XII Pengembangan DCS
Operator Operation and monitoring function
Ohter system, Communication antara system yang
lain Operation and monitoring function
Human machine interface
Control Data base Human machine data base Display operation funtion Engineering System configuration and
maintenance
Process interface
Engeneering interface
Interface to other system
Control Data-base Control function DDC Control funtion DDC Control Station Operator Control Process Process 2
HMI of DCS
Operator Station
Collects data relating to the process operation
Displaying and manipulating the process data
Control Station
Contains control function
Communication System
Exchanges data between the operator station, control station and
other stations
3
DCS Interfaces
• Human – machine interface
• Engineering interface
• Interface to other systems
• Process interface
HMI DALAM SISTEM MONITORING
DAN KONTROL
PLANT 4 •Wonderware – Intouch •WinCC Siemens – •Vijeo Look Schneider – •RSView Rockwell – •CiTect HMI•Lab View
•CX Supervisor Omron - •Cimplicity Gfanuc -
HMI DALAM SISTEM MONITORING DAN KONTROL (2)
HMI (
HUMAN MACHINE INTERFACE
)
Definisi :
Merupakan sistem yang menghubungkan antara manusia dan teknologi mesin. HMI dapat berupa pengendali dan visualisasi status baik dengan manual maupun melalui visualisasi komputer yang bersifat real time
Tujuan :
Untuk meningkatkan interaksi antara mesin dan operator melalui tampilan layar komputer dan memenuhi kebutuhan pengguna terhadap informasi sistem
Monitoring Controlling
Communication
PLANT DEVICE
There is a distinct difference between User Interface
versus Operator Interface or Human Machine
Interface (HMI).
The term user interface is often used in the context of
(personal) computer systems and electronic devices.
HMI is typically local to one machine or piece of
equipment, and is the interface method between the human
and the equipment/machine.
HMI Terminology
Term Definition
HMI Human–Machine Interface: Computer hardware and software that allows operators to interface with the control system
CRT HMI Cathode Ray Tube HMI: The term is specifically used where there is a transition from hand stations to the HMI
DCS HMI Proprietary HMI from DCS vendors that is optimized for process control
GUI Graphical User Interface: General computer term for software that allows graphical interaction with the computer
Open HMI HMI built on PC hardware and Windows operating system for general use; not specific to any hardware or industry
Open HMI Open HMI that incorporates information systems and controls
PLC HMI Proprietary HMI from PLC vendors that is optimized for discrete control; often connected as a remote PLC rack
HMI Terminology (Cont.)
Overview: PLC, DCS, SCADA
(
remote contol
)
SCADA
DCS
(Local control)
RTU-FCx
PLC
- HART
- smart sensor
9Who are the users?
Operators (local and remote)
Engineers
Designers
Supervisors
Unit Managers
ERP developers
Administators
10 Trend configuration
Graphic editor and operator interface
Engineering interface (database engineering)
HMI Design and the overall design
cycle
System/software architecture
Clearly the big picture
Redundancy (Cont.)
Design HMI
Hirarki HMI
Komponen HMI
Unit kontrol lokal (Local Control Unit, LCU) :
Merupakan unit terkecil pada DCS yang mampu melaksanakan
kontrol kalang tertutup. Contoh: PLC, mikroprosesor dll.
Antarmuka manusia tingkat rendah (Low-Level Human Interface,
LLHI):
Peralatan yang digunakan untuk antarmuka antara operator atau
orang instrumen dengan LCU secara langsung, misalnya mengubah
set-point, mode kontrol, konfigurasi kontrol atau menala parameter
kontrol.
Data Input/Output Unit (DI/OU):
Digunakan untuk antarmuka dengan proses dengan tujuan
mengambil atau mengeluarkan data dan tidak melakukan aksi
kontrol.
Komponen HMI
Antarmuka manusia tingkat tinggi (High-Level Human Interface, HLHI):
Seperangkat peralatan yang mempunyai fungsi sama seperti LLHI tetapi
dengan kemampuan lebih bagus dan pemakaian lebih nyaman untuk
pengguna (user friendliness).
Operator System : collect data relating to the process operation, displaying and
manipulating the process data
Peralatan pemroses tingkat tinggi (High-Level Computing Device, HLCD):
Sekumpulan perangkat berbasis mikroprosesor yang melakukan fungsi
pengendalian terhadap plant.
Peralatan antarmuka komputer (Computer Interface Device, CID):
Sekumpulan perangkat yang digunakan untuk interaksi antara komputer
dengan komponen DCS lain.
Fasilitas komunikasi bersama (Shared Communication Facilities):
Digunakan sebagai alat komunikasi data bersama antara peralatan DCS.
Fitur-fitur kunci suatu SCADA software
23
•Human Machine Interface
•Tampilan yang memudahkan manusia (operator) untuk memahami atau mengendalikan mesin atau mengendalikan mesin (sistem, palnt).
•Graphic Display
•Tampilan grafis, bukan hanya angka, untuk mempermudah pengamatan operator. Animasi proses akan jauh lebih membantu.
•Alarms
•Alarm untuk memberi warning saat sistem dalam kondisi abnormal.umumnya alarm ini dimasukan ke dalam database untuk dicatat sebagai history.
•Trend
•Trend ialah grafik garis yang menggambarkan kondisi/status suatu device. Data sering lebih mudah dibaca dalam bentuk trend dai pada angka biasa.
24
•RTU/PLC Interface , bagian program yang menghubungkan PLC dengan SCADA sofware. Jika PLC yang dihubungkan berbeda maka program penghubungnya pada umumnya juga berbeda.
•Scalability/Expandability , program SCADA harus dapat diperluas tanpa menggangu program lama yang sudah ada.
•Access to data , program memiliki akses pada data tertentu yang diinginkan. •Database , penyimpanan data ke dalam databese
•Networking , program ini dapat berjalan dalam suatu aringan, baik pada LAN maupun internet.
•Fault tolerance and redudancy , program memiliki toleransi tertentu terhadap kesalahan yang terjadi. SCADA system juga harus bersifat redudant, dimana saat MTU utama down akan diganti oleh MTU cadangan.
•Client/Server distributed processing , p emrossan data bersifat distributed, dimana Server maupun Client memiliki bagian pemrosesan tersendiri.
Sometimes, the group level has its own
man-machine interface for local operation control (here: cement packaging)
Maintenance console /
emergency panel
• Displays the current state of the process (visualization)
• Display the alarms and events (alarm log, logbook)
• Display the trends (historians) and analyse them
• Display handbooks, data sheets, inventory, expert system
(documentation)
• Allows communication and data synchronization with other centres
•Memonitor keadaan yang ada di plant
•Mengatur nilai pada parameter yang ada di plant
•Mengambil tindakan yang sesuai dengan keadaan yang terjadi
•Memunculkan tanda peringatan dengan menggunakan alarm
jika terjadi sesuatu yang tidak normal
•Menampilkan pola data kejadian yang ada di plant baik secara
real time maupun historical (Trending history atau real time).
28
Fungsi HMI: Monitoring, Setting , Take action Alarm Event Trending 29
30
struktur HMI
•Main Menu
Main menu merupakan:
Tampilan awal untuk memasuki display.
Halaman security sehingga orang yang memasuki software harus memilki password.
•Plant Overview
Plant overview dapat berupa gambaran grafis dari keseluruhan sistem. Bagian ini umumnya juga memiliki link navigasi ke berbagai group lokal dari plant.
•Area Graphics
Area Graphics menampilkan detail dari keseluruhan proses beserta peralatannya dalam area tertentu. Selain itu area graphics juga dapat menampilkan data yang diberikan peralatan yang dimonitor atau dikontrol oleh PLC (status, data dan kondisi dari masing-masing peralatan bisa ditampilkan dalam popup windows).
31
•Control Display
Control display berfungsi untuk:
Melakukan pengendalian output di plant dari software tersebut Memberi ruang/field bagi inputan operator (grafis atau teks). Memberikan range tertentu (maksimum-minimum).
Contoh informasi yang bisa ditampilkan disini: oStatus
oMode (Auto/Manual) oJumlah running hours oJumlah siklus proses •Setpoint display
Setpoint display berfungsi :
Untuk melihat dan adjust semua setpoint dari sistem kontrol pada area tertentu.
•Trend &Alarm Sumary Displays
Trend Display memberikan tampilan grafis dari veriabel proses Alarm summary Display menampilkan daftar alarm yang diterima oleh SCADA,
Pengertian Protokol
Pengertian Umum Protokol: Tatacara/aturan berkomunikasi
antar komponen (modul DCS, PLC, PC, field devices, dll)
yang terkoneksi dalam sebuah jaringan.
Ex. Protokol Modbus
Protokol Modbus: Master-Slave Protokol
Topologi kabel RS485 pada protokol
Modbus
•
CP1W-CIF11 Option Board
Sumber : www.myomron.com
Gambar 2.25Option Board CP1W-CIF11
Ex. Protokol Profibus
Profibus: Process field bus :
-Profibus FMS:Field Massage Service
-Profibus DP: Decentralized Peripheral
-Profibus PA:Process Automation
Akses Bus: Kombinasi komunikasi
Multi master dan Master Slave
Pengggunaan Komputer untuk
memonitor dan mengontrol PLC
Jaringan Master – Slave Ethernet
Jaringan Komunikasi master slave adalah menggunakan host untuk mengatur semua jaringan komunikasi antara piranti jaringan..
Komunikasi 1-N
Komunikasi 1-N merupakan terdiri dari sebuah PLC sebagai master
dan beberapa PLC sebagai slave. Untuk PLC CP1L sendiri dalam
sebuah master maksimal dapat bertukar data dengan 8 buah slave. Setiap
slave harus memiliki pengalamatan yang berbeda satu sama lain, hal ini
dikarenakan agar tidak terjadi pembacaan data yang berbeda dengan
alamat yang sama yang mengakibatkan data tidak dapat dibaca. Alamat
bisa dipandang sebagai identitas untuk komponen – komponen ladder
diagram. Berbagai merk dan tipe PLC memiliki pengalamatan yang
berbeda. PLC tersebut harus memiliki konfigurasi alamat penulis dan
penerima data. Link Area pada PLC CP1L berada pada CIO 3000
sampai dengan CIO 3015 (16 Word). Dimana CIO 3000 – 3007
merupakan Write Area dan CIO 3008 – 3015 merupakan Read Area.
Berikut aturan pengalamatan slave PLC omron CP1L.
Setting PC Link Master
Agar dapat menerima data dari RTU, harus dilakukan penyetingan sebagai berikut: Communication Mode: PC Link (Master) Baud Rate : 38400bps, 115200bps
PLC Link Mode : All
Link Word : 10 word
PC Link Unit : 2 (tergantung jumlah
Program Master
Monitor
Control Monitoring Analog
Program Slave Control RTUi Alamat Analog Monitoring RTUi Control MTU
Program and Run Master slave
a. Rangkai kabel RS 485 dengan mode 4 kawat pada option board dan sambungkan pada RTU1 dan MTU
b. Tentukan Port pada PLC CP1L yang digunakan, pilih untuk MTU Port 1 dan RTU1 Port 2 (lihat Alamat Komunikasi Master Slave)
c. Buat program Ladder untuk RTU1 dan tentukan I/O mana yang dimonitoring atau dikontrol oleh MTU (lihat Alamat Komunikasi Master Slave)
d,. Buat Program Ladder untuk MTU dan tentukan I/O RTU mana yang dimonitoring atau dikontrol oleh MTU
e. Set Serial Port1 MTU pada menu settings CX programmer , dan pilih PC link
(Master) dan isikan jumlah NT/PC Link max (2) serta isikan Communication seting. f. Set Serial Port1 RTU1 pada menu settings CX programmer , dan pilih PC link (Slave) dan isikan PC link unit No. (0) serta isikan Communication seting.
g. Work on line Program dan Run operating Mode serta Amati pada program MTU dan RTU1
TERIMA KASIH
Sarjono Wahyu Jadmiko M.Eng
