SCADA Adalah? Fungsi, Komponen Dan Sistem Scada PLN

SCADA (Supervision Control and Data Acquisition) adalah sebuah sistem yang digunakan untuk mengawasi, mengontrol, dan mengolah data-data yang dikumpulkan pada suatu plant (peralatan yang dikendalikan).

Sistem SCADA banyak digunakan pada bidang industri, infrastruktur, sistem kelistrikan, kilang minyak dan sistem automasi. Contohnya seperti PLN yang menggunakan SCADA dalam mengatur distribusi listriknya.

Di dalam artikel kali ini kami akan membahas materi tentang SCADA mulai dari pengertian, komponen, arsitektur, bagian, fungsi, cara kerja, contoh pengaplikasian, SCADA di PLN dan industri beserta kelebihan dan kekurangan sistem SCADA.

Komponen Dan Bagian Arsitektur SCADA

Suatu sistem SCADA bisa menjalankan fungsinya secara maksimal ketika dilengkapi komponen dan bagian arsitekturnya. Nah berikut ini merupakan komponen dan bagian-bagian SCADA beserta fungsinya.

1.    Master Terminal Unit (MTU)

Master terminal unit merupakan hardware berupa komputer yang digunakan sebagai pusat kontrol dan monitoring dalam sistem SCADA. MTU ini dilengkapi dengan HMI (Human Machine Interface) sebagai antarmuka yang digunakan untuk mengontrol dan menampilkan data sistem SCADA.

Master terminal unit ini berfungsi untuk monitoring data dan status plant (peralatan yang dikontrol) serta mengirimkan perintah kontrol ke RTU.

2.    Communication System

Communication system adalah jaringan komunikasi antara Master Terminal Unit (MTU) dengan Remote Terminal Unit (RTU). Dan juga bisa sebagai jaringan komunikasi antara RTU dengan Field Control. Contoh jaringan komunikasi SCADA adalah

• goog_853769899RS 232
• Private Network (LAN/RS-485)
• Switched Telephone Network
• Leased Line
• Internet
• Wireless Communication System

3.    Remote Terminal Unit (RTU)

Remote terminal unit merupakan bagian yang berfungsi untuk menerima, mengolah dan meneruskan informasi atau data dari MTU ke Field Control dan bisa bekerja sebaliknya dari Field Kontrol ke MTU. 

RTU dilengkapi dengan beberapa modul penting seperti power  supply, CPU, communication, digital input (DI), digital output (DO), dan analog  input (AI). 

RTU terhubung dengan 3 perangkat penting dalam SCADA yaitu dua perangkat pada Field Control (sensor dan aktuator) yang ada di mesin atau proses, dan satunya lagi terhubung dengan master komputer yang ada di MTU.

4.    Field Control

Field Control merupakan plant atau peralatan akhir yang dikendalikan sistem SCADA dan bagian ini terdiri dari sensor dan aktuator. Sensor merupakan sebuah modul yang berfungsi untuk mendeteksi dan mengukur suatu nilai parameter, sepeti suhu, kelembaban, gerakan dll.

Sedangkan aktuator adalah peralatan yang berfungsi sebagai penggerak dan pengontrol suatu sistem seperti kontaktor, relay, PMT, PMS untuk menghubungkan / memutus aliran listrik dan dapat berupa mesin conveyor, pneumatic dan hidrolik.

Fungsi SCADA

Fungsi SCADA dibagi menjadi dua jenis yaitu fungsi SCADA pada industri dan pada sistem tenaga listrik. 

Fungsi SCADA Pada Industri

Pada industri SCADA berfungsi sebagai Supervision, Kontrol dan Acquisition. Berikut ini penjelasannya.

1.    Supervisison (Pengawasan)

Supervision merupakan proses mengawasan (monitoring) data dan status kerja suatu plant. Contohnya pada industri dengan melakukan monitoring terhadap hasil pengukuran sensor, monitoring kerja aktuator seperti relay, kontaktor dan monitoring kerja mesin seperti conveyor bekerja atau tidak.

2.    Control (Kontrol)

Fungsi ini mengacu pada proses pengontrolan plant melalui HMI (Human Machine Interface) atau HCI (Human Computer Interface). Contohnya adalah dengan mengontrol On/Off suatu mesin seperti conveyor melalui HMI tanpa mengaktifkan saklar mesin secara manual.

3.    Acquisition (Akuisisi Data)

Akuisisi data merupakan proses mengumpulkan, menyimpan dan menganalisis data-data yang didapatkan dari plant. Contohnya adalah data sensor yang terpasang pada plant yang menghitung jumlah produk yang berhasil dibuat. 

Contoh lainnya seperti ketika suatu mesin tidak bekerja maka sistem akan mengaktifkan lampu peringatan atau alarm dan memberikan laporan (pemberitahuan) kepada operator melalui HMI. Dengan pemberitahuan tersebut maka operator akan menonaktifkan kerja seluruh mesin.

Fungsi SCADA Sistem Tenaga Listrik

Pada sistem tenaga listrik PLN SCADA berfungsi sebagai Telesignaling, Telecontrol dan Telemetering. Berikut ini penjelasannya.

1.    Telesignaling (TS)

Telesignaling adalah proses monitoring dengan pengambilan status peralatan Gardu Induk atau Pembangkit Listrik yang dilakukan di Pusat Kontrol. Data yang diperoleh berupa sinyal Alarm dan Indikasi yang terhubung ke modul digital input pada RTU (Remote Terminal Unit).

Sinyal alarm menyajikan data berupa kondisi On atau Off. Sedangkan Indikasi menyajikan data berupa kondisi tertutup (close) dan terbuka (open), seperti pada PMT, PMS rel, PMS line, dan PMS tanah yang ada pada Gardu Induk atau Pusat Pembangkit.

Dengan sistem SCADA, membuat status dan gangguan yang terjadi pada Gardu Induk atau Pembangkit Listrik bisa terdeteksi dengan cepat.

2.    Telecontrol (TC)

Telecontrol adalah proses pengiriman perintah dari pusat kontrol (Control Center) ke RTU (Remote Terminal Unit) untuk mengatur kerja dari field control (seperti PMT dan PMS). Dengan itu status peralatn listrik dapat berubah.

Misalnya ketika terjadi gangguan pada suatu Gardu Induk maka operator yang ada di pusat kontrol mengirimkan perintah untuk membuka (open) PMT dan PMS. Nah perintah tersebut terkirim ke RTU dan selanjutnya RTU bekerja untuk membuka (open) PMT dan PMS sesuai perintah yang ada di pusat kontrol.

Dengan sistem SCADA, membuat pengontrolan yang ada di Gardu Induk atau Pembangkit Listrik bisa dilakukan di pusat kontrol tanpa harus datang ke lapangan dan mengontrolnya secara manual.

3.    Telemetering (TM)

Telemetering adalah proses pengambilan data hasil pengukuran besaran listrik pada Gardu Induk atau Pembangkit Listrik melalui sistem dan selanjutnya data tersebut dikirimkan ke pusat kontrol (Control Center).

Data-data tersebut digunakan untuk kebutuhan analisis keja terhadap pelatan listrik, apakah besaran listriknya normal atau tidak sesuai standar.

Dengan adanya sistem SCADA ini, membuat pengukuran besaran listrik bisa dilakukan hanya melalui sistem tanpa perlu datang ke lapangan untuk melakukan pengukuran secara manual.

Cara Kerja SCADA

Sistem SCADA biasa digunakan pada industri, infrastruktur dan sistem kelistrikan. Nah berikut ini merupakan cara kerja dan pengaplikasian sistem SCADA PLN dan Industri.

Sistem SCADA PLN

Berikut ini kami jelaskan aplikasi dan cara kerja SCADA yang ada pada distribusi tenaga listrik PLN.

(Sumber: Ricky C. Adrian 2013, seminar aplikasi SCADA pada kelistrikan, Teknik ElektroUNTAD)

Dari gambar SCADA PLN di atas dapat dijelaskan bahwa MTU (Master Terminal Unit) berupa komputer yang dilengkapi HMI sebagai pusat kontrol. Jaringan komunikasi menggunakan jaringan  GPRS (internet) yang menghubungkan MTU dengan RTU (Remote Terminal Unit) yang berada pada masing-masing LBS (Load Break Switch) PLN yang berbeda lokasi. LBS berperan sebagai Field Control.

Adapun cara kerja SCADA PLN yang ada pada gambar adalah sebagai berikut.

1.    Telesignaling (TS)

Melalui HMI yang ada pada MTU maka operator dapat memonitoring distribusi tenaga listrik dalam suatu area. Jika terjadi gangguan, maka RTU akan menerima informasi tersebut kemudian mengirimkannya ke pusat kontrol yang ada pada MTU.

Di MTU, Operator akan mengecek informasi mengenai gangguan apa yang terjadi pada sistem distribusi listrik : LBS mana saja yang membuka (open) atau menutup (close).

2.    Telecontrol (TC)

Jika ingin dilakukan pemadaman atau pemutusan listrik akibat adanya gangguan maka operator yang ada di pusat kontrol mengirmkan perintah melalui HMI dan diteruskan oleh jaringan komnuikasi hingga sampai ke RTU.

Selanjtunya RTU akan mengolah perintah dari pusat kontrol untuk pemutusan aliran listrik dengan cara membuka (open) LBS yang ingin dipadamkan. Begitu pula prosesnya jika ingin menyalurkan listrik kembali, maka operator cukup melakukannya di pusat kontrol.

3.    Telemetering 

Jika ingin melakukan pengukuran suatu besaran listrik misalnya (daya, arus, tegangan, frekuensi dll) maka dapat dilakukan di pusat kontrol saja tanpa harus terjun ke lapangan. 

Prosesnya yaitu, operator di pusat kontrol mengirimkan perintah ke RTU untuk melakukan perhitungan. Selanjutnya RTU memerintahkan alat ukur untuk melalukan pengukuran. Data hasil pengukuran diterima RTU dan selanjutnya di kirim ke operator yang ada di pusat kontrol.

Sistem SCADA Industri

Berikut ini merupakan contoh apliasi dan cara kerja SCADA dalam proses penghancuran bebatuan (Milling) yang ada pada industri semen.

Gambar di atas merupakan HMI dari sebuah sistem Milling yang ditampilkan pada komputer di pusat kontrol. Jaringan komunikasi pada sistem Milling ini menggunakan kabel optik yang ada pada pusat kontrol dan terhubung ke RTU.

RTU sistem Milling ini berupa PLC (Programmable Logic Controller) yang mengatur kerja dari Field Control berupa Aktuator seperti motor crushing (M5 dan M2), valve, blower (M4), Conveyor (M3 dan M1) dan kontaktor. 

Adapun proses kerjanya adalah sebagai berikut : 

1.    Operator mengaktifkan sistem dengan menekan tombol hijau pada masing-masing aktuator melalui HMI.

2.    Operator memonitoring kerja dari masing-masing aktuator apakah berjalan sesuai perintah atau tidak.

3.    Ketika ingin menonaktifkan sistem, maka operator menekan tombol merah yang ada pada HMI.

4.    Ketika sistem berjalan tidak normal atau terjadi gangguan maka alarm akan aktif dan ditampilkan pada HMI.

Kelebihan Dan Kekurangan SCADA

Setelah mengetahui komponen, fungsi dan contoh penerapannya, selanjutnya akan dibahas mengenai kelebihan dan kekurangan yang dimiliki oleh sistem SCADA.

Kelebihan Sistem SCADA

1.    Dapat memonitoring dan mengontrol proses industri dari tempat jauh dan dalam skala besar.

2.    Seluruh sistem terhubung dalam satu jaringan yang sama sehingga mudah dalam penggunaannya.

3.    Deteksi gangguan atau kerusakan pada plant mudah diketahui

4.    Dapat memeroleh data terkait proses produksi dan kerja peralatan secara real time dan menyimpan data tersebut ke server utama dan cadangan.

Kekurangan Sistem SCADA

1.    Ketika salah satu komponen mengalami kerusakan (misalnya jaringan komunikasi) maka proses pengontrolan dan monitoring tidak dapat dilakukan.

2.    Memiliki potensi untuk diretas karena menggunakan jaringan internet sebagai media komunikasinya.

3.    Data log terkait produksi dan kerja sistem bisa saja hilang atau dicuri melalui perertasan.

Software SCADA

Berikut ini merupakan beberapa software yang digunakan untuk belajar dan membuat SCADA.

1. CIMON SCADA
2. SCADA LTS
3. Wonderware Indusoft Scada
4. AVEVA Plant SCADA
5. SCADA OMRON CX-SERVER OPC
6. Haiwell SCADA
7. VT SCADA LIGHT
8. ConneXview
9. PROVIEW
10. OPEN APC

Jadi itulah pembahasan materi tentang SCADA mulai komponen, arsitektur, bagian-bagian, fungsi, cara kerja, contoh pengaplikasian, SCADA di PLN dan industri beserta kelebihan dan kekurangan sistem SCADA. Semoga bermanfaat.

Referensi : jbptppolban