Bagian-Bagian Distributed Control System (DCS)
Distributed Control System merupakan suatu sistem yang mendistribusikan berbagai fungsi yang digunakan untuk mengendalikan berbagai variabel proses dan unit operasi proses menjadi suatu pengendalian yang terpusat pada suatu control room dengan berbagai fungsi pengendalian, monitoring dan optimasi.
Distributed control system (DCS) adalah sebuah system kontrol yang biasanya digunakan pada sistem manufacturing atau proses, dimana elemen controller tidak berada pada sentral sistem (sebagai pusat) tetapi tersebar di sistem dengan komponen subsistem di bawah kendali satu atau lebih controller. Keseluruhan sistem dapat menjadi sebuah jaringan untuk komunikasi dan monitoring.
Distributed control system (DCS) digunakan dalam industri untuk memonitor dan mengontrol peralatan yang tersebar dengan atau tanpa campur tangan manusia. Sebuah distributed control system biasanya menggunakan komputer sebagai controller dan menggunakan propietary interconections dan protokol untuk komunikasi.
Modul input dan output membentuk part komponen untuk DCS, Prosesor menerima informasi dari modul input dan mengirim informasi ke modul output. Modul input menerima informasi dari instrumentasi input dalam sistem dan modul output mengirim ke instrumen output pada sistem.
Bus komputer atau bus elektrikal menghubungkan prosessor dengan modul melalui multiplexer atau demultiplexer. Mereka juga menghubungkan kontroller yang tersebar dengan sentral kontroller dan akhirnya terhubung ke Human machine interface (HMI) atau panel kontrol.
Arsitektur memerlukan solusi yang luas melibatkan baik koneksi langsung dengan peralatan (aktuator) seperti saklar, pompa, valve atau koneksi via sistem sekunder seperti sistem SCADA. Sebuah DCS tidak memerlukan campur tangan operator untuk operasionalnya, tetapi dengan digabungnya SCADA dan DCS memungkinkan untuk interaksi dengan operator melalui sistem SCADA.
DCS adalah sistem yang terintegrasi ditujukan untuk mengontrol proses manufakturing yang kontinyu atau batch-oriented, seperti oil refining, petrochemical, central station dan pembuatan kertas. DCS dihubungkan dengan sensor dan aktuator dan mengunakan set poin kontrol untuk mengatur aliran material ke pabrik.
Contoh yang paling umum adalah set point control loop yang terdiri dari sensor tekanan, kontroler, dan control valve. Pengukuran tekanan atau aliran cairan ditransmisikan kepada kontroler, biasanya melalui bantuan sebuah alat sinyal kondisi Input/Output (I/O). Saat variabel yang diukur mencapai titik tertentu, kontroler akan memerintahkan valve atau aktuator untuk membuka atau menutup sampai proses aliaran cairan mencapai titik yang ditentukan.
Pengolahan minyak yang besar menggunakan ribuan I/O dan memberlakukan distributed control system yang sangat besar. Proses tidak dibatasi untuk mengatur aliran cairan melalui pipa saja tetapi juga termasuk mesin kertas, kontrol variasi kecepatan motor, mesin semen, operasi penambangan dan hal-hal lainnya.
DCS sebagai suatu sistem kontrol otomatis bekerja dengan cara:
- Mengumpulkan data yang diperoleh dari lapangan.
- Mengolah data tersebut menjadi signal standar.
- Mengolah data signal standar yang didapat dengan sistem pengontrolan yang berlaku sehingga bisa diterapkan untuk mendapatkan nilai yang cocok untuk koreksi signal.
- Bila terjadi error atau simpangan data maka dilakukan koreksi dari data yang didapat guna mencapai nilai standar yang dituju.
- Setelah terjadi koreksi dari simpangan data dilakukan pengukuran atau pengumpulan data ulang dari lapangan.
Bagian-bagian DCS
Sistem HMI
Sehingga dengan desain HMI dapat disesuaikan sehingga memudahkan pekerjaan fisik. Tujuan dari HMI adalah untuk meningkatkan interaksi antara mesin dan operator melalui tampilan layar computer dan memenuhi kebutuhan pengguna terhadap informasi system. HMI dalam industry manufacture berupa suatu tampilan graphic user interface (GUI) pada suatu tampilan layar computer yang akan di hadapi oleh operator mesin maupun pengguna yang membutuhkan data kerja mesin.
Dalam HMI terdapat berbagai macam visualisasi untuk monitoring dan data mesin yang terhubung secara online dan real time. HMI akan memberikan suatu gambaran kondisi mesin yang berupa peta mesin produksi dimana disitu dapat di lihat bagian mesin mana yang sedang bekerja.
Pada HMI juga terdapat visulisasi pengendali mesin berupa tombol, slider dan sebagainya yang dapat di fungsikan untuk mengontrol atau mengendalikan mesin sebagaimana mestinya. Selain itu dalam HMI juga di tampilkan alarm jika terjadi kondisi bahaya dalam system. Sebagai tambahan, HMI juga menampilkan data-data rangkuman kerja mesin termasuk secara grafik.
System HMI biasanya bekerja secara online dan real time dengan membaca data yang dikirimkan melalui I/O port yang digunakan oleh system kontrolernya. Port yang biasanya digunakan untuk controller dan akan dibaca oleh HMI antara lain adalah port com, port USB, port RS232 dan ada pula yang menggunakan port serial. Maka dari itu alat ini termasuk ke bagian DCS.
a. Fungsi HMI
- Memberikan informas plant yang up-to-date kepada operator melalui graphical user interface.
- Menerjemahkan instruksi operator ke mesin.
- Memonitor keadaan yang ada di plant.
- Mengatur nilai pada parameter yang ada di plant.
- Mengambil tindakan yang sesuai dengan keadaan yang terjadi
- Memunculkan tanda peringatan dengan menggunakan alarm jika terjadi sesuatu yang tidak normal.
- Menampilkan pola data kejadian yang ada di plant baik secara real time maupun historical (trending history atau real time).
b. Bagian HMI
Bagian-bagian dari human machine interface (HMI) meliputi:
1. Tampilan statis dan dinamik
Pada HMI terdapat dua macam tampilan yaitu obyek statis dan obyek dinamik.
- Obyek statis, yaitu obyek yang berhubungan langsung dengan peralatan atau database. Contoh : teks statis, layout unit produksi.
- Obyek dinamik, yaitu obyek yang memungkinkan operator berinteraksi dengan proses, peralatan atau database serta memungkinkan operator melakukan aksi periodi. Contoh : push buttons, lights, charts.
2. Manajemen Alarm
Suatu period produksi yang besar dapat memonitor sampai dengan banyak alarm. Dengan banyak alarm tersebut dapat membingungkan operator. Setiap alarm harus di-acknowledged oleh operator agar dapat dilakukan aksi yang sesuai dengan jenis alarm. Oleh karena itu dibutuhkan suatu menajemen alarm dengan tujuan mengeleminir alarm yang tidak berarti. Jenis-jenis alarm, yaitu :
- Absolute alarm (high dan high-high , low dan low-low)
- Deviation alarm (deviation High, deviation Low)
- Rote of change Alarm (positive rate of change, negative rate of change)
3. Trending
Perubahan dari variable proses kontinyu paling baik jika dipresentasikan menggunakan suatu grafik berwarna. Grafik yang dilaporkan tersebut dapat secara summary atau historical.
4. Reporting
Dengan reporting akan memudahkan pembuatan laporan umum dengan meggunakan report generator seperti alarm summary reports. Selain itu, reporting juga bias dilaporkan dalam suatu data base, messaging system, dan web based monitoring.
Pembuatan laporan yang spesifik dibuat menggunakan report generator yang spesifik pula. Laporan dapat diperoleh dari berbagai cara antara lain melalui aktivasi pada selang interval tertentu misalnya kegiatan harian maupun bulanan dan juga melalui operator demand.
Programmable Logic Controller (PLC)
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. dan PLC merupakan bagian dari DCS.
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 digital maupun analog.
PLC digunakan untuk menggantikan relay-relay dan papan elektronik yang sebelumnya digunakan dalam mengendalikan proses sesuai dengan logika operasinya. Semakin kompleks proses yang terjadi, kebutuhan akan relay-relay dan papan elektronik akan semakin meningkat, hal ini tentunya akan memerlukan ruangan yang lebih besar pula.
Selain itu bila ada perubahan dalam pola proses maka susunan atau rangkaian relay dan papan elektroniknya juga dirubah, hal ini tentunya akan mengganggu kontuinitas proses itu sendiri dan juga akan memakan waktu dan biaya yang cukup banyak.. dengan menggunakan PLC, tidak perlu merubah rangkaian fisiknya (hardware) melainkan cukup merubah rangkain logika nya melalui program dan bisa dilakukan saat proses tidak/sedang berlangsung (off-line ataupun on-line).
Berdasarkan namanya konsep PLC adalah sebagai berikut :
Programmable, menunjukkan kemampuan dalam hal memori untuk menyimpan program yang telah dibuat yang dengan mudah diubah-ubah fungsi atau kegunaannya.
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.
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 dibidang 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.
Demikianlah pembahasan tentang distributed control system yang melingkupi pengertian, fungsi, prinsip kerja, dan bagian-bagiannya yang telah Kelasteknisi.com berikan. Dapat teman-teman pelajari dan jangan lupa kunjungi artikel kami lainnya.
Baca juga artikel berikut.
Kelas Teknisi
Hai! Saya Kelas Teknisi. Di Kelasteknisi.com, Saya menyalurkan hobi & berkarya. Saya seorang Electrical Engineering yang bergerak di bidang Sistem Tenaga Listrik dan Energi Terbarukan