Mengenal Distribute Control System (DCS)

Bagi sohib-sohib yang bekerja di bagian operasi atau pemeliharaan pabrik petrokimia dan semacamnya tentu tidak asing dengan yang namanya DCS atau Distribute Control System. 

Menurut Ali (2012), "Sistem Kendali Terdistribusi atau yang lebih dikenal dengan nama Distributed Control  System  (DCS)  mengacu  pada  sistem  kontrol  yang  biasa  digunakan  pada sistem manufaktur, proses atau sistem dinamis lainnya dimana elemen kontroler tidak terpusat di lokasi tertentu melainkan terdistribusi seluruhnya dimana setiap sub sistem dikontrololeh satu atau lebih kontroler." Sedangkan menurut situs http://whatis.techtarget.com, (terjemahan bebas) "DCS merupakan digital otomasi sistem kontrol industri (ICS) yang melakukan kontrol loop terdistribusi secara geografis baik itu pada pabrik, mesin maupun area kontrol.".

Jadi dapat dipahami bahwa DCS merupakan sistem yang dapat melakukan manajemen terhadap kontrol loop suatu proses yang tersebar secara luas. Biasanya DCS dikendalikan melalui suatu HMI yang berbentuk komputer.

Gambar DCS Panel. sumber: https://upload.wikimedia.org/

Arsitektur DCS

Gambar arsitektur DCS by me

 

Secara umum, Arsitektur dasar dari DCS mencakup

• Engineering Workstation
  
  Engineering workstation merupakan sebuah sistem biasanya berbentuk komputer semacam server yang memiliki fungsi sebagai administrator dari DCS system itu sendiri. Melalui Engineering Workstation seorang tak hanya dapat menjalankan fungsi operasional tetapi juga dapat menjalankan fungsi maintenance seperti menambah point device, editing calculation block, menambah PID control block, melakukan editing interlock dan sebagainya. Beberapa contoh Engineering Workstation yang penulis ketahui dan pernah berinteraksi langsung di antaranya:
  - HIS0164 pada DCS Centum / Centum VP milik Yokogawa Corp
  - dan AW (Application Workstation) milik Foxboro
• Operating Workstation
  
  Operating workstation merupakan kumpulan HMI yang dapat melakukan kontrol terhadap proses yang sedang berjalan. Melalui Operating Work Station operator dapat menginput dan mengubah set point proses, melakukan auto-manual controlling system, memantau jalannya proses plant, dan sebagainya.
  Contoh workstation yang penulis ketahui dan pernah berinteraksi langsung di antaranya:
  -HIS0163 dan seterusnya untuk DCS Centum Yokogawa
  -WP (workstation processor) milik foxboro
• Control Unit
  
  Control Unit adalah otaknya DCS dimana seluruh operasi kalkulasi dan controlling process dilakukan olehnya. Yang termasuk control unit di antaranya FCS (Field Control System) milik DCS Centum dan CP (Control Processor) milik Foxboro. Masing-masing Control Unit akan memproses data dari dan ke modul I/O (input-output) serta set point dari HMI. Control Unit biasnaya diinstal secara redundant sehingga jika salah satu fail, maka masih ada control unit satunya yang menghandel proses.
• Communication System
  
  Comunication system pada DCS mencakup media transmisi data antar perangkat DCS beserta protokol yang dipergunakan agar masing-masing perangkat dapat melakukan komunikasi dengan maksimal. Komunikasi di DCS biasanya disetting secara redundant dengan membuat lebih dari satu jalur komunikasi menuju Control Unit yang sifatnya juga sama-sama redundant. Sebagai contoh protokol komunikasi yang dipakai oleh Centum adalah VNET dengan media transmisi berupa kabel STP. Sedangkan Foxboro sudah menggunakan Fiber Optic sebagai media transmisi dengan menggunakan protokol komunikasi I/A Communication *?.
• Field Instrument Devices
  
  Field Instrument Devices adalah perangkat instrumentasi yang dikontrol oleh DCS baik berupa transmitter, positioner hingga interlock system. Komunikasi antara DCS dengan Field Instrument Devices biasanya menggunakan sinyal analog 4-20 mA dengan tegangan 24 VDC. atau dengan protokol fieldbus, modbus dan profibus dan sebagainya. Namun pada umumnya metode sinyal analog 4-20 mA adalah yang paling banyak digunakan. 

Level User DCS

Gambar, bagan dcs secara umum: https://upload.wikimedia.org/

Jika ditinjau dari level user DCS, maka arsitektur DCS yang saya jelaskan tadi hanya sampai pada level Direct Control. Biasanya untuk keperluan manajemen data, akan ada beberapa level user lagi di atasnya. Mereka biasanya adalah supervisor, manager atau pejabat yang memiliki kepentingan terhadap data proses dari DCS itu sendiri. Untuk mengirim data ke level supervisory, biasanya digunakan OPC Server. OPC Server adalah semacam komputer yang bertugas memisahkan antara jaringan DCS dengan jaringan di atasnya. OPC Server membaca data dari DCS kemudian menyimpannya ke dalam database miliknya. Database ini hanya bisa dibaca menggunakan aplikasi OPC Client saja. Dengan begini, OPC Client tidak akan bisa melakukan kontrol proses secara langsung karena hubungannya dengan DCS harus melalui OPC Server terlebih dahulu.

Oke, saya kira cukup ini dulu yang bisa saya tulis terkait DCS. Bila ada koreksi, diskusi atau tambahan, silakan tuliskan di komentar. Jika terdapat kesalahan saya mohon maaf, namanya juga belajar instrumentasi dari pengalaman. hehehe. Mari saling share ilmu agar semakin cerdas generasi bangsa.