Konfigurasi Integrasi PLC, DCS dan Control Valve

Dalam melakukan integrasi PLC dan DCS, maka PLC akan difungsikan sebagaisequensial controldan DCS berfungsi sebagairegulation control(proses monitoring). Gambar 1 menunjukkan contoh konfigurasi integrasi PLC dan DCS di industri.

Gambar 1. Contoh kasus integrasi PLC dan DCS untuk menggerakan konveyorGambar 1 menunjukkan dua buah konveyor yang dikontrol oleh PLC dan DCS. Pada sisi PLC akan mengantrol motor 1 untuk menggerakan konveyor 1 dan motor 2 untuk menggerakan konveyor 2 secara sekuensial. Sementara itu, DCS akan difungsikan untuk membaca nilai sensor (load cell), nilai kecepatan motor 1 dan nilai kecepatan motor 2. Apabila terjadi kesalahan, misalnya beban pada konveyor 2 berlebihan atau kecepatan pada motor 1 dan kecepatan pada motor 2 tidak sesuai dengan yang diinginkan, DCS akan memerintahkan PLC untuk melakukan perubahan kecepatan pada motor 1 dan motor 2.

Apabila tugas akhir yang akan dilakukan mengikuti prinsip kerja pada Gambar 1, maka tidak diperlukan modul tambahan (modul komunikasi) pada sisi DCS. Gambar 2 memperlihatkan analogi konfigurasi integrasi PLC dan DCS dengan mengikuti prinsip kerja pada Gambar 1.

Gambar 2. Konfigurasi integrasi PLC dan DCS untuk mengaturplant control valve

Pada Gambar 2 menunjukkan salah satu contoh konfigurasi PLC dan DCS. Pada konfigurasi ini PLC akan mengatur bukaancontrol valve. Sementara itu, DCS akan membaca nilai dari sensorflow1 dan sensor flow2. Apabila nilai sensorflow1 dan sensorflow2 tidak sesuai dengan nilai yang diinginkan, maka DCS memrintahkan PLC untuk mengubah nilai sinyal kontrol padacontrol valve.

Konfigurasi lain untuk mengintegrasikan PLC dan DCS dengan menambahkan modul komunikasi pada sisi DCS. Tabel 1 menunjukkan jenis-jenis modul komunikasi DCS Yokogawa dengan subsistem lainnya misalnya PLC.

Tabel 1. Jenis-jenis modul komunikasi yag dimiliki oleh DCS Yokogawa

Kemungkinan untuk merealisasikan konfigurasi kedua ini, maka PLC yang akan digunakan adalah PLC Omron tipe Synmac CQM1 atau PLC AB tipe SLC 5 (kedua PLC tersebut tersedia di LAB). Karena kedua PLC tersebut memiliki protokol RS-232 untuk modul komunkasinya. Adapun modul komunikasi yang digunakan pada sisi DCS untuk komunikasi integrasi ini adalah modul ACM11. Modul ACM11 merupakan modul komunikasi pada DCSCentum CS 3000Yokogawa dengan menggunakan protokol RS-232C. Modul tersebut dapat digunakan pada tipe DCS PFCS, LFCS, dan SFCS. Modul ACM11 dapat berkomunikasi dengan sub-sistem lainnya dengan menggunakan protokol RS-232 untuk proses pertukaran data, disamping itu modul ini dapat juga ditancapkan pada modul komunikasi AMN33. Gambar 3 menunjukkan contoh konfigurasi PLC dan DCS dengan menggunakan modul komunikasi ACM11 pada sisi DCS.

Gambar 3. Konfigurasi kedua integrasi PLC dan DCS

Pada Gambar 3 dapat dilihat bahwa modul komunikasi pada sisi DCS dibutuhkan untuk melakukan proses tukar menukar data antara DCS dan PLCmaster. PLCmasterberfungsi untuk mengatur PLCslaveyang berada dibawahnya. Jumlah PLCslaveyang berada di bawah PLCmastersesuai dengan banyaknyaloopproses kontrol yang akan diataur. untuk konfigurasi kedua harus diketahui metodesharing memorydari masing-masing peralatan.

**Karena terbatasnya jumlah I/O yang dimiliki oleh peralatan Lab maka kedua konfiguasi yang saya tawarkan di atas tidak bisa direalisasikan, sehingga saya merancang kembali konfigurasi untuk mengintegrasikan PLC dan DCS seperti yang di tunjukkan pada Gambar 4. Konfigurasi ini saya laporkan pada progres report tertanggal 18 maret 2010.

Gambar 4. Konfigurasi PLD, DCS danplant control valve

Pada Gambar 4 dapat dilihat bahwa sistem yang akan dibangun memiliki 3 masukkan dan 2 keluaran. Tiga buah masukan tersebut ditunjukkan untuk mengontrol ketigacontrol valveyang ada pada sistem. Dimanavalvepertama akan diatur secara otomatis dari sinyal kontrol yang digunakan, sedangkanvalvedua dan tiga diatur secara manual dengan menggunakan PLC. Dua buah keluaran dari sistem ini adalah dua buah nilai sensor yang dipasang pada bagian depan dan belakan darivalvepertama.

**Setelah berkonsulatesi dengan Pak Joko Susila (pembimbing 1), beliau kurang setuju dengan konfigurasi pada Gambar 4. Beliau menyarankan untuk membuat sistem yang dapat merepresentasikan sistem distribusi yang digunakan di dunia industri. Setelah merancang kembali didapatkan sistem integrasi seperti pada Gambar 5, yang saya laporkan pada progres report tertanggal 19 maret 2010.

Gambar 5. Konfigurasi PLC, DCS danplant control valve

Pada Gambar 5 dapat dijelaskan bahwa DCS hanya akan berfungsi sebagai monitoring proses yang terjadi pada keseluruhan sistem. Sementara itu, PLC berfungsi sebagai sekuensial kontrol dengan menggunakan PID sebagai algoritma kontrolnya.

**Karena konfigurasi yang ditunjukkan pada Gambar 5 lagi-lagi mengalami kendala untuk direalisasikan, selanjutnya perancangan kembali dilakukan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6. Laporan progre report tertanggal 20 maret 2010.

Gambar 6. Konfigurasi PLC, DCS danplant control valve

Pada Gambar 6 dapat dilihat bahwa jumlah I/O yang akan digunakan dengan rincian sebagai berikut, pada sisi DCS akan digunakan tiga modul masukan dan tiga modul keluaran sedangkan pada sisi PLC akan digunakan satu modul masukan dan satu modul keluaran. Diantara PLC dan plant control valveperlu ditambah V/I yang berfungsi untuk mengubah sinyal kontrol dari PLC yang berupa tegangan diubah terlebih dahulu menjadi arus, karena spesifikasiplant control valveyang digunakan hanya dapat dikendalikan dengan menggunakan arus.

**Lagi-lagi konfigurasi pada Gambar 6 tidak dapat direalisasikan. Setelah melakukan beberapa kali perancangan dan pertimbangan ini dan itu akhirnya didapatkan konfigurasi akhir seperti yang ditunjukkan pada Gambar 7.

Gambar 7. Konfigurasi akhir

Pada Gambar 7 dapat dilihat bahwa PLC 2 akan membaca nilai sensorflow1 dan sensorflow2 sebagai indikator besar bukaancontrol valve. Sinyal sensor yang dibaca akan diteruskan ke DCS melalui modul masukan yang terdapat pada FCS. Semnetara itu, PLC 1 berfungsi untuk membukacontrol valve2 secara sekuensial berdasarkan program kontrol sekuensial yang telah dibuat pada PLC 1. Disamping itu, PLC 1 juga berfungsi untuk meneruskan sinyal kontrol dari DCS menuju kecontrol valve1. Seluruh perintah yang berasal dari DCS akan diolah oleh PLC 1 untuk selanjutnya akan dikalkulasi berdasarkan algoritma program yang telah dibuat, yang selanjutnya akan dilakukan aksi kontrol keplantyang berupa aliran yang melaluicontrol valve.