Asro Pun’ Blog

SIS: (5) Trend Baru Pada Teknologi SIS

Posted by asro pada 17 April 2009

Sebelum tahun 1968, umumnya SIS diimplementasikan dengan menggunakan relay.  Setelah itu muncul teknologi solid state menggantikan relay untuk beberapa dekade.  Kedua teknologi, relay dan solid state adalah murni hardware, yang bekerja tanpa menggunakan software.  Saat ini, kebanyakan SIS diimplementasikan  pada perangkat yang berbasis software, yaitu yang dikenal dengan PLC (Programmable Logic Control).

Terkait dengan implementasi SIS, terdapat dua jenis PLC, yaitu General purpouse PLC dan Safety PLC.  General purpose PLC tidak direkomendasikan untuk digunakan pada  SIS, karena memiliki banyak kelemahan.  Kelemahan paling utama adalah ketiadaan/kekurangan dalam diagnostics.  Untuk mengatasi kekurangan tersebut, beberapa  vendor, integrator bahkan user melakukan modifikasi/kastemisasi pada General purpouse PLC sehingga bisa digunakan untuk aplikasi SIS.  PLC seperti ini dikenal dengan sebutan safety-configured PLC.  Berbeda dengan safety-configured PLC yang berasal dari general purpose PLC, safety PLC dari awalnya memang dirancang khusus untuk aplikasi SIS.  Safety PLC mulai digunakan pada tahun 1980-an.  Dengan berjalannya waktu banyak vendor memproduksi safety PLC ini.  Dengan berkembangnya teknologi, semakin banyak fitur-fitur yang ditambahkan pada safety PLC.  Nah, bagaimana dengan trend teknologi SIS saat ini?  Berikut adalah informasinya, yang disadur dari artikel Hydrocarbon Processing Edisi April 2009 yang berjudul Apply new trends for safety-instrumented systems.

Smaller, distributed systems.   Safety PLC generasi pertama yang diperkenalkan pada pertengahan 1980-an bersifat triplicated.  Safety PLC ini harganya jauh lebih mahal dibandingkan dengan general purpouse PLC yang tidak redundant.  Kapasitasnya cukup besar (1000 I/O atau lebih) sehingga cocok jika digunakan pada system/plant yang besar.

Akan tetapi, tidak semua aplikasi SIS memiliki jumlah I/O yang banyak.  Untuk itu beberapa vendor memproduksi safety PLC dengan kapasitas kecil, dengan jumlah I/O yang sedikit.   Umumnya dalam suatu plant terdapat banyak aplikasi SIS, ada yang berskala kecil dan ada juga yang berskala besar.  Menggunakan safety PLC kecil untuk aplikasi kecil dan  safety PLC besar untuk aplikasi besar dalam suatu plant, dimana kedua jenis safety PLC ini memiliki  konfigurasi yang sangat berbeda (walaupun dari vendor yang sama) bukan solusi yang  bijak.  Oleh karena itu, saat ini sejumlah vendor sudah mengeluarkan safety PLC yang dapat digunakan pada sakal kecil yang berdiri sendiri (stand alone), juga pada aplikasi berskala besar  yang terdistribusi (distributed), dengan menggunakan hardware yang sama.

Flexible redundancy.   Seperti dijelaskan sebelumnya, safety PLC pertama bersifat triplicated, semua module bersifat triplicated, tidak ada pilihan lainnya.  Kemudian muncul vendor lainnya yang memproduksi safety PLC yang bisa dikonfigurasi menjadi single dan dual system, sehingga lebih flexible.  Pada tahun 2008 yang lalu, tiga vendor yang berbeda memproduksi safety PLC baru yang dapat dikonfigurasi sebagai single, dual atau triplicate system.  Bahkan satu vendor bisa dikonfigurasi sebagai quad system.  Dengan demikian dalam satu PLC, beberapa module bisa digunakan sebagai single, module lainnya sebagai dual dan lainnya lagi sebagai triplicate system sesuai kebutuhan.  Dengan flexible redundancy seperti ini, kita bisa membangun system yang memenuhi persyaratan safety dan reliability sesuai kebutuhan dengan harga yang relatif lebih murah (biaya bisa dimanfaatkan secara efektif).

Integrated control and safety from one vendor.   Pada awal penggunaannya, control system dan safety system dijalankan pada platform yang berbeda, yang berasal dari dua vendor yang berbeda pula.  Kedua system berkomunikasi satu sama lain melalui  protkol standard industri seperti MODBUS atau OPC atau menggunakan  proprietary protocol melalui gateway.  Pendekatan ini memiliki keuntungan, yakni user dapat memilih system yang terbaik menurut mereka, misalnya control system dari vendor A dan safety system dari vendor B.  Akan tetapi dengan cara ini, user harus bekerja sama dengan dua vendor yang berbeda, mempelajari dua system/platform yang berbeda, pelatihan yang  lebih banyak, belum lagi permasalahan komunikasi antara kedua system tersebut, serta permasalahan lainnya.   Dengan melihat permasalahan seperti ini, banyak vendor control system memutuskan untuk mengembangkan sendiri safety system-nya.  Trend saat ini adalah vendor-vendor menyupply kedua system,  control system dan safety system.  Kedua system sangat mirip (meskipun tidak saling dipertukarkan), sehingga hanya satu jenis pelatihan  yang diperlukan dan programming-nya menggunakan software yang sama.  Komunikasi antara keduanya bersifat seamless sehingga tidak lagi menjadi masalah.

Field busses.   Field bus merupakan jaringan digital untuk sensor dan control valve, yang memungkinkan banyak field devices dikoneksi pada sepasang kabel.  Keuntungannya antara lain pengurangan pemakaian kabel, memiliki internal diagnostic dan lebih murah.  Field bus sudah banyak digunakan dalam control system pada sepuluh tahun terakhir ini, akan tetapi penggunaannya pada safety system masih dipertanyakan.   Yang menjadi pertanyaannya  adalah apakah data/informasi yang melalui jaringan/busses bisa terkorupsi?  Safety standard mensyaratkan bahwa jaringan/bus bisa digunakan hanya jika ia memenuhi persyaratan integrity level.  Dahulu, saat standard ini dibuat, tidak ada satupun jaringan/bus yang memenuhi persyaratan tersebut, tetapi tidak untuk saat ini.

PROFIsafe adalah safety protocol yang digunakan pada PROFIBUS dan PROFINET.  Ia sudah disertifikasi untuk digunakan pada aplikasi SIL 3.  Pada awalnya, ia digunakan pada industri mesin, tetapi keluaran saat ini sudah bisa dipakai di industri proses.  Sehingga paling tidak, sebuah safety PLC sudah bisa digunakan bersama dengan  PROFIsafe devices.

FOUNDATION Fieldbus merupakan fieldbus yang mengijinkan algoritma kontrol dijalankan di field, akan tetapi standard FOUNDATION fieldbus tidak cocok untuk  aplikasi safety.  Fieldbus Foundation saat ini sedang membuat safety standard yang disebut FOUNDATION Fieldbus SIF.  Field device produksi pertamanya sudah dipamerkan pada musim panas 2008 yang lalu.  Diperkirakan produk lengkapnya (field devices dan logic solver) bisa dikeluarkan tahun 2010.

Sebenarnya membuat safety fieldbus tidak terlalu sulit bagi fieldbus manufacturer, karena  self diagnostic seperti yang dipersyaratkan safety system sudah ada pada teknologi fieldbus, tinggal disempurnakan.  Sensor untuk aplikasi SIL 2 dan SIL 3 juga sudah ada sejak beberapa tahun terakhir ini, begitu juga dengan partial stroking control valve untuk aplikasi safety juga sudah tersedia.

Lalu bagaimana dengan HART protocol, yang juga memiliki kemampuan diagnostic?  HART device sudah lama digunakan untuk aplikasi control.  Saat ini beberapa safety PLC sudah mulai memanfaatkan informasi yang dibawah HART protocol ini.

Field devices diagnostic.  Menggunakan safety PLC dengan sertifikasi SIL 3 tidak serta merta membuat safety system tersebut menjadi SIL 3.  Seperti diketahui bahwa kinerja suatu system ditentukan oleh kinerja bagian system yang terlemah.  Umumnya yang menjadi titik lemah dalam sebuah safety system adalah field devices.

Tabel fault tolerant dalam safety standard dengan jelas memperlihatkan bahwa tingkat redundancy dari field devices diperlukan untuk memenuhi SIL 2 dan SIL 3.  Sensor dengan konfigurasi 1oo2 atau 2oo3 dan final element dengan konfigurasi 1oo2 umumnya  diperlukan untuk aplikasi SIL 2 atau SIL 3.  Semua ini akan memakan biaya yang tidak sedikit.

Akan tetapi safety standard juga menyatakan bahwa tingkat redundancy field devices tersebut  bisa dikurangi, salah satunya adalah dengan jalan menggunakan field devices yang dirancang/disertifikasi khusus untuk aplikasi safety.  Transmitter untuk aplikasi safety pertama kali  diluncurkan sekitar tahun 1998, kemudian disusul peluncuran keduanya beberapa tahun kemudian.  Saat ini sudah banyak vendor yang memproduksi safety transmitter ini.  Perbedaannya dengan transmitter biasa terletak pada internal diagnosticnya.  Selain internal diagnostic, ada juga yang menggunakan redundant electronic untuk memenuhi persyaratan safety.   Sedangkan untuk final element, banyak manufacturer yang menggunakan partial stroke control valve, yang menjamin valve tidak lengket.  Dari sisi harga, menggunakan satu buah safety field device jauh lebih murah dibandingkan dengan redundance field devices.

Personel with certification.  Umumnya safety PLC disertifikasi oleh lembaga independent.  Sayangnya banyak system yang bekerja tidak efektif karena dirancang,  dipasang, dioperasikan dan dipelihara dengan tidak benar.  Penggunaan system yang tersertifikasi tidak serta merta membuat plant/fasilitas menjadi aman, penanganannya juga harus dilakukan dengan benar.  Standard mensyaratkan bahwa setiap orang yang  berkecimpung dengan safety system haruslah yang berkompeten.  Lalu pertanyaannya bagaimana menentukan orang itu berkompeten atau tidak?

Beberapa tahun terakhir ini paling tidak ada tiga kelompok/lembaga yang menangani issue ini.  Mereka menyelenggarakan program sertifikasi untuk personel yang  menangani SIS, yang didasarkan pada pengalaman, kursus, hasil ujian atau gabungan ketiganya.  Kelompok pertama menyelenggarakan program yang disebut Certified Functional Safety Expert and Certified Functional Safety Professional (CFSE/CFSP) di tahun 2001.  Kedua, yang dilaksanakan oleh TUV Rhineland, melalui program yang disebut Functional Safety Expert and Functional Safety Engineer (FSExp/FSEng) beberapa tahun terakhir  ini.  Yang ketiga adalah yang dilakukan oleh ISA di tahun 2008  lalu, dengan mengembangkan apa yang disebut dengan three-party safety system certificate program.

Demikian sedikit info tentang trend  teknologi SIS saat ini, semoga bermanfaat.

2 Tanggapan to “SIS: (5) Trend Baru Pada Teknologi SIS”

  1. hao said

    wow your blog contains a good topic
    develop yes

  2. ronny said

    thx atas infonya saya mw menanyakan juga kalo untuk mengambil sertifikasi untuk orang yang menangani SIS caranya bagaimana ya. Sapa tw anda memiliki info yang sanagat berharga.
    Terima kasih

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

 
%d blogger menyukai ini: