Thursday, November 17, 2022

Pengantar

 1. Apa itu SCADA?

SCADA merupakan singkatan dari Supervisory Control And Data Acqusition, yang bila diartikan secara bebas adalah sebuah sistem yang menjadi pengawas atau "mandor" dari peralatan kontrol dan akuisisi data. Lebih jauh mengenai SCADA, silahkan bisa membuka link Wikipedia berikut ini: https://id.wikipedia.org/wiki/SCADA

2. Mengapa membuat SCADA?

Untuk mengerjakan pekerjaan yang besar, dibutuhkan banyak peralatan yang bisa saling bekerjasama. Kerjasama antar peralatan ini bisa dilakukan dengan SCADA. Tidak hanya bisa melakukan koordinasi dan komunikasi antar peralatan, dengan SCADA ini, proses yang sedang terjadi juga bisa dimonitor dan dikontrol, serta disimpan datanya, serta memberikan alarm peringatan apabila terjadi kondisi kritis yang harus segera ditangani.

3. Mengapa menggunakan LabVIEW?

LabVIEW adalah salah satu bahasa pemrograman yang cukup populer dan mudah digunakan. Hal yang menarik: kode programnya berbentuk gambar, membuat aliran atau algoritma program bisa terlihat jelas. Agar pembaca mendapat gambaran mengenai SCADA sederhana yang bisa dibuat dengan LabVIEW, silahkan melihat video berikut ini: 

Video Contoh SCADA sederhana

4. Bagaimana cara membuatnya?

Untuk membuat SCADA seperti dalam video di atas, berikut ini tahapan pembuatannya:

    1. Pembuatan tampilan animasi di LabVIEW.
    2. Pembuatan Modbus Master RTU dengan LabVIEW dan NI OPC Server.
    3. Pembuatan Modbus Slave RTU dengan Arduino dan Outseal RS485
    4. Pembuatan Modbus Master TCP dengan LabVIEW dan KEPServerEX
    5. Pembuatan Modbus Slave TCP dengan NodeMCU
    6. Pembuatan kontrol & monitor di HP dengan HMI Modbus.
    7. Pembuatan koneksi MQTT dan Modbus dengan KEPServerEX.
    8. Pembuatan koneksi MQTT dan Modbus dengan NodeRED.

Dari tahapan di atas, muncul beberapa pertanyaan berikut ini:

5. Mengapa menggunakan Modbus?

Modbus menjadi pilihan pertama dalam pembuatan SCADA karena kemudahan penggunaannya, dan sudah menjadi protokol standar industri. Modbus mengatur cara komunikasi dengan membuat salah satu alat menjadi Master, dan semua alat yang lain menjadi Slave. Master akan selalu menginisiasi komunikasi dengan mengirimkan request ke salah satu Slave tertentu, dan Slave tersebut harus memberikan respon. Request dari Master bisa berupa permintaan untuk membaca data di alamat memori tertentu atau mengubah data di alamat memori tertentu.

Ada 3 jenis Modbus, yaitu Modbus Serial ASCII, Modbus Serial RTU dan Modbus TCP. Modbus ASCII hampir sama dengan Modbus RTU, yaitu sama-sama menggunakan komunikasi serial, hanya ukuran data Modbus RTU lebih kecil daripada Modbus ASCII, karena Modbus RTU menggunakan data biner, sedangkan Modbus ASCII menggunakan data ASCII. Sebagai contoh untuk data angka 1, dengan Modbus RTU, data tersebut berukuran 1 bit, sedangkan dengan Modbus ASCII, data angka 1 tersebut berukuran 7 bit. Dengan ukuran data yang lebih kecil membuat komunikasi dengan Modbus RTU menjadi lebih cepat dibandingkan dengan Modbus ASCII. 

Modbus TCP adalah Modbus RTU yang berjalan di jaringan ethernet menggunakan protokol TCP/IP. Modbus TCP lebih baik dibandingkan dengan Modbus RTU, karena memiliki kecepatan yang lebih tinggi dan bersifat paralel (tidak hanya 1 Master, tetapi bisa banyak Master).

6. Mengapa menggunakan NI OPC Server?

NI OPC Server sama seperti KEPserverEX, merupakan software OPC, singkatan dari Open Platform Communication, yaitu sebuah software yang menyediakan berbagai pilihan protokol komunikasi, termasuk Modbus, yang dapat digunakan untuk menghubungkan alat instrumentasi dan kontrol dari berbagai produk industri, tanpa perlu memprogram, cukup hanya melakukan pengaturan/seting parameter. Jadi NI OPC Server ini digunakan untuk memudahkan pembuatan SCADA.

7. Mengapa menggunakan Arduino?

Arduino adalah papan rangkaian yang berisi mikrokontroler dengan software pemrogramnya yang sudah sangat terkenal, dengan library yang tersedia secara gratis, membuat berbagai kebutuhan aplikasi menjadi lebih mudah, termasuk untuk membuat Arduino menjadi hardware Slave Modbus RTU.

8. Mengapa menggunakan NodeMCU?

NodeMCU menjadi pilihan yang tepat, karena sangat murah, lebih murah dari Arduino Uno namun dengan kemampuan yang lebih baik dari Arduino Uno, selain lebih cepat prosesornya, juga memiliki koneksi WiFi. Bisa dikatakan NodeMCU = Arduino + WiFi.  

9. Mengapa menggunakan HMI Modbus? 

HMI Modbus adalah aplikasi di HP yang cukup handal dan gratis, yang menyediakan tampilan objek berupa LED, tombol, saklar, slider, teks, grafik dll, yang dapat digunakan untuk memonitor dan mengontrol device yang terhubung dengan protokol Modbus, baik Modbus Serial ASCII/RTU maupun Modbus TCP. Untuk Modbus Serial ASCII/RTU, koneksi ke device menggunakan bluetooth, sedangkan untuk Modbus TCP, koneksi ke device menggunakan WiFi. Penggunaan HMI Modbus ini membuat aplikasi SCADA yang dibuat akan dapat dikontrol dan dimonitor tidak hanya dari komputer tetapi juga dari HP.

10. Mengapa menggunakan MQTT?

Protokol Modbus TCP hanya bisa berjalan di jaringan lokal (ethernet). Protokol MQTT membuat komunikasi bisa dilakukan di jaringan internet, dengan ukuran data yang lebih kecil dan respon yang lebih cepat dibandingkan dengan protokol HTTP, yang digunakan untuk pengaturan lalu lintas data jaringan internet saat ini.

11. Mengapa menggunakan Node-RED? 

Node-RED adalah sebuah software pemrograman berbasis browser, yang dapat menghubungkan hardware, API dan layanan online internet, secara mudah dan menarik dalam bentuk aliran data dari node (mirip LabVIEW). Node adalah sebuah blok kode berbasis Java script yang dapat dijalankan untuk menghasilkan fungsi atau aplikasi tertentu. 

Tertarik membuat SCADA LabVIEW? Yuk kita membuat SCADA. Silahkan memulai dengan meng-klik Tab 1. Pembuatan Tampilan Animasi.