Dalam sistem otomasi industri, Modbus merupakan salah satu protokol komunikasi yang banyak digunakan untuk menghubungkan PLC, HMI, SCADA, power meter, variable speed drive (VSD), flow computer, dan perangkat instrumentasi lainnya.
Saat melakukan konfigurasi komunikasi Modbus, engineer sering menemukan alamat register dengan format 5 digit, seperti 40001, dan format 6 digit, seperti 400001. Perbedaan ini dapat menimbulkan kebingungan, terutama ketika membaca data dari perangkat menggunakan PLC atau SCADA.
Artikel ini membahas jenis alamat Modbus, perbedaan format 5 digit dan 6 digit, konversi alamat menjadi offset, serta contoh penerapannya dalam sistem otomasi industri.
1. Mengenal jenis alamat Modbus
Modbus memiliki empat kelompok data utama, yaitu Coil, Discrete Input, Input Register, dan Holding Register. Masing-masing memiliki karakteristik dan fungsi berbeda.
| Jenis data | Prefix referensi | Karakteristik | Contoh penggunaan |
|---|---|---|---|
| Coil | 0xxxx | Data digital, dapat dibaca dan ditulis | Perintah ON/OFF |
| Discrete Input | 1xxxx | Data digital, hanya dapat dibaca | Status limit switch |
| Input Register | 3xxxx | Register 16-bit, hanya dapat dibaca | Temperatur dan tekanan |
| Holding Register | 4xxxx | Register 16-bit, dapat dibaca dan ditulis | Setpoint dan parameter VSD |
Prefix tersebut merupakan konvensi penamaan referensi yang umum digunakan dalam dokumentasi Modbus. Pada komunikasi aktual, jenis data dan operasi ditentukan oleh function code serta alamat yang dikirim dalam pesan Modbus.
Contohnya, Function Code 03 digunakan untuk membaca Holding Register, sedangkan Function Code 04 digunakan untuk membaca Input Register.
2. Apa itu Modbus address 5 digit?
Format 5 digit merupakan cara penulisan alamat referensi Modbus yang umum ditemukan pada perangkat dan sistem otomasi generasi lama.
Dalam konvensi ini, digit pertama menunjukkan kelompok data, sedangkan empat digit berikutnya menunjukkan nomor referensi.
Contoh alamat Holding Register:
40001: Holding Register pertama.40002: Holding Register kedua.40010: Holding Register ke-10.40100: Holding Register ke-100.
Misalnya, sebuah power meter menyediakan nilai tegangan pada alamat 40010. Jika manual perangkat menggunakan penomoran referensi berbasis satu, alamat tersebut berpadanan dengan offset 9 pada pesan Modbus.
Mengapa bukan offset 10? Karena register pertama pada penomoran referensi dimulai dari angka 1, sedangkan offset di dalam pesan Modbus dimulai dari angka 0.
3. Apa itu Modbus address 6 digit?
Format 6 digit memperluas penulisan alamat referensi dengan menyediakan lima digit untuk nomor data setelah prefix kelompoknya.
Contohnya:
400001: Holding Register pertama.400002: Holding Register kedua.400010: Holding Register ke-10.400100: Holding Register ke-100.410000: Holding Register dengan nomor referensi 10000.
Format ini membantu membedakan jenis data dan nomor referensi, terutama ketika perangkat memiliki peta register yang lebih besar daripada rentang yang lazim ditampilkan dalam format 5 digit.
Pada konvensi 6 digit yang menggunakan penomoran referensi berbasis satu, 400001 dapat menunjukkan Holding Register pertama dengan offset protokol 0, sedangkan 400010 menunjukkan register ke-10 dengan offset 9.
Namun, tidak semua PLC, HMI, SCADA, atau driver menggunakan format 6 digit dengan cara yang sama. Oleh karena itu, alamat yang benar harus selalu mengacu pada manual perangkat dan dokumentasi driver komunikasi.
4. Perbandingan alamat 5 digit dan 6 digit
Perhatikan tabel berikut.
| Format 5 digit | Format 6 digit | Nomor register | Offset 0-based |
|---|---|---|---|
40001 | 400001 | 1 | 0 |
40002 | 400002 | 2 | 1 |
40010 | 400010 | 10 | 9 |
40100 | 400100 | 100 | 99 |
49999 | 409999 | 9999 | 9998 |
Tabel ini berlaku untuk konvensi penomoran referensi berbasis satu, dengan prefix 4 sebagai Holding Register.
Perlu diperhatikan bahwa format 5 digit tradisional biasanya hanya menyediakan empat digit nomor referensi setelah prefix. Karena itu, tabel tersebut tidak berarti semua alamat di atas dapat ditulis dengan format 5 digit yang sama tanpa perubahan.
Hal penting: penambahan satu digit pada format 6 digit tidak mengubah ukuran field alamat di dalam protokol Modbus. Alamat data dalam pesan Modbus standar tetap menggunakan field 16-bit. Perbedaan format 5 digit dan 6 digit berada pada cara software atau dokumentasi menampilkan alamat tersebut.
5. Memahami Reference Address dan Protocol Address
Salah satu penyebab kesalahan konfigurasi Modbus adalah anggapan bahwa angka pada manual harus selalu dimasukkan secara langsung ke software komunikasi.
Ada dua konsep alamat yang perlu dibedakan.
Reference Address adalah nomor referensi yang ditampilkan dalam manual perangkat, misalnya 40001 atau 400001.
Protocol Address atau Offset adalah nomor alamat data yang ditempatkan dalam permintaan Modbus. Untuk register pertama pada konvensi penomoran berbasis satu, offset-nya adalah 0.
Contoh konversi Holding Register:
| Reference Address | Nomor register | Offset protokol |
|---|---|---|
400001 | 1 | 0 |
400002 | 2 | 1 |
400010 | 10 | 9 |
400100 | 100 | 99 |
409999 | 9999 | 9998 |
Untuk penomoran referensi berbasis satu, rumus konversinya adalah:
Offset = Nomor register − 1
Prefix kelompok data tidak ikut dikirim sebagai bagian dari offset tersebut. Jenis data dan operasi ditentukan melalui function code yang sesuai.
6. Contoh penerapan pada PLC dan SCADA
Misalnya, sebuah power meter terhubung ke PLC melalui Modbus RTU atau ke SCADA melalui Modbus TCP.
Manual power meter menunjukkan informasi berikut:
- Parameter: tegangan.
- Reference Address:
400010. - Jenis data: Holding Register.
- Function Code: 03.
- Format data: mengikuti dokumentasi perangkat.
Jika alamat tersebut mengikuti konvensi referensi berbasis satu, langkah konfigurasi yang dilakukan adalah:
- Identifikasi alamat register pada manual perangkat.
- Pastikan jenis data yang digunakan adalah Holding Register.
- Tentukan apakah driver meminta reference address atau offset mentah.
- Jika driver meminta offset berbasis nol, masukkan
9. - Pilih Function Code 03 untuk membaca Holding Register.
- Pastikan tipe data, skala nilai, dan urutan byte atau word sesuai dengan dokumentasi perangkat.
- Uji hasil pembacaan dan bandingkan dengan nilai yang ditampilkan pada perangkat.
Jika software meminta alamat referensi lengkap, alamat yang dimasukkan mungkin harus berupa 400010. Jangan mengubahnya menjadi 9 sebelum memastikan format yang diminta oleh driver.
Langkah yang sama berlaku ketika membaca data dari VSD, flow computer, transmitter, atau perangkat lain yang mendukung Modbus.
7. Kesalahan umum saat konfigurasi Modbus
Berikut beberapa kesalahan yang sering dijumpai dalam proses integrasi sistem otomasi.
1. Menganggap semua software menggunakan format alamat yang sama.
Sebagian software meminta reference address, sedangkan software lain meminta offset berbasis nol. Selalu periksa dokumentasi driver.
2. Menganggap alamat 5 digit dan 6 digit selalu identik.
Kedua format dapat merujuk pada register yang sama apabila konvensi pemetaannya sesuai. Namun, interpretasi alamat bergantung pada implementasi software dan perangkat.
3. Salah memilih Function Code.
Holding Register umumnya dibaca menggunakan Function Code 03, sedangkan Input Register menggunakan Function Code 04. Alamat dan function code harus sesuai dengan peta register perangkat.
4. Mengabaikan format data.
Register standar Modbus berukuran 16-bit. Nilai seperti float 32-bit biasanya menggunakan dua register berurutan, sehingga urutan word, byte, dan format data perlu diperiksa.
5. Tidak memeriksa rentang alamat yang didukung.
Walaupun format alamat dapat menampilkan nomor register yang besar, perangkat belum tentu mendukung seluruh rentang tersebut.
8. Kesimpulan
Modbus address 5 digit dan 6 digit merupakan dua cara penulisan alamat referensi yang dapat digunakan untuk menunjukkan lokasi data pada perangkat otomasi industri.
Perbedaan utamanya adalah jumlah digit yang digunakan untuk menunjukkan nomor referensi. Pada format 5 digit, empat digit mengikuti prefix kelompok data, sedangkan format 6 digit menyediakan lima digit.
Untuk menghindari kesalahan komunikasi, engineer perlu memahami perbedaan antara reference address dan protocol offset, memilih function code yang tepat, serta mengikuti dokumentasi perangkat dan driver yang digunakan.
Dengan memahami konsep ini, proses integrasi PLC, HMI, SCADA, power meter, VSD, dan perangkat instrumentasi melalui Modbus dapat dilakukan dengan lebih akurat dan sistematis.