Perbedaan DCS (Distributed Control System) dan SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition)

Perbedaan DCS (Distributed Control System) dan SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition)

SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) dan DCS (Distributed Control System) adalah dua sistem kontrol industri yang memiliki tujuan serupa tetapi berbeda dalam cara mereka diimplementasikan dan dioperasikan.

 

SCADA:

·   Fungsi Utama: Memantau dan mengontrol proses industri dari jarak jauh. SCADA sering digunakan untuk aplikasi yang melibatkan distribusi data dan kontrol dari lokasi pusat.

·    Arsitektur: Biasanya terdiri dari komputer pusat, antarmuka manusiamesin (HMI), perangkat keras input/output, dan komunikasi jaringan yang menghubungkan berbagai elemen sistem.

·    Penggunaan: SCADA sering digunakan dalam aplikasi seperti pengelolaan utilitas (air, listrik, gas) dan infrastruktur besar lainnya.

                                    

DCS:

·  Fungsi Utama: Mengontrol proses industri dengan mendistribusikan kontrol di seluruh sistem, sering kali dengan kontrol lokal pada level perangkat keras dan perangkat lunak.

·   Arsitektur: DCS memiliki kontrol yang lebih terdistribusi, dengan banyak kontroler yang terhubung dalam satu sistem. Kontrol dan pemantauan dilakukan di lokasi yang lebih dekat dengan proses.

·  Penggunaan: DCS sering digunakan dalam industri yang memerlukan kontrol yang sangat presisi dan realtime, seperti di pabrik kimia, kilang minyak, atau pabrik pembangkit listrik.

 

Secara umum, SCADA lebih berfokus pada pemantauan dan pengumpulan data dari sistem yang luas. SCADA biasanya digunakan ketika pusat kendali berada di lokasi yang jauh. Sedangkan DCS sendiri lebih terfokus pada kontrol dan pengelolaan proses dalam skala yang lebih lokal dan sering kali lebih terintegrasi secara mendalam.

Dari penjelasan di atas, dapat disimpulkan bahwa SCADA lebih berfokus pada pengawasan dan pengendalian proses secara terpusat, sementara DCS lebih berfokus pada pengendalian proses produksi yang lebih besar dengan pengontrol lokal yang terdistribusi.

 

Bagaimana Proses Kontrol dalam SCADA Berbeda dengan DCS?

Dalam SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), sistem ini dirancang untuk mengelola proses yang besar dan kompleks, serta memungkinkan pengawasan dan pengendalian proses secara terpusat. Sistem ini juga dapat memonitor dan mengoperasikan seluruh mesin dalam pabrik di lokasi yang berbeda. SCADA juga merupakan salah satu tipe ICS (Industrial Control System) yang paling banyak digunakan oleh hampir seluruh industri international. Sistem ini merupakan contoh penerapan teknik sistem otomasi di dalam dunia industri. Hampir semua industri menggunakan SCADA untuk proses pengawasan dan pengendalian. Sistem SCADA memiliki arsitektur yang terdiri dari beberapa komponen, termasuk pusat perintah (central command center) yang terdiri dari semua server yang menjalankan perangkat lunak SCADA, serta sistem kontrol lokal yang terletak jauh secara langsung mengontrol dan mengotomatisasi semua peralatan dan proses.

Tujuan utama SCADA adalah akuisisi data: jaringan terdiri dari beberapa unit terminal jarak jauh (Remote Terminal Units/RTU) yang digunakan untuk mengumpulkan data kembali atau menuju pusat kondali.

Sementara dalam DCS (Distributed Control System), sistem ini merangkum dan mengolah data serta mengorganisasikan proses pengendalian secara terpadu dan real time. DCS memungkinkan setiap bagian mesin melakukan operasinya dengan pengontrol khusus sendiri. DCS memiliki beberapa pengontrol lokal yang didistribusikan ke seluruh area dan dihubungkan oleh jaringan komunikasi berkecepatan tinggi. Setiap pengontrol beroperasi secara mandiri, di bawah kontrol pengawasan pusat oleh operator. DCS lebih berfokus pada aplikasi kontrol proses. DCS secara fungsional mirip dengan SCADA, namun lebih berfokus pada pengendalian proses produksi yang lebih besar dengan pengontrol lokal yang terdistribusi 

Dari penjelasan di atas, dapat disimpulkan bahwa dalam SCADA, fokus utamanya adalah pada pengawasan dan pengendalian proses secara terpusat, sementara dalam DCS, fokusnya lebih pada pengendalian proses produksi yang lebih besar dengan pengontrol lokal yang terdistribusi.

 

Perbandingan antara Sistem DCS dan Scada 

DCS dan SCADA adalah mekanisme pemantauan dan kontrol yang digunakan dalam fasilitas industri untuk memantau dan mengontrol proses dan peralatan; untuk memastikan bahwa semuanya berjalan lancar dan tidak ada peralatan yang beroperasi di luar batas yang ditentukan. Perbedaan paling signifikan antara keduanya adalah desain keseluruhannya. DCS, atau Sistem Kontrol Data, berorientasi pada proses karena lebih berfokus pada proses di setiap langkah operasi. SCADA, atau pemantauan dan akuisisi data, lebih berfokus pada akuisisi dan kompilasi data untuk tujuan referensi bagi staf yang memantau kemajuan operasi.

DCS digerakkan oleh status proses, sedangkan SCADA digerakkan oleh hal yang sama. DCS melakukan semua tugasnya secara berurutan dan kejadian tidak direkam hingga dianalisis oleh stasiun. Namun, sementara Sistem SCADA dan HMI digerakkan oleh kejadian, ia tidak memanggil pemindaian secara teratur tetapi menunggu kejadian atau perubahan nilai dalam komponen untuk memicu tindakan tertentu. SCADA sedikit lebih menguntungkan dalam hal ini, karena meringankan beban pada host. Perubahan juga disimpan jauh lebih awal karena kejadian direkam saat nilai berubah status.

Dalam hal aplikasi, DCS adalah sistem pilihan untuk fasilitas yang terbatas pada area kecil, seperti satu pabrik atau satu pabrik, sedangkan SCADA lebih disukai ketika sistem lengkap didistribusikan ke area geografis yang jauh lebih besar. sumur minyak tersebar di ladang yang luas. Hal ini sebagian karena DCS harus selalu terhubung ke I/O sistem, sementara SCADA seharusnya berfungsi bahkan ketika komunikasi lapangan gagal untuk sementara waktu. HMI SCADA melakukan ini dengan menyimpan catatan semua nilai saat ini, sehingga meskipun stasiun pangkalan tidak dapat mengekstraksi yang baru.

Selain perbedaan desain dan aplikasinya, sistem DCS dan SCADA juga memiliki variasi dalam hal arsitektur dan skalabilitasnya. DCS biasanya dicirikan oleh arsitektur terpusat, di mana semua fungsi kontrol terpusat di ruang kontrol pusat. DCS menawarkan tingkat integrasi yang tinggi, dengan algoritme kontrol dan fungsi pemrosesan data yang dilakukan di dalam pengontrol pusat. Sistem DCS sering kali lebih disukai untuk proses kompleks yang memerlukan strategi kontrol yang rumit dan otomatisasi yang ekstensif.

Di sisi lain, sistem SCADA memiliki arsitektur yang lebih terdistribusi, dengan unit terminal jarak jauh (RTU) atau pengontrol logika terprogram (PLC) yang ditempatkan di berbagai lokasi dalam fasilitas industri. RTU atau PLC ini bertanggung jawab atas akuisisi data dan kontrol lokal, sementara server SCADA pusat mengumpulkan dan memproses data untuk tujuan pemantauan dan kontrol. Sistem SCADA dikenal karena skalabilitas dan fleksibilitasnya, sehingga cocok untuk aplikasi yang memerlukan pemantauan dan kontrol jarak jauh atas aset yang tersebar secara geografis.

 

Arsitektur DCS dan SCADA

Arsitektur DCS

DCS adalah sistem kontrol yang mendistribusikan kontrol proses ke berbagai titik di dalam sistem. DCS dirancang untuk memberikan kontrol dan pemantauan secara real-time dari berbagai bagian proses industri dengan cara yang lebih terintegrasi dan lokal.

Arsitektur DCS terdiri dari beberapa komponen utama:

1.  Kontroler Terdistribusi (Distributed Controllers):

Kontroler: Mengelola dan mengontrol proses secara lokal. Biasanya, setiap kontroler terhubung dengan perangkat input/output di dekatnya.

2.  Komunikasi:

Jaringan Komunikasi: Menghubungkan kontroler dengan server pusat dan antarmuka pengguna. Jaringan ini biasanya menggunakan protokol khusus untuk komunikasi real-time.

3.  Pusat Kontrol:

HMI (Human-Machine Interface): Menyediakan antarmuka grafis untuk operator, mirip dengan HMI di SCADA, tetapi sering terintegrasi dengan kontrol lokal.

Server DCS: Mengelola data dan logika kontrol yang terdistribusi di seluruh sistem.

4.  Database:

Database Historian: Menyimpan data proses dan log aktivitas.

5.  Alarm dan Notifikasi:

Sistem Alarm: Menginformasikan operator tentang masalah di proses yang dikendalikan.

 

PENERAPAN DCS

1.  Industri Kimia: Kontrol proses kimia yang kompleks dengan kebutuhan presisi tinggi.

2.  Pabrik Petrokimia: Pengelolaan proses pembuatan produk petrokimia.

3.  Pembangkit Listrik: Kontrol pembangkit dan distribusi energi dengan presisi tinggi.

4.  Industri Semen dan Logam: Kontrol proses produksi yang memerlukan kontrol dan monitoring yang mendalam.

 

Arsitektur SCADA

SCADA adalah sistem yang digunakan untuk memantau dan mengontrol proses industri yang tersebar di berbagai lokasi. SCADA mengumpulkan data secara real-time dari berbagai sensor dan perangkat kontrol, kemudian memungkinkan operator untuk mengelola dan mengontrol sistem tersebut dari pusat kendali.

Arsitektur SCADA umumnya terdiri dari beberapa komponen utama:

1.  Pengumpulan Data (Data Acquisition):

Sensor dan Aktuator: Mengumpulkan data dari proses dan mengirimkan sinyal ke sistem.

PLC (Programmable Logic Controller): Mengontrol proses dan mengumpulkan data dari sensor. PLC dapat mengirim data ke sistem SCADA.

2.  Komunikasi:

Jaringan Komunikasi: Menghubungkan PLC, sensor, dan perangkat lain ke server SCADA. Biasanya menggunakan protokol komunikasi seperti Modbus, OPC, atau Ethernet.

3.  Pusat Kontrol (Control Center):

HMI (Human-Machine Interface): Antarmuka grafis yang digunakan oleh operator untuk memantau dan mengontrol proses. Menyediakan tampilan real-time dari sistem.

Server SCADA: Menyimpan data, memproses informasi, dan menjalankan logika kontrol.

4.  Database:

Database Historian: Menyimpan data historis untuk analisis dan pelaporan.

5.  Alarm dan Notifikasi:

Sistem Alarm: Menginformasikan operator tentang kondisi abnormal atau masalah dalam proses.

 

PENERAPAN SCADA

1.  Utilities: Pengelolaan sistem distribusi air, listrik, dan gas.

2.  Infrastruktur: Pengelolaan jembatan, terowongan, dan sistem transportasi.

3.  Industri Manufaktur: Pengendalian proses produksi, pemantauan kualitas produk.

4.  Energi: Pengelolaan pembangkit listrik dan distribusi enegi.

 

METODE KOMUNIKASI DCS DAN SCADA

SCADA dan DCS dapat menggunakan berbagai metode komunikasi, termasuk kabel LAN dan nirkabel (wireless), tetapi pilihan tersebut tergantung pada kebutuhan spesifik sistem dan lingkungan operasional.

DCS (Distributed Control System)

• Kabel LAN: DCS sering menggunakan jaringan kabel (LAN) karena mereka membutuhkan komunikasi yang sangat andal dan waktu respons yang sangat cepat. Kabel LAN menyediakan koneksi yang stabil dan berkecepatan tinggi yang penting untuk kontrol proses yang terdistribusi dan real-time.
• Keamanan: Penggunaan kabel LAN juga menawarkan keuntungan dalam hal keamanan, karena lebih sulit untuk diintersepsi dibandingkan dengan jaringan nirkabel.
• Komunikasi Real-Time: Kabel LAN mendukung komunikasi yang deterministic, yang berarti waktu pengiriman data dapat diprediksi dan konsisten, sangat penting dalam aplikasi kontrol industri.

SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition)

• Wireless (Nirkabel): SCADA sering menggunakan teknologi nirkabel untuk menghubungkan perangkat yang tersebar luas, terutama di lokasi yang sulit dijangkau dengan kabel. Teknologi seperti Wi-Fi, radio, seluler, dan satelit sering digunakan.
• Fleksibilitas dan Jangkauan: Penggunaan jaringan nirkabel memberikan fleksibilitas yang lebih besar dalam hal jangkauan geografis, memungkinkan pemantauan dan kontrol dari jarak jauh tanpa perlu infrastruktur kabel yang mahal.
• Kabel LAN: Meskipun demikian, SCADA juga dapat menggunakan kabel LAN, terutama dalam pengaturan yang lebih terpusat atau di mana koneksi kabel lebih praktis dan aman.

Faktor Penentu

1. Reliabilitas: Kabel LAN biasanya lebih andal dan menawarkan kecepatan transfer data yang lebih tinggi dibandingkan nirkabel.
2. Keamanan: Kabel LAN memberikan tingkat keamanan fisik yang lebih tinggi dibandingkan nirkabel, meskipun jaringan nirkabel juga dapat diamankan dengan enkripsi dan protokol keamanan lainnya.
3. Jarak: Nirkabel lebih cocok untuk aplikasi yang membutuhkan jangkauan yang luas atau di mana infrastruktur kabel tidak praktis.
4. Biaya dan Instalasi: Instalasi kabel bisa mahal dan memakan waktu, terutama di lokasi yang sulit dijangkau, sedangkan jaringan nirkabel lebih mudah dipasang di area luas.

Kesimpulan

• DCS biasanya menggunakan kabel LAN untuk memastikan komunikasi yang andal dan real-time di lingkungan industri.
• SCADA lebih fleksibel dan dapat menggunakan baik kabel LAN maupun nirkabel tergantung pada kebutuhan spesifik aplikasi dan lingkungan operasional.

 

Antarmuka Pengguna (user interface) dan Platform : DCS dan SCADA

Perbedaan antara DCS dan SCADA dalam hal antarmuka pengguna (user interface) dan platform yang digunakan dapat bervariasi berdasarkan implementasi spesifik. Namun, berikut adalah beberapa tren umum terkait dengan aplikasi desktop dan webserver pada DCS dan SCADA:

DCS (Distributed Control System)

·   Aplikasi Desktop: DCS sering kali menggunakan aplikasi desktop untuk antarmuka pengguna. Ini karena aplikasi desktop dapat memberikan performa yang lebih tinggi dan latensi yang lebih rendah, yang penting untuk kontrol proses real-time.

·      Keunggulan: Aplikasi desktop biasanya lebih stabil dan dapat berjalan pada perangkat keras khusus yang disesuaikan dengan kebutuhan industri.

·   Fitur: Aplikasi desktop DCS sering kali mencakup antarmuka grafis (HMI) yang mendetail, dengan kemampuan untuk memantau, mengontrol, dan mengkonfigurasi proses secara langsung dari workstation operator.

 

SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition)

·       Webserver: SCADA lebih sering menggunakan antarmuka berbasis web, di mana data dan kontrol dapat diakses melalui web browser. Ini memberikan fleksibilitas yang lebih besar dalam hal akses jarak jauh.

·       Keunggulan: Antarmuka web memungkinkan akses dari berbagai perangkat tanpa memerlukan instalasi perangkat lunak khusus pada setiap perangkat. Ini ideal untuk pengawasan dan kontrol dari berbagai lokasi, termasuk melalui perangkat mobile.

·       Fitur: SCADA berbasis web biasanya menggunakan teknologi seperti HTML5, CSS, dan JavaScript untuk menyediakan tampilan HMI yang interaktif dan real-time. Webserver SCADA dapat diakses dari mana saja dengan koneksi internet, memberikan fleksibilitas dan skalabilitas yang tinggi.

 

Faktor yang Mempengaruhi Pemilihan

·  Kebutuhan Real-Time: DCS, yang sering digunakan untuk kontrol proses yang sangat sensitif terhadap waktu, cenderung menggunakan aplikasi desktop untuk memastikan performa optimal.

·  Fleksibilitas Akses: SCADA sering digunakan untuk sistem yang tersebar luas dan membutuhkan akses remote. Oleh karena itu, antarmuka berbasis web sangat cocok untuk aplikasi SCADA.

·  Keamanan: Aplikasi desktop dapat menawarkan tingkat keamanan yang lebih tinggi dalam hal akses fisik dan kontrol sistem, sedangkan antarmuka berbasis web perlu perlindungan tambahan seperti enkripsi dan autentikasi yang kuat untuk melindungi data dan sistem.

Kesimpulan

·      DCS cenderung menggunakan aplikasi desktop untuk memastikan kontrol dan performa yang andal dalam lingkungan industri.

·     SCADA lebih fleksibel dan sering menggunakan webserver untuk menyediakan akses remote dan kemudahan pemantauan dari berbagai perangkat.

Kesimpulan Perbedaan antara SCADA dan DCS:

1.  Fokus Utama:

SCADA: Fokus utamanya adalah pada pengawasan dan pengendalian proses secara terpusat.

DCS: Lebih berfokus pada pengendalian proses produksi yang lebih besar dengan pengontrol lokal yang terdistribusi.

2.  Arsitektur:

SCADA: Memiliki arsitektur yang terdiri dari pusat perintah (central command center) dan sistem kontrol lokal yang terletak jauh secara langsung mengontrol dan mengotomatisasi semua peralatan dan proses.

DCS: Memiliki beberapa pengontrol lokal yang didistribusikan ke seluruh area dan dihubungkan oleh jaringan komunikasi berkecepatan tinggi.

3.  Tujuan Utama:

SCADA: Tujuannya adalah akuisisi data dan pengawasan terpusat.

DCS: Lebih berfokus pada aplikasi kontrol proses produksi yang lebih besar dengan pengontrol lokal yang terdistribusi.

Dengan perbedaan tersebut, SCADA lebih cocok untuk pengawasan dan pengendalian proses secara terpusat, sementara DCS lebih sesuai untuk pengendalian proses produksi yang lebih besar dengan pengontrol lokal yang terdistribusi.