Skip to content
Januari 18, 2013 / automation hall

KATA PENGANTAR

 

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, yang telah melimpahkan rahmat dan karunianyaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan tugas yang penulis beri judul ‘SCADA’.

Tujuan penyusunan tugas ini adalah untuk memenuhi syarat penilaian tugas harian di kelas XII OTOMASI Sekolah Menengah Kejuruan Negeri 1 Batam

Makalah ini berisikan tentang informasi Pengertian SCADA atau yang lebih khususnya membahas penggunaan SCADA, aplikasi SCADA serta Fungsi SCADA dalam dunia Industri. Diharapkan Makalah ini dapat memberikan informasi kepada kita semua tentang definisi dan penggunaan SCADA.

Saya menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun selalu kami harapkan demi kesempurnaan makalah ini.

Akhir kata, saya sampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah berperan serta dalam penyusunan makalah ini dari awal sampai akhir.  Kiranya pembaca dan penilai dapat memberi saran dan komentar apa yang masih kurang dalam makalah ini sehingga dapat menjadi lebih baik lagi.

Atas perhatiannya saya ucapkan terima kasih.

Batam, 21 oktober 2012

 

Dicky wilardo

 

 

DAFTAR ISI

Halaman Judul……………………………………………………………………………    1

Kata pengantar…………………………………………………………………………..      2

Daftar isi…………………………………………………………………………………     3

BAB I

1.1  Pengantar otomasi…………………………………………………………………….    4

1.2  Sistem otomasi………………………………………………………………………..    6

1.3  Arsitektur system……………………………………………………………………..    8

1.4  Industri pemakai………………………………………………………………………   9

1.5  Sistem control otomasi………………………………………………………………..    10

BAB II

2.1 sejarah SCADA………………………………………………………………………    12

2.2 pengertian SCADA…………………………………………………………………..    13

2.3 Bagian-bagian SCADA………………………………………………………………     14

2.4 jenis-jenis SCADA………………………………………………………………….      17

2.5 aplikasi SCADA…….……………………………………………………………….     18

2.6 keuntungan SCADA…………………………………………………………………………………….     23

2.7 Kerugian SCADA……………………………………………………………………     25

2.8 PLC VS RTU………………………………………………………………………..     25

2.9 keuntungan dan kerugian PLC………………………………………………………     26

BAB III

Kesimulan………………………………………………………………………………..     28

Daftar pustaka……………………………………………………………………………    30

 

 

 

BAB I

PENDAHULUAN

 

1.1    Pengantar Otomasi

 

Otomasi (bahasa Greek berarti belajar sendiri),  robotisasi atau  otomasi industri atau kontrol numerik merupakan pemanfaatan sistem  kontrol seperti halnya komputer yang digunakan untuk mengendalikan  mesin-mesin industri dan kontrol proses untuk menggantikan operator  tenaga manusia. Industrialisasi itu sendiri merupakan tahapan dalam  pelaksanaan mekanisasi, dimana konsep mekanisasi tetap mesin-mesin  industri dilakukan manusia sebagai operator dengan  menempatkan mesin sebagai pembantunya sesuai dengan permintaan kerja secara fisik, yang jelas terjadi penurunan besar-besaran kebutuhan manusia sebagai sensor begitu juga berkaitan dengan mental kerja. Otomasi mampu meningkatkan aturan main dalam era ekonomi  global dan meningkatkan pengalaman kerja sehari-hari, misal seorang  insinyur dapat mengembangkan penggabungan berbagai ragam devais  secara otomatisbdan dengan bantuan model matematika dan peralatan  pengorganisasi untuk membangun sistem yang sangat kompleks sehingga mempercepat pengembangan aplikasi dan kegiatan manusia.  

Walaupun demikian masih banyak pekerjaan yang harus ditangani oleh  manusia, bahkan dengan berkembangnya teknologi otomasi memberikan  banyak peluang kerja bagi manusia, yang cocok dengan pemanfaat mata  manusia untuk pekerjaan presisi dan akurasi, pemanfaatan telinga manusia, bahkan kebutuhan mutlak tenaga manusia untuk mengidentifikasi dan mencium wewangian yang tidak mungkin dilakukan  oleh mesin otomatis. Pengenalan patern manusia, pengenalan bahasa  dan kemampuan produksi memang seyogyanya dilakukan oleh insinyur  di bidang otomasi.

Seorang spesialis harware komputer, pengguna  programmable  logic controllers (PLCs), sering menerapkan sistem sinkronisasi aliran  input dari sensor dan disesuaikan dengan keadaan aliran output untuk  menentukan kondisi aktuator. Hal ini berfungsi untuk keperluan aksi kontrol secara presisi, yang memang menjadi keharusan terkait dengan  kontrol hampir di semua proses industri. Pengalaman nyata yang sangat  menakutkan dunia adalah saat datangnya  Y2K bug dimana komputer  diprediksi akan mengalami kekacauan, akan tetapi hal itu berjalan terus  bahkan banyak temuan baru di bidang komputer sebagai alat kontrol  otomaasi industri.

 

2 Human-machine interfaces (HMI) atau computer human interfaces (CHI), yang lebih dikenal dengan man-machine interfaces, biasanya digunakan untuk berkomunikasi dengan PLC dan komputer lainnya, seperti  entering dan monitoring temperatur atau tekanan untuk kontrol  otomatis atau untuk kebutuhan respon terhadap kondisi emergensi.  Orang yang bertugas dalam pelayanan monitor dan kontrol interface tersebut sering disebut dengan operator stasiun. Bentuk lain pemanfaatan komputer dalam bidang otomasi adalah pada perlatan tes  otomatis, dimana otomatis kontrol komputer yang digunakan pada peralatan tes diprogram untuk mensimulasikan pekerjaan manusia sebagai penguji dalam tes manual biasanya dalam bentuk aplikasi.

 

 

 

 

Gambar1.1 pengoperasian di dunia otomasi

 

Hal ini sering merupakan bentuk penyelesaian melalui penggunaan peralatan tes otomatis untuk menentukan urutan secara khusus (biasanya ditulis dalam program komputer), dan sekaligus langsung mengendalikan peralatan tes untuk menyelesaikan tugas tes. Sebagai bentuk akhir otomasi adalah dalam bentuk otomasi software, yaitu pemanfaatan komputer sebagai pencatat makro kegiatan harian pekerja (mouse dan keyboard) sebagai makro pemutaraan balik pada waktu yang akan datang.

 

Gambar 1.2. Penggunaan robot dalam otomasi proses

(pembuatan mobil)

 

Dalam operasional otomasi industri tidak jarang ditemui kegagalan, kerusakan atau gangguan yang harus diantisipasi dalam bentuk perawatan dan pemeliharaan disamping layanan prima dalam instalasi dan setup awal penerapan otomasi industri. Dilihat secara hardware dan software sistem otomasi banyak berhubungan dengan komponen elektronik, program komputer, pengukuran, sensor, actuator dan sistem pengaturan, oleh karena itu seorang pekerja yang memberikan layanan dan penjaminan kualitas terhadap operasional sistem industri harus memiliki kompetensi di bidang tersebut di atas dilandasi teori dasar dan sikap yang profesional.

 

1.2 Sistem Otomasi

Kemajuan dibidang teknologi terutama pada bidang Elektronika dan teknologi ICT sangat pesat dan ini sangat mempengaruhi kemajuan pada proses produksi di industri, ada tuntutan bagi industri yaitu bekerja cepat, optimnal, jumlah produksi banyak dan ketelitian serta akurasi produk sebagai tuntutan kualitas harus dipenuhi. Untuk memnuhi tuntutan tersebut tidak mungkin dipenuhi apabila masih mengandalkan kemampuan manual dan menggantungkan produksi dari kerja sumber daya manusia yang memiliki keterbatasan ketahanan bekerja dalam

waktu yang lama, kerja malam hari, ketelitian dan kesamaan karakteristik hasil produk. Oleh karena itu sistem otomasi elektronika saat ini berkembang sangat pesat baik dari sisi teknologi, konfigurasi, maupun kapasitas dan kemampuannya. Sistem ini sangat universal dan fleksibel sehingga dapat dimanfaatkan oleh industri kecil sampai dengan industry besar di segala bidang dengan cakupan pemakaiannya sangat luas dan beragam.Sistem Otomasi Industri dapat diartikan sebagai sistem dengan mekanisme kerja dikendalikan oleh peralatan elektronik ( electronic hardware ) berdasarkan urutan-urutan perintah dalam bentuk program perangkat lunak (electronic software ) yang disimpan di dalam unit memori kontroler elektronik. Dalam membangun sistem otomasi industri

antara hardware, software harus menjadi satu kesatuan dan merupakan ekuensial (urutan) pekerjaan atau sering disebut dengan tahapan, yang meliputi pekerjaan tahap pembangunan yaitu suatu industri dipersiapkan sejak awal yang meliputi perencanaan, persiapan, perakitan , instalasi, pemrograman, inspeksi, komisioning. Selanjutnya pekerjaan tahap operasional dimana sistem otomasi industri sudah siap dioperasikan, sehingga perlu pemeliharaan dan jika terjadi kerusakan perlu dilakukan perbaikan. Oleh karena sistem otomasi industri perkembangan berdasarkan tuntutan kebutuhan sangat tinggi maka sisem otomasi harus senantiasa dikembangkan, sehingga diperlukan pekerjaan tahap pengembangan meliputi perencanaan, persiapan, perakitan, instalasi, pemrograman, inspeksi, komisioning.Otomasi: dapat didefmisikan sebagai teknologi yang berlandaskan pada aplikasi sistem mekanik, elektronik dan komputer. Sering aplikasi otomasi industri dibuat dalam bentuk robot industri, dan robot merupakan komponen utama dalam teknologi otomasi berfungsi sebagai pelaksana pekerjaan yang biasanya dikerjakan oleh buruh, pekerja manusia. Oleh karena robot merupakan mesin yang dibuat dalam pabrik maka ia memiliki kemampuan dan daya tahan bekerja secara terus-menerus tanpa mengenal lelah. Penempatan robot dalam aplikasi otomasi industri hingga saat ini selalu berkembang, dalam aplikasinya robot industri dibuat mulai dari yang sederhana seperti belt konveyer, mesin pengisi minuman, mesin las otomatis sampai aplikasi robot modern untuk pembuatan mobil, pesawat terbang dan pusat tenaga nuklir. Dengan demikian robot dapat diciptakan untuk menggantikan posisi-posisi pekerja baik dalam bagian produksi dengan program keahlian rendah maupun sebagai pengganti teknisi professional dengan program keahlian lebih komplek.

Ditinjau dari aplikasinya otomasi dapat dibedakan berdasarkan obyek yang harus diselesaikan, yaitu:

1. Tipe tetap yaitu mesin otomatis dibuat khusus untuk menyelesaikan pekerjaan produksi tertentu saja, dan tidak drancang untuk meyelesaikam produk lainnya. Pada umumnya mesin otomasi jenis ini digunakan untuk produksi dalam jumlah banyak dan dibutuhkan waktu produksi yang cepat akan tetapi sangat ekonomis biaya produksinya dengan efisiensi yang cukup tinggi.

2. Tipe semi tetap: mesin dibuat untuk memproduksi atau menangani satu macam produk atau tugas, namun dalam beberapa parameter (ukuran, bentuk dan bagian produk) dapat diatur secara terbatas. Investasi awal termasuk cukup tinggi, karena mesin masih bersifat khusus. Robot yang mandiri termasuk dalam kategori ini.

3. Tipe fleksibel, mesin dibuat agar dapat digunakan untuk banyak ragam produknya, sistem otomasi lebih bersifat menyeluruh, bagianbagian produk dapat diproduksi pada waktu yang bersamaan. Yang termasuk dalam kategori ini misalnya FMS (Flexible Automation System) dan CIM (Computer Integrated ). Robot adalah salah satu pendukung dalam kelompok otomasi ini.

Sistem otomasi tidak bisa lepas dengan sistem pengaturan ataupun sistem pengendalian, dan dalam sistem pengaturan tujuan utamanya adalah mengatur dan mengendalikan nilai output tertentu dari sebuah peralatan sehingga mencapai nilai yang dikehendaki. Peralatan yang dikendalikan disebut dengan Plan, peralatan yang mengatur atau mengendalikan disebut dengan kontroler dan nilai yang ingin dicapai disebut dengan input atau setting point. Besaran yang dikendalikan pada sistem pengaturan diantaranya suhu (temperatur), kecepatan, arus dan tegangan listrik, tekanan dst.

 

1.3 Arsitektur Sistem

Arsitektur sistem otomasi elektronika yang dimaksud adalah DDC (Direct Digital Control) dan DCS (Distributed Control System ) yang diperlihatkan pada gambar 1-3 dan 1-4. Sistem akan semakin kompleks dengan semakin besarnya jumlah variabel proses dan jumlah input / 6 output ( I/O ) yang digunakan dalam melayani kebutuhan produksi dalam industri.

Unit yang ada pada DDC merupakan unit peralatan elektronik meliputi :

  • · Peralatan Kontrol Proses (analog dan diskrit)
  • · Peralatan Input dan Output (sensor, aktuator)
  • · Peralatan Instrumentasi
  • · Peralatan Komunikasi Data

Disamping itu pada DDC juga dilengkapi dengan unit perangkat lunak :

  • · Operating System Software
  • · Communication Protocol
  • · DDC Application Software

 

DCS dilengkapi dengan unit Sistem DCS, yaitu,

Unit Peralatan Elektronik :

  • · Peralatan Kontrol Proses
  • · Peralatan Input dan Output
  • · Peralatan Akuisisi Data
  • · Peralatan Instrumentasi
  • · Peralatan Interkoneksi

Unit Peralatan Jaringan Komputer (LAN):

  • · Client & Server Computer
  • · Peralatan Interkoneksi ( NIC, Konektor, Saluran Transmisi, HUB,

Modem )

Unit Perangkat Lunak :

  • · Operating System Software ( Computer & LAN )
  • · Communication Protocol
  • · DCS Application Software
  • · Database & Information System

 

1.4 Industri Pemakai

Pengelompokan industri yang menggunakan sistem DDC dan DCS

diperlihatkan pada tabel 1 -1, berikut ini:

Tabel 1-1 : Kelompok Industri Pemakai

SISTEM OTOMASI DCS SISTEM OTOMASI DDC

Industri Logam Dasar Industri Obat

Industri Konstruksi Logam Industri Pengolahan Makanan

Industri Minyak dan Gas Industri Pengolahan Minuman

Industri Kimia Industri Kosmetik

Industri Peralatan Elektronika Industri Pengolahan Kayu

Industri Peralatan Listrik Industri Taman Hiburan

Industri Otomotif Gedung Bertingkat

Industri Peralatan dan Mesin

Produksi

Industri Pipa

Industri Pesawat Terbang

Industri Kapal Laut

Industri Telekomunikasi

Industri Pengolahan Biji Plastik

Industri Gelas dan Keramik

Industri Plastik

Industri Kertas

1.5 Sistem Kontrol Otomasi Industri

Unsur penghubung pengukuran dan elemen kendali paling akhir (output) adalah pengontrol, sebelum adanya penggunaan komputer, pengontrol pada umumnya berupa pengontrol single-loop PID. Hal ini menyebabkan banyaknya produksi pengontrol berupa pengontrol PID dan hanya bisa melaksanakan fungsi kontrol PID, saat kini sebuah pengontrol dapat melakukan banyak hal bagaimanapun permasalahan yang harus diselesaikan, perkembangan terakhir 80 sampai 90% pengontrol PID masih banyak digunakan. Sekarang sudah banyak system yang menggunakan diskrit yang dalam implementasinya menggunkan komputer, melalui bahasa pemrograman dapat dibangun sistem control Fuzzy logic, Neural Network, Knowledge base dll. Sudah tentu bahwa sangat sukar untuk katakan pengontrol analog lebih baik daripada pengontrol digital, yang jelas kedua pengontrol dapat bekerja sesuai dengan fungsinya untuk mencapai pekerjaan yang diberikan. Pengontrol 9 analog didasarkan pada perubahan yang diakibatkan oleh komponen elektrik/mekanik dan menyebabkan perubahan pada proses yaitu dari elemen kendali yang paling akhir. Pada elemen kendali akhir inilah merupakan bagian yang bergerak terus menerus tidak ada batasan waktu selalu memberikarikan tanggapan pada proses, sehingga ada sedikit perubahan selalu pasti ada perubahan pada proses. Berikut beberapa contoh gambar industri yang telah menggunakan sistem kontrol dalam melaksanakan proses produksinya.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB II

Introduction to SCADA

 

2.1 Sejarah SCADA

Sistem SCADA yang “primitif” telah digunakan oleh industri selama ini. Dengan hanya mengandalkan indikator – indikator sederhana seperti lampu, meter analog, alarm suara (buzzer), seorang operator sudah dapat melakukan pengawasan terhadap mesin – mesin di pabrik. Berikut ini skema SCADA “primitif” yang masih belum memanfaatkan komputer (ataupun pengendali berprosesor lainnya)

Seiring dengan perkembangan komputer yang dahsyat beberapa dekade terakhir, maka komputer menjadi komponen penting dalam sebuah sistem SCADA modern. Sistem ini menggunakan komputer untuk menampilkan status dari sensor dan aktuator dalam suatu plant, menampilkannya dalam bentuk grafik, menyimpannya dalam database, bahkan menampilkannya melalui situs web. Umumnya komputer ini terhubung dengan sebuah pengendali (misal : PLC) melalui sebuah protokol komunikasi tertentu (misal : fieldbus). Berikut ini skema sistem SCADA modern.

 

 

2.2 pengertian SCADA

 

SCADA merupakan singkatan dari Supervisory Control and Data Acquisition. SCADA merupakan sebuah sistem yang mengumpulkan informasi atau data-data dari lapangan dan kemudian mengirimkan-nya ke sebuah komputer pusat yang akan mengatur dan mengontrol data-data tersbut. Sistem SCADA tidak hanya digunakan dalam proses-proses industri, misalnya, pabrik baja, pembangkit dan pendistribusian tenaga listrik (konvensional maupun nuklir), pabrik kimia, tetapi juga pada beberapa fasilitas eksperimen seperti fusi nuklir. Dari sudut pandang SCADA, ukuran pabrik atau sistem proses mulai dar 1.000an hingga 10.000an I/O (luara/masukan), namun saat ini sistem SCADA sudah bisa menangani hingga ratusan ribu I/O.

Ada banyak bagian dalam sebuah sistem SCADA. Sebuah sistem SCADA biasanya memiliki perangkat keras sinyal untuk memperoleh dan mengirimkan I/O, kontroler, jaringan, antarmuka pengguna dalam bentuk HMI (Human Machine Interface), piranti komunikasi dan beberapa perangkat lunak pendukung. Semua itu menjadi satu sistem, istilah SCADA merujuk pada sistem pusat keseluruhan. Sistem pusat ini biasanya melakukan pemantauan data-data dari berbagai macam sensor di lapangan atau bahkan dari tempat2 yang lebih jauh lagi (remote locations).

Sistem pemantauan dan kontrol industri biasanya terdiri dari sebuah host pusat atau master (biasa dinamakan sebagai master station, master terminal unit atau MTU), satu atau lebih unit-unit pengumpul dan kontrol data lapangan (biasa dinamakan remote stattion, remoter terminal unit atau RTU) dan sekumpulan perangkat lunak standar maupun customized yang digunakan untuk memantau dan mengontrol elemen-elemen data-data di lapangan. Sebagian besar sistem SCADA banyak memiliki karakteristik kontrol kalang-terbuka (open-loop) dan banyak menggunakan komunikasi jarak jauh, walaupun demikian ada beberapa elemen merupakan kontrol kalang-tertutup (closed-loop) dan/atau menggunakan komunikasi jarak dekat.

 

Sistem yang mirip dengan sistem SCADA juga bisa kita jumpai di beberapa pabrik proses, perawatan dan lain-lain. Sistem ini dinamakan DCS (Distributed Control Systems). DCS memiliki fungsi yang mirip dengan SCADA, tetapi unit pengumpul dan pengontrol data biasanya ditempatkan pada beberapa area terbatas. Komunikasinya bisa menggunakan jaringan lokal (LAN), handal dan berkecepatan tinggi

2.3 Bagian – Bagian SCADA

Secara umum, SCADA terdiri dari bagian – bagian berikut :

1 Sensor dan aktuator (Field Devices)

2 Remote Terminal Unit / PLC

3 Sistem Komunikasi

4 Master Terminal Unit

Berikut ini penjelasan dari masing – masing bagian

1. Sensor dan aktuator (field device)

Bagian ini adalah plant di lapangan yang terdiri dari obyek yang memiliki berbagai sensor dan aktuator. Nilai sensor dan aktuator inilah yang umumnya diawasi dan dikendalikan supaya obyek/plant berjalan sesuai dengan keinginan pengguna.

2. PLC

PLC merupakan pengendali dari plant (fiekd device). Alat ini berperan sebagai “otak” dari sistem. Beberapa kelebihan PLC dibanding pengendali lain :

  • Solusi yang ekonomis
  • Serbaguna dan fleksibel
  • Mudah dalam perancangan dan instalasi
  • Lebih reliable
  • Kontrol yang canggih
  • Berukuran kecil secara fisik
  • Troubleshooting dan diagnosa lebih mudah

 

3. Sistem Komunikasi

Sistem komunikasi diperlukan untuk menghubungkan antara field device, PLC, dan Master Terminal Unit. Berikut ini beberapa sistem komunikasi yang dipakai dalam sistem SCADA :

  • RS 232
  • Private Network (LAN/RS-485)
  • Switched Telephone Network
  • Leased lines
  • Internet
  • Wireless Communication systems
    • Wireless LAN
    • GSM Network
    • Radio modems

Pada awalnya, SCADA melakukan komunikasi data melalui radio, modem atau jalur kabel serial khusus.Saat ini data-data SCADA dapat disalurkan melalui jaringan Ethernet atau TCP/IP. Untuk alasankeamanan, jaringan komputer untuk SCADA adalah jaringan komputer lokal (LAN – Local Area Network)tanpa harus mengekspos data-data penting di Internet.Komunikasi SCADA diatur melalui suatu protokol, jika jaman dahulu digunakan protokol khusus yangsesuai dengan produsen SCADA-nya, sekarang sudah ada beberapa standar protokol yang ditetapkan,sehingga tidak perlu khawatir masalah kecocokan komuninkasi lagi.Karena kebanyakan sensor dan relai kontrol hanyalah peralatan listrik yang sederhana, alat-alat tersebuttidak bisa menghasilkan atau menerjemahkan protokol komunikasi. Dengan demikian dibutuhkan RTUyang menjembatani antara sensor dan jaringan SCADA. RTU mengubah masukan-masukan sensor keformat protokol yang bersangkutan dan mengirimkan ke master SCADA, selain itu RTU juga menerimaperintah dalam format protokol dan memberikan sinyal listrik yang sesuai ke relai kontrol yangbersangkutan.Gambar Contoh Jaringan pada Sistem SCADA

 

Ada dua elemen dalam Aplikasi SCADA, yaitu:

  1. Proses, sistem atau 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, memungkinkan Anda melakukan pemantauan dan pengontrolan komponen-komponen sistem tersebut.

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

4. MTU – SCADA Software

Master Terminal Unit umumnya ialah komputer yang memiliki SCADA software. Fitur – fitur kunci yang harus ada pada suatu SCADA Software ialah :

  • Human Machine Interface
    • Tampilan yang memudahkan manusia (operator) untuk memahami atau mengendalikan mesin (sistem, plant).
  • Graphic Displays
    • Tampilan grafis, bukan hanya angka, untuk mempermudah pengamatan.
  • Alarms
    • Alarm untuk memberi warning saat sistem dalam kondisi abnormal.
  • Trends
    • Trend ialah grafik garis yang menggambarkan kondisi/status suatu device
  • RTU / PLC Interface
    • Bagian program yang menghubungkan PLC dengan SCADA software.
  • Scalability / Expandability
    • Program dapat diperluas tanpa mengganggu program lama yang sudah ada.
  • Access to data
    • Program memiliki akses pada data tertentu yang diinginkan
  • Database
    • Penyimpanan data ke dalam database
  • Networking
    • Program ini dapat berjalan dalam suatu jaringan, baik pada LAN maupun internet
  • Fault tolerance and redundancy
    • Program memiliki toleransi tertentu terhadap kesalahan yang terjadi. SCADA system juga harus bersifat redundant, dimana saat MTU utama down akan digantikan oleh MTU cadangan.
  • Client/Server distributed processing
    • Pemrosesan data bersifat distributed, dimana Server maupun Client memiliki bagian pemrosesan tersendiri

2.4 Jenis – jenis SCADA

Secara sederhana, SCADA dapat dibedakan berdasar skalanya, yaitu :

  1. Basic SCADA

SCADA dasar ini umumnya hanya terdiri dari 1 proses mesin saja. Jumlah PLC dan MTU yang digunakan juga hanya 1 buah. Berikut ini blok sederhananya :

Contoh :

  • Car manufacturing robot
  • Room temperature control
  1. Integrated SCADA

Sistem ini terdiri dari beberapa PLC (RTU). Berikut ini blok sederhananya :

Contoh :

  • Water systems
  • Subway systems
  • Security systems

 

3. Networked SCADA

Sistem ini terdiri dari beberapa SCADA yang saling terhubung. Berikut ini blok sederhananya :

Contoh :

  • Power systems
  • Communication systems

2.5 Aplikasi SCADA

SCADA Pada Sistem Tenaga Listrik

Fasilitas SCADA diperlukan untuk melaksanakan pengusahaan tenaga listrik terutama pengendalian operasi secara realtime. Suatu sistem SCADA terdiri dari sejumlah RTU (Remote Terminal Unit), sebuah Master Station / RCC (Region Control Center), dan jaringan telekomunikasi data antara RTU dan Master Station. RTU dipasang di setiap Gardu Induk atau Pusat Pembangkit yang hendak dipantau. RTU ini bertugas untuk mengetahui setiap kondisi peralatan tegangan tinggi melalui pengumpulan besaran-besaran listrik, status peralatan, dan sinyal alarm yang kemudian diteruskan ke RCC melalui jaringan telekomunikasi data. RTU juga dapat menerima dan melaksanakan perintah untuk merubah status peralatan tegangan tinggi melalui sinyal-sinyal perintah yang dikirim dari RCC.

 

Dengan sistem SCADA maka Dispatcher dapat mendapatkan data dengan cepat setiap saat (real time) bila diperlukan, disamping itu SCADA dapat dengan cepat memberikan peringatan pada Dispatcher bila terjadi gangguan pada sistem, sehingga gangguan dapat dengan mudah dan cepat diatasi / dinormalkan. Data yang dapat diamati berupa kondisi ON / OFF peralatan transmisi daya, kondisi sistem SCADA sendiri, dan juga kondisi tegangan dan arus pada setiap bagian di komponen transmisi. Setiap kondisi memiliki indikator berbeda, bahkan apabila terdapat indikasi yang tidak valid maka operator akan dapat megetahui dengan mudah.

Fungsi kendali pengawasan mengacu pada operasi peralatan dari jarak jauh, seperti switching circuit breaker, pengiriman sinyal balik untuk menunjukkan atau mengindikasikan kalau operasi yang diinginkan telah berjalan efektif. Sebagai contoh pengawasan dilakukan dengan menggunakan indikasi lampu, jika lampu hijau menyala menunjukkan peralatan yang terbuka (open), sedang lampu merah menunjukkan bahwa peralatan tertutup (close), atau dapat menampilkan kondisi tidak valid yaitu kondisi yang tidak diketahui apakah open atau close. Saat RTU melakukan operasi kendali seperti membuka circuit breaker, perubahan dari lampu merah menjadi hijau pada pusat kendali menunjukkan bahwa operasi berjalan dengan sukses.

Operasi pengawasan disini memakai metode pemindaian (scanning) secara berurutan dari RTU-RTU yang terdapat pada Gardu Induk-Gardu Induk. Sistem ini mampu mengontrol beberapa RTU dengan banyak peralatan pada tiap RTU hanya dengan satu Master Station. Lebih lanjut, sistem ini juga mampu mengirim dari jarak jauh data-data hasil pengukuran oleh RTU ke Master Station, seperti data analog frekuensi, tegangan, daya dan besaran-besaran lain yang dibutuhkan untuk keseluruhan / kekomplitan operasi pengawasan .

 

Keuntungan sistem SCADA lainnya ialah kemampuan dalam membatasi jumlah data yang ditransfer antar Master Station dan RTU. Hal ini dilakukan melalui prosedur yang dikenal sebagai exception reporting dimana hanya data tertentu yang dikirim pada saat data tersebut mengalami perubahan yang melebihi batas setting, misalnya nilai frekuensi hanya dapat dianggap berubah apabila terjadi perubahan sebesar 0,05 Herzt. Jadi apabila terjadi perubahan yang nilainya sangat kecil maka akan dianggap tidak terjadi perubahan frekuensi. Hal ini adalah untuk mengantisipasi sifat histerisis sistem sehingga nilai frekuensi yang sebenarnya dapat dibaca dengan jelas.

 

Master Station secara berurutan memindai (scanning) RTU-RTU dengan mengirimkan pesan pendek pada tiap RTU untuk mengetahui jika RTU mempunyai informasi yang perlu dilaporkan. Jika RTU mempunyai sesuatu yang perlu dilaporkan, RTU akan mengirim pesan balik pada Master Station, dan data akan diterima dan dimasukkan ke dalam memori komputer. Jika diperlukan, pesan akan dicetak pada mesin printer di Master Station dan ditampilkan pada layar monitor.

Siklus pindai membutuhkan waktu relatif pendek, sekitar 7 detik (maksimal 10 detik). Siklus pindai yaitu pemindaian seluruh remote terminal dalam sistem. Ketika Master Station memberikan perintah kepada sebuah RTU, maka semua RTU akan menerima perintah itu, akan tetapi hanya RTU yang alamatnya sesuai dengan perintah itulah yang akan menjalankannya. Sistem ini dinamakan dengan sistem polling. Pada pelaksanaannya terdapat waktu tunda untuk mencegah kesalahan yang berkaitan dengan umur data analog.

 

Selain dengan sistem pemindaian, pertukaran data juga dapat terjadi secara incidental ( segera setelah aksi manuver terjadi ) misalnya terjadi penutupan switch circuit breaker oleh operator gardu induk, maka RTU secara otomatis akan segera mengirimkan status CB di gardu induk tersebut ke Master Station. Dispatcher akan segera mengetahui bahwa CB telah tertutup.

Ketika operasi dilakukan dari Master Station, pertama yang dilakukan adalah memastikan peralatan yang dipilih adalah tepat, kemudian diikuti dengan pemilihan operasi yang akan dilakukan. Operator pada Master Station melakukan tindakan tersebut berdasar pada prosedur yang disebut metode “select before execute (SBXC)“, seperti di bawah ini:

1.) Dispatcher di Master Station memilih RTU.

2.) Dispatcher memilih peralatan yang akan dioperasikan.

3.) Dispatcher mengirim perintah.

4.) Remote Terminal Unit mengetahui peralatan yang hendak dioperasikan.

5.) Remote Terminal Unit melakukan operasi dan mengirim sinyal balik pada Master Station ditunjukkan dengan perubahan warna pada layar VDU dan cetakan pesan pada printer logging.

Prosedur di atas meminimalkan kemungkinan terjadinya kesalahan operasi. Jika terjadi gangguan pada RTU, pesan akan dikirim dari RTU yang mengalami gangguan tadi ke Master Station, dan pemindaian yang normal akan mengalami penundaan yang cukup lama karena Master Station mendahulukan pesan gangguan dan menyalakan alarm agar operator dapat mengambil tindakan yang diperlukan secepatnya. Pada saat yang lain, pada kebanyakan kasus, status semua peralatan pada RTU dapat dimonitor setiap 2 detik, memberikan informasi kondisi sistem yang sedang terjadi pada operator di Pusat Kendali (RCC).

 

Hampir semua sistem kendali pengawasan modern berbasis pada komputer, yang memungkinkan Master Station terdiri dari komputer digital dengan peralatan masukan keluaran yang dibutuhkan untuk mengirimkan pesan-pesan kendali ke RTU serta menerima informasi balik. Informasi yang diterima akan ditampilkan pada layar VDU dan/atau dicetak pada printer sebagai permanent records. VDU juga dapat menampilkan informasi grafis seperti diagram satu garis. Pada RCC (pusat kendali), seluruh status sistem juga ditampilkan pada Diagram Dinding (mimic board), yang memuat data mengenai aliran daya pada kondisi saat itu dari RTU.

 

 Bagaimana SCADA bekerja?

 

 Sebuah sistem SCADA memiliki 4 (empat) fungsi , yaitu:1. Akuisisi Data,2. Komunikasi data jaringan,3. Peyajian data, dan 4. Kontrol (proses) Fungsi-fungsi tersebut didukung sepenuhnya melalui 4 (empat) komponen SCADA, yaitu:1. Sensor (baik yang analog maupun digital) dan relai kontrol yang langsung berhubungan denganberbagai macam aktuator pada sistem yang dikontrol;2. RTUs (Remote Telemetry Units). Merupakan unit- unit “komputer” kecil (mini), maksudnya seb uahunit yang dilengkapi dengan sistem mandiri seperti sebuah komputer, yang ditempatkan pada lokasi dantempat-tempat tertentu di lapangan. RTU bertindak sebagai pengumpul data lokal yang mendapatkandatanya dari sensor-sensor dan mengirimkan perintah langsung ke peralatan di lapangan;3. Unit master SCADA (Master Terminal Unit – MTU). Kalo yang ini merupakan komputer yang digunakansebagai pengolah pusat dari sistem SCADA. Unit master ini menyediakan HMI (Human Machine Iterface)bagi pengguna, dan secara otomatis mengatur sistem sesuai dengan masukan-masukan (dari sensor)yang diterima;4. Jaringan komunikasi, merupakan medium yang menghubungkan unit master SCADA dengan RTU-RTUdi lapangan.

 

Dimana SCADA Digunakan/Diperlukan?

Anda dapat memanfaatkan SCADA untuk mengatur berbagai macam peralatan. Biasanya, SCADA digunakan untuk melakukan proses industri yang kompleks secara otomatis, menggantikan tenaga manusia (bisa karena dianggap berbahaya atau tidak praktis – konsekuensi logisnya adalah PHK), dan biasanya merupakan proses-proses yang melibatkan faktor-faktor kontrol yang lebih banyak, faktor-faktor kontrol gerakan-cepat yang lebih banyak, dan lain sebagainya, dimana pengontrolan oleh manusia menjadi tidak nyaman dan/atau aman lagi.

Sebagai contoh, SCADA digunakan di seluruh dunia misalnya untuk…

  • Penghasil, transmisi dan distribusi listrik: SCADA digunakan untuk mendeteksi besarnya arus dan tegangan, pemantauan operasional circuit breaker dan untuk mematikan/menghidupkan the power grid;
  • Penampungan dan distribusi air: SCADA digunakan untuk pemantauan dan pengaturan laju aliran air, tinggi reservoir, tekanan dalam pipa dan berbagai macam faktor lainnya;
  • Bangunan, fasilitas dan lingkungan: Manajer fasilitas menggunakan SCADA untuk mengontrol HVAC, unit-unit pendingin, penerangan dan sistem keamanan.
  • Produksi: Sistem SCADA mengatur inventori komponen-komponen, mengatur otomasi alat atau robot, memantau proses dan kontrol kualitas.
  • Transportasi KA listrik: menggunakan SCADA bisa dilakukan pemantauan dan pengontrolan distribusi listrik, otomasi sinyal trafik KA, melacak dan menemukan lokasi KA, mengontrol palang KA dan lain sebagainya.
  • Lampu lalu-lintas: SCADA memantau lampu lalu-lintas, mengontrol laju trafik dan mendeteksi sinyal-sinyal yang salah

Dan, tentunya, masih banyak lagi aplikasi-aplikasi potensial untuk sistem SCADA. SCADA saat ini digunakan hampir di seluruh proyek-proyek industri dan infrastruktur umum.

Intinya SCADA dapat digunakan dalam aplikasi-aplikasi yang membutuhkan kemudahan dalam pemantauan sekaligus juga pengontrolan, dengan berbagai macam media antarmuka dan komunikasi yang tersedia saat ini (misalnya, Komputer, PDA, Touch Screen, TCP/IP, wireless dan lain sebagainya).

Mengapa Menggunakan SCADA?

Coba sekarang pikirkan tanggung-jawab atau tugas Anda di perusahaan, berkaitan dengan segala macam operasi dan parameter-parameter yang pada akhirnya mempengaruhi hasil produksi:

  • Apakah peralatan Anda membutuhkan Catu Daya, suhu yang terkontrol, kelembaban lingkungan yang stabil dan tidak pernah mati?
  • Apakah Anda perlu tahu – secara real time – status dari berbagai macam komponen dan peralatan dalam sebuah sistem kompleks yang besar?
  • Apakah Anda perlu tahu bagaimana perubahan masukan mempengaruhi luaran?
  • Peralatan apa saja yang perlu Anda kontrol – secara real time – dari jarak jauh?
  • Apakah Anda perlu tahu dimanakah terjadinya kesalahan/kerusakan dalam sistem sehingga mempengaruhi proses?

2.6 KEUNTUNGAN SCADA

Pemantauan dan Pengontrolan secara Realtime Meningkatkan Efisiensi & Memaksimalkan Keuntungan

Tanyakan beberapa poin tersebut sebelumnya, saya yakin Anda akan bisa memperkirakan dimanakah Anda bisa mengaplikasikan SCADA. Bisa jadi Anda akan berkata lagi “Terus ngapain? So What?”. Apa yang sebenarnya ingin Anda ketahui adalah hasil secara nyata yang bagaimanakah yang bisa Anda harapkan dengan mengaplikasikan SCADA?

Berikut ini beberapa hal yang bisa Anda lakukan dengan Sistem SCADA:

  • Mengakses pengukuran kuantitatif dari proses-proses yang penting, secara langsung saat itu maupun sepanjang waktu.
  • Mendeteksi dan memperbaiki kesalahan secara cepat dan tepat.
  • Mengukur dan memantau trend sepanjang waktu.
  • Menemukan dan menghilangkan kemacetan (bottleneck) dan pemborosan (inefisiensi).
  • Mengontrol proses-proses yang lebih besar dan kompleks dengan staf-staf terlatih yang lebih sedikit.

 

Intinya, sebuah sistem SCADA memberikan Anda keleluasaan dalam mengatur maupuan mengkonfigurasi sistem. Anda bisa menempatkan sensor dan kontrol di setiap titik kritis di dalam proses yang Anda tangani (seiring dengan teknologi SCADA yang semakin baik, Anda bisa menempatkan lebih banyak sensor di banyak tempat). Semakin banyak hal yang bisa dipantau, semakin detil operasi yang bisa Anda pantau dan semuanya bekerja secara real-time. Tidak peduli sekompleks apapun proses yang Anda tangani, Anda bisa melihat operasi proses dalam skala besar maupun kecil dan Anda setidaknya bisa melakukan penelusuran jika terjadi kesalahan dan sekaligus meningkatkan efisiensi. Dengan SCADA, Anda bisa melakukan banyak hal, dengan ongkos lebih murah dan, tentunya, akan meningkatkan keuntungan!

 

Contoh Arsitektur SCADA

2.7 Kerugian scada :

1. Sistem lebih kompleks daripada hanya sekedar sensor ke panel.

2. Memerlukan kemampuan  dari sisi programming maupun analisis.

3. Biaya infrastruktur membutuhkan dana yang cukup besar

 

2.8 PLC VS RTU

Sebuah remote Terminal Unit (RTU)

– Perangkat pengumpulan data industri

– Dirancang untuk operasi di sebuah situs remote, yang berkomunikasi data ke host

sistem dengan menggunakan telemetri seperti telepon radio, dial-up, atau leased line.

PLC VS RTU (2)

RTU: Sebuah akuisisi data mandiri dan unit kontrol, umumnya berbasis mikroprosesor

 RTU tugas utamanya:

– Untuk mengontrol dan memperoleh data dari proses

peralatan di lokasi terpencil

– Untuk mentransfer data ini kembali ke pusat stasiun.

 

 

 

2.9 keuntungan dan kerugian PLC:

– Komputer tujuan khusus yang digunakan dalam industri monitoring dan control aplikasi

– Memiliki program proprietary dan jaringan protokol, dan tujuan khusus digital dan analog I / O port.

Keuntungan menggunakan PLC

• Cukup mudah untuk memogram dan memprogram ulang di plant

• Bahasa pemrograman yang berdasarkan  pengkabelan relay cukup familiar dengan

    sebagian besar teknisi elektrikal

• Reliability tinggi dan maintenance rendah

• Bentuk fisik yang kecil

• Dapat berkomunikasi dengan sistem komputer

• Biaya investasi relatif murah

• Bentuk yang kokoh dan modular

kekurangan PLC

Selain keuntungan yang telah disebutkan di atas maka ada kerugian yang dimiliki oleh PLC, yaitu:

  1. Teknologi yang masih baru

Pengubahan sistem kontrol lama yang menggunakan ladder atau relay ke konsep komputer PLC merupakan hal yang sulit bagi sebagian orang

  1. Buruk untuk aplikasi program yang tetap

Beberapa aplikasi merupakan aplikasi dengan satu fungsi. Sedangkan PLC dapat mencakup beberapa fungsi sekaligus. Pada aplikasi dengan satu fungsi jarang sekali dilakukan perubahan bahkan tidak sama sekali, sehingga penggunaan PLC pada aplikasi dengan satu fungsi akan memboroskan (biaya).

 

3. Pertimbangan lingkungan

Dalam suatu pemrosesan, lingkungan mungkin mengalami pemanasan yang tinggi, vibrasi yang kontak langsung dengan alat-alat elektronik di dalam PLC dan hal ini bila terjadi terus menerus, mengganggu kinerja PLC sehingga tidak berfungsi optimal.

 

4. Operasi dengan rangkaian yang tetap

Jika rangkaian pada sebuah operasi tidak diubah maka penggunaan PLC lebih mahal dibanding dengan peralatan kontrol lainnya. PLC akan menjadi lebih efektif bila program pada proses tersebut di-upgrade secara periodik.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB III

Kesimpulan

  1. Otomasi (bahasa Greek berarti belajar sendiri),  robotisasi atau  otomasi industri atau kontrol numerik merupakan pemanfaatan sistem  kontrol seperti halnya komputer yang digunakan untuk mengendalikan  mesin-mesin industri dan kontrol proses untuk menggantikan operator  tenaga manusia. Industrialisasi itu sendiri merupakan tahapan dalam  pelaksanaan mekanisasi, dimana konsep mekanisasi tetap mesin-mesin  industri dilakukan manusia sebagai operator dengan  menempatkan mesin sebagai pembantunya sesuai dengan permintaan kerja secara fisik, yang jelas terjadi penurunan besar-besaran kebutuhan manusia sebagai sensor begitu juga berkaitan dengan mental kerja. Otomasi mampu meningkatkan aturan main dalam era ekonomi  global dan meningkatkan pengalaman kerja sehari-hari, misal seorang  insinyur dapat mengembangkan penggabungan berbagai ragam devais  secara otomatisbdan dengan bantuan model matematika dan peralatan  pengorganisasi untuk membangun sistem yang sangat kompleks sehingga mempercepat pengembangan aplikasi dan kegiatan manusia. 
  2. SCADA merupakan singkatan dari Supervisory Control and Data Acquisition. SCADA merupakan sebuah sistem yang mengumpulkan informasi atau data-data dari lapangan dan kemudian mengirimkan-nya ke sebuah komputer pusat yang akan mengatur dan mengontrol data-data tersbut. Sistem SCADA tidak hanya digunakan dalam proses-proses industri, misalnya, pabrik baja, pembangkit dan pendistribusian tenaga listrik (konvensional maupun nuklir), pabrik kimia, tetapi juga pada beberapa fasilitas eksperimen seperti fusi nuklir.

 

  1. Bagian – Bagian SCADA

Secara umum, SCADA terdiri dari bagian – bagian berikut :

1 Sensor dan aktuator (Field Devices)

2 Remote Terminal Unit / PLC

3 Sistem Komunikasi

4 Master Terminal Unit

  1. Jenis – jenis SCADA
  • Basic SCADA
  • Integrated SCADA
  • ·         Networked SCADA
  1. PLC dan SCADA meiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing
  2. Contoh demo SCADA

 

 

 


Daftar pustaka

 

http://agfi.staff.ugm.ac.id/blog/index.php/2009/03/tutorial-scada-1-apa-manfaat-scada-bagi-anda/

By Agfianto Eko Putra (Lecturer, Consultant, Author)

http://isktutorialrad.blogspot.com/2011/08/supervisory-control-and-data-acquition.html

http://dimasfirmanda.lecture.ub.ac.id/files/2012/05/Sistem-Kontrol-DFA-12.pdf

http://id.pdfsb.com/wonderware+intouch+10+manual

http://isktutorialrad.blogspot.com/2011/08/supervisory-control-and-data-acquition.html

Agus smk10 TeknikOtomasiIndustri(jilid1) , Buku sekolah Elektronik

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: