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 saklarsaklar 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 terpisahpisah 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 komponenkomponen sistem tersebut. Anda dapat membangun sistem SCADA menggunakan berbagai macam teknologi maupun protokol yang berbeda-beda. SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) 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
DCS
(Supervisory Contr. & Data Umumnya berupa kontrol loop terbuka (level supervisor)
(Distributed Control System) Umumnya loop
Daerah jangkauan luas Umumnya menggunakan teknologi komunikasi jarak jauh Membutuhkan sistem komunikasi dengan kecepatan rendah.
berupa
kontrol
tertutup (continous control)
Daerah jangkauan terbatas
Menggunakan komunikasi jarak dekat
teknologi
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,
RTU
pemantauan
status
dan
lain-lain.
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 at lunak. Perangkatkeras terutama untuk membangun 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 ng(yang dalam perkembangannya semua applikasi ini s u d a h menjadi satu dengan applikasi HMI-nya).
1. Arsitektur Perangkan Keras Sistem SCADA dapat diasumsikan sebagai sebuah jaringan komputerbaik itu LAN ataupun WAN, ka 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 an 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 ankebanyakan data proses dan aktifitas pengon 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 lainnya. Controller ini berhubungan dengan data s e r v e r melalui sistem jaringan demikian halnya data server dengan client.
2. Arsitektur Perangkat Lunak Sistem SCADA adalah aplikasi Multi-Tasking ata u aplikasi yang dapatmenjalankan beberapaopera si dalam sekali waktu, sistem ini jugaumumnya 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 er yangdigunakan adalah server yang responsib 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
