PLC (PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER)

Pengertian

Programmable Logic Controllers (PLC) adalah komputer elektronik yang mudah

digunakan (user friendly) yang memiliki fungsi kendali untuk berbagai tipe dan tingkat

kesulitan yang beraneka ragam .

Definisi Programmable Logic Controller menurut Capiel (1982) adalah :

sistem elektronik yang beroperasi secara dijital dan didisain untuk pemakaian di

lingkungan industri, dimana sistem ini menggunakan memori yang dapat diprogram

untuk penyimpanan secara internal instruksi-instruksi yang mengimplementasikan

fungsi-fungsi spesifik seperti logika, urutan, perwaktuan, pencacahan dan operasi

aritmatik untuk mengontrol mesin atau proses melalui modul-modul I/O dijital maupun

analog .

Berdasarkan namanya konsep PLC adalah sebagai berikut :

1. Programmable

menunjukkan kemampuan dalam hal memori untuk menyimpan program yang

telah dibuat yang dengan mudah diubah-ubah fungsi atau kegunaannya.

2. Logic

menunjukkan kemampuan dalam memproses input secara aritmatik dan logic

(ALU), yakni melakukan operasi membandingkan, menjumlahkan, mengalikan,

membagi, mengurangi, negasi, AND, OR, dan lain sebagainya.

3. Controller

menunjukkan kemampuan dalam mengontrol dan mengatur proses sehingga

menghasilkan output yang diinginkan.

PLC ini dirancang untuk menggantikan suatu rangkaian relay sequensial dalam suatu

sistem kontrol. Selain dapat diprogram, alat ini juga dapat dikendalikan, dan dioperasikan

oleh orang yang tidak memiliki pengetahuan di bidang pengoperasian komputer secara

khusus. PLC ini memiliki bahasa pemrograman yang mudah dipahami dan dapat

dioperasikan bila program yang telah dibuat dengan menggunakan software yang sesuai

dengan jenis PLC yang digunakan sudah dimasukkan.

Alat ini bekerja berdasarkan input-input yang ada dan tergantung dari keadaan pada

suatu waktu tertentu yang kemudian akan meng-ON atau meng-OFF kan output-output. 1

menunjukkan bahwa keadaan yang diharapkan terpenuhi sedangkan 0 berarti keadaan

yang diharapkan tidak terpenuhi. PLC juga dapat diterapkan untuk pengendalian sistem

yang memiliki output banyak.

Fungsi dan kegunaan PLC sangat luas. Dalam prakteknya PLC dapat dibagi

secara umum dan secara khusus.

Secara umum fungsi PLC adalah sebagai berikut:

1. Sekuensial Control

PLC memproses input sinyal biner menjadi output yang digunakan untuk

keperluan pemrosesan teknik secara berurutan (sekuensial), disini PLC menjaga

agar semua step atau langkah dalam proses sekuensial berlangsung dalam urutan

yang tepat.

2. Monitoring Plant

PLC secara terus menerus memonitor status suatu sistem (misalnya temperatur,

tekanan, tingkat ketinggian) dan mengambil tindakan yang diperlukan sehubungan

dengan proses yang dikontrol (misalnya nilai sudah melebihi batas) atau

menampilkan pesan tersebut pada operator.

Sedangkan fungsi PLC secara khusus adalah dapat memberikan input ke CNC

(Computerized Numerical Control). Beberapa PLC dapat memberikan input ke

CNC untuk kepentingan pemrosesan lebih lanjut. CNC bila dibandingkan dengan

PLC mempunyai ketelitian yang lebih tinggi dan lebih mahal harganya. CNC

biasanya dipakai untuk proses finishing, membentuk benda kerja, moulding dan

sebagainya.

Prinsip kerja sebuah PLC adalah menerima sinyal masukan proses yang dikendalikan

lalu melakukan serangkaian instruksi logika terhadap sinyal masukan tersebut sesuai

dengan program yang tersimpan dalam memori lalu menghasilkan sinyal keluaran untuk

mengendalikan aktuator atau peralatan lainnya.

Bahasa pemograman PLC

Terdapat lima tipe bahasa pemrograman yang bisa dipakai untuk memprogram PLC,

meski tidak semuanya di-support oleh suatu PLC, yaitu antara lain :

1. Bahasa pemrograman Ladder Diagram (LD)

2. Bahasa pemrograman Instruction List (IL)/Statement List (SL)

3. Bahasa pemrograman Sequential Function Chart (SFC)/Grafcet

4. Bahasa pemrograman Function Block Diagram (FBD)

5. Bahasa pemrograman tingkat tinggi (high-level), contohnya Visual Basic

Penulis akan membahas bahasa pemrograman PLC yang paling populer digunakan

dan paling mudah dipahami, yaitu Ladder Diagram, dengan menggunakan contoh rangkaian

Interlock. Ladder Diagram mudah dipahami karena menggunakan pendekatan grafis, yaitu

menggunakan simbol-simbol komponen elektromagnetik-mekanik relay (coil dan contact),

blok-blok fungsi (function block), seperti timer, counter, trigger, kondisional, serta blok

fungsi yang didefinisikan sendiri oleh programmer. Selain itu, karena Ladder Diagram

menggunakan pendekatan grafis, maka programmer menjadi lebih mudah untuk melakukan

troubleshooting pada program yang akan dijalankan pada PLC.

Pemanfaatan Programmable Logic Controller (PLC) dalam Dunia Industri

Perkembangan industri dewasa ini, khususnya dunia industri di negara kita, berjalan amat

pesat seiring dengan meluasnya jenis produk-produk industri, mulai dari apa yang

digolongkan sebagai industri hulu sampai dengan industri hilir. Kompleksitas pengolahan

bahan mentah menjadi bahan baku, yang berproses baik secara fisika maupun secara kimia,

telah memacu manusia untuk selalu meningkatkan dan memperbaiki unjuk kerja sistem yang

mendukung proses tersebut, agar semakin produktif dan efisien. Salah satu yang menjadi

perhatian utama dalam hal ini ialah penggunaan sistem pengendalian proses industri (sistem

kontrol industri).

Dalam era industri modern, sistem kontrol proses industri biasanya merujuk pada

otomatisasi sistem kontrol yang digunakan. Sistem kontrol industri dimana peranan manusia

masih amat dominan (misalnya dalam merespon besaran-besaran proses yang diukur oleh

sistem kontrol tersebut dengan serangkaian langkah berupa pengaturan panel dan saklar-

saklar yang relevan) telah banyak digeser dan digantikan oleh sistem kontrol otomatis.

Sebabnya jelas mengacu pada faktor-faktor yang mempengaruhi efisiensi dan

produktivitas industri itu sendiri, misalnya faktor human error dan tingkat keunggulan yang

ditawarkan sistem kontrol tersebut.Salah satu sistem kontrol yang amat luas pemakaiannya

ialah Programmable Logic Controller (PLC).Penerapannya meliputi berbagai jenis industri

mulai dari industri rokok, otomotif, petrokimia, kertas, bahkan sampai pada industri tambang,

misalnya pada pengendalian turbin gas dan unit industri lanjutan hasil

pertambangan.Kemudahan transisi dari sistem kontrol sebelumnya (misalnya dari sistem

kontrol berbasis relay mekanis) dan kemudahan trouble-shooting dalam konfigurasi sistem

merupakan dua faktor utama yang mendorong populernya PLC ini.

Artikel ini mecoba memberikan gambaran ringkas tentang PLC ini dari sudut pandang

piranti penyusunnya.Apakah Sebenarnya PLC itu? NEMA (The National electrical

Manufacturers Association) mendefinisikan PLC sebagai piranti elektronika digital yang

menggunakan memori yang bisa diprogram sebagai penyimpan internal dari sekumpulan

instruksi dengan mengimplementasikan fungsi-fungsi tertentu, seperti logika, sekuensial,

pewaktuan, perhitungan, dan aritmetika, untuk mengendalikan berbagai jenis mesin ataupun

proses melalui modul I/O digital dan atau analog.

PLC merupakan sistem yang dapat memanipulasi, mengeksekusi, dan atau memonitor

keadaan proses pada laju yang amat cepat, dengan dasar data yang bisa diprogram dalam

sistem berbasis mikroprosesor integral. PLC menerima masukan dan menghasilkan keluaran

sinyal-sinyal listrik untuk mengendalikan suatu sistem. Dengan demikian besaran-besaran

fisika dan kimia yang dikendalikan, sebelum diolah oleh PLC, akan diubah menjadi sinyal

listrik baik analog maupun digital,yang merupakan data dasarnya.. Karakter proses yang

dikendalikan oleh PLC sendiri merupakan proses yang sifatnya bertahap, yakni proses itu

berjalan urut untuk mencapai kondisi akhir yang diharapkan. Dengan kata lain proses itu

terdiri beberapa subproses, dimana subproses tertentu akan berjalan sesudah subproses

sebelumnya terjadi. Istilah umum yang digunakan untuk proses yang berwatak demikian ialah

proses sekuensial (sequential process). Sebagai perbandingan, sistem kontrol yang populer

selain PLC, misalnya Distributed Control System (DCS), mampu menangani proses-proses

yang bersifat sekuensial dan juga kontinyu (continuous process) serta mencakup loop kendali

yang relatif banyak.

Piranti Penyususnan PLC

PLC yang diproduksi oleh berbagai perusahaan sistem kontrol terkemuka saat ini biasanya

mempunyai ciri-ciri sendiri yang menawarkan keunggulan sistemnya, baik dari segi aplikasi

(perangkat tambahan) maupun modul utama sistemnya. Meskipun demikian pada umumnya

setiap PLC (sebagaimana komputer pribadi Anda yang cenderung mengalami standarisasi dan

kompatibel satu sama lain) mengandung empat bagian (piranti) berikut ini:

1. Modul Catu daya.

2. Modul CPU.

3. Modul Perangkat Lunak.

4. Modul I/O.

Modul Catu Daya (Power Supply: PS)

PS memberikan tegangan DC ke berbagai modul PLC lainnya selain modul tambahan dengan

kemampuan arus total sekitar 20A sampai 50A, yang sama dengan battery lithium integral

(yang digunakan sebagai memory backup). Seandainya PS ini gagal atau tegangan bolak balik

masukannya turun dari nilai spesifiknya, isi memori akan tetap terjaga. PLC buatan Triconex,

USA, yakni Trisen TS3000 bahkan mempunyai double power supply yang berarti apabila satu

PS-nya gagal, PS kedua otomatis akan mengambil alih fungsi catu daya sistem.

Modul CPU

Modul CPU yang disebut juga modul kontroler atau prosesor terdiri dari dua bagian:

1. Prosesor berfungsi:

o mengoperasikan dan mengkomunikasikan modul-modul PLC melalui bus-bus

serial atau paralel yang ada.

o Mengeksekusi program kontrol.

2. Memori, yang berfungsi:

o Menyimpan informasi digital yang bisa diubah dan berbentuk tabel data,

register citra, atau RLL (Relay Ladder Logic), yang merupakan program

pengendali proses.

Pada PLC tertentu kadang kita jumpai pula beberapa prosesor sekaligus dalam satu modul,

yang ditujukan untuk mendukung keandalan sistem. Beberapa prosesor tersebut bekerja sama

dengan suatu prosedur tertentu untuk meningkatkan kinerja pengendalian. Contoh PLC jenis

ini ialah Trisen TS3000 mempunyai tiga buah prosesor dengan sistem yang disebut Tripple

Redundancy Modular.

Kapasitas memori pada PLC juga bervariasi. Trisen TS3000, misalnya, mempunyai memori

384 Kbyte (SRAM) untuk program pengguna dan 256 Kbyte (EPROM) untuk sistem

operasinya. Simatic S5 buatan Siemens mempunyai memori EPROM 16Kbyte dan RAM 8

Kbyte.PLC FA-3S Series mempunyai memori total sekitar 16 Kbyte.Kapasitas memori ini

tergantung penggunaannya dan seberapa jauh Anda sebagai mengoptimalisasikan ruang

memori PLC yang Anda miliki, yang berarti pula tergantung seberapa banyak lokasi yang

diperlukan program kontrol untuk mengendalikan plant tertentu.Program kontrol untuk

pengaliran bahan bakar dalam turbin gas tentu membutuhkan lokasi memori yang lebih

banyak dibandingkan dengan program kontrol untuk menggerakkan putaran mekanik robot

pemasang bodi mobil pada industri otomotif.Suatu modul memori tambahan bisa juga

diberikan ke sistem utama apabila kebutuhan memori memang meningkat.

Modul Program Perangkat Lunak PLC mengenal berbagai macam perangkat lunak, termasuk

State Language, SFC, dan bahkan C. Yang paling populer digunakan ialah RLL (Relay

Ladder Logic). Semua bahasa pemrograman tersebut dibuat berdasarkan proses sekuensial

yang terjadi dalam plant (sistem yang dikendalikan). Semua instruksi dalam program akan

dieksekusi oleh modul CPU, dan penulisan program itu bisa dilakukan pada keadan on line

maupun off line. Jadi PLC dapat bisa ditulisi program kontrol pada saat ia mengendalikan

proses tanpa mengganggu pengendalian yang sedang dilakukan. Eksekusi perangkat lunak

tidak akan mempengaruhi operasi I/O yang tengah berlangsung.

Modul I/O

Modul I/O merupakan modul masukan dan modul keluaran yang bertugas mengatur

hubungan PLC dengan piranti eksternal atau periferal yang bisa berupa suatu komputer host,

saklar-saklar, unit penggerak motor, dan berbagai macam sumber sinyal yang terdapat dalam

plant.

1. Modul masukan

Modul masukan berfungsi untuk menerima sinyal dari unit pengindera periferal,

dan memberikan pengaturan sinyal, terminasi, isolasi, maupun indikator keadaan

sinyal masukan. Sinyal-sinyal dari piranti periferal akan di-scan dan keadaannya akan

dikomunikasikan melalui modul antarmuka dalam PLC.

Beberapa jenis modul masukan di antaranya:

o Tegangan masukan DC (110, 220, 14, 24, 48, 15-30V) atau arus C(4-20mA).

o Tegangan AC ((110, 240, 24, 48V) atau arus AC (4-20mA).

o Masukan TTL (3-15V).

o Masukan analog (12 bit).

o Masukan word (16-bit/paralel).

o Masukan termokopel.

o Detektor suhu resistansi (RTD).

o Relay arus tinggi.

o

o Relay arus rendah.

o Masukan latching (24VDC/110VAC).

o Masukan terisolasi (24VDC/85-132VAC).

o Masukan cerdas (mengandung mikroprosesor).

o Masukan pemosisian (positioning).

o Masukan PID (proporsional, turunan, dan integral).

o Pulsa kecepatan tinggi.

o Dll.

2. Modul Keluaran

Modul keluaran mengaktivasi berbagai macam piranti seperti aktuator hidrolik,

pneumatik, solenoid, starter motor, dan tampilan status titik-titik periferal yang

terhubung dalam sistem. Fungsi modul keluaran lainnya mencakup conditioning,

terminasi dan juga pengisolasian sinyal-sinyal yang ada. Proses aktivasi itu tentu saja

dilakukan dengan pengiriman sinyal-sinyal diskret dan analog yang relevan,

berdasarkan watak PLC sendiri yang merupakan piranti digital. Beberapa modul

keluaran yang lazim saat ini di antaranya:

o Tegangan DC (24, 48, 110V) atau arus DC (4-20mA)

o Tegangan AC (110, 240V) atau arus AC (4-20mA).

o Keluaran analog (12-bit).

o Keluaran word (16-bit/paralel)

o Keluaran cerdas.

o Keluaran ASCII.

o Port komunikasi ganda.

Dengan berbagai modul di atas PLC bekerja mengendalikan berbagai plant yang kita miliki.

Mengingat sinyal-sinyal yang ditanganinya bervariasi dan merupakan informasi yang

memerlukan pemrosesan saat itu juga, maka sistem yang kita miliki tentu memiliki perangkat

pendukung yang mampu mengolah secara real time dan bersifat multi tasking,. Anda

bayangkan bahwa pada suatu unit pembangkit tenaga listrik misalnya, PLC Anda harus

bekerja 24 jam untuk mengukur suhu buang dan kecepatan turbin, dan kemudian mengatur

bukaan katup yang menentukan aliran bahan bakar berdasarkan informasi suhu buang dan

kecepatan di atas., agar didapatkan putaran generator yang diinginkan! Pada saat yang sama

sistem pelumasan turbin dan sistem alarm harus bekerja baik baik di bawah pengendalian

PLC! Suatu piranti sistem operasi dan komunikasi data yang andal tentu harus kita gunakan.

Teknologi cabling, pemanfaatan serat optik, sistem operasi berbasis real time dan multi

tasking semacam Unix, dan fasilitas ekspansi yang memadai untuk jaringan komputer

merupakan hal yang lazim dalam instalasi PLC saat ini.

Distributed Control System

Distributed Control System (DCS) adalah suatu pengembangan system control dengan 

menggunakan komputer dan alat elektronik lainnya agar didapat pengontrol suatu loop system

yang lebih terpadu dan dapat dikendalikan oleh semua orang dengan cepat dan mudah.  Alat

ini dapat digunakan untuk mengontrol proses dalam skala menengah sampai besar. Proses

yang dikontrol dapat berupa proses yang berjalan secara kontinyu atau proses yang berjalan

secara batching.

DCS secara umum terdiri dari digital controller terdistribusi yang mampu melakukan proses

pengaturan 1 – 256 loop atau lebih dalam satu control box. Peralatan I/O dapat diletakkan

menyatu dengan kontroler atau dapat juga diletakkan secara terpisah kemudian dihubungkan

dengan jaringan. Saat ini, kontroler memiliki kemampuan komputasional yang lebih luas.

Selain control PID, kontroler dapat juga melakukan pengaturan logic dan sekuensial. DCS

modern juga mendukung aplikasi fuzzy dan neural network. 

Sistem DCS dirancang dengan prosesor redundant untuk meningkatkan kehandalan sistem.

Untuk mempermudah dalam penggunaan, DCS sudah menyertakan tampilan / grafis kepada

user dan software untuk konfigurasi control. Hal ini akan memudahkan user dalam

perancangan aplikasi. DCS dapat bekerja untuk satu atau lebih workstation dan dapat

dikonfigurasi di workstation atau dari PC secara offline. Komunikasi lokal dapat dilakukan

melewati jaringan melalui kabel atau fiber optic.

Fungsi DCS

DCS berfungsi sebagai alat untuk melakukan kontrol suatu loop system dimana satu

loop dapat mengerjakan beberapa proses control.

Berfungsi  sebagai  pengganti  alat control  manual  dan  otomatis  yang  terpisah-

pisah menjadi suatu kesatuan sehingga lebih mudah  untuk  pemeliharaan dan

penggunaanya

Sarana pengumpul dan pengolah data agar didapat output proses yang tepat.

Cara Kerja DCS

DCS digunakan sebagai alat control suatu proses. Untuk mempelajari suatu sistem kontrol

dengan DCS, harus dipahami terlebih dahulu apa yang disebut dengan loop system, dimana

pada suatu loop system terdiri dari :

1. Alat pengukur ( Sensor Equipment)

2. Alat control untuk pengaturan proses (Controller)

3. Alat untuk aktualisasi ( Actuator)

DCS terhubung dengan sensor dan actuator serta menggunakan setpoint untuk mengatur

aliran material dalam sebuah plant / proses. Sebagai contoh adalah pengaturan setpoint

control loop yang terdiri dari sensor tekanan, controller, dan control valve. Pengukuran

tekanan atau aliran ditransmisikan ke kontroler melalui I/O device. Ketika pengukuran

variable tidak sesuai dengan set point (melebihi atau kurang dari setpoint), kontroller

memerintahkan actuator untuk membuka atau menutup sampai aliran proses mencapai set

point yang diinginkan.

Kelebihan DCS

–          Fungsi control terdistribusi diantara FCS

–          Sistem redundancy tersedia di setiap level

–          Modifikasi interlock sangat mudah dan fleksible

–          Informasi variable proses dapat ditampilkan sesuai dengan keinginan user

–          Maintenance dan troubleshooting menjadi lebih mudah

Komponen – komponen DCS

Secara  umum  komponen  dari  DCS  terdiri  dari  3  komponen  dasar  yaitu:  Operator

Station, Control Module, dan I/O module.

a.         Operator Station

Operator station merupakan tempat dimana user melakukan pengawasan atau monitoring

proses yang berjalan. Operator station digunakan sebagai interface dari sistem secara

keseluruhan atau biasa juga dikenal dengan kumpulan dari beberapa HIS (Human Interface

Station). Bentuk HIS berupa komputer biasa yang dapat mengambil data dari control station.

Operator station dapat memunculkan variable proses, parameter control, dan alarm yang

digunakan user untuk mengambil status operasi. Operator station juga dapat digunakan untuk

menampilkan trend data, messages, dan data proses.

b.         Control Module

Control modul merupakan bagian utama dari DCS. Control modul adalah pusat kontrol atau

sebagai otak dari seluruh pengendalian proses. Control modul melakukan proses komputasi

algoritma dan menjalankan ekspresi logika. Pada umumnya control module berbentuk

blackbox yang terdapat pada lemari atau cabinet dan dapat ditemui di control room. Control

module biasanya menggunakan mode redundant untuk meningkatkan kehandalan control.

Fungsi dari control module adalah mengambil input variable yang akan dkontrol. Nilai

variable tersebut akan dikalkulasi. Hasil dari kalkulasi ini akan dibandingkan dengan set point

yang sudah ditentukan. Set point ini adalah nilai yang diharapkan sebuah proses. Jika hasil

kalkulasi berbeda dengan set point, nilai tersebut harus dimanipulasi sehingga mencapai set

point yang sudah ditentukan. Hasil manipulasi nilai akan dikirim ke input output modul dan

untuk disampaikan ke aktuator.

c.         I/O Module

I/O Module merupakan interface antara control module dengan field instrument.  I/O module

berfungsi menangani input dan output dari suatu nilai proses, mengubah sinyal dari digital ke

analog dan sebaliknya. Modul input mendapatkan nilai dari transmitter dan  memberikan nilai

proses kepada FCU untuk diproses, sedangkan FCU mengirimkan manipulated value kepada

modul output untuk dikirim ke actuator. Setiap field instrument pasti memiliki alias di I/O

module. Setiap field instrument memiliki nama yang unik di I/O Module.

Definisi SCADA

SCADA

S: Suervisory

Mengawasi

C : Control

Pengendalian

ADA : And Data Acquisition

Akuisisi data

Jadi SCADA atau Supervisory Control and Data Acquition adalah sebuah sistem yang dirancang untuk sebuah pengendalian dan pengambilan data dalam pengawasan (Operator/Manusia). biasanya SCADA digunakan untuk pengendalian suatu proses pada industri.

Ada dua elemen dalam Aplikasi SCADA, yaitu:

1. Proses, sistem, mesin yang akan dipantau dan dikontrol - bisa berupa power plant, sistem pengairan, jaringan komputer, sistem lampu trafik lalu-lintas atau apa saja.

2. Sebuah jaringan peralatan ‘cerdas’ dengan antarmuka ke sistem melalui sensor dan luaran kontrol. Dengan jaringan ini, yang merupakan sistem SCADA, membolehkan Anda melakukan pemantauan dan pengontrolan komponen-komponen sistem tersebut.

Anda dapat membangun sistem SCADA menggunakan berbagai macam teknologi maupun protokol yang berbeda-beda.

SCADA (S u p e r v is o r y C o n t r o l A n d D ata A cq u isiti o n ) umumnya mengacu pada sistem kontrol industri: sistem komputer yang memantau dan mengkontrol industri, infrastruktur, atau fasilitas berbasis proses.

“Primitive” SCADA

“Modern” SCADA System

PERBEDAAN SCADA VS DCS

SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) merupakan bentuk sistem kontrol proses yang diaplikasikan untuk plant berskala besar dengan lokasi yang tersebar secara luas. SCADA memiliki struktur yang relatif sama dengan DCS dengan beberapa perbedaan sebagaimana dijelaskan dalam Tabel 3.2.

SCADA

(Supervisory Contr. & Data

DCS

(Distributed Control System)

Umumnya berupa kontrol loop terbuka (level supervisor)

Daerah jangkauan luas

Umumnya menggunakan teknologi komunikasi jarak jauh

Membutuhkan sistem komunikasi dengan kecepatan rendah.

Umumnya berupa kontrol loop

tertutup (continous control)

Daerah jangkauan terbatas

Menggunakan teknologi komunikasi jarak dekat

Membutuhkan sistem komunikasi dengan kecepatan dan kehandalan tinggi

ARSITEKTUR SCADA.

Berikut merupakan gambaran umum arsitektur SCADA.

1. HMI (Human Machine Interface)

2. MTU (Master Terminal Unit)

3. RTU (Remote Terminal Unit)

4. PLC atau Device Lainnya

5. Sistem Komunikasi (Antar MTU dan RTU)

6. Data Acquisition

1. HMI Adalah subsistem dari SCADA yang berfungsi menampilkan data

dari hasil pengukuran di RTU ataupun menampilkan proses yang sedang

terjadi pada keseluruhan sistem. HMI merupakan sebuah software pada

computer berbasis grafis yang berfungsi untuk mempermudah pengawasan

(Supervisory) kepada sang operator. HMI mengubah data-data dan angka

kedalam animasi, grafik/trend, dan bentuk yang mudah diterjemahkan oleh

sang operator.

2. MTU atau Master Terminal Unit merupakan sebuah sistem

komputer(bisa komputer bisa PLC ataubahkan microcontroller) yang

bertugas memberikan data kepada HMI dari RTU. di lain sisi MTU ini

juga bertugas mengambil data dari tiap-tiap RTU (jika RTU lebih dari

1) untuk diterjemahkan dan di berikan ke HMI. sistem pengambilan

data dari tiap-tiap RTU disebut “Polling”. terkadang MTU dan HMI dapat

dijadikan 1 bagian, ketika MTU menggunakan komputer yang sama

dengan HMI.

3. RTU atau Remote Terminal Unit adalah subsistem SCADA yang berfungsi

sebagai terminal-terminal (semacam stasiun data) dari hasil pengukuran,

pengendalian, pemantauan status dan lain-lain. RTU juga berfungsi

menerjemahkan, mengkonversi, menghitung sinyal dari transducer seperti

pengukuran arus listrik, Flow, Static Pressure, Differensial Pressure, temperatur,

dan lain-lain. dari hasil pengukuran tersebut hal yang dilakukan RTU adalah

melakukan kendali(jika merupakan sistem kendali) kemudian mentransmit data

ke MTU atau langsung mentransmit ke MTU jika sistem di RTU bukan untuk

pengendalian (Controlling). RTU juga dapat berfungsi sebagai pengatur set point

yang dikirimkan dari HMI/MTU ke RTU tersebut.

4. PLC atau Programmable Logic Controller adalah sebuah controller

logic yang dapat diProgram sesuai kebutuhan kita. PLC pada sistem

SCADA biasanya di tempatkan pada RTU, jadi PLC merupakan subsistem

dari RTU. PLC ini bertugas melakukan pengolahan/pengambilan data dari

transducer/sensor transmitter yang juga memungkinkan untuk melakukan

pengendalian pada sistem di RTU tersebut misal digunakan untuk pengaturan

bukaan Valve.

5.Sistem Komunikasi, merupakan sebuah cara untuk mengkomunikasikan

data dari RTU ke MTU. pada RTU yang terletak jauh dari pusat control

(MTU) maka sistem komunikasi biasanya menggunakan Radio. pada

industri tertentu ada yang lebih memilih menggunakan GSM Radio yang

biasanya untuk RTU yang sangat jauh tidak terjangkau dengan radio biasa

atau bisa menggunakan radio biasa namun harus menggunakan beberapa

repeater agar radio pada RTU dapat berkomunikasi dengan Radio pada MTU.

S C A D A t e r d i r i a t a s g ab u n g a n p e r a n g k a t k e r a s d a n p e r a n g k

a t l u n a k . P e r a n g k a t k e r a s t e r u t a m a u n t u k m e m b a n g u n

sistem jaringan, controller ( mis: PLC ) dan sistem komputer, sedangkan

perangkat lunak dapat berupa apllikasi HMI (Human Machine Interface), OPC

(OLE for Process Control) dan applikasil a i n u n t u k k e b u t u h a n d a t a l o g i

n g ( y a n g d a l a m p e r k e m b a n g a n n y a s e m u a a p p l i k a s i i n i s

u d a h menjadi satu dengan applikasi HMI-nya).

1. Arsitektur Perangkan Keras

S i s t e m S C A D A d a p a t d i a s u m s i k a n s e b a g a i s e b u a h j a r i n g a n k o m p u t e r b a i k i t u L A N a t a u p u n W A N , k a r e n a d a l am i m p l e m e n t a s i s y s t e m

i n i s e l a l u m e n g g u n a k a n j a r i n g a n s e b a g a i s a r a n a komunikasi utamanya. S e c a r a u m u m a r s i t e k t u r p e r a n g k a t k e r a s d a p a t d i b a g i m e n j a d i dua b a g i an / l a y e r y a i t u “ C l i e n t Layer” yang berisikan aplikasi HMI (Human Machine Interface) dan “Data Server Layer” yang m e n g e n d a l i k a n k e b a n y a k a n d a t a p r o s e s d a n a k t i f i t a s p e n g o n t r o l a n. D a t a s e r v e r b e r i n t e r a k s i dengan peralatan dilokasi melalui process controller, seperti PLC (Prorammable Logic Control)d a n b e b e r a p a p e r a n g k a t k e r a s c o n t r o l

l a i n n y a . C o n t r o l l e r i n i b e r h u b u n g a n d e n g a n d a t a s e r v e r melalui sistem jaringan demikian halnya data server dengan client.

2. Arsitektur Perangkat Lunak

S i s t e m S C A D A a d a l a h a p l i k a s i M u l t i - T a s k i n g a t a u a p l i k a s i y a n g d a p a t m e n j a l a n k a n b e b e r a p a o p e r a s i d a l a m s e k a l i w a k t u , s i s t e m i n i j u g a u m u m n y a b e r b a s i s R e a l T i m e D a t a Base ( R T D B ) . D a t a s e r v e r y a n g d i g u n a k a n a d a l a h s e r v e r y a n g r e s p o n s i b l e t e r h a d a p p e n g u m p u l a n d a t a d a n pengendaliannya (seperti : pengecekan alarm, perekaman data, dsb). Arsitektur perangkat lunak secara lengkap dapat digambarkan sebagai berikut : Arsitektur perangkat lunak SCADA mempunyai tiga bagian utama yaitu, SCADA Development& Environment, SCADA Server, dan SCADA Client.

Sistem Komunikasi

RS 232

Private Network (LAN/RS-485)

Switched Telephone Network

Leased lines

Internet

Wireless Communication systems

Wireless LAN

GSM Network

Radio modems

Komunikasi antara server-client atau server-server pada umumnya

menggunakan TCP/IP protocol dengan berbasis event-driven (dimana laju

program ditentukan oleh event atau kejadian seperti klik pada mouse) dan

publish-subscribe (dimana pengirim pesan atau publisher tidak

memprogram pesan kepada penerima atau subscriber yang spesifik,

melainkan menggolongkan pesan-pesan tersebut ke beberapa kelas,

dimana tiap subscriber pun akan menerima semua pesan yang termasuk

dalam kelas yang di- subscribe atau diikuti). Data server mengendalikan

kontroler sesuai dengan polling rate yang ditentukan pengguna, yang

mungkin berbeda untuk parameter yang berbeda. Kontroler melewatkan

parameter yang diminta menuju server data. Produk yang menyediakan

communication driver yang umum digunakan oleh PLC adalah Modbus.

Satu server data dapat mencakup beberapa protokol komunikasi, sebanyak

jumlah slot untuk interface cards—penghubung komputer dengan jaringan

ethernet.

Communication System

Software SCADA

Software SCADA bias mengunakan apa saja yang terpenting memiliki fitur sebagai berikut:

1. Human Machine Interface

2. Graphic Displays

3. Alarms

4. Trends

5. RTU / PLC Interface

6. Scalability / Expandability

7. ccess to data

8. Database

9. Networking

10. Fault tolerance and redundancy

11. Client/Server distributed processing

software SCADA dari bermacam-macam vendor, misalnya :

1. Wonderware,

2. Intellution WinCC

3. SciTech,

4. Vijeo Citec, Schneider

5. IFix, GE

6. Cimplicity, GE

7. RSView, Allen Bradley

8. WinCC, Siemens

9. dan lain - lain.

10. Software tersebut biasanya memiliki fitur-fitur lengkap, kompleks dan tentu saja memiliki harga yang tidak murah.

Contoh lain software SCADJenis – jenis

SCADA

1. Basic SCADA

One machine process

One RTU and MTU

2. Integrated SCADA

Multiple RTUs

DCS

3. Networked SCADA

Multiple SCADA