Solusi Sumber Terbuka untuk Otomasi Industri Modern
Otomatisasi Langsung, Cumming, GA
Gambar 1. PLC tradisional dan tangga klasik — seperti rangkaian Produktivitas AutomationDirect yang menggunakan pemrograman logika tangga klasik — masih memainkan peran penting dan telah memperoleh banyak kemampuan modern, meskipun lingkungan pengembangannya dikhususkan. (Gambar:AutomationDirect)
Otomatisasi industri secara tradisional dicirikan oleh teknologi eksklusif dan solusi khusus vendor. Namun, tren terkini beralih ke arah keterbukaan yang lebih besar baik pada perangkat keras maupun perangkat lunak, yang mencerminkan perubahan kebutuhan pengguna akhir, integrator sistem (SI), dan produsen peralatan asli (OEM).
Awalnya, otomasi industri mengandalkan sistem bawaan, seperti relai dan sakelar. Seiring berkembangnya otomatisasi, pengontrol logika yang dapat diprogram (PLC) muncul, yang menggunakan metode pemrograman khusus, biasanya logika tangga. PLC ini dan lingkungan pengembangan terintegrasinya (IDE) merupakan hak milik, sehingga menyebabkan vendor lock-in (Gambar 1). Lingkungan kontrol dan perangkat lunak dikontrol secara ketat oleh pemasok, sehingga menjamin keandalan, namun membatasi fleksibilitas dan interoperabilitas.
Meskipun model ini berhasil dengan baik selama bertahun-tahun, sektor industri menjadi semakin kompleks, dengan kebutuhan yang lebih besar akan penyesuaian, penanganan data, dan analisis. Hal ini mendorong permintaan akan solusi pemrograman yang lebih terbuka dan fleksibel. Aplikasi industri saat ini sering kali memerlukan pemrosesan data tingkat lanjut dan integrasi dengan sistem berbasis TI modern, sehingga metodologi tradisional terkadang tidak memadai. Ada beberapa perkembangan yang mengarah pada otomatisasi yang lebih terbuka:
Standar IEC 61131:Diperkenalkan pada pertengahan tahun 1990an, standar IEC 61131 merupakan langkah signifikan menuju standarisasi bahasa pemrograman industri. Ini mencakup diagram tangga (LD), diagram blok fungsi (FBD), teks terstruktur (ST), dan bagan fungsi sekuensial (SFC). Meskipun bahasa-bahasa ini memberikan kerangka umum, bahasa-bahasa tersebut tidak sepenuhnya mengatasi masalah portabilitas kode lintas vendor.
CODESYS IDE:Untuk memenuhi kebutuhan portabilitas dan meningkatkan kemudahan penggunaan, CODESYS dikembangkan. CODESYS didasarkan pada IEC 61131-3 dan menawarkan IDE agnostik perangkat keras yang mendukung berbagai platform. Lingkungan ini memungkinkan pengembang untuk menulis kode satu kali dan menyebarkannya ke berbagai sistem perangkat keras. Ini memfasilitasi penggunaan kembali kode dan mengurangi kurva pembelajaran bagi pengguna, meskipun mungkin memiliki keterbatasan dalam mengakses fitur khusus hardware tertentu.
Mikrokontroler Terbuka:Munculnya platform mikrokontroler seperti Arduino dan Raspberry Pi telah memperkenalkan bahasa pemrograman modern, seperti C++ dan CircuitPython, ke aplikasi industri. Bahasa-bahasa ini, yang lebih familiar bagi para insinyur generasi baru, unggul dalam menangani operasi matematika yang kompleks dan tugas-tugas yang membutuhkan banyak data. Meskipun mikrokontroler ini mungkin tidak sepenuhnya menggantikan PLC, mikrokontroler ini menawarkan opsi tambahan untuk berintegrasi dengan sistem yang ada dan meningkatkan konektivitas data.
Meskipun peralihan ke bahasa dan platform terbuka menawarkan banyak manfaat, termasuk pengurangan biaya lisensi dan peningkatan fleksibilitas, PLC tradisional dengan IDE berpemilik terus digunakan secara luas untuk tugas-tugas kontrol real-time yang mengutamakan keandalan dan perilaku deterministik.
Gambar 2. AutomationDirect menyediakan banyak pilihan otomasi, termasuk PLC tradisional, PLC yang kompatibel dengan CODESYS, dan keluarga ProductivityOpen, yang memanfaatkan prosesor yang kompatibel dengan Arduino sehingga pengguna dapat memprogram aplikasi otomasi mereka menggunakan bahasa yang lebih modern, seperti C++ dan CircuitPython. (Gambar:AutomationDirect)
Lanskap otomasi industri semakin beragam. Beberapa aplikasi mendapat manfaat dari kemampuan PLC yang kuat, sementara aplikasi lainnya memanfaatkan teknologi modern dan terbuka untuk pemrosesan dan integrasi tingkat tinggi. Dalam banyak kasus, pendekatan hibrid digunakan, menggabungkan PLC tradisional untuk fungsi kontrol inti dengan platform terbuka untuk pemrosesan data dan analisis (Gambar 2).
Seiring dengan kemajuan teknologi otomasi industri, keseimbangan antara solusi tradisional dan terbuka kemungkinan besar akan berkembang. Penekanannya adalah pada penyediaan platform serbaguna yang memenuhi beragam kebutuhan pengguna, memupuk lingkungan di mana sistem lama dan modern dapat hidup berdampingan dan saling melengkapi secara efektif.
Artikel ini ditulis oleh Tim Ensminger, Manajer Produk dan Matthew Lappin, Manajer Produk Teknis, keduanya di AutomationDirect (Cumming, GA). Untuk informasi lebih lanjut, kunjungi di sini .
