Pengertian, Sejarah, Fungsi, Komponen SCADA
Pengertian SCADA
Mualtry - Supervisory Control And Data Acquisition atau biasa disebut dengan SCADA adalah sistem kendali dan monitoring industri berbasis komputer yang dipakai untuk pengontrolan suatu proses, kendali dapat dilakukan pada jarak jauh yang tiada batas dengan protokol komunikasi modern yang akan di bahas pada bab Sejarah SCADA di bawah, berikut contoh sektor pengaplikasian SCADA yaitu :
- Industri : manufaktur, pabrik, produksi, pembangkit listrik, pertambangan.
- Infrastruktur : penjernihan air minum dan distribusinya, pengolahan limbah, pipa gas dan minyak, distribusi tenaga listrik, sistem komunikasi yang kompleks, sistem peringatan dini dan sirine.
- Fasilitas : gedung, bandara, pelabuhan, stasiun ruang angkasa, stasiun kereta API.
SCADA menurut pandangan pribadi saya dapat di artikan sebagai suatu sistem yang menjebatani antara PLC/IO dengan manusia yang dapat di operasikan pada suatu sistem komputer. SCADA sendiri dalam industri biasa digunakan untuk kontrol dan monitoring suatu device dalam suatu tempat yang tenang dan kondusif, bisa di bayangkan dalam suatu PLTA pasti ada ruangan khusus tempat untuk monitoring dan juga kontrol suatu device baik itu motor, generator, valve, sensor, alarm dan masih banyak lainya. Hal tersebut menjadi satu kesatuan yang dimaksudkan untuk mempermudah suatu proses dalam lokasi tersebut.
Fungsi Dasar SCADA
Telemetering (TM)
Adalah proses mengirimkan informasi berupa pengukuran dari besaran-besaran listrik pada suatu saat tertentu, seperti : tegangan, arus, frekuensi. Pemantauan yang dilakukan oleh dispatcher diantaranya menampilkan daya nyata dalam MW, daya reaktif dalam Mvar, tegangan dalam KV, dan arus dalam A. Dengan demikian dispatcher dapat memantau keseluruhan informasi yang dibutuhkan secara
terpusat.
Telesinyal (TS)
Adalah proses mengirimkan sinyal yang menyatakan status suatu peralatan atau perangkat. Informasi yang dikirimkan berupa status pemutus tegangan, pemisah, ada tidaknya alarm, dan sinyal-sinyal lainnya. Telesinyal dapat berupa kondisi suatu peralatan tunggal, dapat pula berupa pengelompokan dari sejumlah kondisi. Telesinyal dapat dinyatakan secara tunggal (single indication) atau ganda (double
indication). Status peralatan dinyatakan dengan cara indikasi ganda. Indikasi tunggal untuk menyatakan alarm.
Telekontrol (TC)
Adalah proses perintah untuk membuka atau menutup peralatan sistem tenaga listrik dapat dilakukan oleh dispatcher secara remote, yaitu hanya dengan menekan salah satu tombol perintah buka/tutup yang ada di dispatcher.
Fungsi Utama SCADA
Untuk dapat menjalankan tugasnya, dispatcher dibantu oleh sistem SCADA yang terintegrasi yang berada di dalam suatu ruangan khusus yang disebut Control Center. Ruangan tersebut adalah ruangan dimana ditempatkannya perangkat-perangkat komputer yang disebut Master Station. Sedangkan fungsi utama dari sistem SCADA adalah sebagai berikut:
Akuisisi Data
Informasi pengukuran dari sistem tenaga listrik seperti tegangan, daya aktif, dan frekuensi disimpan dan diproses secara real time, sehingga setiap ada perubahan nilai dari pengukuran dapat langsung dikirim ke master station.
Konversi Data
Data pengukuran dari sistem tenaga listrik seperti tegangan, daya aktif, dan frekuensi yang diperoleh tranducer awalnya berupa data analog untuk kemudian data tersebut dikirim oleh tranduser ke RTU. Oleh RTU data yang awalnya berupa data analog diubah menjadi data digital. Sehingga data yang dikirimkan ke master station berupa data digital.
Pemrosesan Data
Setiap data yang dikirim oleh RTU akan diolah di master station, sehingga data tersebut bisa langsungditampilkan ke layar monitor dan dispatcher bisa membaca data-data tersebut.
Supervisory Data
Dispatcher dapat mengawasi dan mengontrol peralatan sistem tenaga listrik. Supervisory control selau menggunakan operasi dua tahap untuk meyakinkan keamanan operasi, yaitu pilihan dan tahap eksekusi.
Pemrosesan Event dan Alarm
Event adalah setiap kejadian dari kerja suatu peralatan listrik yang dicatat oleh SCADA. Misalnya, kondisi normally close (N/C) dan kondisi normally open (N/O). Sedangkan alarm adalah indikasi yang menunjukkan adanya perubahan status di SCADA. Semua status dan alarm pada telesinyal harus diproses untuk mendeteksi setiap perubahan status lebih lanjut untuk event yang terjadi secara spontan atau setelah permintaan remote control yang dikirim dari control center.
Tagging (Penandaan)
Tagging adalah indikator pemberi tanda, seperti tanda masuk atau keluar. Tagging sangat bermanfaat untuk dispatcher di control center. Tagging digunakan untuk menghindari beroperasinya peralatan yang diberi tanda khusus, juga untuk memberi peringatan pada kondisi yang diberi tanda khusus.
Post Mortem Review
Melakukan rekonstruksi bagian dari sistem yang dipantau setiap saat yang akan digunakan untuk menganalisa setelah kejadian. Untuk melakukan hal ini, control center mencatat terus menerus dan otomatis pada bagian yang telah didefinisikan dari data yang diperoleh. Post mortem review mencakup dua fungsi, yaitu pencatatan dan pemeriksaan.
Sejarah Sistem SCADA
Sistem SCADA modern dapat menjangkau lokasi geografis yang luas dan memberikan gambaran lengkap kepada operator tentang proses mereka, serta kendali jarak jauh peralatan, alarm canggih, dan kemampuan pemrosesan data yang kuat. Namun, ketika SCADA pertama kali dikonsep pada akhir 1950-an, banyak dari fungsi ini tidak mungkin atau sangat terbatas. Faktanya, melihat kembali sejarah singkat sistem SCADA, dibutuhkan beberapa generasi pengembangan sebelum kami mencapai tingkat konektivitas dan fungsionalitas yang disediakan sistem saat ini. Berikut merupakan gambaran sejarah SCADA System di dunia :
Sistem Monolitik: Generasi Pertama
Konsep SCADA pertama didasarkan pada sistem mainframe, yang memiliki sedikit atau tidak ada kemampuan jaringan. Karena kemampuan jaringannya yang terbatas, sistem SCADA generasi pertama tidak dapat saling terhubung satu sama lain sehingga menjadikannya sistem yang berdiri sendiri.
Meskipun kurangnya interkonektivitas, sistem SCADA generasi pertama masih dapat membuat jaringan area luas (WAN). Namun, pada saat itu, satu-satunya fungsi jaringan area luas ini adalah menghubungkan ke unit terminal jarak jauh (RTU) yang berbeda untuk mengomunikasikan data bolak-balik dari komputer utama.
Untuk berkomunikasi dengan RTU, generasi pertama sistem SCADA hanya menggunakan protokol berpemilik yang dikembangkan oleh vendor RTU yang hanya kompatibel dengan komputer master dari vendor yang sama. Selain itu, protokol ini hanya menyediakan kemampuan untuk memindai, mengontrol, dan bertukar data antara komputer master dan sensor dan input RTU di lapangan.
Sistem SCADA pertama ini dengan cepat menjadi permintaan tinggi dari produsen di seluruh industri. Namun, ketika SCADA menjadi lebih banyak diadopsi, pabrikan mulai menekan vendor RTU untuk meningkatkan protokol komunikasi sistem. Dorongan untuk perbaikan ini mengarah pada evolusi pertama SCADA dan mengantarkan sistem generasi kedua.
SCADA Terdistribusi: Generasi Kedua
Dengan produsen yang mendorong peningkatan, SCADA generasi kedua tiba, menghadirkan miniaturisasi sistem dan teknologi jaringan area lokal (LAN).
Disebut SCADA terdistribusi, sistem yang ditingkatkan sekarang dapat berkomunikasi satu sama lain memungkinkan beberapa stasiun yang dapat bertukar data secara real-time. Sistem juga menjadi lebih kecil dalam ukuran dan lebih murah daripada generasi pertama SCADA.
SCADA generasi kedua juga menghadirkan komponen sistem umum yang pertama, yang mencakup prosesor komunikasi, antarmuka manusia-mesin (HMI), RTU, dan database.
Sementara sistem SCADA Terdistribusi lebih kecil, lebih murah, dan lebih terhubung, generasi kedua masih terbatas hanya kompatibel dengan perangkat keras, perangkat lunak, dan perangkat periferal yang disediakan oleh vendor.
SCADA Jaringan: Generasi Ketiga
SCADA generasi ketiga dan saat ini dibawa oleh kemajuan dalam otomasi industri, dan kesediaan vendor untuk memahami dan beradaptasi dengan kebutuhan pasar.
Sekarang dijuluki SCADA jaringan atau beberapa vendor menyebutnya SCADA Network Distributed, generasi ketiga akhirnya melepaskan diri dari mengandalkan komponen milik vendor dan memperkenalkan arsitektur sistem terbuka. Arsitektur terbuka ini memungkinkan penggunaan protokol dan standar komunikasi terbuka, yang memungkinkan fungsionalitas SCADA didistribusikan dalam WAN versus hanya dapat menggunakan LAN tertutup. Selain itu, arsitektur terbuka juga memungkinkan penggunaan periferal pihak ketiga, yang membuka fungsionalitas yang lebih besar dibandingkan sistem SCADA generasi sebelumnya.
Dengan kemampuan untuk menggunakan WAN lebih dari sekadar menghubungkan ke RTU yang berbeda untuk bertukar data, generasi ketiga SCADA memperkenalkan protokol WAN, seperti Internet Protocol (IP). Ini adalah pengembangan yang inovatif, karena memungkinkan semua komponen sistem SCADA untuk berkomunikasi satu sama lain melalui koneksi ethernet.
Standardisasi dan Yayasan OPC
Dengan SCADA sekarang menjadi sistem arsitektur terbuka yang memanfaatkan protokol komunikasi terbuka, serangkaian standar dibentuk untuk menyederhanakan pengembangan sistem dan menciptakan konsistensi. Pada tahun 1996, penautan objek dan penyematan untuk kontrol proses (OLE for Process Control) didirikan oleh OPC Foundation untuk mengembangkan standar konektivitas terbuka perangkat dan sistem otomasi industri. Akhirnya, OLE untuk Kontrol Proses diubah menjadi platform terbuka untuk komunikasi (OPC) karena standar diadopsi untuk aplikasi lain di luar lingkup kontrol proses.
Tentang Solusi Proses
Terletak di dekat Seattle, Washington, Process Solutions memiliki lebih dari 30 tahun pengalaman menyediakan sistem kontrol berkualitas tinggi. Dengan lebih dari 100 insinyur dan teknisi pada staf dan output lebih dari 3.000 panel kontrol industri per tahun, Process Solutions adalah integrator sistem kontrol terbesar di Northwest. Selain panel kontrol motor kustom, layanan sistem kontrol Solusi Proses mencakup pemrograman PLC dan HMI, integrasi sistem robot, manajemen energi, dan sistem kontrol pendinginan industri, integrasi SCADA.
Komponen penyusun SCADA
Dalam pembuatan sebuah aplikasi SCADA ada beberapa komponen penyusun yang biasa ada dalam sistem tersebut, hal tersebut merupakan dasar dari susunan aplikasi SCADA, berikut beberapa komponen penyusun SCADA yaitu :
- PLC (Programable Logic Controller), merupakan sebuah alat yang digunakan sebagai tempat pengolahan data, atau bisa di artikan untuk jembatan antara Field Device dengan SCADA atau HMI.
- Protokol komunikasi, merupakan suatu protokol yang digunakan untuk pertukaran data antara PLC dengan Komputer SCADA, beberapa protokol yang sering digunakan diantaranya Modbus dan Eth/IP dikarenakan bisa menggunakan Kabel LAN dengan konfigurasi Ethernet IP yang sudah sering digunakan saat ini.
- Aplikasi SCADA Server, merupakan suatu software yang digunakan sebagai aplikasi server dari sebuat sistem SCADA, berisi file dari SCADA itu sendiri seperti database, alarm, event, gambar, design dan lain sebagainya
- Aplikasi SCADA Client, merupakan suatu software yang digunakan sebagai Client dari Aplikasi SCADA Server. Biasanya jumlah client ini ada lebih dari satu, dapat di install hingga 6 Client atau lebih, tergantung dengan spesifikasi SCADA server yang digunakan, sobat dapat mencarinya pada manual di website yang bersangkutan.
- Aksesoris SCADA, biasanya berisi aplikasi yang tidak wajib di install dan merupakan aplikasi penunjang dari sebuat sistem SCADA itu sendiri. Biasanya berisi package tambahan untuk membuat atau menambah fungsi dari sebuah SCADA.
Untuk sekedar info bahwa HMI itu berbeda dengan SCADA walau fungsinya sama, ada seri HMI tertentu yang dapat di remote pada jarak jauh sehingga hampir mirip dengan SCADA namun memiliki kapasitas resource yang terbatas sehingga jarang di pakai dalam dunia industri.