Tutorial DCS (Distributed Control System)

DCS (Distributed Control System) merupakan sistem pengkontrolan yang terdiri dari:

1. I/O (Input/Output) analog/digital

2. Controller (system DCS)

3. HMI (Human Machine Interface)

Penempatan H/W dari DCS dapat tersebar diseluruh plant sehingga disebut sistem yang terdistribusi. Untuk open loop, sinyal (analog/digital) dari field akan diterima module I/O, kemudian sinyal tsb dikirim ke CP (Control Processor) untuk diproses. Hasil proses CP akan ditampilkan di HMI (biasanya berupa PC biasa) Untuk close loop, sinyal (analog/digital) dari field akan diterima module input, kemudian sinyal tsb dikirim ke CP (Control Processor) untuk diproses. CP akan memproses antara value sinyal dari field dengan value setpoint dari operator, hasil proses itu digunakan untuk memberikan nilai ke module output, lalu nilai tsb diolah oleh module output, hasilnya module output akan mengirim sinyal ke device di field (control valve, motor, pump, etc). Semua nilai PV(Process Value/input value), SP(SetPoint) dan MV(Manipulated Value/output value) akan ditampilkan di HMI. DCS juga mempunyai fasilitas trend, trend adalah fasilitas untuk menyimpan nilai yang lampau. Trend juga digunakan untuk tuning parameter PID (Proportional Integrated Derivative) sebuah controller.

Dimulai dari Single Loop Controller (electronics, analog) pada jaman dahulu, dimana HMI adalah Controller faceplate yang diletakkan di front plate dari control panel, orang mulai memikirkan untuk menggunakan teknologi computer pada system kontrol.

Dari sini muncullah sebuah multiple loop computerized/digital control system yang disebut sebagai Direct Digital Control (DDC). DDC mengandalkan sebuah computer sebagai main processor dan I/O (masih berupa computer card pada jaman itu) sebagai peripheral, sedangkan computer itu sendiri lengkap dengan perangkat lunaknya juga difungsikan sebagai Operator Workstation (OWS) - untuk operasi dan sekaligus juga sebagai Engineering Workstation (EWS) - untuk konfigurasi. Karena pada jaman itu teknologi digital dan computer belum maju, penggunaan computer untuk sebuah control system tidak begitu reliable sehingga perlu menambhakan redundancy (yang juga tidak reliable). Akibatnya kebanyakan orang tidak berani mempercayakan plant untuk dikontrol menggunakan DDC.

Karena kegagalan DDC, orang memikirkan untuk menggunakan processor (computer) kecil sebagai controller (hanya 8 loop per controller pada awalnya) dan untuk melayani banyak control loop digunakan beberapa controller (computer) kecil-kecil, sehingga pada awal tahun 1970-an muncullah satu system control terdistribusi (masing-masing processor melakukan untuk sejumlah control loop yang tidak terlampau banyak) dan dinamakan Distributed Control System atau DCS. Processor dan I/O dibuat modular dan dihubungkan melalui I/O-Bus; sedangkan processor dihubungkan melalui satu Control Network (umumnya proprietary). OWS dan EWS dilakukan pada Computer (umumnya menggunakan Unix platform pada saat itu) yang terkoneksi pada Control Network. Sampai saat ini DCS sendiri sudah berkembang dengan redundancy pada setiap level, penggunaaan WinNT (atau lebih baru) based OWS dan EWS, dsb.

Sesuai dengan disain awalnya, semakin distributed (berarti semakin sedikit jumlah control loop per controller/processor), semakin handal DCS tersebut (berarti apabila terjadi kegagalan sebuah controller, kita hanya mengalami semakin sedikit kegagalan control loop). Akan tetapi dengan membatasi jumlah loop per controller, biaya akan semakin mahal. Dengan kemajuan teknologi, orang bisa menambah jumlah control loop per controller dengan reliability dan performance yang memadai agar system lebih ekonomis. Seberapa jauh 'distribution level' (jumlah control loop per controller) yang bisa diterima, ini adalah hak para Pengguna (Users) yang mendikte ketentuannya.

Perlu kita cermati juga Control System dengan teknologi FOUNDATION Fieldbus(tm) dengan arsitektur FCS (Field Control System) / CIF (Control In the Field) yang secara tipikal mempunyai distribution level 32X lebih distributed dibandingkan DCS.