Komunikasi
antar perangkat dalam era otomatisasi industri saat ini sangatlah
penting. Sistem industri yang semakin kompleks, memungkinkan kebutuhan
akan protokol komunikasi yang andal, fleksibel dan kompatibel menjadi
semakin meningkat. Salah satu protokol komunikasi yang sering digunakan
dalam otomatisasi industri adalah MODBUS. MODBUS digunakan untuk membangun sistem yang diintegrasikan dengan Raspberry Pi Pico.
MODBUS adalah
protokol komunikasi yang dikembangkan oleh Modicon (sekarang Schneider
Electric) pada tahun 1979. Protokol ini dirancang untuk memungkinkan komunikasi
antara perangkat elektronik di lingkungan industri, seperti PLC (Programmable
Logic Controller), sensor dan perangkat kontrol lainnya. MODBUS sangat
populer karena kesederhanaan, fleksibilitas dan kompatibilitasnya
dengan berbagai perangkat dan platform, termasuk Raspberry Pi Pico.
Varian MODBUS
1. MODBUS RTU
(Remote Terminal Unit)MODBUS RTU digunakan dalam komunikasi serial, seperti RS-232 atau
RS-485. Varian ini yang paling umum digunakan di lapangan.
2. MODBUS ASCIIVarian lain dari komunikasi serial, yang menggunakan format ASCII untuk
transmisi data.
3. MODBUS TCP/IPMODBUS TCP/IP digunakan dalam jaringan Ethernet, memungkinkan komunikasi antar perangkat
melalui jaringan TCP/IP. Mengapa
Menggunakan Raspberry Pi Pico?
Raspberry Pi Pico
adalah microcontroller berbasis ARM Cortex-M0+ dengan harga yang sangat
terjangkau. Raspberry Pi Pico berukuran kecil, namun memiliki performa yang
cukup untuk berbagai aplikasi industri, terutama ketika diintegrasikan dengan
protokol komunikasi seperti MODBUS.
Kelebihan
Raspberry Pi Pico
1. Harga
TerjangkauPico adalah microcontroller dengan biaya rendah yang cocok untuk aplikasi industri skala kecil hingga menengah.
2. PortabilitasUkurannya yang kecil sehingga mudah diintegrasikan ke dalam berbagai sistem.
3. Dukungan Python
(MicroPython)Raspberry Pi Pico mendukung MicroPython, sehingga mudah
untuk diprogram bahkan untuk pemula.
4. GPIO yang
FleksibelPico dapat dihubungkan dengan berbagai sensor
dan perangkat lain karena memiliki 26 pin GPIO.
Jenis – jenis MODBUS
untuk Raspberry Pi Pico
1. MODBUS RTU
MODBUS RTU adalah
pilihan populer untuk aplikasi yang menggunakan komunikasi serial. Raspberry Pi
Pico dapat dihubungkan ke perangkat lain melalui protokol MODBUS RTU
menggunakan antarmuka serial, seperti RS-485.
Keunggulan
• Sederhana dan mudah diimplementasikan dan tidak membutuhkan banyak konfigurasi.
• Cocok
untuk komunikasi jarak jauh dalam lingkungan industri yang menantang.
• Banyak perangkat industri yang mendukung MODBUS RTU.
Implementasi
dengan Raspberry Pi Pico
Anda memerlukan modul tambahan seperti
RS-485 transceiver untuk menggunakan
MODBUS RTU dengan Raspberry Pi Pico. Modul ini akan mengonversi sinyal UART dari Pico menjadi
sinyal diferensial yang digunakan oleh RS-485.
from machine
import UART, Pin
import ustruct
# Konfigurasi UART
untuk komunikasi MODBUS RTU
uart = UART(0,
baudrate=9600, tx=Pin(0), rx=Pin(1))
# Contoh
pengiriman permintaan baca data melalui MODBUS RTU
request =
ustruct.pack(‘>BBHHH’, 1, 3, 0, 1, 2)
# Baca register dari alamat 0
uart.write(request)
2. MODBUS ASCII
MODBUS ASCII
menggunakan format teks ASCII untuk mengirim data. Varian ini lebih mudah dipahami dan digunakan dalam
aplikasi yang tidak memerlukan kecepatan tinggi.
Keunggulan
• Data
yang dikirim dalam format ASCII lebih mudah dibaca dan didiagnosis.
• Beberapa perangkat lama masih menggunakan MODBUS ASCII.
Implementasi
dengan Raspberry Pi Pico
Implementasi
MODBUS ASCII mirip dengan RTU, namun data yang dikirim diubah menjadi format
ASCII.
from machine
import UART, Pin
import binascii
# Konfigurasi UART
untuk komunikasi MODBUS ASCII
uart = UART(0,
baudrate=9600, tx=Pin(0), rx=Pin(1))
# Contoh
pengiriman permintaan baca data melalui MODBUS ASCII
request =
“:010300000001rn” # Baca
register dari alamat 0
uart.write(request.encode())
3. MODBUS TCP/IP
MODBUS TCP/IP
digunakan dalam jaringan Ethernet dan memberikan fleksibilitas lebih dalam
komunikasi antar perangkat pada jaringan yang lebih besar.
Keunggulan
• Dapat digunakan
dalam jaringan yang lebih luas dengan banyak perangkat.
• Transfer data lebih
cepat dibandingkan dengan MODBUS RTU dan ASCII.
Implementasi
dengan Raspberry Pi Pico
Anda memerlukan modul tambahan seperti
Ethernet atau Wi-Fi. Sebagai contoh, modul ESP8266 atau ESP32 dapat digunakan
untuk konektivitas Wi-Fi.
import usocket as
socket
# Konfigurasi
soket untuk komunikasi MODBUS TCP/IP
server_ip =
‘192.168.1.100’
server_port = 502
client =
socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
client.connect((server_ip,
server_port))
# Contoh
pengiriman permintaan baca data melalui MODBUS TCP/IP
request =
b’x00x01x00x00x00x06x01x03x00x00x00x01′ # Baca register dari alamat 0
client.send(request)
response =
client.recv(1024)
print(response)
Baca juga : Menggunakan CANBUS dalam Proyek Embedded System Berbasis Arduino Faktor yang Perlu
Dipertimbangkan Saat Memilih MODBUS1. Lingkungan
Fisik
Jika proyek Anda
berada dalam lingkungan industri dengan gangguan elektromagnetik tinggi,
seperti pabrik, MODBUS RTU menggunakan RS-485 akan menjadi pilihan yang lebih
baik karena sifatnya yang lebih tahan terhadap gangguan.2. Jarak
Komunikasi
Jika perangkat
yang berkomunikasi berjarak jauh, seperti di gedung atau area industri yang
luas, MODBUS RTU lebih andal karena menggunakan kabel twisted pair. Namun, jika
Anda memiliki infrastruktur Ethernet yang baik, MODBUS TCP/IP dapat menjadi
pilihan yang lebih fleksibel.
3. Kecepatan
Transfer Data
Jika aplikasi Anda
memerlukan kecepatan transfer data yang tinggi, seperti dalam pengumpulan data
waktu nyata dari sensor, MODBUS TCP/IP adalah pilihan yang lebih sesuai karena
kecepatan Ethernet yang tinggi.
4. Kompatibilitas
Perangkat
Pastikan perangkat
yang akan berkomunikasi dengan Raspberry Pi Pico mendukung varian MODBUS yang
Anda pilih. Sebagian besar perangkat industri mendukung MODBUS RTU, tetapi jika
Anda menggunakan perangkat yang lebih modern, MODBUS TCP/IP mungkin lebih
cocok.
Cara Mengimplementasikan
MODBUS dengan Raspberry Pi Pico
1. Persiapan
Perangkat Keras
• MODBUS RTHubungkan Raspberry Pi Pico ke modul RS-485 menggunakan GPIO. Pastikan Anda
memiliki koneksi yang stabil dan tahan gangguan.
• MODBUS ASCIISama dengan RTU, tetapi Anda perlu memastikan bahwa perangkat yang berkomunikasi
mendukung format ASCII.
• MODBUS TCP/IPHubungkan Raspberry Pi Pico ke modul Ethernet atau Wi-Fi. Pastikan perangkat
berada dalam satu jaringan yang sama.
2. Instalasi
Perangkat Lunak
Anda dapat
menggunakan MicroPython atau C/C++ SDK untuk memprogram Raspberry Pi Pico.
MicroPython lebih disukai karena mudah digunakan dan memiliki dukungan luas
untuk komunikasi serial dan jaringan.
3. Pemrograman dan
Pengujian
Mulailah dengan
mengembangkan skrip sederhana untuk mengirim dan menerima data melalui MODBUS.
Uji komunikasi dengan perangkat lain dan pastikan data diterima dengan benar.
Perbaiki dan optimalkan kode jika diperlukan.
Siap Untuk Membuat Proyek Impianmu
Menjadi Kenyataan?
Klik di sini untuk chat langsung via
WhatsApp dan dapatkan dukungan langsung dari tim ahli kami!
Terimakasih telah membaca di Aopok.com, semoga bermanfaat dan lihat juga di situs berkualitas dan paling populer Piool.com, peluang bisnis online Topbisnisonline.com dan join di komunitas Topoin.com.
