Redundansi pada Sistem Kontrol
Sistem pengendalian atau sistem kontrol adalah proses pengaturan terhadap satu atau beberapa parameter sehingga berada pada suatu rentang tertentu yang diinginkan (setpoint). Kata redundansi umumnya dikaitkan dengan istilah pada penulisan bahasa yang memiliki makna berupa pengulangan kata tanpa adanya penambahan makna. Pada sistem kontrol, makna kata redundansi pun tidak jauh berbeda, yang dimana pada sistem kontrol terdapat penggunaan dari dua atau lebih alat identik tanpa adanya penambahan fungsi. Gambar 1merupakan contoh dari redundansi yang terdapat pada arsitektur CPU FCS (Field ControlSystem) Centrum VP.
Gambar 1. Arsitektur CPU FCS Centrum VP Yokogawa (Raharjo, 2012)
Berdasarkan Gambar 1, dapat disimpulkan bahwa arsitektur dari FCS tersebut terdiri dari dua sisi yang identik antara satu dengan yang lainnya baik dari segi fungsi maupun kehandalannya. Pada Yokogawa, sistem ini dikenal sebagai teknologi Pair and Spare (Raharjo, 2012). Redundansi dari sistem tersebut bekerja apabila salah satu sisi dari sistem tersebut mengalami kegagalan, maka sisi lainnya dapat menggantikannya sehingga terjadinya kegagalan sistem kontrol belum tentu menyebabkan proses untuk terhenti.
Redundansi memiliki peran yang sangat penting ketika bersangkutan dengan ketiga jenis proses berikut, yaitu continuous process, irreversible process, dan extended restart time (Niazi, 2020). Continuous process merupakan jenis proses yang diharuskan melakukan pekerjaan secara terus menerus. Jika proses jenis ini mengalami pemberhentian, maka dampak paling buruk yang dapat terjadi adalah berhentinya seluruh proses lainnya yang berhubungan dengan proses ini. Salah satu contoh continuous process adalah pada industri farmasi terdapat proses pencucian/pensterilan sebelum pengisian, jika mesin pencucian terputus diantara siklusnya, maka sistem redundansi akan mengambil alih dan proses pencucian dimulai lagi dari awal. Contoh dari continuous process dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Mesin Pencucian Wadah pada Industri Farmasi (Niazi, 2020)
Jenis proses yang kedua adalah irreversible process. Proses ini merupakan proses yang tidak dapat dibalikkan, yang artinya proses dalam sistem tidak dapat diubah atau dihentikan di tengah sebelum selesai. Sebagai contoh misalkan pada industri kimia, setelah produk selesai dibuat maka harus sesegera mungkin diisi ke dalam wadah yang diinginkan.
Jika tidak, sifat kimianya akan berubah dan kehilangan manfaat. Jenis proses yang ketiga adalah extended restart time. Proses ini merupakan proses waktu mulai ulang atau restart yang lama. Beberapa industri tidak memiliki kemampuan
untuk melakukan restart sistem karena bukanlah tugas kecil dan dibutuhkan waktu yang lama agar sistem beroperasi penuh, bahkan hingga satu bulan. Contohnya terdapat pada industri besi dan baja menggunakan tungku. Tungku diatur pada suhu tinggi yang konstan sehingga membutuhkan waktu yang cukup lama untuk mencapai suhu tersebut. Apabila sistem mengalami kegagalan maka suhu akan menurun dan memakan waktu yang lama untuk kembali stabil. Contoh dari extended restart time dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 3. Tungku pada industri besi dan baja (Niazi, 2020)
Penerapan sistem redundansi pada industri juga diperlukan beberapa pertimbangan utama, yaitu membutuhkan peralatan yang harus dirancang dengan baik dan peningkatan kompleksitas. Redundansi adalah mengenai semua peralatan yang dirancang mirip dengan asli. Peralatan tambahan merupakan faktor penting dalam membuat desai. Jika tidak dirancang dengan baik, itu akan membuang-buang sumberdaya dan keluaran yang dicapai tidak sesuai keinginan. Sistem redundansi adalah duplikasi sistem asli yang sering menimbulkan kompleksitas. Kompleksitas ini disebabkan oleh algoritma pemrograman tambahan atau penyerahan kendali dari komponen asli ke komponen cadangan. Beberapa pertimbangan yang telah disebutkan sebelumnya sangat berarti bagi dunia industri. Apabila industri tidak menggunakan sistem redundansi, akan terjadi berbagai konsekuensi buruk seperti hilangnya produk, kerusakan produk, dan peningkatan biaya operasional. Kehilangan produk dapat terjadi di industri farmasi, dimana jika terjadi kegagalan maka produk tidak dapat dikembalikan seperti semula dan menyebabkan produk hilang tanpa digunakan. Kerusakan produk dapat disebabkan oleh kerusakan beberapa komponen sehingga produk yang dihasilkan tidak lolos quality control.
Referensi
[1] Niazi, M.A. 2020. What is Redundancy in Control Systems?. Control Automation.
https://control.com/technical-articles/what-is-redundancy-in-control-systems/. Diakses
tanggal 25 Januari 2022.
[2] Raharjo, N.N. 2012. Hardware Description DCS Centum VP. PT Yokogawa.
http://maulana.lecture.ub.ac.id/files/2012/04/4.-VPEG-Hardware-Description-FFCS-L.pdf.
Diakses tanggal 25 Januari 2022.
Oleh
Farrel Abyansyah ( Teknik Fisika 2019 )
Raden Roro Dita Putri Kurniasari ( Teknik Fisika 2019 )