PENGENALAN SISTEM KONTROL DAN DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM (DCS) Centum 3000

1.1  Pengertian Sistem Kontrol

kontrol mepunyai arti pengendalian terhadap sebuah objek agar menghasilkan keluaran dengan performa tertentu.sedangkan sistem adalah kumpulan dari beberapa komponen dengan fungsi dan kriteria masing-masing yang bekerja dalam sebuah lingkup kerja dan saling mendukung satu sama lain guna mencapai satu tujuan bersama.

Sistem kontrol merupakan sebuah sistem yang terdiri atas satu atau beberapa peralatan yang berfungsi untuk mengendalikan sistem lain yang berhubungan dengan sebuah proses.

1.2  Elemen - elemen  yang terdapat pada sistem kontrol adalah:

a)      Kontroler

Merupakan unit peralatan yang berfungsi sebagai penghasil sinyal kontrol dengan masukan sinyal kesalahan.

b)     Elemen akhir kontrol

Elemen akhir atau biasa disebut dengan aktuator merupakan suatu peralatan yang memeberi pengaruh secara langsung pada plant.

c)      Plant/Proses

Objek yang akan dikontrol atau dikendalikan agar memiliki performa seperti yang diinginkan.

d)     Pengukuran (sensor/tranduser)

Pengukuran dilakukan untuk mengetahui besaran-besaran variabel, sensor atau transducer adalah peralatan yang digunakan untuk mengukur dan mengkonversi besaran alam ke besaran analog listrik atau informasi pneumatic. Sensor biasanya mengacu pada pengukuran inisial, sedangkan tranduser merepresentasikan konversi suatu bentuk besaran ke bentuk laiinya misalnya besaran listrik tegangan di konversi kebesaran arus.

e)      Pendeteksi kesalahan

Pendekteksi kesalahan  elemen yang digunakan untuk membandingkan besaran aktual hasil pengukuran (sinyal eror) dengan referensi, sinyal kesalahan mempunyai magnitude dan polaritas yang selanjutnya digunakan unutuk memberikan aksi kontrol.

Blok diagram sistem kontrol sederhana dapa ditunjukkan dengan gambar dibawah:

1.3  Distributed Control System (DCS)

DCS atau Distributed Control System merupakan salah satu system control model supervisory yang dapat melakukan monitoring serta pengontrolan plant dalam skala besar. DCS adalah system kontrol yang bekerja menggunakan beberapa controller (kontroler lokal yang biasa digunakan adalah PLC) dan mengkoordinasikan kerja semua controller tersebut. Masing-masing controller tersebut menangani sebuah plant yang terpisah.

Pada Distributed Control System terdapat hardware dan Software (seperti pada gambar di bawah). Dimana Hardware berupa HIS (Human Interface Station) dan FCS (Field Control Station). Untuk software, pada DCS Centum CS 3000 R3 digunakan HMI (Human Machine Interface), pada software Centum CS 3000 R3 Yokogawa I/O module yang digunakan pada terminal plant adalah :

§  Thermocouple/RTD Input Module

§  Current/Voltage Input Module

§  Current/Voltage Output Module

CENTUM CS 3000 R3 YOKOGAWA merupakan DCS  yang canggih dan lengkap. Jika dipasang pada plant sesungguhnya, DCS ini mampu menangani ribuan loop kontrol yang terhubung ke maksimum 24 buah FCS (Field Control Station) dan maksimum 64 komputer HIS (Human Interface Station).

Berikut adalah salah satu contoh arsitektur DCS :

Komponen utama DCS dapat dibagi menjadi beberapa bagian, antara lain:

1)      HIS (Human Interface Station)

HIS merupakan perangkat antar muka sistem dengan engineer/operator yang berfungsi untuk menampilkan variabel proses,parameter kontrol,alarm-alarm status kejadian pada plant.

2)      FCU (Field Control Unit)

FCU adalah otak dari DCS, karena berfungsi sebagai kontroller yang mana semua perhitungan mengenai kontrol di plant dilakukan di FCU.

3)      FIO (Field Input-Output)

Berupa terminal input-output. Berfungsi untuk menerima sinyal-sinyal hasil pengukuran dari lapangan dan meneruskannya ke FCU, dan sebaliknya menerima sinyal kontrol dari FCU dan meneruskannya ke kontrol local/lapangan.

4)      FCS(Field Control Station)

FCS berupa seperangkat alat kontrol lengkap mulai dari FCU, FIO, power suplai, V-net coupler, dan juga modul komunikasi, seperti ethernet.

5)      Field Instrument

Field Instrument adalah alat pendukung dalam sistem pengaturan otomatis. Field Instrument berupa sensor dan aktuator.

Konfigurasi Perangkat Keras Centum CS 3000 R3 Yokogawa

Field Control Station (FCS)

 

Fungsi FCS:

·         Mengambil input yang masuk dari transmitter dan perintah operator.

·         Perhitungan sinyal kontrol.

·         Mengirimkan sinyal kontrol ke aktuator.

Komponen FCS :

·         Central Processor Unit (CPU)

Ø  Melakukan komputasi fungsi kontrol

Ø  Setting nomor domain dan nomor station

·         Unit Catu Daya (Power Supply Unit, PSU)

Ø  Menerima daya dari power distribution board dan mengkonversinya menjadi tegangan searah (DC).

Ø  Mendistribusikan tegangan DC ke semua unit pada FCS.

·         VL net coupler

Ø  Merangkaikan (couple) processor card pada Field Control Unit (FCU) pada kabel V net

Ø  Melakukan isolasi sinyal dan konversi level sinyal

·         Modul masukan/keluaran (I/O modules, IOM).

MODUL MASUKAN/KELUARAN ANALOG 

 Modul Masukan/Keluaran Analog menerima atau mengeluarkan dan merubah sinyal analog.