Pengertian SCADA

SCADA atau Supervisory Control and Data Acquisition adalah sistem berbasis komputer untuk mengumpulkan dan menganalisis data waktu nyata untuk memantau dan mengendalikan peralatan yang berhubungan dengan bahan atau peristiwa yang kritis dan sensitif terhadap waktu. Sistem SCADA pertama kali digunakan pada tahun 1960-an dan sekarang menjadi komponen integral di hampir semua pabrik industri dan fasilitas produksi. Sistem SCADA menggunakan komputer, jaringan, dan Human Machine Interface (HMI) untuk menyediakan kontrol, manajemen, dan pengawasan tingkat tinggi terhadap proses industri. Jaringan SCADA sangat penting untuk operasi industri tetapi terdiri dari perangkat keras dan perangkat lunak yang dapat dengan mudah menjadi mangsa peretasan, yang membuat keamanan SCADA semakin penting. Sistem SCADA biasanya digunakan oleh organisasi yang terlibat dalam penyediaan listrik, gas alam, pengendalian limbah, air, dan layanan utilitas lain yang diperlukan. Oleh karena itu, jaringan SCADA sangat berharga tetapi juga sangat rentan. Instansi pemerintah dan perusahaan swasta yang bertanggung jawab untuk mengelola layanan ini harus memastikan keamanan SCADA tersedia untuk melindunginya. 
 

Fungsi Inti Sistem SCADA

SCADA adalah sistem yang terdiri dari komponen perangkat keras dan perangkat lunak. Perangkat keras bertanggung jawab untuk mengumpulkan dan memasukkan data ke dalam komputer dengan perangkat lunak SCADA yang diinstal di dalamnya. Komputer memproses data, kemudian merekam dan mencatat peristiwa ke dalam file yang disimpan di hard disk atau mengirimkannya ke printer. Aplikasi SCADA juga akan mengeluarkan peringatan atau membunyikan alarm ketika kondisi menjadi berbahaya atau membahayakan. SCADA memungkinkan organisasi industri untuk mengontrol proses industri; mengumpulkan, memantau, dan memproses data secara real time; berinteraksi dengan perangkat penting seperti motor, pompa, sensor, dan katup; serta mencatat peristiwa dalam file log. Solusi SCADA sangat penting bagi banyak industri karena memungkinkan organisasi untuk memastikan efisiensi, membuat keputusan yang lebih cerdas, dan menghilangkan risiko waktu henti.
 

Komponen pada Sistem SCADA

Sebagai sistem, SCADA tentunya memiliki komponen-komponen tertentu seperti sistem-sistem yang lainnya. Berikut adalah komponen dari sistem SCADA:

1. Human Machine Interface  (HMI): Human Machine Interface, atau HMI, adalah perangkat input-output yang memiliki layar tampilan yang terhubung ke program SCADA dan database. HMI menyediakan informasi manajemen bagi operator seperti prosedur pemeliharaan terjadwal, kontrol operator, skema, informasi logistik, serta data tren dan diagnostik untuk sensor dan mesin tertentu. Informasi ini kemudian dapat dianalisis dan digunakan untuk membuat keputusan yang tepat.

2. Sistem pengawasan: Sistem pengawasan digunakan untuk menyampaikan data dari peralatan seperti RTU, PLC, dan sensor ke HMI atau antarmuka tampilan lain yang biasanya terletak di pusat kontrol terpusat atau di berbagai lokasi lokasi. Sistem pengawasan yang lebih kecil dapat berisi satu komputer atau HMI sementara sistem yang lebih besar dapat berisi aplikasi perangkat lunak terdistribusi, situs pemulihan bencana, dan beberapa server yang dikonfigurasikan dalam formasi yang berlebihan, seperti siaga panas. Sistem pengawasan terus memantau dan mengontrol operasi untuk menjaga keamanan dan integritas sistem SCADA.

3. Remote Terminal Units dan Programmable Logic Controllers: Remote Terminal Unit (RTU) adalah perangkat elektronik yang dikendalikan oleh mikroprosesor yang digunakan untuk menghubungkan peralatan lapangan dengan sistem SCADA dengan mengirimkan data telemetri ke sistem pengawasan. RTU juga digunakan untuk menerima pesan dari sistem kendali utama yang memantau dan mengendalikan peralatan lapangan yang terhubung. Programmable Logic Controllers (PLC) adalah sistem kontrol komputer yang terhubung ke peralatan dan sensor melalui sinyal input dan output yang diubah menjadi data. Sistem PLC biasanya 'tertutup' atau terpisah dari sistem IT lain seperti LAN, WAN atau jaringan perusahaan, hal ini memastikan integritas dan keamanan sistem kontrol.

4. Infrastruktur Komunikasi: Infrastruktur komunikasi untuk sistem SCADA dapat bervariasi di antara aplikasi tergantung pada ukuran dan persyaratan sistem. Faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan ketika merancang atau menyiapkan jaringan komunikasi termasuk infrastruktur komunikasi yang ada, anggaran, protokol data, kecepatan transmisi, garis pandang untuk jaringan radio, kekritisan (termasuk persyaratan redundansi) dan kemampuan untuk mengakomodasi kebutuhan di masa depan. Infrastruktur komunikasi sangat penting untuk sistem SCADA, terutama dalam aplikasi di mana aset didistribusikan di wilayah geografis yang luas.

5. Pemrograman SCADA: Agar sistem SCADA berfungsi dengan benar dan aman, diperlukan pengetahuan menyeluruh tidak hanya tentang proses teknik yang dipantau dan / atau dikendalikan, tetapi juga bahasa pemrograman dan standar terkait. Ada berbagai format yang digunakan dalam pemrograman SCADA, dan sebagian besar paket SCADA modern memiliki library bawaan yang terdiri dari ikon dan alat tampilan visual lainnya. Pemrograman SCADA membutuhkan pengetahuan dan pengalaman untuk menguasainya karena ada banyak faktor yang perlu dipertimbangkan. Jika dilakukan dengan benar, sistem akan bekerja dengan sempurna selama bertahun-tahun, namun jika dipasang dengan tidak benar, sistem kemungkinan akan menjadi tidak stabil, menyebabkan kerusakan yang luas termasuk potensi kehilangan nyawa.
    

Cara Kerja Sistem SCADA

Bagaimana Cara Kerja SCADA? Pada intinya, solusi SCADA mengontrol akuisisi data waktu nyata dari lokasi yang jauh yang melibatkan komponen-komponen tertentu. Berikut ini adalah rincian cara kerja sistem SCADA:

1. Akuisisi Data: Sistem SCADA mengumpulkan data waktu nyata dari berbagai sensor dan perangkat yang didistribusikan di seluruh proses atau fasilitas industri.

2. Transmisi Data: Data yang dikumpulkan ditransmisikan ke kontrol pengawasan pusat dan unit akuisisi data - server SCADA. Hal ini dilakukan melalui jaringan komunikasi, yang dapat berupa kabel, seperti Ethernet, atau nirkabel, seperti Wi-Fi atau jaringan seluler.

3. Pemrosesan dan Analisis Data: Setelah menerima data, server SCADA memproses dan menganalisisnya. Hasilnya, ini dapat memberikan wawasan tentang status operasional sistem. Analisis ini dapat mengidentifikasi tren, mendeteksi anomali, dan menghasilkan alarm untuk penyimpangan dari ambang batas yang telah ditentukan.

4. HMI: Data yang diproses kemudian disajikan kepada operator manusia melalui Human Machine Interface (HMI). HMI memungkinkan operator untuk memvisualisasikan status sistem, memantau metrik kinerja, dan mengontrol berbagai aspek proses.

5. Tindakan Kontrol: Berdasarkan informasi yang ditampilkan pada HMI, operator dapat mengambil tindakan kontrol. Tindakan ini dapat mencakup penyesuaian setpoint, memulai perintah, atau mengaktifkan atau menonaktifkan peralatan. Tindakan kontrol ini mengoptimalkan kinerja sistem atau merespons kondisi abnormal.

6. Respons dan Umpan Balik: Sistem SCADA terus memantau efek dari tindakan yang dikontrol dan memberikan umpan balik waktu nyata kepada operator. Lingkaran umpan balik ini memastikan operator dapat membuat keputusan yang tepat untuk menjaga stabilitas, efisiensi, dan keamanan sistem.

7. Penyimpanan dan Pelaporan Data: Sistem SCADA sering kali menyertakan kemampuan pencatatan data. Di sini, mereka menyimpan data historis untuk tujuan analisis, pelaporan, dan kepatuhan. Data yang tersimpan ini dapat membantu mengidentifikasi tren jangka panjang, melakukan evaluasi kinerja, dan memenuhi persyaratan peraturan.
    

Kelebihan Sistem SCADA

SCADA muncul sebagai pembangkit tenaga listrik dalam sistem kontrol industri, menawarkan penyimpanan data yang luas, konektivitas sensor yang luas, dan kemampuan simulasi waktu nyata. Berikut merupakan kelebihan sistem SCADA:

1. Kapasitas penyimpanan data yang luas: Salah satu keunggulan utama sistem SCADA adalah kemampuannya untuk menyimpan data dalam jumlah besar yang dihasilkan dari proses industri. Kapasitas penyimpanan yang luas ini memungkinkan organisasi untuk menganalisis tren data historis, mengidentifikasi pola, dan membuat keputusan yang tepat untuk mengoptimalkan operasi dan meningkatkan efisiensi.

2. Konektivitas sensor yang luas: Sistem SCADA menawarkan kompatibilitas dengan berbagai macam sensor dan perangkat, sehingga memungkinkan integrasi tanpa batas ke dalam lingkungan industri yang beragam. Konektivitas yang luas ini memastikan bahwa data sensor penting dapat dikumpulkan dan dipantau secara efisien dalam waktu nyata, sehingga meningkatkan visibilitas dan kontrol sistem secara keseluruhan.

3. Kemampuan simulasi data waktu nyata: Keuntungan penting lainnya dari SCADA adalah kemampuan simulasi data waktu nyata, yang memungkinkan operator memodelkan berbagai skenario dan menganalisis dampak perubahan yang signifikan sebelum implementasi. Pendekatan proaktif ini membantu meminimalkan risiko, mengoptimalkan proses, dan memastikan operasi yang lebih lancar.

4. Visualisasi data yang dapat disesuaikan: Sistem SCADA menyediakan alat visualisasi data yang dapat disesuaikan yang memungkinkan pengguna untuk menyesuaikan tampilan informasi sesuai dengan kebutuhan spesifik mereka. Baik melalui bagan, grafik, atau dasbor, operator dapat memvisualisasikan data untuk memfasilitasi pengambilan keputusan yang cepat dan meningkatkan kesadaran situasional.
    

Kekurangan Sistem SCADA

Meskipun SCADA memberdayakan industri dengan kontrol dan pemantauan tingkat lanjut, SCADA juga memiliki tantangan atau kekurangan. Berikut merupakan kekurangan sistem SCADA:

1. Kompleksitas sistem berbasis PLC: Salah satu kelemahan utama sistem SCADA adalah kompleksitas yang terkait dengan arsitektur berbasis PLC. Mengkonfigurasi dan memprogram PLC memerlukan keterampilan dan keahlian khusus, yang mengarah pada biaya pelatihan dan pemeliharaan yang lebih tinggi untuk personel.

2. Kompatibilitas perangkat lunak dan perangkat keras yang terbatas: Sistem SCADA sering menghadapi masalah kompatibilitas perangkat lunak dan perangkat keras, terutama saat mengintegrasikan dengan sistem lama atau perangkat pihak ketiga. Kendala ini dapat membatasi fleksibilitas dan interoperabilitas sistem, yang berpotensi menghambat efektivitasnya di lingkungan tertentu.

3. Biaya pemasangan yang tinggi: Biaya instalasi awal sistem SCADA bisa sangat besar, terutama untuk perusahaan kecil dan menengah dengan anggaran terbatas. Biaya ini mencakup komponen perangkat keras dan perangkat lunak serta peningkatan infrastruktur terkait dan layanan instalasi.

4. Dampak potensial pada tingkat pekerjaan: Kemampuan otomatisasi sistem SCADA berpotensi berdampak pada tingkat pekerjaan, terutama di industri yang menggunakan tenaga kerja manual. Meskipun otomatisasi dapat mengarah pada peningkatan produktivitas dan efisiensi, hal ini juga mengakibatkan perpindahan pekerjaan atau kebutuhan untuk melatih kembali tenaga kerja yang ada untuk mengoperasikan dan memelihara infrastruktur SCADA.
    

Kesimpulan

Sistem SCADA modern, bersama dengan perkembangan teknologi IT, menjadi bagian integral dari sistem pabrik. Sistem ini menggunakan teknologi industri seperti sensor dan aktuator yang canggih untuk mengumpulkan banyak data dari komponen utama dan proses industri di seluruh organisasi, terlepas dari lokasi geografisnya. Teknologi kemudian memungkinkan transfer dan konversi data tersebut menjadi informasi yang dapat digunakan. Sistem Human Machine Interface (HMI) menampilkan dan mengirimkan data ke teknisi terampil yang dapat membuat keputusan berdasarkan data dengan cepat dan efisien.

Sistem SCADA berfokus pada pemeliharaan prediktif. SCADA menyediakan data dan teknologi untuk memungkinkan banyak otomatisasi dan pengumpulan data, yang berarti bahwa masalah dan kegagalan dapat ditemukan pada titik sebelum menyebabkan kerusakan peralatan besar, mematikan seluruh lini produksi, menyebabkan kecelakaan serius, atau mengakibatkan bencana lingkungan. Seiring dengan perkembangan teknologi di masa depan, potensi sistem SCADA dan proses terkait sangat besar dalam membantu perusahaan meningkatkan pendapatan dan keselamatan.