SISTEM OTOMATISASI DAN SCADA OUTLINE KONSEP OTOMATISASI DAN

SISTEM OTOMATISASI DAN SCADA

OUTLINE • KONSEP OTOMATISASI DAN SCADA • KONDISI EKSISTING PERMASALAHAN MONITORING DAN CONTROL • TAHAPAN PENYELENGGARAAN SCADA • IMPLEMENTASI SCADA • KELEMBAGAAN SCADA • KESIMPULAN

I. KONSEP DASAR TUJUAN mengoperasikan dan mengendalikan fasilitas pengolahan yang ada mulai dari intake / sumber air baku sampai dengan pendistribusian dengan aman, reliabilitas dan secara bersamaan dapat membantu manajemen dalam melaksana-kan pengelolaan sebuah instalasi pengolahan air.

I. KONSEP DASAR Memaksimalkan proses pengolahan Mengurangi biaya operasi dan pemeliharaan MANFAAT Dapat mengetahui keseluruhan sistem proses secara langsung (Online dan Real Time) sehingga dapat membantu dan mempermudah manajemen dalam mengambil keputusan berkaitan dengan proses pelayanan air bersih di lingkungan suatu kawasan pengolahan air minum.

I. KONSEP DASAR SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) mengacu pada system yang mengumpulkan data dari berbagai sensor yang ada di pabrik, atau di remote lokasi, kemudian mengirimkan data ke komputer pusat yang akan mengelola dan mengontrol data yang diterima. Sistem SCADA mengacu pada sistem yang terdiri dari sejumlah unit terminal jarak jauh (RTU) yang mengumpulkan data lapangan yang terhubung ke Master Station melalui sistem komunikasi. Master Station menampilkan data yang diperoleh dan juga memungkinkan operator untuk melakukan tugas-tugas kendali jarak jauh. Definisi SCADA: Kumpulan peralatan yang dapat dioperasikan dari lokasi yang jauh dengan informasi yang cukup untuk menentukan status peralatan tertentu dan akan melakukan tindakan terhadap peralatan terkait.

I. KONSEP DASAR SCADA digunakan untuk memantau atau mengontrol Electric power generation, transmission and distribution Water and sewage Buildings, facilities and environments Manufacturing Mass transit.

I. KONSEP DASAR Sistem SCADA terdiri dari Perangkat Keras Sinyal (Hardware I/O) , e. g Sensor & Actuator Pengendali (Controller) Jaringan Komputer (Networking) Antar muka pengguna (HMI) Peralatan komunikasi, e. g. router, FO modem Perangkat lunak (software)

I. KONSEP DASAR – SCADA & DCS – Distributed Control System • unit pengumpul data / unit control bisanya terletak pada lokasi yang localized • menggunakan jaringan area lokal (LAN) • Kecepatan dan kehandalannya tinggi. • Mengontrol system loop tertutup (Closed Loop) SCADA • digunakan untuk mengumpulkan data dari unit control yang secara geografis tersebar • Menggunakan berbagai macam tipe komunikasi data • Sedikit menggunakan system loop tertutup

Tujuan SCADA Pemantauan (Monitoring) Pengukuran (Measurement) Akuisisi Data (Data Acquisition) Komunikasi Data (Data Communication) Pengendalian (Control) Otomasi (Automation)

Fungsi SCADA Akusisi Data (Data Acquisition) Menampilkan Informasi (Information Display) Kontrol Pengawasan (Supervisory Control) Pemprosesan Alarm (Alarm Processing) Penyimpanan Informasi dan Laporan (Information Storage & Report) Akusisi urutan kejadian ( Sequence of Event Acquisition) Perhitungan Data (Data calculation) Pemprosesan. & Kendali RTU

Manfaat SCADA Mendapatkan pengukuran kuantitatif secara “real time” dan terus menerus Deteksi, Diagnosis dan Mengkoreksi masalah dengan cepat Mendapatkan tren proses dari waktu kewaktu dan Membuat Laporan Menemukan dan menghilangkan “bottlenecks” dari waktu kewaktu dan meningkatkan effisiensi Kemampuan untuk mengendalikan proses yang besar dan komplek dengan beberapa staff

Pengaturan - Terminology Manual Control: SV = Set Value as desired MV = output by manual operator action Automation Control: SV = Set Value as desired set by operator MV = output automated by actuator action

SISTEM KONTROL OTOMATIS a) Open Loop (Loop Terbuka) Suatu sistem kontrol yang keluarannya tidak berpengaruh terhadap aksi pengontrolan. Dengan demikian pada sistem kontrol ini, nilai keluaran tidak di umpan-balikkan ke parameter pengendalian.

SISTEM KONTROL OTOMATIS b) Close Loop (Loop Tertutup) Suatu sistem kontrol yang sinyal keluarannya memiliki pengaruh langsung terhadap aksi pengendalian yang dilakukan. Sinyal error yang merupakan selisih dari sinyal masukan dan sinyal umpan balik (feedback), lalu diumpankan pada komponen pengendalian (controller) untuk memperkecil kesalahan sehingga nilai keluaran sistem semakin mendekati harga yang diinginkan.

II. KONDISI EKSISTING PERMASALAHAN MONITORING DAN CONTROL (1) Cakupan pelayanan teknis PDAM (BPPSPAM, 2017) Air Tak Berekening (NRW), rata-rata Nasional 45, 90% Konsumsi air domestik rendah dan kemampuan menambah pelanggan menjadi berkurang 32, 80% Menyebabkan kerugian secara finansial, volume air berkurang, dan tekanan berkurang

II. KONDISI EKSISTING PERMASALAHAN MONITORING DAN CONTROL (2) Contoh kasus di unit produksi, penggunaan koagulan bergantung pada kualitas air baku. Kualitas air baku biasanya dicek per hari, sehingga dosis koagulan yang diberikan adalah dosis harian, dengan asumsi kualitas air dalam satu hari sama. Pada kenyataannya, kualitas air baku dapat menjadi lebih baik dari jam sebelumnya, dosis koagulan yang diperlukan lebih sedikit, sehingga dapat menghemat biaya operasional. Diperlukan sistem kontrol otomatis dan SCADA yang dapat memberikan data secara online dan real time

III. TAHAPAN PENYELENGGARAAN (3) – SISTEM KONFIGURASI SCADA

III. TAHAPAN PENYELENGGARAAN (4) – SISTEM KONFIGURASI SCADA

III. TAHAPAN PENYELENGGARAAN (5) – IDENTIFIKASI KETERSEDIAAN DATA DALAM PERANCANGAN

Typical Flow Diagram SPAM - 21 -

III. TAHAPAN PENYELENGGARAAN (6) – IDENTIFIKASI SENSOR DI PROSES PENGOLAHAN

III. TAHAPAN PENYELENGGARAAN (6) – IDENTIFIKASI SENSOR DI DISTRIBUSI Tekanan Kontinuitas Flow meter Kuantitas p. H dan sisa klor Kualitas

III. TAHAPAN PENYELENGGARAAN (6) – CONTOH APLIKASI SCADA

IV. IMPLEMENTASI SCADA-Lesson Learned Scada KELEBIHAN a) Mempermudah monitoring atau kontrol unit produksi, unit distribusi, air tak berekening, dan biaya operasional; b) Data yang ditampilkan pada tampilan SCADA (human machine PDAM Tirta Raharja Kabupaten Bandung interface) adalah data real time, sehingga mempermudah dalam evaluasi dan pemberian rekomendasi. Contohnya dalam menganalisis titik kebocoran; c) Pengontrolan terhadap bahan kima dan listrik dapat dilakukan lebih detail, sehingga menghemat biaya produksi yang meliputi biaya bahan kimia dan listrik; d) Pengolahan dan pendistribusian air dapat dilakukan secara efektif dan efisien; e) Program pencegahan (preventif) dapat dilakukan lebih dini.

IV. IMPLEMENTASI SCADA-Lesson Learned Scada HAL-HAL YANG HARUS a) Untuk saat ini, diperlukan bantuan dari pihak luar PDAM Tirta Raharja Kabupaten Bandung dalam mengimplementasikan SCADA; b) Jika terjadi gangguan jaringan, dapat terjadi missing link data c) Diperlukan kalibrasi dan perawatan alat sensor secara berkala

IV. IMPLEMENTASI SCADA untuk Efisiensi Energi Efisiensi energi adalah pemakaian energi sesedikit mungkin untuk menghasilkan satu unit produk atau jasa. Dalam usaha meningkatkan efisiensi energi terdapat dua hal utama yang harus dikontrol yaitu listrik dan bahan kimia. Dengan penggunaan sensor power/amper meter dan flow meter dalam sistem SCADA, estimasi angka pemakaian listrik dapat diperkirakan lebih akurat, sehingga tidak ada rugi-rugi energi, serta dapat dilakukan tindakan preventif jika terdapat pola penggunaan listrik yang tidak sebanding dengan biaya produksi. Dengan sistem otomatisasi dan SCADA dapat diperoleh kebutuhan koagulan dan bahan kimia lainnya secara real time per detik, dosis koagulan pun berdasarkan kualitas real time, sehingga menghemat penggunaan bahan kimia. Dengan sistem otomatisasi ini, dapat diperkirakan biaya listrik dan kimia per detik

IV. IMPLEMENTASI SCADA untuk Efisiensi Energi Dosis Koagulan per detik HMI Estimasi biaya koagulan

IV. IMPLEMENTASI SCADA untuk Efisiensi Energi Diagram alir biaya listrik sebelum dan sesudah menggunakan kontrol otomasi dan SCADA di PDAM Tirtanadi Kota Medan

IV. IMPLEMENTASI SCADA untuk Air Tak Berekening Gambar Human Machine Interface-Skematik Distribusi SPAM Ciparay

IV. IMPLEMENTASI SCADA untuk Air Tak Berekening Dapat dianalisis titik kebocoran Gambar Human Machine Interface-Grafik Tekanan dan Debit Terhadap Waktu

IV. IMPLEMENTASI SCADA – Tahapan Umum Penyelenggaraan SCADA

IV. IMPLEMENTASI SCADA – Pemilihan Vendor

IV. IMPLEMENTASI SCADA – Perawatan Meskipun pihak vendor memberikan pelayanan after-sale service, pihak owner harus memahami perawatan SCADA secara umum. Perawatan yang dilakukan antara lain: 1. Kalibrasi alat Semua alat ukur yang dipakai dalam setiap instalasi, dalam pemakaiannya memerlukan kalibrasi. Kalibrasi memastikan hasil dari pengukuran parameter sesuai dengan kondisi standar alat. Jika alat tidak dikalibrasi, hasil yang diberikan tidak akurat. 2. Pemeriksaan Plant/Field Device, Panel RTU dan MTU Kegiatan ini dilakukan secara berkala untuk memastikan alat-alat di lapangan yang meliputi sensor, aktuaor, panel RTU dan MTU dalam kondisi yang optimal, aman dari gangguan.

IV. IMPLEMENTASI SCADA – Kelembagaan 1. Divisi IT, merancang sistem SCADA, meliputi coding, pengimplementasian komponen-komponen SCADA di lapangan seperti sensor, dan lain sebagainya sesuai kebutuhan dari divisi produsi, distribusi, dan air tak berekning. 2. Divisi produksi, bertanggung jawab untuk memberi input kepada divisi teknologi informasi terkait kebutuhan sensor, memonitoring proses produksi secara berkala, melakukan analisis dan evaluasi, serta melakukan riset dan pengembangan terkait produksi air 3. Divisi distribusi, bertanggung jawab untuk memberi input kepada divisi IT terkait kebutuhan sensor di jaringan perpipaan, memonitoring proses pendistribusian air, melakukan analisis dan evaluasi secara sigap berdasarkan layar (HMI) SCADA jika diperoleh sebuah temuan, serta melakukan riset dan pengembangan terkait pendistribusian air 4. Divisi air tak berekening, berfokus pada pengontrolan kehilangan air atau air tak berekening, salah satunya membuat neraca air, mengestimasi titik kebocoran, dan menyusun skenario pengontrolan kehilangan air