Sistem Kontrol Terdistribusi - Elemen Dasar dan Fitur DCS
Sistem Kontrol Terdistribusi atau DCS paling populer yang dirancang khusus dengan kemampuan redundansi dan diagnostik untuk meningkatkan keandalan dan kinerja kontrol. Ini memberikan fleksibilitas yang lebih besar untuk mengontrol perangkat medan diskrit terdistribusi dan stasiun operasinya
Di era teknologi revolusi ini, sistem otomasi industri berurusan dengan teknologi kontrol otomatisasi canggih untuk memiliki kinerja kontrol yang lebih baik daripada proses yang kompleks. Untuk meningkatkan keandalan, produktivitas, dan kualitas sambil meminimalkan biaya produksi, industri kontrol proses harus didorong oleh pengontrol terintegrasi dengan kemampuan kontrol terdistribusi tinggi.
Pengertian DCS
Sistem kontrol terdistribusi atau DCS adalah sistem kontrol yang dirancang khusus yang digunakan untuk mengontrol aplikasi yang kompleks, besar, dan terdistribusi secara geografis dalam proses industri.
Dalam hal ini, pengendali didistribusikan ke seluruh area pabrik. Pengontrol terdistribusi ini terhubung ke perangkat lapangan dan PC yang beroperasi melalui jaringan komunikasi kecepatan tinggi seperti yang ditunjukkan pada gambar.
Perangkat Lapangan diskrit seperti sensor dan aktuator terhubung langsung ke modul pengontrol input dan output melalui bus komunikasi. Perangkat lapangan atau instrumen pintar ini mampu berkomunikasi dengan PLC atau pengontrol lain saat berinteraksi dengan parameter dunia nyata seperti suhu, tekanan, dll.
Pengendali didistribusikan secara geografis di berbagai bagian area kontrol dan terhubung ke stasiun operasi dan rekayasa yang digunakan untuk pemantauan data, pencatatan data, mengkhawatirkan, dan tujuan pengendalian melalui bus komunikasi kecepatan tinggi lainnya.
Protokol komunikasi ini terdiri dari berbagai jenis seperti yayasan yang diajukan bus, HART, Profibus, Modbus, dll. DCS menyediakan informasi ke beberapa tampilan untuk antarmuka pengguna.
4 Elemen Dasar Sistem Kontrol Terdistribusi
Sistem Kontrol Terdistribusi secara terus menerus berinteraksi dengan proses-proses dalam aplikasi kontrol proses yang mendapat instruksi dari operator. Ini juga memfasilitasi titik setel variabel dan pembukaan dan penutupan katup untuk kontrol manual oleh operator. Antarmuka mesin manusia (HMI), plat muka dan tampilan trennya memberikan pemantauan efektif terhadap proses industri.
Rekayasa PC atau Pengontrol
Pengontrol ini adalah pengawas pengawasan atas semua pengontrol pemrosesan terdistribusi. Algoritma kontrol dan konfigurasi berbagai perangkat dijalankan dalam pengontrol ini. Komunikasi jaringan antara pemrosesan dan rekayasa PC dapat diimplementasikan dengan konfigurasi simpleks atau resundasi.
Kontroler terdistribusi atau unit kontrol lokal
Ini dapat ditempatkan di dekat perangkat lapangan (sensor dan aktuator) atau lokasi tertentu di mana perangkat lapangan ini terhubung melalui tautan komunikasi. Ini menerima instruksi dari stasiun teknik seperti titik setel dan parameter lainnya dan langsung mengontrol perangkat lapangan.
Ia dapat merasakan dan mengontrol input/output analog dan digital dengan modul I/O analog dan digital. Modul-modul ini dapat diperpanjang sesuai dengan jumlah input dan output. Ini mengumpulkan informasi dari perangkat lapangan diskrit dan mengirimkan informasi ini ke stasiun operasi dan rekayasa.
Dalam gambar di atas AC 700F dan AC 800F controller bertindak sebagai antarmuka komunikasi antara perangkat lapangan dan stasiun teknik. Sebagian besar kasus ini bertindak sebagai kontrol lokal untuk instrumen lapangan.
Stasiun operasi atau HMI
Ini digunakan untuk memantau seluruh parameter pabrik secara grafis dan untuk mencatat data dalam sistem database pabrik. Tampilan tren dari berbagai parameter proses memberikan tampilan yang efektif dan pemantauan yang mudah.
Stasiun operasi ini memiliki tipe yang berbeda seperti beberapa stasiun operasi (PC) yang digunakan untuk memantau hanya parameter, beberapa untuk tampilan tren saja, beberapa untuk pencatatan data dan persyaratan yang mengkhawatirkan. Ini juga dapat dikonfigurasi untuk memiliki kemampuan kontrol.
Media dan protokol komunikasi
Media komunikasi terdiri dari kabel transmisi untuk mengirimkan data seperti kabel koaksial, kabel tembaga, kabel serat optik dan kadang-kadang mungkin nirkabel. Protokol komunikasi yang dipilih tergantung pada jumlah perangkat yang terhubung ke jaringan ini.
Misalnya, RS232 hanya mendukung untuk 2 perangkat dan Profibus untuk 126 perangkat atau node. Beberapa protokol ini termasuk Ethernet, DeviceNet, yayasan yang diajukan bus, modbus, CAN, dll.
Dalam DCS, dua atau lebih protokol komunikasi digunakan di antara dua atau lebih area seperti antara perangkat kontrol lapangan dan pengendali terdistribusi dan lainnya antara pengendali terdistribusi dan stasiun kontrol pengawasan seperti stasiun operasi dan rekayasa.
7 Fitur Penting DCS
• Untuk menangani proses yang kompleks:
Dalam struktur otomasi industri, PLC (Programming Logic Controller) digunakan untuk mengontrol dan memantau parameter proses pada persyaratan kecepatan tinggi. Namun karena keterbatasan jumlah perangkat I/O, PLC tidak dapat menangani struktur yang kompleks.
Karenanya DCS lebih disukai untuk aplikasi kontrol yang kompleks dengan lebih banyak I/O dengan pengontrol khusus. Ini digunakan dalam proses manufaktur di mana perancangan beberapa produk dalam berbagai prosedur seperti kontrol proses batch.
Redundansi Sistem
DCS memfasilitasi ketersediaan sistem ketika dibutuhkan oleh fitur yang berlebihan di setiap level. Melanjutkan operasi stabil setelah pemadaman, baik yang direncanakan atau tidak direncanakan agak lebih baik dibandingkan dengan perangkat kontrol otomasi lainnya.
Redundansi meningkatkan keandalan sistem dengan mempertahankan operasi sistem terus-menerus bahkan dalam beberapa kelainan saat sistem beroperasi.
Blok Fungsi yang Ditentukan sebelumnya
DCS menawarkan banyak algoritma, lebih banyak pustaka aplikasi standar, fungsi yang telah diuji sebelumnya dan yang telah ditentukan sebelumnya untuk menangani sistem rumit yang besar. Ini membuat pemrograman untuk mengontrol berbagai aplikasi menjadi mudah dan menghabiskan lebih sedikit waktu untuk memprogram dan mengontrol.
Bahasa pemrograman yang kuat:
Ini menyediakan lebih banyak bahasa pemrograman seperti tangga, blok fungsi, sekuensial, dll untuk membuat pemrograman khusus berdasarkan minat pengguna.
HMI yang lebih canggih:
Mirip dengan sistem SCADA, DCS juga dapat memonitor dan mengontrol melalui HMI (Human Machine Interface) yang menyediakan data yang cukup bagi operator untuk mengisi daya berbagai proses dan bertindak sebagai jantung dari sistem. Tetapi jenis sistem kontrol industri ini mencakup area geografis yang luas sedangkan DCS mencakup area terbatas.
DCS sepenuhnya mengambil seluruh proses pabrik untuk mengendalikan ruang sebagai jendela PC. Tren, masuk dan representasi grafis dari HMI memberikan antarmuka pengguna yang efektif. Sistem mengkhawatirkan DCS yang kuat membantu operator merespons lebih cepat terhadap kondisi instalasi
Platform scalable
Struktur DCS dapat scalable berdasarkan jumlah I/O dari sistem server kecil ke besar dengan menambahkan lebih banyak jumlah klien dan server dalam sistem komunikasi dan juga dengan menambahkan lebih banyak modul I/O dalam pengontrol terdistribusi.
Keamanan sistem
Akses untuk mengontrol berbagai proses mengarah pada keselamatan pabrik. Desain DCS menawarkan sistem aman yang sempurna untuk menangani fungsi sistem untuk kontrol otomasi industri yang lebih baik. Keamanan juga disediakan di berbagai tingkat seperti tingkat insinyur, tingkat pengusaha, tingkat operator, dll.
Penerapan atau Aplikasi DCS
Sistem DCS dapat diimplementasikan dalam aplikasi sederhana seperti manajemen beban menggunakan jaringan mikrokontroler.
Di sini input diberikan dari keypad ke mikrokontroler, yang berkomunikasi dengan dua mikrokontroler lainnya. Salah satu mikrokontroler digunakan untuk menampilkan status proses serta beban, sedangkan mikrokontroler lainnya mengontrol driver relai. Driver relai pada gilirannya mendorong relai untuk mengoperasikan beban.
