SISTEM SCADA WATER TREATMENT PLANT (WTP)

SCADA adalah suatu sistem yang dirancang untuk melakukan pengawasan dan pengendalian suatu proses secara terintegrasi, yang mencakup fungsi monitoring dan pengumpulan data.
Supervisory Control mencakup kemampuan untuk melakukan perintah Start/Stop, mengubah parameter suatu proses serta mengubah set point alarm.
Sedangkan Data Acquisition adalah kemampuan untuk merekam dan menampilkan kondisi dan jalannya suatu proses sehingga data yang
direkam dapat ditampilkan untuk evaluasi lebih lanjut.

Keuntungan menggunakan SCADA antara lain dapat memaksimalkan produksi, memperbaiki kualitas produksi dan mengurangi biaya operasi dan perawatan. Selain itu, keuntungan yang paling utama adalah dapat mengetahui keseluruhan sistem proses secara langsung (online dan real time) sehingga dapat membantu dan mempermudah manajemen dalam mengambil keputusan berkaitan dengan proses pelayanan air bersih di lingkungan suatu kawasan industri.

Gambar 1. Diagram Alir Monitoring dan Controling Untuk WTP

Pelaksanaan kegiatan perancangan sistem SCADA untuk WTP industri mengikuti metodologi sebagai berikut :

  1. Survei Lapangan.
    Survei ini dilakukan untuk mengetahui secara detail tentang keadaan di lokasi WTP, khususnya mengenai proses pengolahan air bersih, jumlah peralatan unit proses yang ada (existing systems), fungsi dan kondisi peralatan unit proses serta memperoleh masukan dalam melakukan identifikasi kebutuhan pengembangan sistem baru (proposed system).
  2. Analisa Sistem.
    Analisa sistem dilakukan terhadap proses pengolahan air untuk menentukan parameter pantau dan lokasi pemantauan di setiap tahapan proses. Analisis dilakukan juga terhadap peralatan sensor yang ada untuk mengetahui
    metode monitoring dan pengembangannya.
  3. Rancangan/Disain Sistem.
    Perancangan sistem hardware dan sistem software SCADA untuk mendukung monitoring dan controling peralatan yang ada secara online dan realtime.

Gambar 2. Diagram Alir Proses Pengolahan Air dan Posisi Sensor Kualitas Air

Rancangan Sistem
Berdasarkan hasil analisa sistem proses pengolahan air di WTP, kemudian dilakukan perencanaan dan disain terhadap sistem monitoring dan control di WTP.

Disain sistem SCADA dapat dikelompokkan ke dalam tiga kelompok disain, yaitu :

  1. Parameter kualtias/Kuantitas Air.
    Disain sistem untuk monitoring dan control data kualitas dan kuantitas air yang ada di setiap proses WTP, yang meliputi parameter seperti pH, kekeruhan, TSS, residual chlorine, flow/debit, tekanan dan tinggi muka air (level).
  2. Status Peralatan Pompa.
    Disain sistem untuk monitoring dan control peralatan kelistrikan yang terdiri dari pompa air, pompa dosing, blower udara, mixer, & konsumsi energi listrik.
  3. Software SCADA.
    Disain sistem software untuk monitoring dan controling sistem SCADA di WTP. Disain ini terdiri dari diagram pengoperasian software dan rancangan user interface software.

Gambar di bawah ini adalah hasil perencanaan disain terhadap proses pengolahan air di WTP industri dan posisi peletakan sensor kualitas air disesuaikan dengan layout proses di lokasi WTP. Kondisi existing lokasi yang sudah memiliki sensor kualitas air dan lokasi penempatan sensor baik yang sudah ada maupun yang baru dapat dilihat dari gambar ini juga.

Perhitungan jumlah titik / node monitoring kualitas air pada WTP industri Tabel 1) telah disesuaikan dengan jumlah tahapan proses pengolahan air, dimana kondisi existing proses pengolahan air tersebut dilakukan secara paralel dua line proses.  Warna hijau pada gambar 2) menunjukkan kondisi existing peralatan sensor yang ada dan warna biru menunjukkan perencanaan disain pengembangan peralatan sensor yang akan diusulkan untuk melengkapi sistem SCADA.

Tabel 1. Jumlah Sensor Yang Diintegrasi di WTP Industri

Gambar 3. Perencanaan Disain Penempatan Peralatan Sensor di WTP Industri

Perencanaan Pengembangan Sistem

Perencanaan pengembangan dilakukan berdasarkan disain yang telah disempurnakan dan disepakati oleh pengelola WTP Industri. Pengembangan dilakukan sesuai dengan tahapan sebagai berikut :

Tahap 1 : Integrasi peralatan yang sudah ada meliputi peralatan sensor dan peralatan pompa dan lain-lain. Pada tahap pertama ini perlu dilakukan pekerjaan-pekerjaan :

  • Membuat protocol komunikasi disesuaikan dengan peralatan sensor yang ada.
  • Membuat sistem controler/ data logger untuk membaca status kerja peralatan pompa yang ada.
  • Mengembangkan software SCADA versi pertama untuk monitoring data. Prototipe software SCADA terlihat seperti pada gambar 4.

Tahap 2 : Integrasi peralatan baru meliputi sensor, level meter sesuai perencanaan disain untuk melengkapi pengamatan terhadap kualitas air. Pada tahap kedua ini perlu dilakukan pekerjaan-pekerjaan :

  • Membuat protocol komunikasi sesuai dengan peralatan sensor yang baru.
  • Upgrade pengembangan software SCADA versi kedua untuk monitoring data.

Tahap 3 : Pengembangan sistem controling hardware melalui software SCADA versi ketiga. Pada tahap ketiga ini pekerjaan lebih dititikberatkan pada masalah kontrol jarak jauh untuk peralatan yang sudah terpasang pada pekerjaan tahap 1 dan 2 menggunakan sistem jaringan dengan beberapa LC (Lean Control).

Gambar 4. Diagram Alir Sistem Pengolahan Data

Gambar 5. Prototipe Software SCADA