Process Control System: Network (4)

Jenis sinyal yang digunakan untuk mengirim parameter proses yang terjadi di lapangan akan mempengaruhi jenis rangkaian yang digunakan. 

Mari lihat perbedaan rangkaian antara sinyal analog dengan digital, melalui gambar dibawah:

Rangkaian Closed Loop Diagram antara Analog dengan Digital Signal

Pada transmisi sinyal analog yang ditunjukkan oleh gambar diatas dengan menggunakan 4-20 mA, bisa dilihat bahwa pada controller harus menggunakan ADC dan juga DAC. Hal ini dikarenakan controller hanya bisa membaca sinyal dalam bentuk digital. Sedangkan pada transmisi sinyal digital, pada controller tidak dibutuhkan ADC dan juga DAC karena sinyal sudah dalam bentuk digital. Namun, karena proses pengukuran dan juga kontrol harus terjadi secara kontinue, sebagai gantinya maka ADC dan juga DAC ini terpasang pada alat yang ada di lapangan.

Perbedaan transmisi ini jelas akan menimbulkan hardware yang berbeda. Pada sistem transmisi yang menggunakan sinyal analog, maka diperlukan interphase untuk mengubah I/O dari analog menjadi digital sehingga bisa terbaca oleh controller, seperti diwakilkan oleh gambar ADC dan DAC diatas. Dalam sebuah plant, yang menggunakan sistem transmisi analog, kita kenal ini dengan sebuatan I/O Cards

Tiap transmitter analog yang terpasang memiliki slot I/O cardnya sendiri. Artinya, akan banyak kabel yang harus ditarik dari lapangan menuju ke rack room sesuai dengan jumlah transmitter yang terpasang. Hal ini tentu saja berbeda dengan sinyal yang ditransmisikan secara digital menggunakan Fieldbus. 

Dengan menggunakan fieldbus, beberapa alat yang ada dilapangan bisa terkoneksi secara bersamaan hanya dengan menggunakan satu kabel komunikasi saja sesuai dengan batasannya. Hal ini bisa terjadi karena transmisi digital memungkinkan sharing informasi antara tiap alat yang ada dilapangan terjadi secara multidrop network melalui protocol tertentu. Penjelasan mengenai multidrop network, bisa didapatkan disini.

Dampaknya adalah ke dalam sistem arsitektur sebuah plant yang bisa diilustrasikan melalui gambar dibawah:

Bisa diketahui bahwa jenis transmisi sinyal bisa mempengaruhi pola arsitektur dalam sebuah plant. Kebanyakan plant yang penulis pernah kunjungi sebagian besar masih didominasi menggunakan sistem transmisi sinyal analog. Pola transmisi sinyal digital biasa digunakan untuk equipment dalam bentuk package. 

Jika dikupas lebih jauh, fieldbus yang digunakan untuk transmisi digital juga memiliki berbagai macam jenis karena protocol yang dipakai berbeda. Jenis yang berbeda akan mengakibatkan hardware yang dipakai juga berbeda. Protocol dalam sistem komunikasi antar data adalah semacam aturan yang harus dipenuhi agar trasmisi data bisa terjadi. Hal ini bisa meliputi sekuen format bagaimana proses transfer dilakukan mulai dari adress mapping, flow control, acknowleggement process dan sebagainya.

Berikut macam-macam fieldbus dan spesifikasinya:

Untuk fieldbus yang berbeda akan memiliki macam kabel transmisi yang juga berbeda. Misalkan, HART menggunakan 2-wire unshielded sedangkan Ethernet menggunakan fiberoptic. 

Kabel Transmisi

Selain itu, jumlah subcribernya pun berbeda-beda antar satu dengan yang lainnya, untuk HART, jumlah subscribernya hanya dibatasi sebanyak 15 buah.

Hart with 15 Field Devices

Penjelasan mengenai network pada tulisan mengenai PCS kali ini hanya menjelaskan mengenai aspek general bagaimana sebuah sistem transmisi sinyal berpengaruh terhadap sistem arsitektur sebuah plant. Mengenai aksesoris apa saja yang dipakai dalam sistem transmisi sinyal tidak dijelaskan secara detail. Seperti misalkan, surge arrester. Namun, tulisan ini telah secara garis besar menerangkan secara prinsipal sebuah jaringan yang dibangun untuk mengontrol sebuah proses yang terjadi di lapangan.

Pada bagian selanjutnya, akan dibahas mengenai jantung daripada sebuah PCS, yakni mengenai controller. 

Keep Stay Tuned