MAKALAH

SISTEM SCADA

NAMA :

- ANITYA PERMATA UTAMA

- BIMA RIZKI PUTRA

- SETIO PAMBUDI

TL5A

POLITEKNIK NEGERI JAKARTA

2014

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Industri merupakan bidang yang memiliki fungsi dan pengaruh yangsangat vital

dalam bidang perekonomian di seluruh dunia. Industri merupakan proses membuat sesuatu

yang tidak ada menjadi ada. Seiring dengan peningkatan populasi di dunia, kebutuhan akan

barang juga meningkat. Hal ini memacu pertambahan jumlah dari industri-industri barang.

Sebelum teknologi berkembang secara pesat seperti sekarang ini, industry masih sangat

bergantung kepada manusia dalam pengoperasian mesin-mesin industri. Kebergantungan ini

memiliki kelemahan pada proses industri yang sulit dilakukan oleh manusia. Masalah terjadi

saat sebuah proses di dalam industry memerlukan respon yang cepat terhadap situasi atau

perubahan yang terjadi di lapangan. Manusia dalam hal ini sebagai aktor utama, sejatinya

memiliki keterbatasan untuk melakukan kegiatan monitor,pengawasan dan mengontrol secara

bersamaan. SCADA merupakan suatu solusi yang dibuat oleh manusia untuk mengatasi

masalah-masalah tersebut yang terjadi di industry.SCADA merupakan suatu sistem

pengendalian alat secara jarak jauh, dengan kemampuan memantau data-data dari alat yang

dikendalikan. SCADA merupakan bidang yang secara kontinyu selalu dikembangkan di seluruh bagian

dunia pada berbagai tipe industri yang menghabiskan bertrilyun-trilyun rupiah.Dengan

SCADA, sebuah industri dapat berjalan lebih terintegrasi dan terkontrol meskipun daerah

yang terlingkupi sangat luas dan susah untuk dijangkau oleh manusia.

SCADA telah banyak diaplikasikan dalam berbagai bidang industri. Mulai dari sistem

pembuangan air limbah kota, pengolahan minyak dan gas,pendistribusian listrik kota,

pengontrolan dan pengawasan sistem lalu lintas kotadan kereta api dsb.

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Definisi SCADA

SCADA (SUPERVISORY CONTROL AND DATA ACQUISITION) adalah suatu

sistem pengakuisisian suatu data untuk digunakan sebagai control dari sebuah obyek. SCADA

(Supervisory Control And Data Acquisition) adalah sistem yang mengacu pada kombinasi

telemetri dan akuisisi data. Ini terdiri dari pengumpulan informasi, mentransfer kembali ke

pusat kendali, melakukan analisis yang diperlukan dan kontrol, dan kemudian menampilkan

data ini pada sejumlah operator display. SCADA digunakan untuk memantau dan

mengendalikan pabrik atau peralatan. Kontrol mungkin dapat otomatis atau dapat dimulai

dengan perintah Operator. Sistem SCADA yang paling sederhana yang mungkin bisa dijumpai di

dunia adalah sebuah rangkaian tunggal yang memberitahu anda sebuah kejadian (event).

Sebuah sistem SCADA skala-penuh mampu memantau dan (sekaligus) mengontrol proses

yang jauh lebih besar dan kompleks.

Telemetri biasanya dikaitkan dengan sistem SCADA. Ini adalah teknik yang digunakan

dalam transmisi dan menerima informasi atau data melalui media. Informasi dapat berupa

pengukuran, seperti tegangan, kecepatan atau aliran. Data-data tersebut dikirimkan ke lokasi

lain melalui media seperti kabel, telepon atau radio. Informasi dapat berasal dari berbagai

lokasi. Sebuah cara menangani tempat-tempat  yang berbeda yang tergabung dalam sistem.

Data akuisisi mengacu pada metode yang digunakan untuk mengakses dan mengontrol

informasi atau data dari peralatan yang dikendalikan dan dipantau. Data tersebut kemudian

diakses diteruskan ke sistem telemetri siap untuk transfer ke tempat yang berbeda. Itu dapat

berupa informasi analog dan digital yang dikumpulkan oleh sensor, seperti flowmeter,

ammeter, dll juga dapat menjadi data untuk mengontrol peralatan seperti aktuator, relay,

valve, motor, dll.

Mirip dengan sistem SCADA adalah Distributed Control System (DCS).  DCS biasanya

digunakan di pabrik-pabrik dan terletak di dalam daerah yang lebih terbatas. Menggunakan

media komunikasi berkecepatan tinggi, seperti jaringan area lokal (LAN). Sebuah jumlah

yang signifikan dari kontrol loop tertutup hadir pada sistem SCADA system meliputi daerah

yang besar (secara geography). Ini mungkin mengandalkan berbagai link komunikasi seperti

radio dan telepon. Kontrol loop tertutup bukan merupakan prioritas utama dalam sistem ini.

2.2 Perkembangan SCADA

SCADA telah mengalami perubahan generasi, dimana pada awalnya design sebuah

SCADA mempunyai satu perangkat MTU yang melakukan Supervisory Control dan Data

Acquisition melalui satu atau banyak RTU yang berfungsi sebagai (dumb) Remote I/O

melalui jalur komunikasi Radio, dedicated line Telephone dan lainnya. Generasi SCADA

pertama ini disebut monolitik. Generasi berikutnya yaitu jaringan, membuat RTU yang

intelligent, sehingga fungsi local control dilakukan oleh RTU di lokasi masing‐masing RTU,

dan MTU hanya melakukan sury control yang meliput beberapa atau semua RTU. Dengan

adanya local control, operator harus mengoperasikan masing-masing local plant dan

membutuhkan MMI local. Banyak pabrikan yang mengalihkankomunikasi dari MTU – RTU

ke tingkatan MMI (Master) – MMI (Remote) melalui jaringan microwave satelit. Ada juga

yang mengimplementasi komunikasinya pada tingkatan RTU, karena berpendapat bahwa kita

tidak bisa mengandalkan system padter, dan komunikasi pada tingkatan computer (MMI)

membutuhkan banwidth yang lebar dan mahal.

Dengan majunya teknologi dan internet saat ini, concept SCADA diatas berubah menjadi

lebih sederhana yang disebut dengan generasi ketiga “terdistribusi” dan memanfaatkan

infrastruktur internet yang pada saat iniumumnya sudah dibangun oleh perusahaan‐perusahaan besar seperti Pertamina. Apabila ada daerah‐daerah atau wilayah yang belum

terpasang infrastruktur internet, saat ini dipasaran banyak bisa kita dapatkan Wireless LAN

device yang bisa menjangkau jarak sampai dengan 40 km (tanpa repeater) dengan harga

relatif murah. Setiap Remote Area dengan sistem kontrolnya masing‐masing yang sudah

dilengkapi dengan OPC (OLE for Process Control; OLE = Object Linking &Embedding)

Server, bisa memasangkan suatu Industrial Web Server denganTeknologi XML yang

kemudian bisa dengan mudah diakses dengan Web Browser biasa seperti yang kita gunakan.

2.3 Komponen SCADA

Sebuah sistem SCADA memiliki 4 (empat) fungsi , yaitu:1. Akuisisi Data,2.

Komunikasi data jaringan,3. Penyajian data, dan4. Kontrol (proses).Fungsi-fungsi tersebut

didukung sepenuhnya melalu komponenSCADA, yaitu: Komponen sistem SCADA terdiri

sebagai berikut :

1. Field Instrumentation

Field instrument mengacu pada sensor dan aktuator yang langsung dihubungkan ke

pabrik atau peralatan. Mereka menghasilkan sinyal analog dan digital yang akan dipantau

oleh Stasiun Remote. Sinyal juga dikondisikan untuk memastikan mereka yang kompatibel

dengan input / output dari RTU (Remote Terminal Unit) atau PLC di Stasiun Jarak Jauh.

Stasiun Remote dipasang di pabrik terpencil atau peralatan yang dipantau dan dikendalikan

oleh komputer host pusat. Ini bisa jadi RTU atau Programmable Logic Controller (PLC).

Jaringan Komunikasi adalah media untuk mentransfer informasi dari satu lokasi ke lokasi

lain. Hal ini dapat melalui telepon, radio line atau kabel.

Central Monitoring Station  (CMS) mengacu pada lokasi master atau komputer host.

Workstation beberapa dapat dikonfigurasi pada CMS, jika di perlukan. Menggunakan Human

Machine Interface (HMI) program untuk memonitor berbagai data jenis yang diperlukan

untuk operasi. Berikut ini adalah contoh konfigurasi dari sistem SCADA untuk distribusi air.

Field Instrument mengacu pada perangkat yang terhubung ke peralatan atau mesin

yang dikontrol dan dipantau oleh sistem SCADA. Ini adalah sensor untuk memantau

parameter tertentu, dan aktuator untuk mengendalikan modul tertentu dari sistem.

Instrumen ini mengkonversi parameter fisik (misalnya, aliran fluida, kecepatan, tingkat

cairan, dll) ke sinyal listrik (misalnya, tegangan atau arus) dapat dibaca oleh peralatan Station

Remote. Output dapat berada dalam analog (kisaran terus menerus) atau digital (nilai diskrit).

Beberapa output standar industri analog  sensor ini adalah berkisar 0 sampai 5 volt, 0 sampai

10 volt, 4 sampai 20 mA dan 0 sampai 20 mA. Output tegangan digunakan ketika sensor

dipasang di dekat pengendali (RTU atau PLC). Output  ini digunakan ketika sensor berada

jauh dari kontroler. Output digital digunakan untuk membedakan status diskrit perangkat.

Biasanya, <1>  berarti Perangkat ON dan <0> untuk status perangkat OFF . Ini juga berarti

<1> untuk Full atau <0> untuk Kosong

Aktuator digunakan untuk menghidupkan atau mematikan peralatan tertentu.

Demikian juga, input digital dan analog yang digunakan untuk kontrol. Misalnya, digital

input dapat digunakan untuk menghidupkan dan mematikan modul pada peralatan. Sementara

input analog yang digunakan untuk mengontrol kecepatan motor atau posisi valve motorized.

2. Remote Station

        Field instrumen terhubung ke pabrik atau peralatan yang dipantau dan dikontrol yang

dihubungkan ke Stasiun Remote untuk memungkinkan manipulasi proses pada lokasi yang

jauh. Hal ini juga digunakan untuk mengumpulkan data dari peralatan dan mentransfernya ke

sistem SCADA pusat. Stasiun remote baik mungkin berupa RTU (Remote Terminal Unit)

atau PLC (Programmable Logic Controller). Ini juga mungkin berupa sistem boar atau

modular.

RTU adalah sebuah komputer ruggedized dengan interfacing radio yang sangat baik.

Hal ini digunakan dalam situasi di mana komunikasi yang lebih sulit. Salah satu kelemahan

dari RTU adalah programmability yang kurang. Namun, RTUsmodern sekarang menawarkan

programabilitas baik dibandingkan dengan PLC.

PLC (Programmable Logic Controller) adalah sebuah komputer industri kecil biasanya

ditemukan di pabrik-pabrik. Kegunaan utamanya adalah untuk menggantikan logika relay

dari pabrik atau proses. Saat ini, PLC digunakan dalam sistem SCADA karena

programabilitas yang sangat baik. Sebelumnya PLC tidak memiliki port komunikasi serial

untuk interfacing ke radio untuk mentransfer data. Saat ini, PLC memiliki komunikasi yang

luas.

Dalam waktu dekat kita melihat penggabungan dari RTU dan PLC. Micrologic

menawarkan sebuah RTU murah untuk sistem SCADA dimana PLC dapat menjadi solusi

lebih. Ini adalah RTU berbasis mikrokontroler dan dapat dihubungkan ke modem radio untuk

transmisi data ke CMS.

Stasiun Remote biasanya tersedia dalam dua jenis, yaitu single board dan unit

modular. Single board menyediakan sejumlah interface input / output (I / O) tetap. Hal ini

lebih murah, tetapi tidak menawarkan  kemudahan upgrade ke sistem yang lebih canggih.

Jenis modular merupakan remote station yang dapat diperluas dan lebih mahal daripada

single board. Biasanya digunakan untuk menghubungkan modul. Setiap modul I / O atau

komunikasi yang dibutuhkan untuk ekspansi di masa yang akan datang dapat dengan mudah

di pasang.

3. Comunication Network

Jaringan Komunikasi mengacu pada peralatan komunikasi yang diperlukan untuk

mentransfer data ke dan dari lokasi yang berbeda. Media yang digunakan dapat berupa kabel,

telepon atau radio. Penggunaan kabel biasanya dilakukan di dalam  pabrik. Hal ini tidak

praktis untuk sistem yang mencakup wilayah geografis yang luas karena biaya kabel tinggi,

saluran dan tenaga kerja yang luas untuk menginstalnya.

Penggunaan saluran telepon (misalnya leased atau dial-up) merupakan solusi murah untuk

sistem dengan cakupan yang besar. Leased line digunakan untuk sistem on-line yang

membutuhkan koneksi dengan stasiun terpencil. Ini mahal karena satu saluran telepon akan

dibutuhkan per lokasi. Selain lease line lebih mahal daripada saluran telepon biasa. Dial-up

lines dapat digunakan pada sistem yang membutuhkan update secara berkala (misalnya,

update per jam). Saluran telepon di sini biasa dapat digunakan. Host station dapat

menghubungi nomor tertentu dari sebuah situs remote untuk mendapatkan pembacaan dan

mengirim perintah. Situs remote biasanya tidak dapat diakses oleh saluran telepon.

Penggunaan radio menawarkan solusi ekonomis. Modem radio digunakan untuk

menghubungkan situs remote ke host. Sebuah operasi on-line juga dapat diterapkan pada

sistem radio. Untuk lokasi di mana link radio langsung tidak dapat dibuat, repeater radio

digunakan untuk menghubungkan lokasi lokasi tersebut.

4. CMS (Central Monitoring system)

Central Monitoring System  (CMS) adalah unit master dari sistem SCADA. Hal ini

bertugas mengumpulkan informasi yang dikumpulkan oleh remote station dan menghasilkan

tindakan yang diperlukan untuk setiap event terdeteksi.  CMS dapat memiliki konfigurasi

komputer atau dapat jaringan untuk workstation untuk memungkinkan berbagi informasi dari

sistem SCADA

Sebuah Program Human Machine Interface (HMI) akan berjalan pada komputer

CMS. Sebuah alur diagram  dari seluruh plant atau proses dapat ditampilkan pada layar untuk

identifikasi lebih mudah dengan sistem real. Setiap titik I / O dari unit remote dapat

ditampilkan dengan representasi grafis yang sesuai dan pembacaan I / O. Pembacaan flow

(aliran) dapat ditampilkan pada sebuah representasi grafis dari sebuah flowmeter. Satu

bendungan dapat ditampilkan dengan isi cairan yang sesuai tergantung pada tingkat tangki

yang sebenarnya.

Set-up parameter seperti nilai-nilai perjalanan, batas, dll dimasukkan pada program ini

dan download ke unit remote yang sesuai untuk memperbarui parameter operasi mereka.

Program HMI juga dapat membuat window terpisah untuk alarm. Window alarm dapat

menampilkan nama alarm tag, deskripsi, nilai, nilai titik perjalanan, waktu, tanggal dan

informasi terkait lainnya. Semua alarm akan disimpan pada file terpisah untuk diperiksa

nanti.

Sebuah tren poin yang dibutuhkan dapat diprogram pada sistem. Tren grafik dapat

dilihat atau dicetak di lain waktu. Generasi laporan manajemen juga dapat dijadwalkan untuk

waktu tertentu dalam sehari, secara periodik, atas permintaan operator, atau  saat alarm.

Akses ke program ini hanya diperbolehkan untuk operator yang memenuhi syarat

(hak). Setiap user diberikan password dan tingkat hak yang berbeda beda untuk mengakses

daerah tertentu dari program ini .. Semua tindakan yang diambil oleh para pengguna yang

login pada file untuk dapat diperiksa nantinya.

Contoh Tampilan HMI untuk diagram sistem pemipaan dan are perbaikan (repair).

Sistem SCADA/EMS bertujuan untuk membantu perusahaan listrik mendapatkan

sistem pengoperasian optimum sesuai dengan berbagai kenyataan kekurangan-kekurangan

maupun segala kelebihan yang terdapat pada sistem tenaga listrik tersebut.

Dalam rangka untuk mencapai sistem pengendalian sesuai dengan kriterai-kriteria

diatas maka suatu sistem pengendalian tenaga dilengkapi dengan perangkat-perangkat

SCADA. Perangkat ini digunakan sebagai sarana untuk dapat memantau dan sistem-sistem

tenaga secara terpusat dari pusat pengendalian.

Dalam hal untuk mendapatkan sistem pengoperasian yang optimum, maka diatas

perangkat-perangkat SCADA di-implementasikan fungi-fungsi perangkatn lunak baik untuk

keperluan energi maupun energi management sistem untuk sistem transmisi, distribution

management sistem untuk sistem distribusi dan perangkat-perangkat otomatisasi para

pelanggan.

Dengan semakin banyaknya pusat pembangkit tenaga listrik yang dioperasikan, maka

diperlukan pengaturan beban sistem tenaga listrik. Dalam pengaturan sistem tenaga listrik ini

terdapat beberapa permasalahan yang harus diperhatikan, yaitu:

1. Kecepatan kemudahan memperoleh informasi yang diperlukan.

2. Cara-cara penyajian data dan informasi bagi pengatur sistem

3. Keandalan media data, karena treganggunya operasi pengaturan sistem

4. Kualitas data yang ditampilkan harus selalu terbaru

Berdasarkan faktor-faktor tersebut, maka fasilitas pendukung untuk keperluan pengaturan

sistem tenaga listrik adalah:

1. Sistem telekomunikasi

2. Alat-alat pengolah data untuk mengambil, menyimpan dan mengolah sistem tenaga

listrik.

3. Perangkat lunak untuk mengolah data, agar data dapat ditampilkan dalam pengaturan

sistem tenaga listrik.

Permasalahan mengenai pengaturan tenaga listrik merupakan hal yang komplek, tidak hanya

pada bagaimana tenaga listrik tersebut dibangkitkan dan disalurkan tetapi juga mengenai

perhitungan ekonomis dari suatu pembangkit yang lebih dikenal dengan manajemen energi.

SCADA berfungsi mulai pengambilan data pada peralatan pembangkit atau gardu induk,

pengolahan informasi yang diterima, sampai reaksi yang ditimbulkan dari hasil pengolahan

secara informasi. Secara umum fungsi SCADA adalah:

1. Penyampaian data

2. Proses kegiatan dan monitoring

3. Fungsi kontrol

4. Perhitungan dan pelaporan

Dengan adanya peralatan SCADA, penyampaian dan pemrosesan data dari sistem tenaga

akan lebih cepat diketahui oleh operator. Informasi pengukuran dan status indikasi dari

sistem tenaga listrik dikumpulkan dengan menggunakan peralatan yang ditempatkan di gardu

induk dan pusat pembangkit. Kontrol penyaluran peralatan memungkinkan penyampaian data

secara remote. Data dapat dilakukan secara manual atau perhitungan. Data yang baru dapat

juga dihitung dan disimpan dalam database melalui pengumpulan nilai secara otomatis.

Penyampaian data dan pemrosesan data dilakukan secara real-time.

Parameter sistem tenaga listrik dalam real-timeoperation seperti frekuensi, tegangan daya

dan reaktif, serta tap changer position. Dari paremeter tersebut dapat dibaca dan dikontrol

lewat pusat pengatur beban adalah melalui suara teleinformasi yang disebut telemetering.

Sistem Telekomunikasi

Adapun beberapa macam sistem telekomunikasi yang digunakan dalam sistem operasi

tenaga ini adalah

Telekomunikasi Suara

Telekomunikasi suara yang banyak dipergunakan pada operasi sistem tenaga

listrik adalah sarana komunikasi suara dengan media Power Line Carrier. PLC

merupakan sistem komunikasi yang memanfaatkan propagasi gelombang frekuensi

radio melalui konduktor transmisi media udara tegangan tinggi (sebagai media

transmisi komunikasi). Jadi Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT) selain

menangani fungsi utamanya yaitu menyalurkan tenaga listrik dengan frekuensi 50 Hz,

juga menyalurkan energi listrik dengan frekuensi tinggi (HF).

Batas jalur pembawa sistem komunikasi PLC pada umumnya berkisar antara

30 kHz sampai 500 khz, batas terendah dari daerah frekuensi pembawa PLC dibatasi

oleh nilai reaktansi kapasitif (Xc) dan kapasitor penghubung (CC), sedangkan batas

tertinggi alokasi frekuensi pembawa PLC dibatasi oleh nilai redaman daripada

konduktor media transmisi SUTT.

Telekomunikasi Proteksi

Daya guna sistem pengaman dari jauh / teleproteksi dari suatu jaringan

transmisi sistem tenaga listrik sangat ditentukan oleh keandalan sistem komunikasi

yang dipergunakannya (dalam kecepatan dan ketepatan), karena hasil pemrosesan

data gangguan dari rele jarak (distance relay) diserahkan  kepada PLC lawan, agar

membuka sakelar pemutus tenaga (PMT) dengan waktu yang singkat. Sehingga PMT

lawan yang letaknya berjauhan dapat terbuka secara bersamaan.

Tujuan utama dari bekerjanya sistem teleproteksi adalah dalam usaha

memperoleh energi listrik yang kontinu dan membatasi pengaruh gangguan yang

terjadi pada jaringan transmisi tenaga listrik.

Bekerjanya sistem teleproteksi mungkin hanya sekali saja diperlukan dalam

beberapa tahun, namun sistem pengaman tersebut harus dipastikan dapat bekerja bila

sewaktu-waktu diperlukan. Diharapkan peralatan teleproteksi tidak boleh gagal dalam

menjalankan fungsinya. Sebab bila terjadi kegagalan kerja maka dapat mengakibatkan

kerusakan yang lebih parah pada alat-alat yang diamankannya atau mengakibatkan

bekerjanya sistem lain, sehingga mengalami pemadaman yang lebih luas.

Pada sistem pengaman jaringan transmisi tegangan tinggi di PLN dilasanakan

oleh sepasang perangkat pengaman yang disebut dengan relay jarak. Pengaman

tersebut memiliki kecepatan pendeteksian terhadap pengaruh gangguan berjarak

efektif  80% dari panjang tranmisi maka relay jarak mengalami waktu pembuka PMT

selama kurang lebih 500 milidetik.

Komunikasi Data

Komunikasi data merupakan gabungan dua macam teknik, yaitu teknik

telekomunikasi dan teknik pengolahan data. Kombinasi kedua teknik ini disebut

sebagai komunikasi data atau disebut pula pengolah jauh (teleprocessing).

Komunikasi data merupakan proses pengiriman informasi (data) yang telah diubah

dalam suatu kode tertentu dan disalurkan melalui media listrik atau elektrik optik dari

suatu tempat lainnya.

Informasi yang dikirimkan ke suatu tempat dapat berbentuk sinyal analog atau

sinyal digital. Sinyal analog adalah sinyal yang sifatnya seperti gelombang, sehingga

pada sinyal analog tidak ada perubahan yang tiba-tiba antara bagian-bagian sinyal

tersebut.

Sinyal digital adalah sinyal yang bentuknya seperti pulsa. Pada sinyal digital

terjadi perubahan yang tiba-tiba pada bagian sinyal tersebut. Komunikasi data adalah

gabungan kedua sinyal tersebut. Sinyal digital terdapat pada peralatan pengolah data.

Sedangkan sinyal analog ada pada peralatan telekomunikasi sebagai sarana pembawa

informasi yang bersifat digital.

Media Komunikasi

Media komunikasi adalah salah satu bagian penting yang tidak dapat

dipisahkan dari suatu sistem pengendalian tenaga listrik, yaitu suatu subsistem yang

merupakan sarana telekomunikasi yang digunakan untuk menghubungkan perangkat-

perangkat sistem pengendalian khususnya antara master station dengan perangkat-

perangkat remote terminal unit. Disamping itu sarana komunikasi dalam sistem

pengendalian diperlukan pula oleh para operator untuk melakukan koordinasi antara

unit-unit terkait pada sistem tenaga listrik yang akan dikendalikan. Ada beberapa

alternatif yang dapat digunakan sebagai media komunikasi untuk menghubungkan

kontrol center dengan perangkat-perangkat remote terminal unit dari suatu sistem

pengendalian tenaga listrik.

Mengingat pentingnya sarana komunikasi ini maka dalam perancangan sistem

perlu memperhatikan beberapa pertimbangan sebagai berikut:

1. Jaringan sistem tenaga adalah suatu sistem yang secara alamiah berkembang dari

waktu ke waktu, maka dalam hal ini sistem harus dikembangkan sedemikian rupa

mengikuti perencanaan pengembangan sistem tenaga sehingga ditengah-tengah

pengembangannya tidak memerlukan perubahan konfigurasi sistem

telekomunikasi yang sudah ada.

2. Modifikasi-modifikasi yang terjadi mengikuti perkembangan jaringan harus

diusahakan seminimum mungkin. Kapabilitas perangkat-perangkat awal harus

bisa mengantisipasi kebutuhan kepasitas saluran setidaknya-tidaknya untuk

sepuluh tahun kedepan.

3. Pengoperasian sistem tenaga listrik harus tidak terganggu pada waktu melakukan

pemutakhiran jaringan.

4. Pemilihan media komunikasi harus dianalisa secara tepat dengan pertimbangan-

pertimbangan biaya investasi, keandalan, kesesuian, ongkos pemeliharaan, biaya-

biaya, instalasi, komisioning, umur dengan segala aspek kinerja sistem yang mau

dipilih.

Terdapat beberapa alternatif media komunikasi yang dapat digunakan

sebagaimana komunikasi untuk keperluan sistem pengendalian tenaga listrik

sebagai berikut:

1. Kabel pilot

2. Kabel koaksial

3. Radio link

4. Kabel transmisi daya tegangan tinggi dengan menggunakan power line

carrier

5. Kabel serat optic

2.4 Arsitektur Sistem SCADA

Berikut ini penjelasan dari masing-masing bagian SCADA :

1. Operator

Operator manusia mengawasi sistem SCADA dan melakukan fungsi

supervisory control untuk operasi plant jarak jauh

2. Human Machine Interfaces (HMI)

HMI merupakan bagian terpenting dari sistem SCADA karena fungsinya yaitu

sebagai “jembatan” bagi manusia (operator) untuk memahami proses yang terjadi

pada mesin. HMI menampilkan data pada operator dan menyediakan input kontrol

bagi operator dalam berbagai bentuk, termasuk grafik, kematik, jendela, menu pull-

down, touch screen, dan lain sebagainya. HMI dapat berupa touch screen device

ataupun komputer itu sendiri.

3. Master Terminal Unit (MTU)

MTU berfungsi menampilkan data pada operator melalui HMI,

mengumpulkan data dari tempat yang jauh, dan mengirimkan sinyal kontrol ke plant

yang berjauhan. Kecepatan pengiriman data dari MTU ke plant jarak jauh relatif

rendah dan metode kontrol umumnya open loop karena kemungkinan terjadi waktu

tunda dan flow interruption.

Berikut ini beberapa fungsi dasar dari suatu MTU:

a. Input/Output Task: interface sistem SCADA dengan peralatan di plant.

b. Alarm Task: mengatur semua tipe alarm.

c. Trends Task: mengumpulkan data plant setiap waktu dan

menggambarkan dalam grafik.

d. Report Task: memberikan laporan yang bersumber dari data plant.

e. Display Task: menampilkan data yang diawasi dan dikontrol operator.

4. Communication System

Sistem komunikasi antara MTU-RTU ataupun antara RTU-Field device

diantaranya berupa:

o RS 232

o Private Network (LAN/RS-485)

o Switched Telephone Network

o Leased Line

o Internet

o Wireless Communication System

Wireless LAN

GSM Network

Radio Modems

5. Remote Terminal Unit (RTU)

RTU berfungsi mengirimkan sinyal kontrol pada peralatan yang dikendalikan,

mengambil data dari peralatan tersebut, dan mengirimkan

data tersebut ke MTU. Kecepatan pengiriman data antara RTU dan alat

yang dikontrol relatif tinggi dan metode kontrol yang digunakan umumnya

closed loop. Sebuah RTU mungkin saja digantikan oleh Programmable

Logic Controller (PLC). Beberapa kelebihan PLC sebagai RTU ialah :

Solusi ekonomis

Serbaguna dan fleksibel

Mudah dalam perancangan dan instalasi

Lebih reliable

Kontrol yang canggih

Berukuran kecil secara fisik

Troubleshooting dan diagnosa lebih mudah

6. Field Device

Merupakan plant berbagai sensor dan aktuator. Nilai sensor dan aktuator

inilah yang umumnya diawasi dan dikendalikan supaya objek/

dengan yang diinginkan pengguna.

2.5 Jenis –jenis sistem SCADA

Menurut skala sistem keseluruhan, sistem SCADA dapat dibedakan menjadi :

1. SCADA Dasar

SCADA dasar ini umumnya hanya terdiri dari sebuah RTU/PLC saja yang

digunakan untuk mengendalikan suatu plant dengan berbagai field device. Jumlah

MTU yang digunakan juga hanya satu buah.

Contoh:

Car manufacturing robot

Room temperature control

Water Level Control

2. Integrated SCADA

Sistem ini terdiri dari beberapa PLC/RTU yang terhubung dengan beberapa

Distributed Control System (DCS), namun hanya menggunakan satu MTU. MTU ini

dapat terhubung dengan komputer lain melalui LAN, WAN ataupun internet.

Contoh :

Subway systems

Security systems

Water systems

3. Networked SCADA

Sistem ini memiliki MTU banyak MTU yang saling terhubung. Terdapat 1

MTU pusat sebagai koordinator

Contoh : Comunication system , Power System

2.6 Hubungan Yang Terjadi Dalam SCADA

2.6.1 Akuisisi Data

Pada kenyataannya, kita membutuhkan pemantauan yang jauh lebih banyak dan

kompleks untuk pengukuran terhadap masukan dan beberapa sensor digunakan untuk

pengukuran terhadap keluaran (tekanan, massa jenis, densitas dan lain sebagainya).

Beberapa sensor bisa melakukan pengukuran kejadian secara sederhanayang bisa

dideteksi menggunakan saklar ON/OFF, masukan seperti ini disebut sebagai masukan

diskrit atau masukan digital. Misalnya untuk mengetahui apakah sebuah alat sudah

bekerja (ON) atau belum (OFF), konveyornya sudah jalan (ON) atau belum (OFF),

mesinnya sudah mengaduk (ON) atau belum (OFF), dan lain sebagainya. Beberapa

sensor yang lain bisa melakukan pengukuran secara kompleks, dimana angka atau

nilai tertentu itu sangat penting, masukan seperti ini disebut masukan analog, bisa

digunakan untuk mendeteksi perubahan secara kontinu pada, misalnya, tegangan,

arus, densitas cairan, suhu, dan lain sebagainya. Untuk kebanyakan nilai-nilai analog,

ada batasan tertentu yang didefinisikan sebelumnya, baik batas atas maupun batas

bawah. Misalnya, Anda ingin mempertahankan suhu antara 30 dan 35 derajat Celcius,

jika suhu ada dibawah atau diatas batasan tersebut, maka akan memicu alarm (baik

lampu dan/atau bunyi-nya). Terdapat empat alarm batas untuk sensor analog: Major

Under, Minor Under, Minor Over, dan Major Over Alarm

2.6.2 Komunikasi Data

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 alasan keamanan, 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 yang sesuai dengan produsen

SCADA-nya, sekarang sudah ada beberapa standar protokol yang ditetapkan,

sehingga tidak perlu khawatir masalah ketidakcocokan komunikasi lagi. Karena

kebanyakan sensor dan relai kontrol hanyalah peralatan listrik yang sederhana, alat-

alat tersebut tidak bisa menghasilkan atau menerjemahkanprotokol komunikasi.

Dengan demikian dibutuhkan RTU yang menjembatani antara sensor dan jaringan

SCADA. RTU mengubah masukan-masukan sensor keformat protokol yang

bersangkutan dan mengirimkan ke master SCADA, selain itu RTU juga menerima

perintah dalam format protokoldan memberikan sinyal listrik yang sesuai ke

relai kontrol yang bersangkutan.

2.6.3 Penyajian Data

Sistem SCADA melakukan pelaporan status berbagai macam sensor

(baik analog maupun digital) melalui sebuah komputer khusus yang sudah dibuatkan

HMI-nya (Human Machine INterface) atau HCI-nya (Human ComputerInterface).

Akses ke kontrol panel ini bisa dilakukan secara lokal maupun melalui website.

Bahkan saat ini sudah tersedia panel-panel kontrol yang TouchScreen

2.6.4 Kontrol

Kita bisa melakukan penambahan kontrol ke dalam sistem SCADA melalui

HMI-nya. Bisa dilakukan otomasi kontrol atau otomasi proses, tanpa melibatkan

campur tangan manusia.

2.7 Kelebihan dan kekurangan Sistem Scada

Sebuah sistem scada memberikan kekuasaan untuk mengatur dan mengkonfigurasi

system . Kita bisa menempatkan sensor dan kendali disetiap titik kritis didalam proses.

Seiring dengan teknologi scada yang semakin baik , kita bisa menempatkan lebih banyak

sensor di banyak tempat sehingga semakin banyak hal yang bisa dipantau, semakin detil

operasi yang bisa

dilihat, dan semuanya bekerja secara real time. Tidak peduli sekompleks

apapun prosesnya, kita bisa melihat operasi proses dalam skala besar maupun

kecil, dan setidaknya bisa melakukan penelusuran jika terjadi kesalahan dan

sekaligus meningkatkan efisiensi.

Sistem SCADA memiliki banyak nilai lebih diantaranya:

1. Pengawasan (supervisory) plant dapat dilakukan secara langsung (real

time) melalui tampilan monitor.

2. Kecepatan dan kemudahan memperoleh informasi berkaitan dengan

kondisi/status sistem yang dipantau.

3. Mengontrol proses-proses yang lebih besar dan kompleks dengan lebih

mudah (tidak memerlukan banyak operator).

4. Dapat mengontrol plant secara real time dari jarak jauh.

5. Dapat mendeteksi dan memperbaiki kesalahan/kerusakan sistem secara

cepat.

Adapun kekurangan sistem scada diantaranya :

1. Kecanggihan sistem membuat manusia menjadi lemah dalam hal pengawasan

2. Banyak pekerja yang tidak bisa mengimbangi kinerja sistem scada seandainya

sistem scada itu rusak/eror

3. Sistem scada bisa rusak karena faktor teknis maupun non teknis seperti

bencana alam

BAB III

PENYELESAIAN KASUS

3.1 Contoh Kasus

Pak Iwan adalah seorang direktur utama perusahaan dibidang makanan dan minuman

kaleng. Pak Iwan mempunyai pabrik yang besar dan sangat kompleks dengan sistem

kontrol menggunakan PLC. Akhir-akhir ini omzet perusahaan mengalami penurunan,

namun dia tidak bisa menganalisa dimana letak kekurangannya. Suatu hari Pak Iwan

membaca sebuah artikel tentang sistem SCADA. Dalam artikel tersebut disebutkan

bahwa sistem SCADA dapat memonitor setiap peristiwa misalnya proses pengisian

kaleng, proses pengepakan, dan lain lain secara real time. Sistem SCADA juga dapat

merekam jejak proses produksi sehingga rekam jejak tersebut dapat digunakan untuk

menganalisa kesalahan sistem. Dan yang paling penting, Pak Iwan dapat memonitor

proses produksinya dari jarak jauh. Pak Iwan bingung bagaimana cara kerja sistem

SCADA, apa saja yang perlu dipersiapkan untuk membuat sistem tersebut. Apakah

sistem kendali yang telah ada dipabriknya saat ini harus diubah atau tidak.

Anda sebagai seorang engineer yang telah mempunyai pengetahuan sistem SCADA

diminta Pak Iwan untuk menjelaskannya. Bagaimanakah cara anda untuk menjelaskan

dan meyakinkan Pak Iwan bahwa sistem SCADA baik untuk meningkatkan kualitas dan

kuantitas proses produksi di pabriknya.

3.2 Penyelesaian Kasus

Penjelasan masalah SCADA dapat dilakukan dengan metode presentasi. Dan untuk

masalah sistem kendali yg ada di pabrik Pak Iwan Sistem Kendali PLC dapat dihubungkan ke

sistem SCADA dengan dijadikan RTU dalam SCADA.

BAB IV

PENUTUP

4.1 Kesimpulan

1. SCADA merupakan sistem praktis yang dapat digunakan di suatu industri.

2. Dapat memudahkan suatu proses pengontrolan dan dapat menganalisa sistem.

3. Dapat dihubungkan ke PLC, PLC dapat digunakan sebagai RTU.