SCADA

A.           Pengertian SCADA

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. PLC (Power Line Carrier) atau melalui radio dimana dalam hal ini data PLC (Power Line Carrier), atau melalui radio, dimana dalam hal ini data dikirimkan dengan protokol tertentu (biasanya tergantung vendor SCADA yang dipakai) misalnya Indactic 33, IEC-60870, dll. Sistim ini banyak dipakai di la pangan produksi minyak dan gas (Upstream), Jaringan Listrik Tegangan Tinggi (Power Distribution) dan beberapa aplikasi sejenis dimana sistem dengan konfigurasi seperti ini dipakai untuk memonitor dan mengontrol areal produksi yang tersebar di area yang cukup luas. Istilah SCADA, DCS (Distribution Control System), FCS dan PLC (Programmable Logic Control) saat ini sudah menjadi agak kabur karena aplikasi yang saling tumpang tindih. Walaupun demikian kitamasih bisa membedakan dari arsitekturnya yang serupa tapi tak sama.

Sesuai dengan rancang bangun awalnya, DCS lebih berfungsi baik untuk aplikasi kontrol proses, sedangkan SCADA lebih berfungsi baik untuk aplikasi seperti istilah diterangkan di atas.Yang dimaksud dengan Supervisory Control atau Master Terminal Unit (MTU) adalah kendali yang dilakukan diatas kendali lokal atau Remote Terminal Unit (RTU), sebagai ilustrasi, pada suatu ladang minyak dan gas (Oil dan Gas Field) ada beberapa sumur minyak (Oil Well) yang berproduksi.Hasil minyak mentah (Crude Oil) dari masing-masing sumur produksi tersebut dikumpulkan di stasiun pengumpul atau Gathering Station (GS)tersebut dikumpulkan di stasiun pengumpul atau Gathering Station (GS) dimana proses lanjutan terhadap minyak mentah yang terkumpul tersebut dilakukan.Biasanya pada masing-masing sumur minyak produksi terpasang suatu sistem (RTU) yang memonitor dan mengontrol beberapa kondisi dari sumur minyak produksi tersebut.

Kendali lokal dilakukan padamasing-masing production well dan supervisory control yang berada di stasiun pengumpul, melakukan control dan monitoring kepada semua production well yang ada di bawah supervisi-supervisi. Jika salah satu production well mengalami gangguan, dan statsiun pengumpul tetap harus memberikan dengan production rate tertentupengumpul tetap harus memberikan dengan production rate tertentu, maka supervisory control akan melakukan koordinasi pada production well lainnya agar jumlah produksi bisa tetap dipertahankan.

Pada umumnya jarak antara RTU dengan MTU cukup jauh sehingga diperlukan media komunikasi antara keduanya. Cara yang paling umum dipakai adalah Komunikasi Radio (Radio Communication) dan Komunikasi Serat Optik (Optical Fiber Communication).

B.            Manfaat SCADA

1.             Pada sistem tenaga listrik, media komunikasi yang dipergunakan adalah Power Line Communication (PLC), Radio Data, Serat Optik dan kabel pilot. Pemilihan media komunikasi sangat bergantung kepada jarak antar site,Pemilihan media komunikasi sangat bergantung kepada jarak antar site, media yang telah ada dan penting tidaknya suatu titik (gardu).

2.             Pengaturan sistem tenaga listrik yang komplek, sangat bergantung kepada SCADA.

3.             Tanpa adanya sistem SCADA, sistem tenaga listrik dapat diibaratkan seperti seorang pilot membawa kendaraan tanpa adanya alat instrumen dihadapannya.

4.             Pengaturan sistem tenaga listrik dapat dilakukan secara manual ataupunPengaturan sistem tenaga listrik dapat dilakukan secara manual ataupun otomatis.

5.             Pada pengaturan secara manual, operator mengatur pembebanan pembangkit dengan melihat status peralatan listrik yang mungkin dioperasikan misalnya Circuit Breaker (CB), beban suatu pembangkit, beban trafo, beban suatu transmisi atau kabel dan mengubah pembebanan sesuai dengan frekuensi sistem tenaga listrik. Pengaturan secara otomatis dilakukan dengan aplikasi Automatic Generating Control (AGC) atau Load Frequency Control (LFC) yang mengatur pembebanan pembangkit berdasar setting yang dihitung terhadap simpangan frekuensi setting yang dihitung terhadap simpangan frekuensi.

 

C.            Tujuan Penggunaan

Memberikan kemudahan kepada dispatcher untuk melakukan :

1.             Pemantauan Telematering(TM)

          Pemantauan meter, baik daya nyata dalam MW, daya reaktif dalam Mvar, tegangan dalam kV, dan arus dalam A.

2.             Pemanfaatan Telesignal(TS)

          Pemanfaatan TS untuk mendapatkan indikasi dari semua alarm dan kondisi peralatan tertentu yang bisa dibuka (open) dan ditutup (close).

3.             Pemanfaatan Telecontrol(TC)

          Dispacther dapat melakukan control secara remote hanya dengan menekan satu tombol, untuk membuka atau menutup peralatan sistem tenaga listrik.

D.           Hirarki SCADA

Urutan prioritas informasi SCADA

1.             Telesignalling.

2.             Telecontrolling.

3.             Telemetering.

4.             Pulse akumulator.

Aplikasi SCADA

1.             Telesignal.

2.             Telemeter.

3.             Telekontrol.

4.             Load Frequency Control (LFC).

5.             Tap Changer.

6.             Monitoring.

7.             Pembacaan Parameter.

8.             Pembacaan Meter Transaksi  Energi.

Insfrasruktur sistem SCADA

1.             Jaringan Telekomunikasi.

2.             Master Station.

3.             Remote Terminal Unit.

4.             Protokol Komunikasi.

E.            Master Station 

Master Station adalah sekumpulan peralatan terintegrasi yang berfungsi sebagai pusat pemrosesan, pemantauan, pengontrolan dan pengolahan data. 

1)             Peralatan Master Station

Peralatan-peralatan yang terpasang di master station harus mempunyai syarat sebagai berikut :

a)        Keamanan sistem

b)        Keandalan sistem

c)        Kemudahan untuk dipelihara

d)       Kemampuan untuk dikembangkan

e)        Kemampuan untuk diubah

2)             Perangkat Keras Master Station

Perangkat keras di Master Station adalah :

a)        Server (SCADA, EMS/DMS, DTS)

b)        Global Position System (GPS)

c)        Historikal Data

d)       Communication Front End

e)        Workstation + 3 (tiga) monitor

f)         Server Offline

g)        Layar tayang

h)        Switch

i)          Router

j)          Printer laser hitam putih dan berwarna

k)        Recorder

l)          Telepon hotline, PSTN, radio

m)      Voice Recorder

3)             Perangkat Lunak Master Station

Perangkat lunak yang dipergunakan adalah :

a)        SCADA

b)        Geographical Information System (GIS)

c)        Database real time

d)       Historikal Data

e)        Perangkat lunak DTS

f)         Aplikasi offline 

g)        Firewall

h)        EMS/DMS

Dalam mengintegrasikan perangkat lunak EMS/DMS dan DTS pada sistem SCADA, maka diperlukan :

1.        Konsistensi dan akurasi telemetering (MW, MVAr, kV, dan A).

2.        Konsistensi telesignaling.

F.             Keperluan perangkat lunak berdasarkan tingkat control center

1)             Keperluan Perangkat Lunak DCC

2)             Keperluan Perangkat Lunak RCC, IRCC, dan NCC

G.           Konfigurasi master station

1)        Standart

2)        Menengah

3)        Lengkap

H.           Konfigurasi Master Station Jawa Control Center

I.              Standar Desain Master Station

1)             Fully distributed.Sesuai standar international (ISO, IEC).

2)             Arsitektur software modular (API-application program interface).Arsitektur software modular (API application program interface).Hardware dan fasilitas lain mudah dicari di pasaran.

3)             Aplikasi EMS (Energy Management System) dan DTS (Dispatcher Training Simulator).

4)             Subsistem komunikasi yang multi protokol (IEC 101, IEC 104, DNP 3.0) dan mampu berkomunikasi dengan RTU eksisting (EPC 3200 Indactic) secaramampu berkomunikasi dengan RTU eksisting (EPC 3200, Indactic) secara redundant.

5)             Kecepatan komunikasi data minimum :

a.         Antar master station 64 Kbps

b.        Master-RTU 9600 bps

 

J.              Konfigurasi RTU

K.           Konfigurasi Remote Station Dalam Penggunaan Gateway, RTU dan IED

 

L.            Aplikasi IED Dalam Otomasi GI

1)        Protokol komunikasi

a)         Protokol Kominikasi dari Gardu Induk ke Control Center

1.        Iec 60870 5 101

2.        Iec 60870 5 104

b)      Protokol Komunikasi Antar IED Pada Sistem Subsation Automation

1.        Iec 61850

c)         Khusus untuk meter energi, langsung dikoneksikan ke sistem LAN yang terdapat diGardu Induk.Sehingga, setiap meter energi harus dilengkapi dengan port TCP IP

 

M.          Contoh Konfigurasi Data Link

N.           Diagram Sistem SCADATEL

 

O.           Diagram Transmisi Data

P.             Distributed Control System (DCS)

DCS merupakan sistem kontrol yang mampu menghimpun (mengakuisisi) data dari lapangan dan memutuskan akan diapakan data tersebut, secara singkat DCS -> ambil/baca data + lakukan pengontrolan berdasar data tersebut. Data-data yang telah diakuisisi (diperoleh) dari lapangan bisa disimpan untuk rekaman atau keperluan-keperluan masa datang, atau digunakan dalam proses-proses saat itu juga, atau bisa juga, digabung dengan data-data dari bagian lain proses, untuk kontrol lajutan dari proses yang bersangkutan.

Terdiri dari apa saja DCS itu?

1)        Operator Console

Alat ini mirip monitor komputer. Digunakan untuk memberikan informasi umpan balik tentang apa yang sedang dikerjakan atau dilakukan dalam pabrik, selain itu juga bisa menampilkan perintah yang diberikan pada sistem kontrol. Melalui konsol ini juga, operator memberikan perintah pada instrumen-instrumen di lapangan.

2)        Engineering Station

Ini adalah stasion2 untuk para teknisi yang digunakan untuk mengkonfigurasi sistem dan juga mengimplementasi algoritma pengontrolan.

3)        History Module

Alat ini mirip dengan harddisk pada komputer. Alat ini digunakan untuk menyimpan konfigurasi DC dan juga konfigurasi semua titik di pabrik. Alat ini juga bisa digunakan untuk menyimpan berkas-berkas grafik yang ditampilkan di konsol dan banyak sistem saat ini mampu menyimpan data-data operasional pabrik.

4)        Data Historian

Biasanya berupa perangkat lunak yang digunakan untuk menyimpan variabel2 proses, set point dan nilai-nilai keluaran. Perangkat lunak ini memiliki kemammpuan laju scan yang tinggi dibandingkan History Module.

5)        Control Modules

Ini seperti otaknya DCS. Disinilah fungsi-fungsi kontrol dijalankan, seperti kontrol PID, kontrol pembandingan, kontrol rasio, operasi-operasi aritmatika sederhana maupun kompensasi dinamik. Saat ini sudah ada peralatan modul kontrol yang lebih canggih dengan kemampuan yang lebih luas.

6)        I/O

Bagian ini digunakan untuk menangani masukan dan luaran dari DCS. Masukan dan luaran tersebut bisa analog, bisa juga digital. Masukan/luaran digital seperti sinyal-sinyal ON/OFF atau Start/Stop. Kebanyakan dari pengukuran proses dan luaran terkontrol merupakan jenis analog.

Semua elemen-elemen yang telah dijelaskan tersebut terhubungkan dalam satu jaringan (saat ini sudah menggunakan teknologi Ethernet atau bahkan wireless, WiFi atau WiMax).

Saat ini batasan teknologi maupun perbedaan antara DCS, PLC atau Kontrol menggunakan komputer semakin kabur. Yang membedakan lebih banyak dalam tingkat perangkat lunak.