Apa Itu Scada

5/20/2018 Apa Itu Scada

1/5

339

International Conference on Accelerator and Large Experimental Physics Control Systems

Konferensi Internasional tentang Accelerator dan Sistem Kontrol Fisika Eksperimental, 1999, Trieste, Italy

APA ITU SCADA?

A. Daneels, CERN, Geneva, Switzerland

W.Salter, CERN, Geneva, Switzerland

Ringkasan

Sistem SCADA secara luas digunakan dalam industriuntuk Kontrol Pengawasan and Data Akuisisi dalam

proses industri. Perusahaan yang merupakan anggota

Komite Standardisasi (e.g. OPC, OLE untuk Proses

Kontrol) Dan dengan demikian pengaturan hal baru

dalam hal teknologi ini umumnya mengembangkan

sistem ini. Sebenarnya, mereka sekarang juga

melakukan percobaan laboratorium fisika untuk system

kontrol seperti pendinginan, ventilasi, distribusi daya,

dll. Baru-baru ini mereka juga menerepkan untuk

mengontrol ukuran yang lebih kecil seperti partikel

pendeteksi L3 muon detektor dan percobaan NA48,

untuk nama hanya dua contoh di CERN.

Sistem SCADA telah membuat kemajuan besarselama beberapa tahun terakhir dari segi fungsional,skalabilitas, kinerja dan keterbukaan sehingga merekamembuat alternatif untuk pembangunan di rumahbahkan untuk sangat menuntut dan sistem kendalikompleks seperti yang percobaan fisika. Makalah inimenjelaskan sistem SCADA dalam hal arsitektur,antarmuka ke proses hardware, fungsi dan aplikasipengembangan fasilitas disediakan. Beberapa perhatianuntuk standar industri yang mereka jalani, perencanaanevolusi scada serta potensi manfaat dari penggunaanscada.

APA MAKSUD DARI SCADA?

Singkatan SCADA adalah Supervisory Control And

Data Acquisition. Seperti namanya menunjukkan, ini

bukanlah sebuah sistem kontrol penuh, tetapi

sebaliknya berfokus pada tingkat pengawasan. Dengan

demikian, perangkat ini adalah murni paket perangkat

lunak yang ditempatkan di atas perangkat keras yang

mana adalah dihubungkan, secara umum melalui

Programmable Logic controller (PLC), atau modul

hardware komersial lainnya.

2 ARSITEKTUR

Bagian ini menjelaskan fitur Umum produk

SCADA yang telah dievaluasi CERN dalam aplikasi

mereka DALAM sistem kontrol detektor LHC [1],

[2].

2.1 Arsitekutur Hardware(perangkat keras)

Yang membedakan dua lapisan dasar dalam sistem

SCADA: 'lapisan klien' yang melayani manusia

dengan mesin interaksi dan ' lapisan data server ' yang

menangani sebagian besar kegiatan proses

mengontrol data. Server data berkomunikasi dengan

perangkat dalam bidang melalui proses controller.

Kontrol proses, menggunakan PLC, yang terhubungke server data baik secara langsung atau melalui

jaringan atau daerah milik yang eksklusif (seperti

Siemens H1), atau non-eksklusif (seperti Profibus).

Server data yang terhubung untuk satu sama lain dan

untuk stasiun klien melalui sebuah LAN ethernet.

Data server dan stasiun klien yang NT platform tapi

untuk banyak produk stasiun klien juga dapat

memakai mesin W95. Gambar1.Tipe Arsitektur

Hardware

Sistem SCADA yang digunakan tidak hanya di

sebagian besar proses industry: seperti pembuat baja,

pembangkit (konvensional dan nuklir),dan distribusi,

kimai tetapi juga di beberapa fasilitas percobaan fusi

nuklir. Ukuran dari reaktor tersebut berkisar dari 1000

sampai +- 10 ribu / saluran input output ( I/O ). Namun,

sistem SCADA berkembang pesat dan sekarang

menembus pasar dengan sejumlah saluran I/O +- 100

K: k ita tahu dari dua kasus belakangan ini saluran 1 M

I/O saat ini sedang dikembangkan.

Sistem SCADA yang digunakan untuk menjalankan

DOS, VMS dan UNIX; dalam beberapa tahun terakhir

semua vendor SCADA telah pindah.

2.2 Arsitektur Sofware(perangkat lunak)

Produk multi-tasking dan didasarkan pada database

real-time (RTDB) terletak di satu atau lebih server.

erver ini bertanggung jawab untuk data akuisisi dan

penangananya (seperti. Kontrol pemungutan suara,

memeriksa alarm, perhitungan, dan archiving

penebangannya) pengatur parameter, yang biasanya

mereka saling terhubung juga.

Pengendali

Pengendali Pengendali

Pengendali

Pengendali

Server Data Server Data

Pelan an

Pelan an Server

Dedikasi

Ethernet


2/5

340

Gambar 2: Arsitektur Perangkat Lunak Generik

Namun, mungkin untuk memiliki dedicated server

untuk tugas-tugas tertentu, misalnya data logger

arsitektur SCADA yang produk generik yang

dievaluasi.

2.3 Komunikasi

Internal Komunikasi

Server-client dan server komunikasi dilakukan secara

umum mempublikasikan-berlangganan dan dasar

kendali-event dan menggunakan TCP/IP protokol, yaitu

aplikasi klien berlangganan parameter yang dimiliki

oleh aplikasi server tertentu dan hanya perubahan

parameter kemudian disampaikan kepada aplikasi klien.

Akses ke perangkat

Data server pengendali jajak pendapat pada tingkat

yang ditetapkan pengguna perhitungan. Perhitungan

nilai tersebut mungkin berbeda untuk parameter yang

berbeda. Kontrol yang lulus parameter yang diminta

untuk data server. Waktu stamping dari proses

parameter biasanya dilakukan di kontrol dan time-

stamp ini diambil alih oleh data server. Jika pengendali

dan komunikasi yang digunakan mendukung protokol

yang tidak diminta data transfer kemudian produk ini

juga akan mendukung.

Produk menyediakan komunikasi driver untuk umum

sebagian besar PLC dan digunakan secara luas di

bidang-bus, misalnya, Modbus. Dari tiga bidang-bus

yang dianjurkan oleh CERN, Profibus dan Worldfip

yang didukung tetapi CANbus sering tidak [3].

Beberapa driver didasarkan pada produk pihak ketiga(misalnya, Kartu Applicom) dan karena itu memiliki

biaya tambahan yang terkait dengan itu. VME di sisi

lain umumnya tidak didukung.

Server data tunggal dapat mendukung beberapa

protokol komunikasi: umumnya dapat mendukung

sebanyak protokol tersebut karena memiliki slot untuk

kartu antarmuka.

Upaya yang diperlukan untuk mengembangkan

driver baru biasanya adalah dalam kisaran 2-6 minggu

tergantung pada kompleksitas dan kesamaan dengan

driver yang sudah ada, dan peralatan pengembangan

driver yang disediakan untuk ini.

2.4 Antarmuka

Aplikasi antarmuka/keterbukaan

Pemberian scada OPC klien fungsionalitas untuk

mengakses perangkat, secara terbuka dan cara standar

yang sedang berkembang.Di sana tampaknya masih

kurangnya perangkat / controller, yang menyediakan

server sofware opc, tapi ini meningkat pesat seperti

kebanyakan dari produsen kontrol yang aktif terlibat

dalam pengembangan standar ini.OPC saat ini yang

dievaluasi oleh kelompok CERN-iIT-CO [4].

Recipe

DB

RecipeManagt

Ref.

DB

FileEditor

ASCII

File

ASCII

Komersil

DB

KomersilAlat

Developt

EditorGrafis

Pustaka/

Penyimpan

Export/

Import

Editor

Projek

Alat

Driver

Display

AlarmLog

Display

HMI Pembar

uan

Kendali

Aktif X

Aplikasi

3rd party

RT

DB

SQL Alarm

DBLog

DB

Arsip

DB

Alarm Log ArsipProses

Data

RT & Event Manager

Report

Gener

Data

RW

DriverOPC Aplikasi Privasi

API/DDL

DDL

ODBC

Excel

VME PLC PLC

Server SCADASCADA

Developt.

Environ

Klien / Server - Publish / Subcribe - TCP/IP

Aktif X Container


3/5

341

Produk tersebut juga menyediakan

Konektivitas data base terbuka (ODBC)antarmuka dengan data yang ada di arsip/log,tetapi tidak untuk konfigurasi database,

Sebuah ASCII fasilitas ekspor/impor untukkonfigurasi data,

Perpustakaan dari API mendukung c, c++, dandasar visual ( VB ) untuk mengakses data dalambentuk RTDB, arsip dan log. API sering tidakmemberikan akses untuk fitur internal produkseperti penanganan alarm, laporan,perkembangan, dll.

Produk PC menyediakan dukungan untuk Microsoft

standar seperti Dynamic Data Exchange (DDE) yang

memungkinkan, misalnya untuk memvisualisasikan

data dinamis dalam EXCEL spreadsheet, Dinamis Link

Library (DLL) dan Object Linking and Embedding

(OLE).

Bankdata

Konfigurasi data disimpan dalam database yang logis

sentralisasi tetapi secara fisik didistribusikan dan yang

umumnya adalah format kepemilikan.

Untuk alasan kinerja, RTDB berada dalam memori

server dan juga format kepemilikan.

Format arsip dan pemasukan biasanya juga format

kepemilikan untuk alasan kinerja, tetapi beberapa

produk mendukung pemasukan untuk Relational Data

Base Management System (RDBMS) di tingkat yang

lebih lambat baik secara langsung atau melalui sebuah

antarmuka ODBC.

2.5 Skalabilitas

Skalabilitas dipahami sebagai kemungkinan untuk

memperluas sistem kontrol berbasis SCADA denganmenambahkan lebih banyak proses variabel, khusus

server (misalnya untuk penanganan pada alarm) atau

klien lainnya. Produk mencapai skalabilitas dengan

memiliki beberapa server data yang terhubung ke

beberapa pengendali. Setiap data server memiliki

konfigurasi database dan RTDB sendiri yang

bertanggung jawab untuk penanganan proses sub-set

variabel (akuisisi, penanganan, arsip).

2.6 Redundansi

Produk sering digunakan di perangkat lunak

redundansi pada tingkat server, yang biasanyataktampak kepada pengguna. Banyak produk juga

menyediakan solusi redundansi lebih lengkap jika

diperlukan.

3 Kemampuan3.1 Kontrol Akses

Pengguna tersebut dialokasikan untuk kelompok,

yang telah ditetapkan hak akses baca/tulis untuk

parameter proses dalam sistem dan sering juga untuk

produk fungsionalitas tertentu.

3.2 MMI

Produk yang mendukung beberapa layar, yang dapat

berisi dari kombinasi diagram sinoptik dan teks.

Mereka juga mendukung konsep sebuah 'generik'

objek grafis dengan link ke proses variabel. Objek-

objek ini dapat menjadi diseret dan menurun dari

sebuah penyimpanan dan dimasukkan ke dalam sebuah

diagram sinoptik.Sebagian besar produk SCADA yang dievaluasi

terurai proses atom parameter (misalnya power

supply arus, Dengan nilai maksimum, yang pada status

on/off, dll ) yang mana tag-nama adalah terkait grafis

Tag-nama yang digunakan untuk menghubungkan

perangkat objek yang juga dapat diedit untuk keperluan

tertentu. Produk tersebut menyertakan penyimpanan

standar grafis simbol, banyak digunakan akan tetapi

namun tidak akan berlaku untuk jenis aplikasi ditemui

di komunitas eksperimental fisika.

Windows standar mengedit fasilitas yang disediakan:

perbesar, ukuran kembali, geser. Konfigurasi on-line

dan Penyesuaian dari MMI mungkin bagi parapengguna yang memiliki dengan hak istimewa. Link

dapat dibuat antara menampilkan halaman untuk

menavigasi dari melihat awal ke yang lain.

3.3 Perkembangan

Semua produk menyediakan fasilitas pengembang

dan dapat merangkum kemampuan umum sebagai

berikut:

Parameter yang cendrung terus dalam sebuahgrafik yang dapat ditetapkan tertentu ataudidefinisikan on-line

Grafik dapat berisi lebih dari 8 parameter ataupena dan jumlah grafik yang tidak terbatas dapatditampilkan (hanya dibatasi oleh keterbatasan)

real-time dan sejarah pembaruan mungkin,meskipun umumnya tidak dalam diagram yangsama

Fungsi pembesaran dan geser disediakan

Nilai-nilai parameter di kursor posisi dapatditampilkan

Fitur trending adalah salah satu yang disediakansebagai modul terpisah atau sebagai sebuah objek (activeX ), grafis yang kemudian dapat tertanam kedalam sebuah sinoptik menampilkan.XY dan analisisstatistik bidang lain yang umumnya tidak disediakan.

3.4 Penanganan Alarm

Penanganan pada alarm berdasarkan batas dan

mengecek status yang dilakukan di data server.

Ungkapan-ungkapan yang lebih rumit (menggunakan

ekspresi aritmatika atau logis) dapat dikembangkan

dengan membuat turunan parameter pada status atau

batas yang memeriksa kemudian dilakukan. Yang

ditangani pusat, alarm yang logis yaitu, informasi yang

hanya ada dalam satu tempat dan semua pengguna

melihat status yang sama ( misalnya, diketahui ), dan


4/5

342

Beberapa prioritas alarm tingkat ( pada umumnya lebih

banyak dari 3 seperti tingkatan ) yang didukung.

Hal ini umumnya dimungkinkan untuk kelompok

peringatan dan untuk menangani ini sebagai entitas

(biasanya pemfilteran kelompok atau pembagian semua

alarm dalam kelompok). Selain itu, dimungkinkan

untuk menekan alarm baik secara perorangan maupun

sebagai sebuah kelompok yang lengkap. Penyaringan

alarm yang terlihat pada display alarm atau ketikamelihat alarm log juga dimungkinkan setidaknya pada

prioritas, waktu dan kelompok. Namun, hubungan

antara alarm tidak umumnya didefinisikan secara

langsung. E-mail dapat dihasilkan atau standar tindakan

otomatis dijalankan dalam menanggapi kondisi alarm.

3.5 Pembukuan/Pengarsipan

Istilah log dan pengarsipan sering digunakan untuk

menggambarkan fasilitas yang sama. Namun,

pembukuan dapat dianggap sebagai jangka menengah

penyimpanan data pada disk, sedangkan pengarsipan

jangka panjang penyimpanan data pada disk atau media

penyimpanan permanen lainnya. Lgging biasanyadilakukan secara siklus dasar, yaitu setelah ukuran file

tertentu, jangka waktu atau jumlah poin tercapai data

ditimpal. Logging data dapat dilakukan pada frekuensi

yang ditetapkan, atau hanya dimulai jika perubahan

nilai atau standar waktu tertentu terjadi peristiwa. Data

log dapat ditransfer ke arsip setelah log penuh. Data log

ditentukan waktu dan dapat disaring bila dilihat oleh

pengguna. Pengguna pada umumnya dilakukan dengan

user ID atau ID Stasiun. Sering juga ada fasilitas VCR

untuk bermain kembali Arsip data.

3.6 Laporan Generasi

Hal ini dapat menghasilkan laporan denganmenggunakan query SQL jenis arsip, RTDB atau log.

Meskipun kadang-kadang mungkin untuk menanamkan

EXCEL grafik dalam laporan, potong dan salin

kemampuan secara umum tidak disediakan. Fasilitas

yang ada agar dapat secara otomatis menghasilkan,

mencetak dan arsip laporan.

3.7 Otomatisasi

Sebagian besar produk yang memungkinkan tindakan

untuk secara otomatis dipicu oleh peristiwa. Bahasa

scripting yang disediakan oleh produk SCADA

memungkinkan tindakan ini harus didefinisikan. Secara

umum, yang dapat memuat layar tertentu, mengirimEmail, menjalankan didefinisikan pengguna aplikasi

atau script dan menulis ke RTDB.

Konsep pendukung, dimana konfigurasi sistem

tertentu yang dapat disimpan ke file dan kemudian

kembali dimuat di kemudian hari.

Pengurutan juga didukung dimana, sebagai nama

menunjukkan, hal ini mungkin untuk mengeksekusi

yang lebih kompleks urutan tindakan pada satu atau

lebih perangkat. Urutan mungkin juga bereaksi dengan

peristiwa luar.

Beberapa produk yang mendukung suatu sistem ahli

namun tidak ada yang memiliki konsep seperti Finite

State Machine (FSM).

4 PENGEMBANGAN APLIKASI

4.1KonfigurasiPengembangan aplikasi biasanya dilakukan dalam

dua tahap. Pertama parameter proses dan informasi

terkait (misalnya terkait dengan kondisi alarm)

didefinisikan melalui semacam definisi parameter

template dan kemudian grafis, termasuk pembaruan dan

alarm menampilkan dikembangkan, dan terkait yang

mana sesuai dengan parameter proses. Produk ini juga

menyediakan fasilitas ASCII keluaran/masukan data

konfigurasi (definisi parameter), yang memungkinkan

sejumlah besar parameter untuk dikonfigurasi secara

lebih efisien menggunakan editor eksternal seperti

Excel dan kemudian mengimpor data ke dalam

konfigurasi database.

Namun, banyak dari perangkat PC sekarang memilikiWindows Explorer jenis pengembangan studio.

Pengembang kemudian bekerja sama dengan sejumlah

folder, yang masing-masing berisi berbagai aspek dari

konfigurasi, termasuk grafis.

Fasilitas yang disediakan oleh produk untuk

mengkonfigurasi angka yang sangat besar jumlah

parameter tidak sangat kuat. Namun, ini tidak benar-

benar telah menjadi masalah sejauh ini untuk sebagian

besar produk, seperti aplikasi besar biasanya sekitar 50

K I/O poin dan populasi database dari dalam editor

ASCII seperti Excel masih merupakan pilihan yang bisa

diterapkan.

Modifikasi on-line untuk konfigurasi dan databasegrafis ini umumnya mungkin dengan tingkat yang tepat

dari hak istimewa.

4.2 Perangkat PembangunanAlat-alat pengembangan berikut disediakan sebagai

standar:

Sebuah editor grafis dengan fasilitas standartermasuk freehand, baris, lingkaran, kotak dll.Hal ini mungkin untuk mengimpor gambardalam berbagai format serta menggunakansimbol standar termasuk, misalnya trendinggrafik, dll. Penggunaan simbol generik

disediakan yang dapat dihubungkan dinamisuntuk variabel dan animasi seperti mengubah.Hal ini juga mungkin untuk menciptakanpandangan yang menghubungkan antaratampilan seperti untuk kemudahan navigasi saatrun-time.

alat konfigurasi basis data (biasanya melaluiparameter template). Secara umum mungkinuntuk mengekspor data dalam file ASCII untukdiedit melalui ASCII editor atau Excel.

Sebuah bahasa scripting

S e b u a h Application Program Interface (API)Mendukung C, C++, VB


5/5

343

Sebuah Toolkit pengembangan Driver untukmengembangkan driver untuk perangkat kerasyang tidak didukung oleh produk SCADA.

4.3 Penanganan Objek

Produk ini secara umum memiliki konsep kelas

grafis objek, yang mendukung pewarisan. Selain itu,

beberapa produk yang memiliki konsep sebuah obyek

dalam konfigurasi database. Secara umum produk tidak

menangani objek, melainkan menangani individu

parameter, misalnya alarm yang ditetapkan untuk

parameter, pembukuan dilakukan pada parameter dan

mengendalikan tindakan-tindakan yang dilakukan pada

parameter. Dukungan dari objek karena itu cukup

dangkal.

5 EVOLUSI

Vendor SCADA rilis salah satu versi utama dan dua

tambahan versi kecil sekali per tahun. Produk ini

berkembang sehingga sangat cepat untuk mengambil

keuntungan dari peluang pasar baru, untuk memenuhipersyaratan pelanggan mereka dan untuk mengambil

keuntungan dari teknologi barus.

Seperti yang telah disebutkan, sebagian besar produk

scada yang dievaluasi terurai proses di parameter

atomic yang mana kartu nama ini terkait. Ini tidak

praktis dalam kasus proses yang sangat besar ketika

sangat besar atur kartu nama perlu dikonfigurasi.

Sebagai aplikasi industri meningkat dalam ukuran, versi

SCADA baru sekarang sedang dirancang untuk

menangani perangkat dan bahkan seluruh sistem

sebagai entitas penuh (kelas) yang merangkum semua

atribut tertentu dan fungsi mereka. Selain itu, mereka

juga akan mendukung multi tim pengembangan.

Sejauh menyangkut teknologi baru, produk SCADA

sekarang mengadopsi:

Teknologi web, ActiveX, Java, dll.

OPC sebagai sarana untuk berkomunikasi secarainternal antara klien dan modul server.Seharusnya dengan demikian mungkin untukmenghubungkan OPC sesuai pihak ketiga moduluntuk produk SCADA.

urutan, ...), antarmuka grafis dan skrip yangterkait untuk animasi,

template untuk berbagai jenis 'panel', misalnyaalarm,

petunjuk tentang cara untuk mengontrol

misalnya perangkat...,

Mekanisme yang saling bertentangan untukmencegah mengontrol ( jika tidak disediakan

dengan SCADA), tingkat alarm, perilaku yang dapat diadopsi

dalam kasus alarm tertentu, ...

7 POTENSI MANFAAT DARI SCADA

Manfaat yang dapat diharapkan dari sistem SCADA

untuk mengontrol fasilitas fisika eksperimental dapat

diringkas sebagai berikut:

fungsionalitas yang kaya dan pengembanganfasilitas yang luas. Jumlah usaha yangdiinvestasikan dalam SCADA produk berjumlah50 hingga 100 pertahun!

jumlah pembangunan tertentu yang perludilakukan oleh para end-user terbatas, terutamadengan teknik yang cocok.

keandalan dan ketahanan. Sistem ini digunakanuntuk proses industri yang bisa diandalankandan kinerja adalah hal yang terpenting. Selainitu, pengembangan tertentu dilakukan dalamrangka mapan yang meningkatkan keandalandan ketahanan.

dukungan teknis dan pemeliharaan oleh vendor.

Untuk kolaborasi yang besar, pada eksperimen-

eksperimen CERN LHC, menggunakan sistem SCADA

untuk kontrol mereka memastikan kerangka yang sama

tidak hanya untuk pengembangan aplikasi-aplikasi

secara spesifik, tetapi juga untuk operasi detektor.Operator pengalaman sama 'tampilan dan nuansa' apa

pun bagian dari prakteknya mereka mengendalikan.

Namun, aspek ini juga tergantung sebagian besar pada

teknik yang tepat.

REFERENSI

[1] A.Daneels, W.Salter, Technology SurveySummary of Study Report, IT-CO/98-08-09,

th

6 TEKNIKCERN, Geneva 26 Aug 1998.

Sementara salah satu harus benar mengantisipasi

perkembangan dan pemeliharaan mengadopsi sebuah

produk penyimpanan oleh SCADA untuk pelaksanaan

sistem kontrol, bukan berarti sebuah tidak ada upaya

operasi. Kebutuhan untuk teknik yang tepat tidak dapat

cukup menggaris bawahi untuk mengurangi upaya

pembangunan dan untuk mencapai sebuah sistem yang

sesuai dengan persyaratan, yang ekonomis dalam

pembangunan dan pemeliharaan dan yang dapat

diandalkan dan kuat. Contoh dari kegiatan teknik

khusus untuk penggunaan dari sebuah sistem yang

definisi scada:

Perpustakaan objek (PLC, alat, subsistem)engkap dengan standar objek sikap itu (program,

[2] A.Daneels, W.Salter, "Selecting and Evaluation ofCommercial SCADA Systems for the Controls ofthe CERN LHC Experiments", this Conference.

[3] G.Baribaud et al., "Recommendations for the Useof Fieldbuses at CERN in the LHC Era",Proceedings of the 1997 International Conferenceon Accelerator and Large Experimental PhysicsControl Systems, Beijing, 1997, p.285.

[4] R.Barillere et al., Results of the OPC Evaluationdone within the JCOP for the Control of the LHCExperiments, this Conference.

Documents

Apa Itu Scada