SCADA SEB

AGAI PEM

ANTAU

JARIN

GAN TRANSMIS

I DAN

DISTR

IBUSI

K AR

UN

I A F

AJ A

R Y

OG

A S

AKT I

2 1 0 6 0 1 1 3 0 8 3 0 2 2

P S D I

I I T

E K NI K

EL E KT R

O

PENGERTIAN

SCADA merupakan singkatan dari Supervisory Control and Data Acquisition.

Supervisory : Pengawasan untuk melakukan pengamatan.

Control : Sarana untuk mengendalikan / merubah keadaan suatu peralatan dari jarak.

Acquisition : Pengambilan data dari sistem yang dipantau untuk dikirim ke pusat kendali.

SCADA merupakan sebuah sistem yang mengumpulkan informasi atau data-data dari lapangan dan kemudian mengirimkannya ke sebuah komputer pusat yang akan mengatur dan mengontrol data-data tersbut. Dapat dikatakan Scada merupakan alat otomatis pemulih gangguan serta dapat dilakukan seketika atau menangani gangguan secara langsung (real time) dari jarak jauh.

Ada dua elemen dalam Aplikasi SCADA, yaitu:• Proses, sistem, mesin yang akan

dipantau dan dikontrol - bisa berupa power plant, sistem pengairan, jaringan komputer, sistem lampu trafik lalu-lintas atau apa saja. Terdapat proses sistem atau mesin yang dipantau.

• Adanya jaringan peralatan HMI (human machine interface) ke sistem melalui sensor ataupun luaran kontrol.

Sebuah jaringan peralatan ‘cerdas’ dengan antarmuka ke sistem melalui sensor dan luaran kontrol. Dengan jaringan ini, yang merupakan sistem SCADA, membolehkan Anda melakukan pemantauan dan pengontrolan komponen-komponen sistem tersebut.

Anda dapat membangun sistem SCADA menggunakan berbagai macam teknologi maupun protokol yang berbeda-beda.

Suatu sistem SCADA biasanya terdiri dari:

• antarmuka manusia mesin (Human-Machine Interface)

• unit terminal jarak jauh yang menghubungkan beberapa sensor pengukuran dalam proses-proses di atas

• sistem pengawasan berbasis komputer untuk pengumpul data

• infrastruktur komunikasi yang menghuhungkan unit terminal jarak jauh dengan sistem pengawasan, dan

• PLC atau Programmable Logic Controller

Berikut ini beberapa hal yang bisa Anda lakukan dengan Sistem SCADA:• Mengakses pengukuran kuantitatif dari proses-proses yang penting, secara langsung saat itu maupun sepanjang waktu.

• Mendeteksi dan memperbaiki kesalahan secara cepat.

• Mengukur dan memantau trend sepanjang waktu.

• Menemukan dan menghilangkan kemacetan (bottleneck) dan pemborosan (inefisiensi).

• Mengontrol proses-proses yang lebih besar dan kompleks dengan staf-staf terlatih yang lebih sedikit.

APLIKASI PENGGUNAAN SCADA

Intinya, sebuah sistem SCADA memberikan keleluasaan mengatur maupuan mengkonfigurasi sistem. Kita bisa menempatkan sensor dan kontrol di setiap titik kritis di dalam proses yang ditangani (seiring dengan teknologi SCADA yang semakin baik, kita bisa menempatkan lebih banyak sensor di banyak tempat). Semakin banyak hal yang bisa dipantau, semakin detil operasi yang bisa dilihat, dan semuanya bekerja secara real-time.

Tidak peduli sekompleks apapun proses yang ditangani, kita bisa melihat operasi proses dalam skala besar maupun kecil, dan kita setidaknya bisa melakukan penelusuran jika terjadi kesalahan dan sekaligus meningkatkan efisiensi. Dengan SCADA, kita bisa melakukan banyak hal, dengan ongkos lebih murah dan, tentunya, akan meningkatkan keuntungan industri.

PENGGUNAAN SCADA

Anda dapat menggunakan SCADA untuk mengatur berbagai macam peralatan. Biasanya, SCADA digunakan untuk melakukan proses industri yang kompleks secara otomatis, menggantikan tenaga manusia (bisa karena dianggap berbahaya atau tidak praktis - konsekuensi logis adalah PHK), dan biasanya merupakan proses-proses yang melibatkan faktor-faktor kontrol yang lebih banyak, faktor-faktor kontrol gerakan-cepat yang lebih banyak, dan lain sebagainya, dimana pengontrolan oleh manusia menjadi tidak nyaman lagi.

CONTOH PENGGUNAAN SCADA• Penghasil, transmisi dan distribusi listrik: SCADA digunakan untuk mendeteksi besarnya arus dan tegangan, pemantauan operasional circuit breaker, dan untuk mematikan/ menghidupkan the power grid.• Penampungan dan distribusi air: SCADA digunakan untuk pemantauan dan pengaturan laju aliran air, tinggi reservoir, tekanan pipa dan berbagai macam faktor lainnya; • Bangunan, fasilitas dan lingkungan: Manajer fasilitas menggunakan SCADA untuk mengontrol HVAC, unit-unit pendingin, penerangan, dan sistem keamanan. • Produksi: Sistem SCADA mengatur inventori komponen-komponen, mengatur otomasi alat atau robot, memantau proses dan kontrol kualitas. • Transportasi KA listrik: menggunakan SCADA bisa dilakukan pemantauan dan pengontrolan distribusi listrik, otomasi sinyal trafik KA, melacak dan menemukan lokasi KA, mengontrol palang KA dan lain sebagainya. • Lampu lalu-lintas: SCADA memantau lampu lalu-lintas, mengontrol laju trafik, dan mendeteksi sinyals-sinyal yang salah.

Sebelum adanya Scada, di PLN terdapat sistem piket operasi. Jadi karyawan melakukan piket sesuai waktunya. Piket dilaksanakan untuk memantau keadaan sistem tenaga listrik. Jika terjadi gangguan, karyawan yang piket dilapangan akan melapor pihak yang piket di kantor untuk melakukan pengecekan dan pembetulan. Pelaporan dapat dikomunikasikan lewat radio komunikasi, telepon lewat PLC atau PT. Telkom. Tentu saja hal ini tidak efisien. Karena, suatu gangguan haruslah ditangani dengan cepat agar tidak menyebar. Jika dalam hal komunikasinya saja lambat, maka gangguan tersebut bisa juga jadi membesar.

Setelah adanya Scada, komunikasi jadi labih mudah. Pihak operasi tinggal di pos nya di control center. Memantau perkembangan tidak langsung terjun kelapangan, cukup lewat monitor. Setelah diketahui gangguan pada sistem dapat melakukan pengecekan langsung.

Tujuan digunakannya sistem SCADA adalah :

• Mempercepat proses pemulihan suplai tenaga listrik bagi konsumen yang mengalami gangguan.

• Memperkecil KWh padam akibat gangguan atau pemadaman.

• Memantau performa jaringan untuk menyusun perbaikan atau pengembangan jaringan 20 kV.

• Mengusahkan optimasi pembebanan jaringan 20 kV.

 

Contoh penerapan sistem scada di PLN:

• Mengumpulkan data-data di sisi proses (pembangkit / gardu induk).

• Mengirimkan data ke Master (Pusat Pengatur / Control Centre).

• Mengolah data untuk berbagai aplikasi pengaturan dan manajemen (kelistrikan).

• Mendistribusikan informasi ke komputer / master lain melalui Local Area Networks.

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

Pengaturan sistem tenaga listrik yang komplek, sangat bergantung kepada SCADA. Tanpa adanya sistem SCADA, sistem tenaga listrik dapat diibaratkan seperti seorang pilot membawa kendaraan tanpa adanya alat instrumen dihadapannya. Pengaturan sistem tenaga listrik dapat dilakukan secara manual ataupun otomatis.

Pada pengaturan secara manual, operator mengatur pembebanan pembangkit dengan melihat status peralalatan listrik yang mungkin dioperasikan misalnya Circuit Breaker ( CB ), beban suatu pembangkit, beban trafo, beban suatu transmisi atau kabel dan mengubah pembebanan sesuai dengan frekuensi sitem 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.

Protokol yang dipergunakan pada sistem SCADA untuk sistem tenaga listrik diantaranya :

• IEC Standar meliputi IEC 60870-5-101 yang berbasis serial komunikasi dan IEC 60870-5-104 yang berbasis komunikasi ethernet.

• DNP 3.0

• Modbus

• Proprietary solution, misalnya KIM LIPI, HNZ, INDACTIC, PROFIBUS dan lain-lain

BAGIAN-BAGIAN SCADA

A. Telemetering

Adalah proses pengambilan besaran ukur tenaga listrik yang ada di Gardu atau Gardu Distribusi yang dapat dimonitor di Control Center. Teleinformasi adalah informasi dasar tentang sistem tenaga listrik diperoleh dari pemantauan status peralatan dan pengukuran besaran listrik pada pusat-pusat listrik dan gardu induk. Informasi yang dikumpulkan oleh Remote Terminal Unit dan dikirimkan ke Control Center atau dikirim oleh Control Center ke RTU .

Jenis Teleinformasi antara lain :• Telesignal• Telemetering• Remote Control• Set Point• Start Stop

B. Telesignaling

Status dari peralatan tenaga listrik, sinyal alarm dan sinyal lainnya yang ditampilkan disebut status indikasi. Status indikasi terhubung ke modul digital input dari RTU. Status indikasi terdiri dari indikasi tungggal (single) dan indikasi ganda (double). Indikasi ganda terpasang pada peralatan yang mempunyai dua keadaan, diamana satu keadaan menunjukan kontak terbuka (open) dan keadaan lain menunjukan kontak tertutup (close), seperti pada PMT (pemutus tenaga). Indikasi tunggal dipergunakan untuk menyampaikan data alarm dari peralatan tenaga listrik. Status indikasi dikirim ke pusat pengatur beban atau Control Center bila terjadi perubahan status dari peralatan.

C. Telecontrol

Fungsi kontrol sistem tenaga listrik terbagi menjadi 4 bagian, yaitu kontrol individu, kontrol perintah untuk pengaturan peralatan, pola kontrol otomatis dan pola kontrol berurutan. Kontrol individu merupakan perintah langsung peralatan sistem tenaga listrik, seperti perintah buka atau tutup PMT atau PMS, dan perintah mulai atau berhenti unit pembangkit.

Sedangakan kontrol otomatis adalah perintah kontrol dari substasion automation mislanya loading shading. Kontrol berurutan adalah kontrol otomatis dengan menggunakan aplikasi Distribution Managemen System (DMS).

PERALATAN PADA SCADA

Peralatan sistem SCADA terdir dari perlengkapan hardware dan software. Peralatan SCADA terdiri dari :

• Master komputer yang terdiri dari server dan Front End Computer.

• Sarana komunikasi data yang terdiri dari modem, defuser, amplifier, kabel pilot, radio,fiber optic dan PLC.

• Remote Station (RTU).

• Interface ke rangkaian proses atau periferal

http://1.bp.blogspot.com/-AulIMYQ0wAs/Uks9BoamfzI/AAAAAAAAADQ/L1QkEGAEdU8/s1600/konfigSCADA+APD+BANDUNG.jpg

Master stationmerupakan pusat kendali dari sistem SCADA. Data-data yang diproses dan diperoleh dari gardu dikirim ke master station sedangkan perintah operator di Control Center dikirim dari master station ke gardu (RTU). Data ke Control Center melalui media komunikasi yang diterima melalui front end. Dalam hal ini Front End berfungsi untuk melakukan polling terhadap Remote Terminal Unit (RTU). Disamping itu, Front End juga mengambil alih sebagian tugas pada komputer subsistem terutama dalam hal pengumpulan data-data dari RTU, mengerjakan fungsi cross refrence input data, konversi data pengukuran ke engineering unit dan lain-lain.

Sarana komunikasi  merupakan medium yang menghubungkan unit master SCADA dengan RTU-RTU di lapangan. Komunikasi yang paling penting dalam sebuah sistem SCADA dalah komunikasi data, mengingat setiap komunikasi antara RTU dan Master Statiom dalah berupa data-data. Karena data-data ini dibutuhkan secara real time, maka pemeliharaan medium komunikasi menjadi hal yang sangat penting. Medium komunikasi yang paling banyak digunakan saat ini untuk sistem SCADA adalah penggunanaan kabel serat optik dikarenakan kecepatan pentransmisi yang tinggi. Tetapi hal ini tentunya juga mempertimbangakan faktor biaya,jarak dan lain sebagainya.

Remote Terminal Unit (RTU) merupakan sebuah unit yang dilengkapi dengan sistem mandiri seperti sebuah komputer, yang ditempatkan pada lokais dan tempat-tempat tertentu di lapangan. RTU berintindak sebagai pengumpul data lokal yang mendapatkan data-data dari sensor-sensor dan mengirim kan perintah langsung ke peralatan atau Human Machine Interface . apabula RTU tersebut telah  terhubung dengan master station , RTU dikatanan telah ter-remote dengan master station. Jika telah ter-remote, maka RTU dapat dimonitor dan berkomunikasi secara rela time dengan master station . setiap komunikasi antara RTU yang telah ter-remote dengan master station akan ditampilkan pada monitor dispacther di workstation.

Periferal ini merupakan bagian yang terdiri dari perangakat keras yang terdiri dari rangkaian rangkaian elektronika analog dan digital, berupa sensor – sensor, relai-relai , motor.

Ada banyak bagian dalam sebuah sistem SCADA. Sebuah sistem SCADA biasanya memiliki perangkat keras sinyal untuk memperoleh dan mengirimkan I/O, kontroler, jaringan, antarmuka pengguna dalam bentuk HMI (Human Machine Interface), piranti komunikasi dan beberapa perangkat lunak pendukung. Semua itu menjadi satu sistem, istilah SCADA merujuk pada sistem pusat keseluruhan. Sistem pusat ini biasanya melakukan pemantauan data-data dari berbagai macam sensor di lapangan atau bahkan dari tempat2 yang lebih jauh lagi (remote locations).

KOMPONEN UTAMA SCADA

Komponen Utama Sistem SCADA

Computer :

Adalah peralatan untuk memproses Data dan Informasi dari Remote Terminal Unit maupun data dari Computer ke Remote Terminal Unit.

Remote Terminal Unit :

Adalah peralatan untuk memproses Data dan Informasi dari proses/switch yard untuk diteruskan ke Computer melalui sarana telekomunikasi

Telekomunikasi :

Adalah peralatan yang menghubungkan antara Remote Terminal Unit dengan Computer untuk komunikasi data.

V

Peralatan RTU di Gardu Induk/Pusat Pembangkit terdiri beberapa peralatan :

• Micro Computer : berfungsi memproses semua data yang diterima dari di GI atau dari Computer Master.

• Transducer : merupakan peralatan penghubung antara Komputer dengan sistem yang diatur serta berfungsi mentransformasi besara ukur dari sistem yang diatur ke besaran ukur sistem SCADA menurut aturan tertentu.

• Rangkaian Proses : adalah fasilitas pada rangkaian Kontrol dan relay peralatan di Gardu Induk / Pusat Pembangkit yang memungkinkan semua masukan atau besaran informasi Telesignalling , Telemetering dan Remote Control .

Perangkat Lunak / Software di Master Station :

Dipergunakan untuk menangani tugas-tugas yang diperlukan untuk mengolah data dan menampilkan dalam bentuk tampilan yang mudah dimengerti oleh Dispatcher melalui Master Computer.

Perangkat Lunak/Software di Remote Terminal Unit :• Berfungsi untuk mengolah

data-data yang diterima dari Switch Yard (proses) dan diproses di RTU serta dikirimkan ke Master Computer melalui sarana Komunikasi.

Fungsi – Fungsi Dasar RTU :

• Mangakuisisi data-data analog maupun sinyal-sinyal indikasi.

• Malakukan Kontrol buka/tutup kontak , naik/turun setting atau fungsi-fungsi set point lainnya.

• Meneruskan hasil pengukuran ( daya aktif , daya reaktif , frekuensi , arus , tegangan) dan sebagainya ke Control Center.

• Melakukan komunikasi dengan Control Center.

Perangkat Keras / Hardware dii.; Master Station :

• Komputer Utama / Main Computer : berfungsi memproses semua data yang diterima dari RTU di GI.

• Man Machine Interface/ Human Machine Interface : merupakan peralatan penghubung antara Komputer Utama dengan Dispatcher.

• Mimic Projection / Mimic Board adalah peralatan di Pusat Pengatur berupa suatu panel lebar yang menampilkan informasi kelitrikan tentang keadaan reaL time dari sistem tenaga listrik.

• Console Monitor adalah peralatan yang menampilkan atau memproyeksikan segala data yang didapat dari GI.

Sebuah sistem SCADA memiliki 4 (empat) fungsi , yaitu:• Akuisisi Data,• Komunikasi data jaringan, • Peyajian data, dan • Kontrol (proses)

Akuisisi

Ini adalah sistem yang sangat kompleks.Beberapa sensor bisa melakukan pengukuran kejadian secara sederhana yang 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.

Komunikasi data jaringan

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

RTU mengubah masukan-masukan sensor ke format protokol yang bersangkutan dan mengirimkan ke master SCADA, selain itu RTU juga menerima perintah dalam format protokol dan memberikan sinyal listrik yang sesuai ke relai kontrol yang bersangkutan.

Penyajian data

Untuk kasus pabrik pernak-pernik kita, satu-satunya tampilan adalah sebuah lampu yang akan menyala saat saklar diaktifkan. Ya, tentu saja kenyataannya bisa puluhan hingga ratusan lampu, bayangkan siapa yang akan Anda minta untuk mengawasi lampu-lampu tersebut. Sistem SCADA melakukan pelaporan status berbagai macam sensor (baik analog maupun digital) melalui sebuah komputer khusus yang sudah di buatkan HMI-nya atau HCI-nya (human computer interface). Akses ke kontrol ini bisa dilakukan secara lokal maupun melalui website bahkan saat ini sudah tersedia panel-panel kontrol yang touch screen

Kontrol dataDengan sistem SCADA yang canggih (hampir semua produk perangkat lunak / software SCADA saat ini sudah canggih) bisa dilakukan otomasi proses tanpa harus melibatkan campur tangan manusia, tapi tentu saja kita masih bisa secara manual mengontrolnya dari master stasiun

TERIMAKASIH