel data pengukuran dan diagnostik dapat dikomunikasikan pada satu kabel, sehingga dapat mengurangi jumlah kabel dan biaya dapat dikurangi.2. Protokol transmisi digital meyakinkan proses informasi secara akurat dan kendali kualitas yang ketat.3. Komunikasi berlapis memungkinkan berbagai informasi seperti halnya Variabel Proses (PV) dan Variabel Manipulasi (MV) dikirimkan dari peralatan lnstrument di lapangan.4. Kemampuan komunikasi antar peralatan lnstrument di lapangan dapat membentuk Sistem Pengendalian Terdistribusi (DCS) yang sesungguhnya.5. Kesesuaian (Interoperability) memungkinkan peralatan dari pabrikan (manufaktur) yang berbeda untuk diintegrasikan.6. Pilihan peralatan lnstrument yang luas dari berbagai pabrikan membuat kontruksi sistem menjadi fleksibel.7. Sistem Instrumentasi, peralatan elektrik, Analyzer, dll dapat saling berintegrasi.8. Beberapa penyesuaian (adjustment) dan inspeksi peralatan di lapangan dapat dilakukan dari ruang kendali (remote). Fieldbus menggantikan peran sistem analog konvensional 4-20mA secara bertahap untuk mengirim data pengukuran dan pengendalian antara ruang kendali dan lapangan. Terdapat 2 macam spesifikasi Physical Layer Fieldbus oleh IEC61158-2 dan ISAS50.02: Spesifikasi Fieldbus untuk Low-Speed dan High-speed. Tetapi spesifikasi High-speed tidak digunakan, hanya spesifikasi High Speed Ethernet (HSE) yang digunakan sebagai tipe tambahan.Fieldbuses berbeda menawarkan set berbeda fitur dan kinerja.Sulit untuk membuat perbandingan umum kinerja fieldbus karena perbedaan mendasar dalam metodologi transfer data.Dalam tabel perbandingan di bawah itu hanya dicatat jika fieldbus tersebut biasanya mendukung siklus pembaruan data 1 milidetik atau lebih cepat.FieldbusDaya BusRedundansi KabelPerangkat MaxSinkronisasiSiklus milidetik Sub

AFDXTidakYaHampir tak terbatasTidakDiketahui

AS-InterfaceYaTidak62TidakTidak

CANopenTidakTidak127YaTidak

ComponetYaTidak384TidakYa

ControlNetTidakYa99TidakTidak

CC-LinkTidakTidak64TidakTidak

DeviceNetYaTidak64TidakTidak

EtherCATTidakYa65.536YaYa

Ethernet PowerlinkTidakOpsional240YaYa

Ethernet / IPTidakOpsionalHampir tak terbatasYaTidak

InterbusTidakTidak511TidakTidak

LonWorksTidakTidak32.000TidakTidak

ModbusTidakTidak246TidakTidak

ProfibusDPTidakOpsional126YaTidak

ProfibusPAYaTidak126TidakTidak

PROFINET IOTidakOpsionalHampir tak terbatasTidakTidak

PROFINET IRTTidakOpsionalHampir tak terbatasYaYa

SERCOS IIITidakYa511YaYa

Antarmuka SERCOSTidakTidak254YaYa

Foundation Fieldbus H1YaTidak240YaTidak

Foundation Fieldbus HSETidakYaHampir tak terbatasYaTidak

RAPIEnetTidakYa256Dalam PengembanganBersyarat

FieldbusDaya BusRedundansi KabelPerangkat MaxSinkronisasiSiklus milidetik Sub

2.3 Spesifikasi Fieldbus (Standart)IEC (International Electrotechnical Commission) menjelaskan bahwa terdapat tujuh protokol Fieldbus yang telah distandarisasi secara international, yaitu :1. FOUNDATION fieldbus dan HSE2. ControlNet3. PROFIBUS dan PROFInet4. P-NET5. WorldFIP6. INTERBUS7. SwiftNetDari ketujuh protocol Fieldbus terebut, FF dan Profitbuslah yang berkembang pesat di Sistem Pengukuran dan Pengendalian Proses. Berikut tabel yang menjelaskan perbedaan FF dan Profitbus.NOFOUNDATION FIELDBUS (FF)Profitbus

1FF-H1 untuk koneksi dengan Peralatan Instrumen Lapang menggunakan bus-poweres berdasarkan Physical Layer IEC61158-2 (kabel twisted-pair) Transmission Speed 31,25Kbps.Profitbus-PA untuk koneksi dengan Pelralatan Instrumen Lapang menggunakan bus-powered berdasarkan Physical Layer IEC61158-2. Diperlukan DP/PA Link modules. Transmission Speed 31,25Kbps.

2High Speed Ethernet (HSE) untuk koneksi high speed dengan subsystem mis: Multicomponent Analyzer, PLC, Remote I/O, dll. Physical Layer berdasarkan ISAS50.02 (kabel twisted-pair atau fiber optic). Maks. Transmission Speed 100Mbps.Profitbus-DP dan Profitnet untuk koneksi high speed dengan Peralatan lapang mis: remote I/O, Drives, MCC, Analyzer, dll. Physical Layer menggunakan RS-485, RS-485-IS atau Fiber Optic. Maks transmission Speed 12Mbps

3Prinsip komunikasi data berdasarkan metode Publis