Dalam sistem otomasi industri, kebutuhan pertukaran data antar perangkat menjadi semakin penting, terutama ketika perangkat menggunakan protokol komunikasi yang berbeda. Salah satu solusi yang dapat diterapkan adalah menggunakan Node-RED sebagai media integrasi yang mampu menjembatani komunikasi antar perangkat secara fleksibel dan real-time.
Pada implementasi ini, HMI Weintek digunakan sebagai antarmuka operator untuk memasukkan maupun menampilkan data proses. Data tersebut kemudian dibaca oleh Node-RED melalui protokol Modbus TCP dan diteruskan ke PLC Omron CJ2M menggunakan protokol FINS TCP. Dengan metode ini, data dapat dikirim secara otomatis tanpa memerlukan perubahan program PLC setiap kali parameter operasi diperbarui.
Tujuan Implementasi
Implementasi ini bertujuan untuk:
Menghubungkan HMI Weintek dengan PLC Omron CJ2M.
Mengirim data dari HMI ke PLC secara real-time.
Memanfaatkan Node-RED sebagai gateway komunikasi.
Mengintegrasikan perangkat yang menggunakan protokol komunikasi berbeda.
Mempermudah pengelolaan parameter proses dari sisi operator.
Arsitektur Sistem
Sistem terdiri dari tiga komponen utama yaitu HMI Weintek, Node-RED, dan PLC Omron CJ2M.
HMI Weintek
│
│ Modbus TCP
▼
Node-RED
│
│ FINS TCP
▼
PLC Omron CJ2M
Alur komunikasi yang terjadi adalah sebagai berikut:
Operator memasukkan data melalui HMI Weintek.
Data disimpan pada register internal HMI.
Node-RED membaca data melalui Modbus TCP.
Node-RED memproses dan meneruskan data.
Data dikirim ke PLC Omron menggunakan FINS TCP.
PLC menggunakan data tersebut sesuai kebutuhan program kontrol.
Perangkat yang Digunakan
Hardware
HMI Weintek
PLC Omron CJ2M-CPU34
Jaringan Ethernet
Software
EasyBuilder Pro
Node-RED
CX-Programmer
Node-RED Modbus Package
Node-RED FINS Package
Konfigurasi HMI Weintek
Pada HMI Weintek, data disimpan pada area Local Word (LW) yang nantinya akan diakses oleh Node-RED melalui Modbus TCP.
Contoh konfigurasi:
| Parameter | Nilai |
|---|---|
| Device | LW |
| Address | LW-0 |
| Data Type | 16-bit Unsigned |
| Function | Numeric Input |
Operator dapat memasukkan nilai melalui objek Numeric Input yang tersedia pada layar HMI.
Konfigurasi Modbus TCP pada HMI
Agar Node-RED dapat membaca data dari HMI, fitur Modbus TCP Server perlu diaktifkan.
Pengaturan umum:
| Parameter | Nilai |
|---|---|
| Protocol | Modbus TCP/IP |
| Mode | Server |
| Port | 8000 |
Setelah konfigurasi selesai, HMI siap melayani permintaan pembacaan register dari Node-RED.
Konfigurasi Node-RED
Membaca Data dari HMI
Node pertama yang digunakan adalah Modbus Read.
Contoh konfigurasi:
| Parameter | Nilai |
|---|---|
| IP Address | 10.20.36 |
| Port | 8000 |
| Register Type | Holding Register |
| Address | 0 |
| Quantity | 1 |
Node ini akan membaca data dari register HMI secara berkala.
Mengirim Data ke PLC Omron
Data yang diterima dari HMI kemudian dikirim ke PLC menggunakan node FINS Write.
Contoh konfigurasi:
| Parameter | Nilai |
|---|---|
| PLC IP Address | 192.168.5.63 |
| Protocol | FINS TCP |
| Address | D2000 |
Flow Node-RED yang digunakan:
Modbus Read
│
▼
FINS Write
Setiap perubahan data pada HMI akan langsung diteruskan ke PLC Omron.
Konfigurasi PLC Omron CJ2M
Pada PLC, data yang dikirim oleh Node-RED akan tersimpan pada area Data Memory.
Contoh:
D2000
Register tersebut dapat digunakan sebagai:
Parameter proses
Setpoint kontrol
Nilai referensi produksi
Parameter mesin
Data monitoring
Nilai timer atau counter
Contoh penggunaan dalam program ladder:
MOV D2000 D100
Instruksi tersebut menyalin data yang diterima dari Node-RED ke area kerja program PLC.
Pengujian Sistem
Pengujian dilakukan dengan memasukkan data melalui HMI Weintek.
Sebagai contoh, operator memasukkan nilai:
3600
Data tersebut kemudian:
Disimpan pada register HMI.
Dibaca oleh Node-RED melalui Modbus TCP.
Dikirim ke PLC Omron melalui FINS TCP.
Disimpan pada register D2000.
Hasil monitoring menunjukkan bahwa nilai pada PLC berubah sesuai dengan data yang dimasukkan melalui HMI, menandakan komunikasi berjalan dengan baik.
Keunggulan Penggunaan Node-RED
Penggunaan Node-RED sebagai gateway komunikasi memiliki beberapa keuntungan, antara lain:
Mudah dikonfigurasi menggunakan antarmuka visual.
Mendukung berbagai protokol industri.
Mempermudah integrasi perangkat multi-vendor.
Dapat dikembangkan untuk kebutuhan SCADA dan IoT.
Mendukung integrasi dengan database, dashboard, MQTT, dan web service.
Kesimpulan
Node-RED dapat digunakan sebagai solusi integrasi yang efektif untuk menghubungkan HMI Weintek dengan PLC Omron CJ2M. Melalui kombinasi Modbus TCP dan FINS TCP, data dapat ditransfer secara real-time dengan konfigurasi yang relatif sederhana.
Pendekatan ini memberikan fleksibilitas yang tinggi dalam pengembangan sistem otomasi industri, terutama ketika diperlukan komunikasi antara perangkat yang menggunakan protokol berbeda tanpa harus melakukan modifikasi besar pada program PLC maupun HMI.