TI091209 [2 SKS] OTOMASI INDUSTRI MINGGU KE-10 KENDALI KOMPUTER TERHADAP PROSES (COMPUTER PROCESS CONTROL) disusun oleh: Mokh. Suef Yudha Prasetyawan Maria Anityasari Jurusan Teknik Industri 1
OUTLINE PERTEMUAN INI Computer Process Control Computer Process Monitoring Enterprise wide Computer Control Jurusan Teknik Industri 2
COMPUTER PROCESS CONTROL Diawali pada tahun 1950an dalam industri proses Mainframe computers lambat, mahal, kurang handal Set point control Sistem Direct digital control (DDC) dipasang pada tahun 1962 Minicomputer diperkenalkan di akhir tahun 1960an, sedangkan microcomputer diperkenalkan awal tahun 1970an Programmable logic controllers (PLC) diperkenalkan awal tahun 1970an untuk discrete process control Distributed control diaplikasikan sekitar tahun1975 PC untuk process control awal tahun 1990an Jurusan Teknik Industri 3
KARAKTERISTIK DASAR REAL-TIME PROCESS CONTROL 1. Process-initiated interrupts Controller harus memberi respon terhadap sinyal yang datang dari proses (event-driven changes) Tergantung pada prioritas relatif, controller dapat melakukan interupsi terhadap program yang sedang berjalan untuk melakukan respon 2. Timer-initiated actions Controller harus dapat melakukan eksekusi tindakan tertentu pada suatu saat tertentu (time-driven changes) Contoh: (1) scanning sensor values, (2) menyalakan dan mematikan saklar, (3) re-computing nilai parameter yang optimal Jurusan Teknik Industri 4
KARAKTERISTIK TAMBAHAN REAL-TIME PROCESS CONTROL 3. Terdapat perintah komputer untuk melakukan proses Untuk menggerakkan aktuator proses 4. System- and program-initiated events System initiated events komunikasi antara komputer dan peralatan proses Program initiated events tindakan yang tidak terkait dengan proses, misalnya mencetak laporan 5. Operator-initiated events untuk menerima input dari operator Contoj: emergency stop, computer console stasiun 1 studi kasus CBF (Coooko-Cola) Jurusan Teknik Industri 5
KEMAMPUAN COMPUTER CONTROL Polling (data sampling) Interlocks Interrupt system Exception handling Jurusan Teknik Industri 6
POLLING (DATA SAMPLING) Secara periodik melakukan sampling terhadap data untuk mengindikasikan status dari proses Isu: 1. Polling frequency penentuan perulangan waktu antar pengambilan data 2. Polling order urutan/pola pengambilan data saat sampling 3. Polling format alternatif prosedur sampling: Semua sensor melakukan polling setiap siklus Update hanya data yang berubah pada siklus yang bersangkutan High-level and low-level scanning Jurusan Teknik Industri 7
INTERLOCKS Mekanisme safeguard untuk mengkoordinasi aktivitas untuk 2 alat atau lebih dan mencegah intefere (saling mengganggu, berinteraksi) antar alat dalam satu sistem 1. Input interlocks sinyal dari peralatan eksternal dikirim ke controller; dapat difungsikan sebagai: Proses melanjutkan untuk eksekusi work cycle program Interupsi eksekusi work cycle program 2. Output interlocks sinyal dikirim dari controller kepada peralatan eksternal Jurusan Teknik Industri 8
INTERRUPT SYSTEM Fitur computer control yang memperbolehkan eksekusi program yang sedang berjalan dihentikan sementara (suspended) untuk melakukan eksekusi program lain dalam rangka merespon sinyal yang datang pada signal indikasi higher priority event Interupsi internal dibangkitkan oleh komputer sendiri Contoh: timer-initiated events, polling, system- and program initiated interrupts Interupsi eksternal dibangkitkan oleh titik eksternal terhadap komputer Contoh: process-initiated interrupts, operator inputs Jurusan Teknik Industri 9
SISTEM INTERUPSI (A) SINGLE-LEVEL DAN (B) MULTILEVEL (a) (b) Jurusan Teknik Industri 10
EXCEPTION HANDLING Exception merupakan munculnya kejadian yang di luar kewajaran atau operasi yang diharapkan dari sebuah sistem kendali proses Contoh exceptions: Masalah kualitas produk Variable proses di luar range operasi normal Kurangnya (kekurangan) bahan baku Kondisi berbahaya misalnya kebakaran Tidak berfungsinya controller Exception handling adalah sebuah bentuk deteksi error dan langkah recovery otomatis Jurusan Teknik Industri 11
BENTUK-BENTUK COMPUTER PROCESS CONTROL 1. Computer process monitoring 2. Direct digital control (DDC) 3. Numerical control (NC) dan robotics 4. Programmable logic control (PLC) 5. Supervisory control 6. Distributed control systems (DCS) dan personal computers (PCs) Jurusan Teknik Industri 12
COMPUTER PROCESS MONITORING Komputer melakukan pengamatan terhadap proses dan peralatan yang terkait, mengumpulkan dan menyimpan data dari sebuah operasi Komputer tidak melakukan kendali langsung terhadap proses Jenis data yang dikumpulkan: Data proses parameter input dan variabel output Data peralatan utilisasi mesin, jadwal pergantian alat, diagnosa terhadap malfunctions Data produk memenuhi syarat dan ketentuan pemerintah, misalnya industri farmasi dan medis Jurusan Teknik Industri 13
(A) PROCESS MONITORING, (B) OPEN-LOOP CONTROL, DAN (C) CLOSED-LOOP CONTROL (a) (b) (c) Jurusan Teknik Industri 14
DIRECT DIGITAL CONTROL (DDC) Bentuk kendali komputer terhadap proses di mana komponen tertentu pada sistem kendali analog konvensional digantikan oleh komputer digital Circa: 1960an menggunakan mainframe Aplikasi: industri proses Dipenuhi/dibuat dalam bentuk time-shared, basis data sample daripada memfungsikan komponen secara terus menerus Komponen yang tetap dipakai dalam DDC: sensor dan aktuator Komponen yang digantikan dalam DDC: analog controllers, instrumen perekam dan display, set point dials Jurusan Teknik Industri 15