A. Fajri Alvi-UNP 1
TUGAS ELEKTRONIKA INDUSTRI
Tentang:
"Sistem Akuisisi Data dan Komunikasi Data dalam Otomasi"
Oleh
Nama : A. Fajri Alvi
NIM : 14065014
Prodi : Pendidikan Teknik Elektronika (S1)
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI PADANG
2015
BAB I. PENDAHULUAN
Latar Belakang
Dari abad ke abad teknologi berkembang dengan sangat baik. Pada abad ke 18 didominasi dengan perkembangan sistem mekanik yang mengiringi revolusi industri. Abad ke 19 merupakan zaman mesin uap. Abad ke 20 dikuasai dengan teknologi radio, tv, dan komputer yang memegang peranan untuk pengumpulan,pengelolahan, dan sebagai media distribusi data. Abad ke 21 ini, dimana teknologi jaringan komputer global mampu menjangkau seluruh dunia,pengembangan sistem dan teknologi, penyebaran informasi melalui interner, dan peluncuran satelit komunikasi yang menandai awal abad millenium. Dari penyebaran data tersebut, pada makalah ini kita akan membahas tetang sistem akuisisi data dan komunikasi data dalam otomasi.
Pada mulanya proses pengolahan data lebih banyak dilakukan secara manual oleh manusia. Sehingga pada saat itu perubahan besaran fisis dibuat kebesaran yang langsung bisa diamati panca indra manusia. Selanjutnya dengan kemampuan teknologi pada bidang elektrikal besaran fisis yang diukur sebagai data dikonversikan kebentuk sinyal listrik, data kemudian ditampilkan kedalam bentuk simpangan jarum, pendaran cahaya pada layar rekorder xy dan lain-lain. Monitorir sistem akuisisi data berkembang pesat sejalan dengan kemajuan dibidang teknologi digital dan komputer.
Dewasa ini, sistem akuisisi data mengkoversikan besaran fisis sumber data ke bentuk sinyal digital dan diolah oleh suatu komputer. Pengolahan dan pengontrolan proses oleh komputer memungkinkan penerapan akuisisi data dengan software. Konfigurasi sistem akuisisi data dapat dilihat dari banyaknya transunder atau kenal yang digunakan, kecepatan pemrosesan data, dan letak masing-masing komponen pada sistem akuisisi data
Rumusan Masalah
Bagimanakah penjelasan dari sistem akuisisi data (DAS)?
Bagaimanakah penjelasan dari komunikasi data dalam otomasi?
Tujuan Penulisan
Mahasiswa dapat memahami dan menjelaskan sistem akuisisi data (DAS).
Mahasiswa diharapkan dapat memahami dan menjelaskan komunikasi data dalam otomasi.
BAB II. PEMBAHASAN
Sistem Akuisisi Data
Pengertian
Sistem adalah kumpulan komponen yang saling bekerja sama untuk mencapai tujuan tertentu. Akuisisi data merupakan sarana pengumpulan informasi. Biasanya, sistem akuisisi data dalam industri merupakan sistem yang real time. Sistem akuisisi data berfungsi sebagai antarmuka (interface) antara dunia nyata (real world) parameter fisik, yang analog, dengan dunia komputer, yang digital.
Sistem akuisisi data dapat didefinisikan sebagai suatu sistem yang berfungsi untuk mengambil, mengumpulkan dan menyiapkan data, hingga memprosesnya untuk menghasilkan data yang dikehendaki. Jenis serta metode yang dipilih pada umumnya bertujuan untuk menyederhanakan setiap langkah yang dilaksanakan pada keseluruhan proses. Sistem akuisisi data merupakan sistem instrumentasi elektronik terdiri dari sejumlah elemen yang secara bersama-sama bertujuan melakukan pengukuran, menyimpan, dan mengolah hasil pengukuran. Semua besaran fisik yang akan diukur, diamati, disimpan, dan dikontrol dapat berupa suhu, tekanan, cahaya , suara, dll. Di real world besaran fisik itu dalam bentuk analog.
Suatu sistem akuisisi data pada umumnya dibentuk sedemikian rupa sehingga sistem tersebut berfungsi untuk mengambil, mengumpulkan dan menyimpan data dalam bentuk siap yang siap untuk diproses lebih lanjut. Gambar 1 menunjukan diagram blok sistem akuisisi data.
Gambar 1. Diagram blok sistem akuisisi data
Perkembangan Sistem Akuisisi Data
Pada mulanya proses pengolahan data lebih banyak dilakukan secara manual oleh manusia. Sehingga pada saat itu perubahan besaran fisis dibuat kebesaran yang langsung bisa diamati panca indra manusia. Selanjutnya dengan kemampuan teknologi pada bidang elektrikal besaran fisis yang diukur sebagai data dikonversikan kebentuk sinyal listrik, data kemudian ditampilkan kedalam bentuk simpangan jarum, pendaran cahaya pada layar monitor, recorder xy dan lain-lain.
Sistem akuisisi data berkembang pesat sejalan dengan kemajuan dibidang teknologi digital dan komputer. Kini, akuisisi data menkonversikan besaran fisis data source ke bentuk sinyal digital dan diolah oleh suatu komputer.Pengolahan dan pengontrolan proses oleh komputer memunkinkan penerapan akuisisi data dengan software. Software memberikan harapan proses akuisisi data bisa divariasi dengan mudah sesuai kebutuhan. Gambar 2 menunjukan proses akuisisi data menggunakan komputer.
Gambar 2. Proses akuisisi data berbasis komputer
Konfigurasi Sistem Akuisisi Data
Suatu konfigurasi sistem akuisisi data sangat tergantung pada jenis dan jumlah tranduser serta teknik pengolahan yang akan digunakan. Konfigurasi ini dapat dilihat dari banyaknya tranduser atau kanal yang digunakan, kecepatan pemrosesan data dan letak masing-masing komponen pada sistem akuisisi data.
Sistem kanal tunggal
Sistem kanal tunggal yang disebut juga sistem akuisisi data sederhana, ditunjukan pada gambar 3.
Gambar 3. Sistem akuisisi data kanal tunggal
Adapun fungsi masing-masing blok dalam sistem adalah sebagai berikut :
Tranduser: berfungsi untuk merubah besaran fisis yang diukur kedalam bentuk sinyal listrik.
Amp : berfungsi untuk memperbesar amplitudo dari sinyal yang dihasilkan transduser.
LPF : berfungsi untuk membatasi lebar band frekuensi sinyal listrik dari data yang diukur.
S/H : berfungsi untuk menjaga amplitudo sinyal analog tetap konstan selama waktu konversi analog ke digital.
A/D : berfungsi untuk merubah besaran analog kedalam bentuk representasi numerik.
D/A : berfungsi untuk merubah besaran numerik kedalam sinyal analog.
Komputer : berfungsi untuk mengolah data dan mengontrol proses.
Pada konfigurasi kanal tunggal, komputer berfungsi sebagai pemroses data dan juga pengontrol penguiatan sinyal.
Sistem Kanal Banyak
Terdapat tiga jenis metode untuk menyusun suatu sistem akuisisi data dengan banyak tranduser. Perbedaan utama pada ketiga jenis ini ditentukan oleh letak multiplexer didalam sistem.
Sistem pertama meletakan multiplexer pada ujung bagian depan, sehingga sinyal analog yang mengalami proses pemilihan masuk kekanal. Pada cara kedua pemasangan multiplexer setelah terjadi penyamplingan dan holding sinyal, metode kedua lebih baik dibandingkan metode pertama. Metode ketiga merupakan metode yang terbaik, tetapi dengan penerapan masing-masing kanal mempunyai A/D sendiri mengakibatkan sistem menjadi lebih mahal dibandingkan cara sebelumnya. Gambar 4 menunjukan sistem kanal banyak metode ketiga.
Gambar 4. Sistem kanal banyak dengan cara ketiga
Sistem Berkecepatan Tinggi
Sistem akuisisi data yang menggunakan komputer digital sebagai pengolah datanya, maka kecepatan ditentukan oleh proses pengubahan sinyal analog ke digital. Untuk mempercepat akuisisi data biasanya digunakan suatu konverter analog ke digital yang berkecepatan tinggi yang disebut dengan FLASH A to D. Bila kecepatan akuisisi masih ingin dipercepat , maka dapat digunakan teknik seperti yang diperlihatkan pada gambar 6.5. Cara ini digunakan dua buah A/D yang bekerja secara bergantian.
Gambar 5.Dua buah A/D untuk mempercepat akuisisi
Sistem Akuisisi Jarak Jauh.
Suatu sistem akuisisi data yang mempunyai komponen pengambil dan pengolah data dengan jarak berjauhan , maka dibutuhkan media untuk mentransfer antara kedua sub sistemtersebut. Kondisi ini membutuhkan sistem memori yang disuply komputer sebagaipenampung sementara, memori seperti ini disebut sistem memori RAMPACK. Data yang diambil disimpan di memori RAMPACK, kemudian memori dibawah ketempat komputer pengolahan data.
Gambar 6. Sistem akuisisi data pada saluran komunikasi analog
Elemen-elemen Dasar Sistem Akuisisi Data
Elemen-elemen dasar dari sistem akuisisi data berbasis komputer (PC), sebagaimana ditunjukkan pada gambar 7, antara lain :
Sebuah komputer PC;
Transduser;
Pengkondisi sinyal (signal conditioning);
Perangkat keras akuisisi data;
Perangkat keras analisa; dan
Perangkat lunak yang terkait.
Komputer Personal (PC)
Komputer yang digunakan dapat mempengaruhi kecepatan akuisisi data. Tipe-tipe transfer data yang tersedia pada komputer yang bersangkutan juga, secara signifikan, mempengaruhi unjuk-kerja dari sistem akuisisi data secara keseluruhan. Penggunaan DMA mampu meningkatkan unjuk-kerja melalui penggunaan perangkat keras terdedikasi (khusus) untuk mentransfer data langsung ke memori, sehingga prosesor bisa bebas mengerjakan tugas lain.
Faktor yang mempengaruhi jumlah data yang dapat disimpan dan kecepatan penyimpanan adalah kapasitas dan waktu akses hard disk. Dengan demikian, untuk sistem akuisisi data kontinyu dengan frekuensi sinyal yang diamati cukup tinggi akan dibutuhkan hard disk dengan waktu akses yang cepat dan kapasitas yang cukup besar.
Hard disk yang mengalami fragmentasi akan mengurangi laju akuisisi data. Aplikasi-aplikasi akuisisi data secara real-time (waktu-nyata) membutuhkan prosesor yang cepat (dan tentunya akurat) atau meng-gunakan suatu prosesor terdedikasi seperti prosesor khusus untuk pemrosesan sinyal digital (DSP -Digital Signal Processor).
Transduser
Transduser mendeteksi fenomena fisik (suhu, tekanan dan lain-lain) kemudian mengubahnya menjadi sinyal-sinyal listrik. Misalnya termokopel, RTD (Resistive Temperature Detectors), termistor, flow-meter dan lain-lain. Pada masing-masing kasus, sinyal listrik yang dihasilkan sebanding dengan parameter fisik yang diamati.
Pengkondisi Sinyal
Sinyal-sinyal listrik yang dihasilkan oleh transduser harus dikonversi ke dalam bentuk yang dikenali oleh papan akuisisi data yang dipakai. Tugas pengkondisi sinyal yang sering dilakukan adalah penguatan (amplification). Misalnya sinyal-sinyal lemah yang berasal dari termokopel, sebaiknya dikuatkan untuk meningkatkan resolusi pengukuran. Dengan menempatkan penguat cukup dekat dengan transduser, maka interferensi atau gangguan yang timbul pada kabel penghubung antara transduser dengan komputer dapat diminimal-kan. Minimisasi terjadi karena sinyal telah dikuatkan sebelum menempuh perjalanan melalui kabel tersebut.
Tugas lain dari pengkondisi sinyal adalah melakukan linearisasi. Beberapa alat pengkondisi sinyal dapat melakukan penguatan sekaligus linearisasi untuk berbagai macam tipe transduser sedangkan jenis alat pengkondisi sinyal lainnya hanya bisa melakukan penguatan, linearisasinya menggunakan perangkat lunak (program) yang digunakan.
Aplikasi umum dari pengkondisi sinyal lainnya adalah melakukan isolasi sinyal dari transduser terhadap komputer untuk ke-amanan. Sistem yang diamati bisa mengandung perubahan-perubahan tegangan-tinggi yang dapat merusak komputer atau bahkan melukai operatornya.
Selain itu pengkondisi sinyal bisa juga melakukan penapisan sinyal yang diamati. Misalnya pengkondisi sinyal dengan penapis lo-los-rendah digunakan untuk meloloskan sinyal-sinyal dengan frekuensi rendah dan menahan sinyal-sinyal dengan frekuensi tinggi.
Perangkat Keras Akuisisi Data (DAQ)
Masukan Analog
Spesifikasi papan perangkat keras akuisisi data meliputi jumlah kanal, laju pencuplikan, resolusi, jangkauan, ketepatan (akurasi), derau dan ketidak-linearan, yang semuanya berpengaruh pada kualitas sinyal yang terdigitisasi (terakuisisi secara digital). Jumlah kanal masukan analog telah ditentukan, baik untuk masukan diferensial maupun ujung-tunggal (single-ended) pada papan akuisisi data yang memiliki kedua macam masukan tersebut. Masukan ujung-tunggal merupakan masukan dengan referensi titik pentanahan (ground) yang sama. Masukan-masukan ini digunakan untuk sinyal masukan yang memiliki aras tegangan yang cukup tinggi (lebih besar dari 1 volt), kabel penghubungnya juga cukup pendek (kurang dari 4,5 meter) dan semua sinyal masukan memiliki referensi ground yang sama. Jika sinya-sinyal masukan tersebut tidak memenuhi kriteria ini, maka digunakan masukan diferensial, dengan tipe masukan diferensial ini, masing-masing masukan memiliki referensi ground-nya sendiri-sendiri. Ralat derau, dalam hal ini, dapat dikurangi karena derau common-mode (karena menggunakan referensi ground yang sama pada masukan ujung-tunggal) pada kabel sudah tidak ada.
Laju pencuplikan menentukan seberapa sering konversi data dilakukan. Laju pencuplikan yang cepat akan menghasilkan data yang lebih banyak dan akan menghasilkan penyajian-ulang sinyal asli yang lebih baik. Misal-nya, sinyal suara (audio) yang diubah ke sinyal listrik melalui mikrofon memiliki komponen frekuensi hingga mencapai 20 KHz. Untuk mendigitasi sinyal ini secara benar diguna-kan teorema Pencuplikan Nyquist yang mengatakan bahwa kita harus melakukan pencuplikan dengan laju atau frekuensi pencuplikan lebih besar dari dua kali komponen frekuensi maksimum yang ingin dideteksi (diakuisisi). Dengan demikian untuk sinyal audio tersebut diperlukan perangkat keras akuisisi data dengan frekuensi pencuplikan lebih dari 40 kHz (40.000 cuplikan tiap detik).
Sinyal-sinyal yang dihasilkan oleh transduser suhu biasanya tidak membutuhkan laju pencuplikan yang tinggi karena suhu tidak akan berubah secara cepat (pada kebanyakan aplikasi). Dengan demikian, perangkat keras akuisisi data dengan laju pencuplikan rendah sudah mencukupi untuk digunakan pada akuisisi data suhu/temperatur.
Keluaran Analog
Rangkaian keluaran analog dibutuhkan untuk menstimulus suatu proses atau unit yang diuji pada sistem akuisisi data. Beberapa spesifikasi DAC yang menentukan kualitas sinyal keluaran yang dihasilkan adalah settling time, slew rate dan resolusi. Settling time dan slew rate bersama-sama menentukan seberapa cepat DAC dapat mengubah aras sinyal keluaran. Settling time adalah waktu yang dibutuhkan oleh keluaran agar stabil dalam durasi tertentu. Slew rate adalah laju perubahan maksimum agar DAC bisa menghasilkan keluaran. Dengan demikian, settling time yang kecil dan slew rate yang besar dapat menghasilkan sinyal-sinyal dengan frekuensi tinggi karena hanya dibutuhkan waktu sebentar untuk mengubah keluaran ke aras tegangan baru secara akurat.Suatu contoh aplikasi yang membutuhkan unjuk kerja tinggi dengan parameter-parameter tersebut adalah pembangkit sinyal-sinyal audio.
Pemicuan
Banyak aplikasi akuisisi data yang membutuhkan pemicuan eksternal yang digunakan untuk memulai dan menghentikan operasi akuisisi data. Pemicuan digital mensinkronkan antara akuisisi dan pembangkit tegangan ke suatu pulsa digital eksternal. Pemicu analog, yang banyak digunakan pada operasi masukan analog, akan memulai atau menghentikan operasi akuisisi data saat suatu sinyal masukan mencapai suatu aras dan slope suatu tegangan analog.
Digital I/O
Antarmuka digital I/O sering digunakan pada sistem akuisisi data PC untuk mengontrol proses-proses, membangkitkan pola-pola pengujian dan untuk berkomunikasi dengan perangkat lain. Pada tiap-tiap kasus, parameter-parameter yang penting mencakup jumlah jalur digital yang tersedia, laju pemasukan dan pengeluaran data digital pada jalur-jalur tersebut dan kemampuan penggeraknya. Jika suatu jalur digital digunakan untuk mengontrol suatu kejadian seperti menghidupkan dan mematikan pemanas, motor atau lampu, maka tidak dibutuhkan laju data yang tinggi karena peralatan-peralatan tersebut tidak dapat merespon dengan cepat. Pada contoh tersebut, jumlah arus yang dibutuhkan untuk menghidupkan dan mematikan alat harus lebih kecil dari arus penggerak yang disediakan oleh papan akuisisi data yang bersangkutan.
Pewaktuan I/O
Rangkaian pencacah/timer berguna untuk berbagai macam aplikasi, termasuk menghitung jumlah kejadian-kejadian (event), mengukur pewaktu pulsa digital serta membangkikan gelombang kotak. Semua hal tersebut dapat diimplementasikan menggunakan 3 sinyal pencacah/timer yaitu gerbang, sumber dan keluaran. Gerbang adalah suatu masukan digital yang digunakan untuk mengaktifkan dan mematikan fungsi pencacah. Sumber adalah masukan digital yang menyediakan pulsa-pulsa untuk menaikkan isi pencacah. Keluaran dari pencacah dapat berupa gelombang kotak atau pulsa-pulsa digital. Spesifikasi yang terkait dalam operasi pencacah/timer adalah resolusi dan f'rekuensi detak.
Perangkat Keras Penganalisa (Analyzer Hardware)
Kernampuan pemrosesan komputer pada saat ini telah meng-alami peningkatan sedemikian rupa sehingga mencapai suatu tingkat kemampuan untuk melakukan akuisisi dan pemrosesan (analisa) data yang kompleks. Namun untuk aplikasi-aplikasi yang mem-butuhkan unjuk-kerja yang tinggi, seringkali komputer sudah tidak mampu lagi untuk melakukan pemrosesan data dengan cukup cepat untuk merespon sinyal-sinyal waktu-nyata (real-time). Dengan demi-kian dibutuhkan perangkat keras tambahan yang harus dipasang pada komputer yang bersangkutan.
Perangkat Lunak Akuisisi Data (DAQ)
Suatu perangkat lunak dan perangkat keras akuisisi data dapat merubah komputer PC menjadi suatu sistem akuisisi, pemroses (analisa) dan penampil data yang terpadu (Data Acquisition System).
Perangkat lunak akuisisi data dibagi menjadi dua macam: ( 1 ) Perangkat lunak aras-penggerak (driver-level) dan (2) Perangkat lunak aras-aplikasi (application-level). Perangkat lunak aras-penggerak menyederhanakan pemrograman akuisisi data dengan cara menangani secara langsung pemrograman aras-rendah (low-level pro-graming) dan memberikan Anda berbagai fungsi aras-tinggi (high-level functions) yang dapat dipanggil dalam bahasa pemrograman yang Anda gunakan.
Perangkat lunak tingkat-aplikasi adalah perangkat lunak akuisisi data yang langsung bisa Anda gunakan, seperti Lab View, LabWindows dan lain-lain.
Komunikasi Data dalam Otomasi
Komunikasi Data
Komunikasi data adalah hubungan atau interaksi (pengiriman dan peneriman) antar device yang terhubung dalam sebuah jaringan, baik yang dengan jangkauan sempit maupun dengan jangkauan yang lebih luas.
Dalam melakukan komunikasi dibutuhkan 4 komponen, yaitu :
pengirim pesan sebagai sumber,
pesan sebagai data atau informasi yang dikirimkan,
penerima pesan sebagai tujuan, dan
media yang digunakan untuk menyam-paikan pesan tersebut.
Berikut merupakan gambaran dari blok diagram komunikasi :
Saat penerima menerima pesan maka yang dilakukan adalah memberi respon berupa feedback, sehingga komunikasi terjadi dua arah yaitu antara pengirim dan penerima saling berkomunikasi.
Aplikasi Komunikasi
Komunikasi pada kenyataannya tidak hanya digunakan oleh perorang, tetapi juga untuk antar lembaga, sehingga komunikasi dapat didefinisikan sebagai suatu sistem yang mendukung terjadinya proses saling tukar menukar pesan melalui suatu media tertentu yang dilakukan oleh orang, instansi atau lembaga.
Pesan yang disampaikan dalam komunikasi dapat dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu pesan berupa data dan pesan berupa informasi. Sedangkan pengertian data dan informasi dapat dijelaskan sebagai berikut:
Pesan dikatakan data apabila berupa suatu fakta dari suatu kejadian, data dapat berupa audio, gambar, karakter, video. Data belum dapat digunakan sebagai informasi, dan data setelah mengalami suatu proses tertentu baru disebut sebagai informasi. Sebagai contoh data yang dibaca dari sebuah sensor suhu adalah fakta pengukuran yang dilakukan berdasarkan kondisi suhu di suatu ruang pada saat tertentu.
Pesan yang merupakan hasil olahan data disebut sebagai Informasi, dan sebuah informasi terbentuk dari struktur data yang dapat memberi keterangan lebih umum dan lebih lengkap.
Sistem komunikasi berdasarkan cara pengiriman pesan dibedakan menjadi 2, yaitu :
Sistem satu arah (Simplex) merupakan suatu sistem komunikasi dimana pengirim pesan hanya melakukan pengiriman pesan tanpa harus menerima respon dari penerima pesan, artinya pengirim terus menerus mengirimkan pesan tanpa perduli apakah pesan diterima atau tidak dengan tujuan kemanapun. Sebagai contoh penerapan sistem komunikasi ini pada sistem siaran stasiun radio, stasiun televisi, WEB statis.
Sistem dua arah (Duplex) merupakan sistem komunikasi dua arah yaitu disamping mengirimkan pesan juga menerima pesan dan respon dari lawan komunikasi, secara teknis dilakukan dengan metode Full Duplex dan Half Duplex. Sebagai contoh penerapan sistem ini adalah pada sistem komunikasi telepon, penggunaan SMS, konferensi jarak jauh, WEB interaktif, e-mail, transaksi elektronika (ATM) juga untuk sistem otomasi dan sistem kontrol industri dsb.
Half Duplex
Half duplex adalah salah satu bentuk komunikasi yang pengiriman sinyalnya secara bergantian dengan waktu yang berbeda. Bersifat one to one atau one to many. Kedua stasiun dapat melakukan transmisi tetapi hanya sekali dalam suatu waktu atau secara bergantian. Seorang pengguna tidak dapat bebicara dan mendengar (mengirim atau menerima informasi percakapan apabila lawan bicaranya sedang mengirim informasi atau berbicara. Contohnya: HT (Handytalky).
Full Duplex
Sinyal dikirim secara bersamaan dalam satu waktu. Contohnya: Telephone atau Handphone. Suatu sistem komunikasi dikatakan full duplex jika pada sistem komunikasi ini dapat mengirimkan data dalam dua arah pada waktu yang sama. Biasanya pada sistem ini memiliki dua kanal yang terpisah untuk setiap arahnya. Jaringan-jaringan komputer banyak memanfaatkan metode pengiriman ini karena biayanya yang lebih murah. Contoh : Saat kita komunikasi dengan telepon atau handphone, kita bisa komunikasi secara bersamaan.
Perkembangan sistem komunikasi bisnis juga berimbas pada
kehidupan produksi di pabrik atau industri penghasil barang, yaitu dengan berkembangnya teknologi sistem kontrol dan otomasi mesin produksi yang membutuhkan sistem komunikasi data.
Sebuah industri manufaktur Ing. Witke mengembangkan sistem komunikasi data dengan kecepatan tinggi guna mendukung kebutuhan komunikasi data baik dalam kota maupun antar kota, jaringan meliputi rumah sakit, pabrik, industri, perpustakaan, internet, sekolah, rumah tinggal.
Otomasi
Otomasi adalah suatu teknologi yang membuat sebuah proses dapat dikerjakan tanpa bantuan manusia (Groover, 2001). Otomasi diimplementasikan dengan menggunakan program perintah yang dikendalikan oleh sistem kontrol yang kemudian akan dieksekusi oleh sistem kontrol.
Sistem manufaktur terotomasi berlangsung di lantai paroduksi pada suatu produk-produk fisik. Kegiatan produksi yang dilakukan seperti pemrosesan, perakitan, inspeksi, serta perpindahan suatu material, dan dalam sebuah kasus yang yang dikontrol oleh sebuah sistem kontrol. Proses tersebut dikatakan otomatis karena minimnya tingkat partisipasi manusia. Beberapa contoh kasus sistem manufaktur terotomasi, yaitu (Groover, 2001) :
Mesin-mesin yang bekerja dengan sistem otomasi digunakan untuk membuat komponen sebuah produk,
Sistem perakitan yang terotomasi,
Sistem manufaktur pada proses operasi atau perakitan yang menggunakan robot,
Sistem inspeksi yang digunakan untuk pengontrolan kualitas produk yang terotomasi,
Pemindahan material dan penyimpanan terotomasi untuk mengintegrasikam operasi-operasi manufaktur.
Sistem otomasi pada manufaktur dapat dibedakan menjadi 3 macam yaitu (Groover, 2001):
Fixed Automation
Fixed Automation merupakan sebuah sistem yang urutan proses operasi nya relatif tetap dengan menggunakan mesin yang cenderung tetap. Sistem operasi yang menggunakan fixed automation biasanya sederhana.
Programmable Automation
Dalam programmable automation, sistem operasi dari sebuah proses produksi dibuat berubah-ubah dengan sistem kontrol yang mengendalikan proses tersebut. Urutan dari proses produksi tersebut diatur oleh sebuah program, yang berupa kode instruksi dan kemudian dapat dibaca serta diterjemahkan ke dalam sistem.
Flexible Automation
Flexible Automation merupakan pengembangan dari sistem programmable automation. Flexible automation system adalah jenis sistem yang fleksibel dengan kemampuan untuk membuat segala macam part atau produk yang memiliki bentuk yang berbeda tanpa kehilangan waktu ketika sistem mengubah suatu part dengan part lainnya.
Komponen Otomasi
Secara garis besar komponen proses yang digunakan dalam penerapan sistem otomasi terdiri dari input, controller dan output. Perangkat input dapat berupa sensor atau tombol yang akan melanjutkan sinyal berupa arus listrik kepada modul input yang terdapat pada controller. Suatu Controller dapat berupa Programable Logic Controller (PLC) yang didalamnya terdapat logika pengguna yang akan menentukan kondisi ON atau OFF dari output berupa motor, lampu, kumparan, katup atau aktuator lainya.
Groover menjelaskan bahwa secara umum sistem otomasi membutuhkan elemen-elemen penunjang, yaitu (Groover, 2001):
Power Supply
Sebuah sistem otomasi membutuhkan power supply untuk dalam menjalan proses secara otomatis. Secara prinsip, sumber tenaga sistem otomasi yang diperlukan bersifat elektrikal. Selain itu terdapat alternatif sumber tenaga seperti minyak bumi,energi solar, air, & angin.
Program Instruksi
Dalam merancang sistem yang terotomatis dibutuhkan sebuah instruksi program, dimana intruksi tersebut merupakan instruksi yang dibuat oleh engineer yang berisi perintah agar proses bergerak secara otomatis.
Power
Program of
Control
Process
Instructions
System
Gambar. Elemen-Elemen Sistem Otomasi
Sistem Kontrol
Sistem kontol merupakan elemen yang mengkonversi perintah dari program agar proses berjalan sesuai dengan yang diperintahkan. Segala perintah yang dibuat akan diolah oleh sistem kontrol, yang kemudian akan dieksekusi oleh aktuator. Jenis-jenis sistem kontrol tersebut salah satunya seperti
Programmable Logic Controller & Micro-controller. Sistem pengendali pada sistem otomasi dapat berupa close-loop atau open-loop system. Close-loop system yang diilustrasikan pada Gambar II.1 disebut juga sebagai feedback control system, yang mana output variable dibandingkan dengan input parameter, dan perbedaaan-perbedaan diantara keduanya digunakan untuk menggerakan output menjadi penyesuaian pada input.
Parameter
Controller
Actuator
Process
Variable
Input
Output
Feedback Sensor
Gambar. Close Loop System
Parameter
Controller
Actuator
Process
Variable
Input
Output
Gambar. Open-loop System
Jadi, Komunikasi Data dalam Otomasi adalah hubungan antar device yang terhubung dalam sebuah jaringan suatu teknologi sistem kontrol yang membuat hubungan dapat dikerjakan tanpa bantuan manusia.
BAB III. PENUTUP
Kesimpulan
Sistem akuisisi data dapat didefinisikan sebagai suatu sistem yang berfungsi untuk mengambil, mengumpulkan dan menyiapkan data, hingga memprosesnya untuk menghasilkan data yang dikehendaki. Elemen-elemen dasar dari sistem akuisisi data berbasis komputer (PC) antara lain: sebuah komputer PC, transduser, pengkondisi sinyal (signal conditioning), perangkat keras akuisisi data, perangkat keras analisa, dan perangkat lunak yang terkait.
Komunikasi data adalah hubungan atau interaksi (pengiriman dan peneriman) antar device yang terhubung dalam sebuah jaringan, baik yang dengan jangkauan sempit maupun dengan jangkauan yang lebih luas. Otomasi adalah suatu teknologi yang membuat sebuah proses dapat dikerjakan tanpa bantuan manusia. Komunikasi Data dalam Otomasi adalah hubungan antar device yang terhubung dalam sebuah jaringan suatu teknologi sistem kontrol yang membuat hubungan dapat dikerjakan tanpa bantuan manusia.
Saran
Diharapkan kepada Dosen agar mau mengarahkan mahasiswanya lebih lanjut mengenai materi makalah ini agar tercapainya tujuan pembelajaran yang diharapkan.
Diharapkan kepada mahasiswa agar nantinya dapat mengambil manfaat dari makalah ini.
DAFTAR PUSTAKA
C, Robby. Konsep Akuisisi Data dan Konversi. (robby.c.staff.gunadarma.ac.id)
(diakses 26 November 2015)
Dharmawanputra, Fazri Satria. 2014. Perancangan Sistem Otomasi Terpadu
berbasis Nirkabel pada Stasiun Kerja X,Y Z di PT.ABC.Bandung
(https://www.academia.edu/9824390/PERANCANGAN_SISTEM_OTO
MASI_TERPADU_BERBASIS) (diakses 27 November 2015)
Elisa. Bab 6 Akuisisi Data. (elisa.ugm.ac.id) (diakses 26 November 2015)
Md.Jana, Zaini. 1990. Sistem Komunikasi Data. Kuala Lumpur:
Dewan Bahasa dan Pustaka.