HOW Redundant is your Automation System?
Dalam satu kesempatan bertemu dengan customer, salah satu permintaan yang kerap dilontarkan adalah: “ Bagaimana saya membangun sebuah system redundant untuk memperoleh kehandalan system yang tinggi?”. Sebuah pertanyaan yang gampang tapi seringkali untuk menjawabnya dibutuhkan penjelasan yang cukup panjang. Biasanya pertanyaan yang saya lontarkan balik ke sisi customer adalah ”redundancy di level mana yang ingin anda bangun?“ . Pertanyaan yang seringkali memunculkan kebingungan buat customer yang membuat saya akhirnya harus menjelaskan secara mendalam tentang system redundant di aplikasi automation.
Sebuah automation system pada saat ini, sudah tidak bisa dipisahkan lagi dengan infrastruktur Information Technology (IT). Jadi pada saat membangun system redundant, selain menyelidiki fungsi terkait dengan redundancy di automation, kita juga harus melihat juga dari sisi IT yang mendukung system redundant yang diinginkan. Tulisan ini membahas berbagai macam level redundancy yang umum dipakai di aplikasi industri yang menggunakan industrial automation software and hardware sebagai tulang punggungnya
Kenapa membangun sebuah system yang redundant?
Ada beberapa alasan kenapa sebuah system dibangun dengan menggunakan konfigurasi secara redundant. Alasan terbesar adalah untuk meningkatkan reliability sebuah system. Bayangkan sebuah proses di perusahaan pembuat ban yang tiba-tiba pada saat bahan baku akan dicetak ternyata system mati. Cairan akan membeku dan jutaan rupiah harus terbuang karena kegagalan system.
Redundant Power Supply
Seringkali karena berpikir ini adalah domain electrical, banyak orang automation yang seringkali lupa untuk memasukkan komponen power supply sebagai ‘makanan’ dari sebuah system untuk bisa tetap hidup. Dalam banyak aplikasi, power supply bisa juga dilewatkan sebuah UPS untuk menjaga kontinuitasnya, karena kebutuhan daya di system automation yang tidak terlalu besar.
Untuk redundant power supply dibedakan menjadi dua, yang pertama adalah power supply dalam 1 rack tetapi dari sumber listrik yang sama. Metode ini hanya bisa mengatasi kejadian modul power supply rusak. Jika sumber listrik mati, maka system juga akan mati. Yang kedua adalah sama dengan diatas, tetapi masing-masing power supply berasal dari sumber listrik yang berbeda. Jika salah satu sumber listrik mati, system masih bisa berjalan normal dengan menggunakan sumber listrik cadangan.
Redundant network.
Pada pembahasan ini, kita akan mengambil contoh di network yang berbasis Ethernet, karena tingkat popularitasnya yang semakin tinggi di industri otomasi. Untuk aplikasi yang sederhana, pemakaian topologi ring sudah lebih dari cukup untuk mencover kegagalan disebabkan oleh rusaknya media. Untuk tingkat keandalan yang lebih tinggi, pemakaian topologi ring bisa dinaikkan dengan memakai media yang juga redundant, seringkali dinamakan sebagai topologi double ring.
Keuntungan lain dengan memakai topologi ring adalah penghematan di sisi instalasi kabel ( biasanya untuk jarak yang jauh memakai kabel serat optic yang cukup mahal ).
Untuk keandalan yang lebih tinggi lagi, bisa digunakan topologi yang mengadopsi topologi mesh, dimana semua node (komputer atau controller) terhubung ke semua node dalam jaringan.
Redundant Controller
Redundancy di level controller (biasanya PLC atau DCS) bertujuan untuk menjaga keandalan system di level controller. Tidak seperti kegagalan di level network yang hanya mengakibatkan kemampuan monitoring dan controlling via PC akan hilang, kegagalan pada system controller akan berdampak secara langsung pada proses yang berakibat system harus mati. Konfigurasi pada level controller kadang-kadang juga diikuti oleh redundancy di level I/O.
Redundant Server
Sebagai bagian dari teknologi IT, server memegang peranan yang cukup vital dalan sebuah proses automation. Sifat terpenting yang harus diperhatikan pada server redundancy adalah kemampuan untuk melakukan sinkronisasi. Tanpa kemampuan snkronisasi, redundancy di sisi server hanya sebuah proses paralel yang membebani controller.
Proses paralel dan redundant dapat dibedakan sebagai berikut: pada proses parallel, semua server akan mengambil data dari controller, sehingga kemungkin yang terjadi adalah loading di sisi controller yang cukup besar karena harus melayani data yang sama ke sejumlah server (tergantung dari jumah redundant server yang dipasang). Untuk Redundant server, hanya ada satu server yang aktif (jadi data yang diambil dari controller Cuma untuk melayani satu server). Standby server akan berkerja hanya jika primary server gagal menjalankan fungsinya. Proses sinkronisasi akan terus dilakukan sehinga primary dan standby akan selalu memperoleh data yang paling update.
Beberapa vendor di automation bahkan seudah mendukung untuk redundancy server di level aplikasi. Kita bisa memisahkan fungsi server ke dalam beberapa task, misalnya untuk alarm, trend, data real. Aplikasi ini kita bisa pisahkan dalam beberapa server untuk mengurang beban dari server.
Untuk pembahasan lebih mendetail di redundancy system pada software aplikasi, khususnya SCADA software, silahkan membaca artikel berikut: Typical system di SCADA application.
Redundant Client
Redundant client adalh hal yang paling mudah untuk diaplikasikan. Fungsi dari client hanya mendeteksi pada server mana client harus mengambil data. Jika primary server gagal, client akan berpindah secara otomatis ke standby server.
Total Redundancy System
Total redundancy systemdibangun dengan mengambil semua persyaratan diatas. Jadi, silahkan di bangun puzzle diatas menjadi sebuah system yang utuh. Selamat mencoba!!!
Jadi system redundant seperti apa yang anda ingin bangun?? Tentunya secara ideal anda ingin membangun system yang total redundancy, tapi tentunya faktor biaya juga akan sangat menjadi pertimbangan. Jadi sampai sejauh mana optimasi yang anda lakukan antara kebutuhan untuk memperoleh keandalan yang tinngi dengan biaya yang anda punya, akan menjadi penentu sampai sejauh mana system redundant yang bisa anda bangun…..
