Process Control Hierarchy

Implementasi sistem kontrol dalam industri proses dapat dikelompokan dalam beberapa tingkat/hierarchy. Pengelompokan tingkat atau hierarchy ini didasarkan pada berbagai pertimbangan, antara lainnya yang akan dibahas disini adalah pengelompokan berdasarkan fungsi dan/atau metode yang digunakan, seperti terlihat pada gambar berikut.

 

Tingkat paling bawah adalah Basic Regulatory Control (BRC), yang langsung berhubungan dengan process plant melalui field instruments seperti sensor/transmitter, analyzer dan control valve.   Umumnya BRC merupakan PID feedback control, beberapa diantaranya dilengkapi dengan konfigurasi cascade atau feedforward atau kalkulasi sederhana. BRC dijalankan di Distributed Control System (DCS) atau Fieldbus Control System (FCS) atau single loop controller (baik yang electronic maupun pneumatic).

Tingkat berikutnya  adalah Enhanced Regulatory Control (ERC) atau terkadang disebut dengan low level APC. Konfigurasi ini masih menggunakan PID feedback control sebagai mainnya dan dilengkapi dengan konfigurasi cascade atau feedforward atau kalkulasi yang lebih kompleks dibandingkan dengan BRC.  ERC menerima inputdanmemberikan output ke BRC atau langsung ke field instruments. ERC juka dijalankan di DCS atau FCS.  Terkadang BRC dan ERC sangat sulit untuk dibedakan, sehingga keduanya dianggap berada pada level yang sama dan disebut regulatory control.

Tingkat yang ketiga adalah Advanced Process Control (APC). APC menggunakan process model untuk menghitung sinyal control.  APC memberikan sinyal controlnya berupa target operasi sebagai setpoint untuk ERC dan/atau BRC, serta menerima process variable dan constraint dari ERC dan/atau BRC. Jika ada POC, maka APC akan menerima informasi mengenal target plant/unit dari POC dan memberikan informasi mengenai kondisi plant ke POC.  Salah satu jenis/teknologi APC yang paling banyak digunakan adalah Model Predictive Control (MPC).  Untuk mendukung operasi APC, terkadang diperlukan inferential calculation untuk menghitung/memprediksi nilai process variable  tertentu, misalnya product quality.  APC paling banyak dijalankan di Process Computer (PC workstation atau server), yang terpisah dari DCS/FCS, meskipun ada juga yang dijalankan di level DCS.

Tingkat keempat adalah Process Optimization Control (POC), merupakan online-realtime optimization. POC menggunakan non linear, steady state modeling (regiruous model) & optimization. Ia menerima target operasi dari perencanaan operasi (operation planning & schedulling) baik secara manual maupun secara otomatik, kemudian melakukan simulasi berdasarkan kondisi plant untuk mendapatkan target operasi yang paling optimum untuk masing-masing unit operasi.

Tingkat berikutnya adalah Macro LP, ini adalah aplikasi yang digunakan di tingkat perencanaan operasi (planning & schedulling) untuk mendapatkan target operasi jangka panjang (planning) maupun jangka pendek/harian (schedulling).

Memiliki semua aplikasi seperti yang ada dalam diagram hierarchy diatas adalah hal yang paling ideal.  Jarang sekali suatu plant memiliki semua aplikasi tersebut, umumnya hanya sebagian. Misalnya hanya memiliki BRC, ERC dan Macro LP; atau BRC, ERC dan APC.