BAB I BAB I
PENDAHULUAN PENDAHULUAN
1.1
1.1 Latar Latar BelakangBelakang
SCADA adalah suatu sistem pengendalian alat secara jarak jauh, dengan SCADA adalah suatu sistem pengendalian alat secara jarak jauh, dengan kemampuan memantau data-data dari alat yang dikendalikan. SCADA merupakan kemampuan memantau data-data dari alat yang dikendalikan. SCADA merupakan bidang yang secara kontinyu selalu dikembangkan di seluruh bagian dunia pada bidang yang secara kontinyu selalu dikembangkan di seluruh bagian dunia pada berbagai tipe industri yang menghabiskan bertrilyun-trilyun rupiah.
berbagai tipe industri yang menghabiskan bertrilyun-trilyun rupiah.
Penelitian-penelitian mengenai SCADA semakin berkembang dengan Penelitian-penelitian mengenai SCADA semakin berkembang dengan ditemukannya media komunikasi bergerak, sehingga memunculkan istilah
ditemukannya media komunikasi bergerak, sehingga memunculkan istilah Mobile Mobile SCADA.
SCADA.
Salah satu penelitian untuk mengatasi permasalahan di atas adalah dengan Salah satu penelitian untuk mengatasi permasalahan di atas adalah dengan dibuatnya suatu sistem SCADA yang dikendalikan melalui web (
dibuatnya suatu sistem SCADA yang dikendalikan melalui web ( Robotics and Robotics and Automation Group
Automation Group, 2004). Di dalam penelitian ini digunakan sebuah, 2004). Di dalam penelitian ini digunakan sebuah server server yangyang terkoneksi dengan internet yang akan menangani beberapa fungsi dan kontrol terkoneksi dengan internet yang akan menangani beberapa fungsi dan kontrol robot. Dengan dipindahkannya beberapa fungsi dan kontrol tersebut maka fungsi robot. Dengan dipindahkannya beberapa fungsi dan kontrol tersebut maka fungsi pengendalian robot akan menjadi lebih sederhana, yang berakibat pula sistem pengendalian robot akan menjadi lebih sederhana, yang berakibat pula sistem bersifat generik, artinya bisa diterapkan di berbagai bidang aplikasi industri. bersifat generik, artinya bisa diterapkan di berbagai bidang aplikasi industri.
Selain itu juga dibuat program berbasis web yang bersifat
Selain itu juga dibuat program berbasis web yang bersifat user friendlyuser friendly. Hal-hal. Hal-hal ini akan mengatasi beberapa permasalahan di atas. Namun demikian sistem di atas ini akan mengatasi beberapa permasalahan di atas. Namun demikian sistem di atas masih belum bersifat bergerak/
masih belum bersifat bergerak/mobilemobile..
Oleh karena itu penelitian-penelitian baru dilakukan dengan merancang Oleh karena itu penelitian-penelitian baru dilakukan dengan merancang suatu sistem SCADA yang menggunakan teknologi komunikasi bergerak, untuk suatu sistem SCADA yang menggunakan teknologi komunikasi bergerak, untuk selanjutnya kita sebut sebagai
selanjutnya kita sebut sebagai Mobile Mobile SCADA.SCADA. Mobile Mobile SCADA sendiriSCADA sendiri didefinisikan sebagai penggunaan sistem SCADA dengan media komunikasi didefinisikan sebagai penggunaan sistem SCADA dengan media komunikasi jaringan telepon bergerak (Mayer, 2002). Dengan digunakannya infrastruktur jaringan telepon bergerak (Mayer, 2002). Dengan digunakannya infrastruktur komunikasi bergerak yang sudah ada tersebut, maka bisa diwujudkan suatu sistem komunikasi bergerak yang sudah ada tersebut, maka bisa diwujudkan suatu sistem SCADA yang berbiaya murah, disertai dengan kemampuannya untuk bisa SCADA yang berbiaya murah, disertai dengan kemampuannya untuk bisa dipasang di mana saja tanpa tergantung setting lokasi industri. Selain itu dalam dipasang di mana saja tanpa tergantung setting lokasi industri. Selain itu dalam
sistem ini juga akan digunakan suatu
sistem ini juga akan digunakan suatu server server terhubung internet yang akanterhubung internet yang akan mengakomodir beberapa fungsi dan kontrol pengendalian sehingga kerumitan mengakomodir beberapa fungsi dan kontrol pengendalian sehingga kerumitan sistem akan terkurangi yang mengakibatkan perangkat SCADA akan dapat sistem akan terkurangi yang mengakibatkan perangkat SCADA akan dapat dioperasikan dengan mudah dan lebih bersifat generik serta perawatannya menjadi dioperasikan dengan mudah dan lebih bersifat generik serta perawatannya menjadi lebih murah. Penghematan biaya terjadi karena obyek kendali bisa dikendalikan lebih murah. Penghematan biaya terjadi karena obyek kendali bisa dikendalikan secara jarak jauh sehingga akan membantu penghematan kerja manusia.
secara jarak jauh sehingga akan membantu penghematan kerja manusia.
Namun demikian sistem-sistem SCADA yang dikembangkan di atas s Namun demikian sistem-sistem SCADA yang dikembangkan di atas s yaratyarat dengan rancang bangun yang modern dan integrasi yang tinggi antara perancang dengan rancang bangun yang modern dan integrasi yang tinggi antara perancang dan industri pendukungnya. Penelitian-penelitian di atas bahkan membutuhkan dan industri pendukungnya. Penelitian-penelitian di atas bahkan membutuhkan biaya yang juga masih sangat mahal untuk mengembangkan mesin SCADA (lihat biaya yang juga masih sangat mahal untuk mengembangkan mesin SCADA (lihat Gb.1), yang merupakan komponen utama dari sistem SCADA yang berupa kartu Gb.1), yang merupakan komponen utama dari sistem SCADA yang berupa kartu ((card card ) yang tersambung ke telepon klien dan ke obyek kendali. Sistem) yang tersambung ke telepon klien dan ke obyek kendali. Sistem pengemb
pengembangan alat seperti ini tangan alat seperti ini t entu akan saentu akan sangat berat bila diterapkan di ngat berat bila diterapkan di IndoneIndonesia.sia.
Maka dari itu dalam penelitian ini akan dikembangkan suatu sistem Maka dari itu dalam penelitian ini akan dikembangkan suatu sistem SCADA yang tepat bagi kondisi industri menengah ke bawah di Indonesia, yang SCADA yang tepat bagi kondisi industri menengah ke bawah di Indonesia, yang bisa dilaksanakan oleh para peneliti di level universitas di Indonesia, dengan bisa dilaksanakan oleh para peneliti di level universitas di Indonesia, dengan penggunaan komponen-komponen dan perangkat lunak yang mudah didapatkan di penggunaan komponen-komponen dan perangkat lunak yang mudah didapatkan di pasaran, serta dengan menggunakan jaringan komunikasi bergerak yang murah di pasaran, serta dengan menggunakan jaringan komunikasi bergerak yang murah di
Indonesia, seperti jaringan CDMA. Indonesia, seperti jaringan CDMA.
Selain permasalahan di atas, ada permasalahan utama yang akan menjadi Selain permasalahan di atas, ada permasalahan utama yang akan menjadi titik perhatian dalam penelitian ini, yaitu pembuatan protokol atau aturan-aturan titik perhatian dalam penelitian ini, yaitu pembuatan protokol atau aturan-aturan kendali yang nantinya akan menjadi landasan pembuatan perangkat lunak sistem kendali yang nantinya akan menjadi landasan pembuatan perangkat lunak sistem Mobile
Mobile SCADA ini. Protokol ini nantinya harus dibuat sedemikian rupa sehinggaSCADA ini. Protokol ini nantinya harus dibuat sedemikian rupa sehingga perangkat lunak serta perangkat keras yang dibangun dalam sistem ini dapat perangkat lunak serta perangkat keras yang dibangun dalam sistem ini dapat mengatasi berbagai permasalahan di atas, yaitu bersifat generik, mudah mengatasi berbagai permasalahan di atas, yaitu bersifat generik, mudah digunakan, mudah dirawat, mudah beradaptasi, dan
digunakan, mudah dirawat, mudah beradaptasi, dan mobilemobile..
1.2
1.2 Perkembangan Perkembangan SCADASCADA
B
yang dikembangkan menggunakan RTUs, suatu perangkat pengendalian dengan media komunikasi radio. Pada sistem ini terdapat suatu sistem pengendalian berbasis komputer yang terletak pada sebuah kamar pusat. Sistem seperti ini sangat efektif digunakan untuk memantau operasi-operasi secara remote, namun pada suatu area yang terbatas. Sistem ini dilaporkan mampu menghemat biaya
secara signifikan karena hemat tenaga manusia dan hemat energi.
Penelitian lain adalah yang dilakukan lembaga riset CSIRO, Canberra, Australia. Sistem Mobile SCADA yang dikembangkan menggunakan GPRS sebagai media komunikasinya dan menggunakan mikroprosesor yang murah untuk mesin SCADA, sehingga dihasilkan sistem SCADA yang murah dan fleksibel (Mayer dan Taylor, 2002). Penelitian ini lebih dikhususkan untuk sistem SCADA pada jaringan sensor. Jaringan sensor adalah suatu sistem yang terdiri dari banyak micro controller kecil yang mempunyai alat sensor, yang bekerja bersama pada jaringan nirkabel.
Penelitian yang dikerjakan pada tesis ini dimaksudkan untuk mengembangkan suatu sistem Mobile SCADA dengan protokol atau aturan-aturan kendali yang nantinya akan menjadi landasan bagi pembuatan perangkat lunak sistem. Protokol ini nantinya harus dibuat sedemikian rupa sehingga perangkat lunak serta perangkat keras yang dibangun dalam sistem ini bersifat generik, mudah digunakan, mudah dirawat, mudah beradaptasi, dan mobile sehingga tepat digunakan oleh industri menengah ke bawah di Indonesia. Selain itu sistem Mobile SCADA ini menggunakan media komunikasi Paket Data CDMA.
1.3 Manfaat
Dengan sistem Mobile SCADA yang dibuat dengan suatu protokol/aturan yang didasarkan pada kondisi ketersediaan komponen-komponen mesin SCADA di Indonesia, serta didasarkan pada perangkat lunak yang murah bahkan gratis, dan dibatasi untuk permasalahan sederhana dan bersifat umum atau generik, serta dengan menggunakan media komunikasi Paket Data CDMA di Indonesia, maka akan dihasilkan sebuah sistem Mobile SCADA yang akan sangat sesuai dengan kebutuhan industri-industri di Indonesia yang ingin menerapkan sistem SCADA.
Tentu saja pemanfaatan hasil penelitian masih harus disesuaikan dengan bidang aplikasi yang akan menggunakannya, yaitu dengan sedikit modifikasi pada perangkat lunaknya karena menyesuaikan perangkat keras yang akan
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. 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.
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 berikutnya, membuat RTU yang intelligent, sehingga fungsi local control dilakukan oleh RTU di lokasi masingmasing RTU, dan MTU hanya melakukan sury control yang meliput beberapa atau semua RTU. Dengan adanya local control, operator harus mengoperasikan masingmasing local plant dan membutuhkan MMI local.Banyak pabrikan yang mengalihkan
komunikasi 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 dan memanfaatkan infrastruktur internet yang pada saat ini umumnya sudah dibangun oleh perusahaan perusahaan besar seperti Pertamina. Apabila ada daerahdaerah 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 masingmasing yang sudah dilengkapi dengan OPC (OLE for Process Control; OLE = Object Linking & Embedding) Server, bisa memasangkan suatu Industrial Web Server dengan Teknologi XML yang
kemudian bisa dengan mudah diakses dengan Web Browser biasa seperti yang
kita gunakan.
2.3 Tahapan Perancangan SCADA
Tahapan dalam merancang suatu sistem berbasis SCADA adalah : 1. Tahap studi awal
Tahap awal merupakan tahap identifikasi masalah yang ada dan penentuan tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian.
2.Tahap inisialisasi
Pada tahap insialisasi dilakukan studi literatur dan studi lapangan.
3. Tahap kreatif
Tahap ini merupakan proses pembuatan program untuk PLC (Programmable Logic Controller) dan pembuatan perangkat lunak Human Machine Interface dilakukan secara paralel.
4. Tahap pengujian dan analisa
5. Tahap kesimpulan dan saran.
Hasil yang didapat dari perancangan sistem ini kemudian dianalisa. Analisa hasil perancangan
Sistem dibagi menjadi empat tahap :
1. Analisa hasil perancangan sistem yang meliputi analisa pemrograman sistem kontroling dan analisa fungsi dari tiap-tiap komponen yang terintegrasi.
2. Analisa perangkat keras yang meliputi analisa semua komponen yang digunakan.
3. Analisa perangkat lunak yang meliputi analisa pemrograman tiap-tiap
komponen sistem, konfigurasi antar komponen komputer dengan modem, dan analisa pembuatan basis data
4. Analisa kelebihan dan kekurangan sistem. Analisa ini meliputi keunggulan dari produk yang dibuat dan kekurangan yang ada dalam sistem yang telah
terintegrasi.
Kesimpulan yang dapat diambil dari perancangan sistem ini adalah telah terintegrasinya sistem SCADA dengan memanfaatkan s eluruh perangkat yang ada sehingga memberikan kemudahan pengamatan, pencatatan dan pelaporan pada saat implementasi.
2.4 Komponen SCADA
Sebuah sistem SCADA memiliki 4 (empat) fungsi , yaitu: 1. Akuisisi Data,
2. Komunikasi data jaringan,
3. Penyajian data, dan
4. Kontrol (proses).
Fungsi-fungsi tersebut didukung sepenuhnya melalui 4 (empat) komponen SCADA, yaitu:
1. Sensor (baik yang analog maupun digital) dan relai kontrol yang langsung berhubungan dengan berbagai macam aktuator pada sistem yang dikontrol. 2. RTUs (Remote Telemetry Units). Merupakan unit-unit ³komputer´ kecil (mini), maksudnya sebuah unit yang dilengkapi dengan sistem mandiri seperti sebuah komputer, yang ditempatkan pada lokasi dan tempat-tempat tertentu di lapangan. RTU bertindak sebagai pengumpul data lokal yang mendapatkan datanya dari sensor-sensor dan mengirimkan perintah langsung ke peralatan di lapangan.
3. Unit master SCADA (Master Terminal Unit - MTU). Merupakan
komputer yang digunakan sebagai pengolah pusat dari sistem SCADA. Unit master ini menyediakan HMI (Human Machine Iterface) bagi
pengguna, dan secara otomatis mengatur sistem sesuai dengan masukan-masukan (dari sensor) yang diterima.
4. Jaringan komunikasi, merupakan medium yang menghubungkan unit master SCADA dengan RTU-RTU di lapangan
2.5 Hubungan Yang Terjadi Dalam SCADA
2.5.1 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 sederhana
yang bisa dideteksi menggunakan saklar ON/OFF, masukan seperti ini disebut sebagai masukan diskrit ataumas ukan 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 di
bawah 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.
2.5.2 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 menerjemahkan protokol komunikasi. Dengan demikian dibutuhkan RTU yang menjembatani
antara sensor dan jaringan SCADA. 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.
2.5.3 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 Computer Interface). Akses ke kontrol panel ini bisa dilakukan secara lokal maupun melalui website. Bahkan saat ini sudah tersedia panel-panel kontrol yang TouchScreen.
2.5.4 Kontrol
Kita bisa melakukan penambahan kontrol ke dalam sistem SCADA melalui HMI-nya. Bisa dilakukan otomasi kontrol atau otomasi proses, tanpa
2.6 Istilah-istilah dalam SCADA
a. ASCII :
American Standard Code for Information Interchange. ASCII mendefinisikan pola rangkaian bit yang menotasikan karakter-karakter alfa numeris, kontrol, dan simbol-simbol khusus.
b. COM :
Communication. Port Com adalah suatu port yang digunakan untuk menyediakan komunikasi serial.
c. EEPROM :
Electrically Erasable Programmable Read Only Memory. EEPROM dapat menyimpan data walau satu dayanya off. Data bisa dihapus dengan suatu sengatan listrik.
d. IO :
Input and Output. e. IP :
Internet Protocol. Suatu protocol yang bersifat packet switched yang membentukbasis transmisi data pada Internet.
f. K B:
KiloBytes. Satu kilobyte = 1024 bytes.
g. PIC :
Programmable Interrupt Control. h. RS-232 :
Suatu protokol komunikasi serial yang umum digunakan. i. RTUs :
Remote Telemetry Units. j. TCP :
Transmission Control Protocol. Suatu protokol koneksi primer pada Internet, berada di atas IP
2.7. Contoh Aplikasi SCADA Secara Umum
Dengan membuat suatu sistem SCADA yang murah dan dapat diaplikasikan pada berbagai aplikasi SCADA dengan sedikit pemrograman serta dengan menambahkan peralatan yang sesuai, akan menghasilkan suatu sistem SCADA yang sangat berguna bagi berbagai aplikasi industri maupun organisasi.
Biaya yang mahal dari banyak aplikasi SCADA disebabkan oleh
penggunaan sarana komunikasi yang khusus. Dengan digunakannya sarana komunikasi yang sudah tersedia secara luas, yaitu pada kasus ini adalah jaringan komunikasi bergerak, tidak hanya harga yang bisa dikurangi, namun juga akan didapatkan sifat skalabilitas dan sifat generik dari sistem ini. Jaringan komunikasi bergerak yang telah beroperasi di Indonesia umumnya ada dua macam, yaitu yang menggunakan teknologi GSM yang sudah lebih dulu ada dan yang menggunakan teknologi CDMA yang lebih murah. Kedua teknologi di atas sama-sama mempunyai empat metode komunikasi yaitu:
1. KomunikasiBit Tunggal,
2. SMS,
3. Data Call ,
4. GPRS / Paket Data.
2.7.1 Komunikasi Bit Tunggal
Sistem komunikasi ini adalah teknologi paling sederhana yang hanya menggunakan data satu bit bernilai ´on/off´. Komunikasi terjadi dengan cara pengguna memanggil sebuah nomor telepon yang merupakan bagian dari sistem PABX yang terhubung dengan sebuah komputer. Komputer di sini digunakan
untuk mengelola sebuah basis data yang bertugas mencocokkan nomor pemanggil, nomor terpanggil, dan perintah yang relevan. Contoh aplikasinya adalah beroperasinya suatu vending machine yang mengeluarkan minuman bila suatu nomor telepon dipanggil. Hal ini dimungkinkan karena vending machine tadi disambungkan ke komputer yang terhubung ke Internet.
2.7.2 SMS
Sistem komunikasi ini dapat menyediakan lalu lintas data yang lebih besar dibanding komunikasi bit tunggal, yang menggunakan mode asynchronous namun tanpa jaminan terkirim. Sebuah komputer yang dengan kabel serial terhubung ke telepon/modem bergerak dapat digunakan untuk mengotomatisasi pengiriman dan penerimaan SMS. Dengan cara ini pesan-pesan yang datang dapat dianalisa oleh suatu program komputer, demikian halnya pesan dapat dibangkitkan pada komputer dan dikirimkan ke sebuah telepon bergerak.
2.7.3 Data Call
Komunikasi ini memungkinkan lalu lintas data yang besar. Sistem ini meminta alokasi satu slot untuk setiap percakapan, walaupun pada saat itu tidak ada transfer data. Begitu suatu percakapan tersambung, akan terjamin bahwa data
bisa terkirimkan. Proses pengiriman data ini menggunakan sistem Data Over Voice, di mana data akan diubah ke sinyal frekuensi dengan menggunakan DTMF encoder yang nantinya pada telepon bergerak penerima diubah kembali ke data
telepon pengguna modem GPRS PC
robot
telepon pengguna PABX
PC
Vending Machine
Gb.1. Komunikasi Bit Tunggal
memang memungkinkan proses DTMF encoder /decoder . Biaya tergantung dari
jumlah waktu sambungan percakapan. Komunikasi ini sangat cocok untuk sistem yang tidak memerlukan data waktu nyata, serta tidak memerlukan komunikasi yang kontinyu, namun secara khusus sangat cocok untuk lalu lintas data besar yang memerlukan waktu tra nsfer singkat.
2.7.4 GPRS atau Paket Data
Sistem komunikasi ini berprinsip bahwa satu slot percakapan sebenarnya bisa digunakan oleh beberapa pengguna secara simultan dengan time division multiplexing . Seorang pengguna hanya menggunakan lebar pita saat loading halaman web, bukan saat membaca halaman yang telah di- load . Biaya tergantung
dari jumlah data terkirim, bukan tergantung dari jumlah waktu sambungan, sehingga sangat cocok untuk sistem yang memerlukan data waktu nyata, serta memerlukan komunikasi yang kontinyu.
telepon pengguna telepon klien
mobil mesin SCADA klien selalu dialserver koneksi GPRS/ Paket Data koneksi RS-232 dengan Server Web/Aplikasi
telepon pengguna telepon bergerak
robot
mesin SCADA
Gb.3. Komunikasi dengan Data Call
BAB III
APLIKASI SCADA DALAM SISTEM JARINGAN LISTRIK
3.1 Proses Penyampaian Tenaga Listrik ke Pelanggan
Karena berbagai persoalan teknis, tenaga listrik hanya dibangkitkan pada tempattempattertentu. Sedangkan pemakai tenaga listrik atau pelanggan tenaga listrik tersebardiberbagai tempat, maka penyampaian tenaga listrik dari tempat dibangkitkan sampai ketempat pelanggan memerlukan berbagai penanganan teknis. Tenaga Listrikdibangkitkan dalam Pusat-pusat Listrik seperti PLTA, PLTU, PLTG, PLTP dan PLTDkemudian disalurkan melalui saluran transmisi setelah terlebih dahulu dinaikkantegangannya oleh transformator penaik tegangan ( step-up transformer ) yang ada diPusat Listrik. . Saluran tra nsmisi tegangan tinggi di PLN kebanyakan mempunyai tegangan 66 KV, 150 KV dan 500 KV. Khusus
untuktegangan 500 KV dalam praktek saat ini disebut sebagai tegangan ekstra
tinggi.Masih ada beberapa saluran transmisi dengan tegangan 30 KV namun tidak
dikembangkan lagi oleh PLN. Saluran transmisi ada yang berupa saluran udara dan adapula yang berupa kabel tanah. Karena saluran udara harganya jauh tebih murahdibandingkan dengan kabel tanah maka saluran transmisi PLN kebanyakan berupasaluran udara. Kerugian dan saluran udara dibandingkan dengan kabel tanah adalahbahwa saluran udara mudah terganggu misalnya karena kena petir, kena pohon dan lainlain.Setelah tenaga listrik disalurkan melalui saluran transmisi maka sampailah tenagalistrik di Gardu Induk (GI) untuk diturunkan tegangannya melalui transformatorpenurun tegangan ( step-down transfomer ) menjadi tegangan menengah atau yang jugadisebut sebagai tegangan distribusi primer. Tegangan distribusi primer yang dipakaiPLN adalah 20 KV, l 2 KV dan 6 KV.
Kecenderungan saat ini menunjukkan bahwategangan distribusi primer PLN yang berkembang adalah 20 KV.Jaringan setelah keluar dan GI biasa disebut jaringan distribusi, sedangkanjaringan antara Pusat Listrik dengan GI biasa disebut
distribusi menjadi tegangan rendah dengantegangan 380/220 Volt atau 220/127
Volt, kemudian disalurkan melalui Jaringan Tegangan Rendah untuk selanjutnya disalurkan ke rumah-rumah pelanggan (konsumen) PLN melalui Sambungan Rumah..
3.2 Persoalan-persoalan Operasi Sistem Tenaga Listrik
Dalam mengoperasikan sistem tenaga listrik ditemui berbagai persoalan. Hal ini antara lain disebabkan karena pemakaian tenaga listrik setalu berubah dan waktu ke waktu, biaya bahan bakar yang relatif tinggi serta kondisi alam dan lingkungan yang sering rnengganggu jalannya operasi.Berbagai persoalan pokok
yang dihadapi dalam pengoperasian sistem tenaga listrik adalah : a. Pengaturan Frekuensi.
Sistem Tenaga Listrik harus dapat memenuhi kebutuhan akan tenaga listrik dari para konsumen dari waktu ke waktu. Untuk ini daya yang dibangkitkan dalam sistem tenaga listriik harus selalu sama dengan beban sistem, hal ini diamati melalui frekuensi sistem. Kalau daya yang dibangkitkan dalam sistem lebih kecil daripada beban sistem maka frekuensi turun dan sebalilcnya apabila daya yang dibangkitkan lebih besar daripada beban maka frekuensi naik.
b. Pemeliharaan Peralatan.
Peralatan yang beroperasi dalam sistem tenaga.listrik perlu dipelihara secara periodik dan juga perlu segera diperbaiki apabila megalami kerusakan. c. Biaya Operasi.
Biaya operasi khususnya biaya bahan bakar adalah biaya yang terbesar
dari suatu perusahaan listrik sehinigga perlu dipakai teknik-teknik optimisasi untuk menekan biaya ini.
d. Perkembangan Sistem.
Beban selalu berubah sepanjang waktu dan juga selalu berkembang
seirama dengan perkembangan kegiatan masyarakat yang tidak dapat dirumuskan secara eksak, sehingga perlu diamati secara terus menerus agar dapat diketahui langkah pengembangan sistem yang harus dilakukan agan sistem selalu dapat mengikuti perkembangan beban sehingga tidak akan terjadi pemadaman tenaga listrik dalam sistem.
e. Gangguan Dalam Sistem.
Gangguan dalam sistem tenaga listrik adalah sesuatu yang tidak dapat sepenuhnya dihindarkan. Penyebab gangguan yang paling besar adalah petir, hal ini sesuai dengan isokeraunic level yang tinggi di tanah air kita.
f. Tegangan Dalam Sistem.
Tegangan merupakan salah satu unsur kualitas penyediaan tenaga listrik dalam sistem oleh karenanya perlu diperhatikan dalam pengoperasian sistem.
3.3 Manajemen Operasi Sistem Tenaga Listrik
Operasi sistem tenaga listrik menyangkut berbagai aspek luas, khususnya karena menyangkut biaya yang tidak sedikit serta menyangkut penyediaan tenaga listrik bagi masyarakat sehingga menyangkut hajat hidup orang banyak. Oleh karenanya operasi sistem tenaga listrik memerlukan manajemen yang baik. Trik dengan baik perlu ada hal-hal sebagi berikut :
a. Perencanaan Operasi
Yaitu pemikiran mengenai bagaimana sistem tenaga listrik akan dioperasikan untuk jangka waktu tertentu.
b. Pelaksanaan dan Pengendalian Operasi
Yaitu pelaksanaan dari Rencana Operasi serta pengendaliannya apabila terjadi hal-hal yang menyimpang dari Rencana Operasi.
c. Analisa Operasi
Yaitu analisa atas hasil-hasil operasi untuk memberikan umpan balik bagi perencanaan Operasi maupun bagi pelaksanaan da n pengendalian operasi. Analisa operasi juga diperlukan untuk memberikan saran-saran bagi pengembangan sistem serta penyempurnaan pemeliharaan instalasi.
Mengatasi gangguan hanyalah merupakan sebagian kecil dari kegiatan manajemen operasi dan sifatnya represif/defensif, tetapi jika langkah-langkah prevetif telah banyak dilakukan maka tindakan-tindakan represif/defensif seperti
3.4 Penyajian Data Operasi
Data dan informasi berasal dari Gardu-gardu Induk serta Pusat-pusat Listrik dalam sistem dikumpulkan di Komputer yang ada di P usat Pengatur Beban
kemudian disajikan dalam berbagai bentuk melalui peripheral komputer. Penyajian ini perlu disesuaikan dengan keperluan operasi sebagai yang lazimnya diperlukan oleh operator sistem (dispatcher). Data yang telah dikumpulkan dengan mengikuti prosedur yang diatur oleh software komputer kemudian perlu disajikan melalui berbagai peripheral komputer antara lain, melalui V ideol Display Unit (VDU) yang dalam bahasa Indonesia disebut Layar Monitor.
Penyajian data ini juga diatur oleh software komputer. Untuk keperluan pengoperasian sistem, software komputer umumnya mampu menyajikan data ini
dengan cara-cara sebagai beikut : a. Data Real Time
Semua data yang mutakhir harus dapat disajikan melalui Layar Monitor. Apabila dikehendaki dapat dicetak oleh Printer. Disamping itu data tertentu disusun melalui program komputer dapat disajikan secara kontinyu melalui Plotter adalah data yang memerlukan perhitungan, misalnya jumlab MW yang dibangkitkan dalam sistem. Sedangkan data yang disajikan melalui Recorder adalah data yang tidak melalui proses perhitungan, misalnya tegangan dari salah satu rel dalam sistem.
b. Data Periodik
Data tertentu dalam sistem misalnya arus dan Transformator dapat diperoleh komputer agar disajikan secara periodik oleh Printer, misalnya satu jam sekali. Biasanya ada Printer khusus untuk keperluan ini dan dalam bahasa Inggris
disebut Cyclic Logger . Data yang akan diamati secara periodik bisa dipilih melalui program komputer.
c . Data Pelampauan Batas
Apabila ada batas yang dilampaui, misalnya batas arus sebuah penghanar tidak dilampaui, maka peristiwa membunyikan alarm dalam ruang operasi dan langsung mencetak data mengenai pelampauan batas melalui Printer. Biasanya
Logger. Nilai mencapai batas suatu besaran yang diawasi, dalam bahasa Inggris disebut Threshold V alue, dapat diprogram melalui komputer. Data mengenai
kejadian pelampauan batas ini juga bisa dilihat melalui Layar Monitor (VDU). d. Data Perubahan Status
Perubahan status PMT dari status masuk menjadi status keluar atau sebaliknya,baik hal ini terjadi karena relay maupun atas tindakan operator harus selalu membunyikan alarm diruang operator dan dicetak datanya oleh E vent
Logger seperti halnya kejadian Pelampauan Batas. Juga data mengenai hal ini
harus dapat dilihat melalui Layar Monitor (VDU). e. Data Masa Lalu
Data masa lalu perlu disimpan dalam memori komputer dan kalau perlu bisa dilihat kembali melalui Layar Monitcr (VDU) atau dicetak melalui Printer. Untuk menghemat memori komputer perlu ada pembatasan mengenai data masa lalu yang akan disimpan dalam memori Komputer misalnya sampai dengan data 24 jam yang lalu.
f. Load FrequencyControl
Jika ada program Load Frequency Control (LFC) maka dari program ini harus bisa disajikan melalui Layar Monitor (VDU) dan melalui Printer data dan Informasi sebagai berikut :
1. Nilai Frekuensi yang diinginkan
2. Nilai Frekuensi yang sesungguhnya terjadi serta penyimpangannya terhadap nilai yang diinginkan
3. Nilai daya nyata dan daya reaktif yang mengalir melalui SaluranPenghubung
(tie Line) yang dikehendaki
4. Nilai-nilai untuk butir c yang sesungguhnya terjadi dan penyimpannnya terhadap nilai yang diinginkan
BAB IV PENUTUP
4.1 Kesimpulan
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,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 instrumendihadapannya.Pengaturan
sistem tenaga listrik dapat dilakukan secara manual ataupun otomatis.
Pada pengaturan secara manual, operator mengatur pembebananpembangkit 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.
4.2 Manfaat SCADA :
1. Memudahkan operator untuk memantau keseluruhan jaringan tanpa harus melihat langsung ke lapangan.
2. Memudahkan pemeliharaan, terutama yang memerlukan pemadaman.
3. Mempercepat pemulihan gangguan.
