Revolusi Industri 4.0 dan Electricity 4.0 pada Bidang Ketenagalistrikan
Revolusi Industri 4.0 dan Electricity 4.0
Revolusi Industri 4.0 dan Electricity 4.0 - Digitalisasi di berbagai bidang
Dahulu kala pengukuran energi listrik di rumah pelanggan PLN
menggunakan KWH meter dengan sistem kerja induksi magnet. Sekarang ini sudah
mulai banyak berganti ke arah digital dan sistem prabayar. Apa yang bisa
dipetik dari perubahan itu?
Bukan hanya sekedar perubahan alat ukur, namun lebih dari
itu perubahan sistem yang terjadi. Dari segi
alat ukur yang awalnya alat bekerja menggunakan prinsip induksi medan
magnet dimana medan magnet yang tercipta akan menggerakkan piringan yang
terbuat dari aluminium. Putaran piringan tersebut lalu akan menggerakkan angka
pada counter digit sebagai tampilan jumlah penggunaan KWH-nya.
Perhatikan KWH meter dengan sistem pulsa sekarang, sistem kerjanya pun sekarang berbeda. Terdapat mikroprosesor dengan diisi program di dalamnya. Program dan data disimpan di memori. Alur program bekerja dengan cara mendeteksi besaran konsumsi energi melalui sensor kemudian mengolah dan menampilkannya dalam bentuk digital pada tampilan.
Selain itu terdapat indikasi LED dan bunyi
sebagai penanda. Pelanggan dapat memasukkan pulsa melalui keypad. Jika pulsa
telah habis, maka KWH ini secara pintar akan memutuskan aliran listrik ke
pelanggan. Tampilan tidak hanya menampilkan konsumsi energi namun juga menampilkan
nilai pulsa. Pelanggan dapat memasukkan token pada KWH meter untuk menambah
nilai energi yang dapat dikunsumsinya.
Secara garis besar, sistem KWH meter sekarang berkembang dari awalnya bersifat mekanis menjadi suatu sistem digital dimana didalamnya terdapat input berupa sensor, pemroses berupa mikroprosesor, dan penampil berupa tampilan digital. Sistem tersebut juga pintar karena dapat memutuskan apakah aliran listrik terputus atau tidak berdasarkan nilai pulsa. Selain itu mulai ada interaksi antara pelanggan dan perangkat KWh meter saat memasukan token.
Lebih dari itu semua, yang berubah adalah sistem kerja keseluruhan. Token yang
merupakan kunci untuk menambah pulsa KWH meter diperjualbelikan secara online
dan dapat dibeli melalui internet. Data-data pelanggan dikumpulkan dan dapat tercatat
pola konsumsi pelanggan. Toko penjual barang dan jasa berkembang dengan sistem
yang baru yaitu internet.
Ciri utama era sekarang adalah ada bagian kontroler yang mengatur, sensor yang mengindera, memori yang menyimpan data, interaksi ke pengguna, koneksi ke server pusat, kemudahan pada pelanggan dan lain sebagainya. Apakah berhenti sampai situ? Tidak, dan akan terus berkembang. Sekarang lihatlah sekelilingmu, apakah sudah ada yang berubah dengan ciri seperti itu seperti itu?
Mulai banyak hal yang telah berubah di era digitalisasi ini? Lihatlah
televisi, bagaimana dulu televisi digunakan dan bagaimana sekarang dengan
adanya smart TV? Sepeda motor jaman dahulu dengan sepeda motor sekarang yang
sudah menggunakan sistem injeksi? Semua berubah di era digitalisasi ini.
Internet of Things
Revolusi Industri 4.0 merupakan
suatu proses otomatisasi yang sedang berlangsung pada kegiatan manufaktur
tradisional dan bidang perindustrian, dengan menggunakan teknologi pintar yang
lebih modern. Komunikasi antar mesin machine-to-machines
(M2M) dan internet of things (IoT) yang
terintegrasi dilakukan untuk peningkatan otomatisasi. Peningkatan komunikasi
dan pemantauan mandiri (self-monitoring),
serta produksi mesin pintar (smart machines)
yang dapat menganalisis dan mendiagnosis masalah tanpa perlu campur tangan
manusia.
Revolusi Industri 4.0 adalah keadaan industri abad ke-21
saat perubahan besar-besaran di berbagai bidang lewat perpaduan teknologi yang
mengurangi sekat-sekat antara dunia fisik, digital, dan biologi.
Revolusi industri 4.0 ini ditandai dengan banyaknya
perkembangan dan kemajuan teknologi dalam berbagai bidang. Terutama pada
teknologi kecerdasan buatan (artificial
intelligence), robotika, blockchain, teknologi nano, komputer kuantum,
bioteknologi, Internet of Things, percetakan 3D, dan kendaraan tanpa awak.
Sebagaimana revolusi industri yang terdahulu, revolusiindustri 4.0 juga berpotensi meningkatkan kualitas hidup masyarakat di seluruh
dunia. Namun, kemajuan di bidang otomatisasi dan kecerdasan buatan telah menimbulkan
kekhawatiran bahwa mesin-mesin suatu hari akan mengambil alih pekerjaan
manusia.
Selain itu, revolusi-revolusi sebelumnya masih dapat menghasilkan
lapangan kerja baru untuk menggantikan pekerjaan yang diambil alih oleh mesin.
Sementara pada revolusi industri 4.0 kali ini kemajuan kecerdasan buatan dan
otomatisasi dapat menggantikan tenaga kerja manusia secara keseluruhan yang
digantikan oleh teknologi dan robotik.
Baca Juga: Perubahan Iklim dan Pembangunan Berkelanjutan
Peralatan-Peralatan Cerdas
Revolusi industri 4.0 membuka peluang manusia untuk selalu berinovasi untuk kehidupan yang lebih mudah lebih baik dan lebih bermanfaat. Itulah maka selalu akan diciptakan kedaulatan peralatannya selalu akan lebih mudah dengan berbagai kecanggihan teknologi terutama di zaman revolusi industri ke-4 ini maka alat-alat tersebut akan saling dikombinasikan dengan berbagai fasilitas sehingga membantu kehidupan manusia.
Sebagai contoh
zaman dulu sering kita temui peralatan seperti jam tangan yang konvensional
digerakkan secara mekanik ternyata sekarang sudah menjadi jam
"pintar", yang tidak hanya berlaku sebagai penunjuk waktu tetapi juga
bisa berlaku untuk mencatat angka, menyimpan data, berkomunikasi dengan telepon pintar, mencatat
langkah serta kemampuan lain yang
disematkan.
Gambar diatas adalah sebagai contoh peralatan cerdas berupa
tempat sampah. Tempat sampah itu cerdas karena daat membuka sendiri dengan cara
melambaikan tangan di atas sensor tempat sampah lalu tutup akan membuka. Bila
dibandingakan dengan tempat sampah konvensional, maka tepat sampah itu memiliki
manfaat khususnya di masa pandemi ini yang akan mengurangi kontak tangan ketika
membuka tutup tempat sampah saat akan membuang sampah.
Tahukah kalian apa gambar yang ditunjukkan diatas? Gambar
diatas adalah sebuah vacuum cleaner. Dibandingkan dengan vacuum cleaner yang
konvensional, alat ini memiliki beragam perbedaan dari segi bentuk sampai
kemampuanya. Vacuum cleaner ini dapat bergerak sendiri secara autopilot dan
dapat menghindari berbagai halangan selama bekerja.
Penyedot debu cerdas tersebut menggunakan tenaga baterai, jika dayanya habis maka penyedot bebu akan bergerak ke tempat pengisian baterai dan mengisi baterainya sampai penuh kemudian melanjutkan pekerjaannya lagi.
Peralatan-peralatan di atas akan mempengaruhi berbagai
kehidupan khususnya di bidang tenaga listrik karena harus mampu menyuplai berbagai
kebutuhan listrik dengan berbagai kebutuhan. Sebagai contoh dengan adanya
tempat pengisian baterai yang digunakan untuk penyedot debu, maka kalian juga
harus menyesuaikan instalasinya sehingga sesuai. Begitu juga
peralatan-peralatan lain yang akan bermunculan di masa datang tanpa batas
kreatifitas.
Smart meter
Pada tahun 2022, Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral
(ESDM) menargetkan akan terpasang smart meter sebanyak satu juta pelanggan
listrik. Smart meter sendiri merupakan
perangkat meter elektronik pengganti meter listrik konvensional, yang merupakan
bagian dari pembangunan jaringan tenaga listrik atau smart grid.
Pemerintah berharap dengan adanya revolusi industri 4.0 pada smart grid dapat membuat
sistem tenaga listrik secara optimal dan efisien dengan memanfaatkan interaksi
dua arah baik antara produsen listrik dengan konsumen. Semakin canggihnya alat ukur
yang digunakan, maka semua aktivitas penggunaan energi listrik akan termonitor
dan dapat memantau secara realtime sehingga dapat meningkatkan pelayanan.
Smart meter tidak hanya diterapkan oleh PLN, namun juga
diterapkan di industri-industri dalam memantau pengukuran. Smart meter kadang diberikan
fasilitas untuk komunikasi dengan perangkat lain secara 2 arah sehingga data
dapat diakuisisi di server. Dengan adanya data pengukuran secara realtime maka
aktivitas produksi dapat diketahui lebih dini jika terjadi ketidaknormalan dan
dapat dijadikan data acuan untuk mengefektifkan aktifitas produksi di dalam
industri.
Smart sensor
Jika kalian pernah melihat di tayangan video streaming,
berupa iklan atau film, mungkin kalian pernah melihat sensor gerak pintar,
sensor yang menjaga keamanan suatu rumah? Smart sensor berkembang pesat dengan
adanya Internet of Things (IoT) menjadikan lebih efisien dan mudah. Lalu apa artinya smart sensor?
Smart sensor adalah perangkat yang dapat mengambil infomasi
dari lingkungan sekitar dan menggnakan mikroprosesor/mikrokontroler serta menggunakan
komunikasi untuk memantau, memeriksa, dan memelihara berbagai sistem. Smart
sensor memiliki kemampuan untuk mengumpulkan data dari lingkungan sekitar
dengan lebih akurat. Smart sensor digunakan di berbagai variasi aplikasi dan
sering digunakan pada pekerjaan pemantauan (monitoring) seperti smart grid,
kebutuhan ilmiah, industri, serta sistem keamanan.
Smart sensor bekerja menggunakan mikroprosesor untuk
menjalankan berbagai fungsi seperti pengolahan digital, pengolahan kode,
konversi analog ke digital, fungsi antarmuka, dan perhitungan. Smart sensor memiliki
4 fungsi utama, yaitu pengukuran, konfigurasi, verifikasi dan komunikasi.
Fungsi pengukuran dilakukan dengan cara mendeteksi besaran
di lingkungan dan mengubahnya menjadi besaran listrik. Fungsi konfigurasi
digunakan sensor untuk mendeteksi bila terjadi kesalahan. Fungsi verifikasi
digunakan untuk melakukan pengawalan secara terus menerus pada sensor. Fungsi
komunikasi digunakan untuk berhubungan dengan perangkat lain.
Smart appliances and devices
Sudahkah kalian menemui smart appliance and device di
kehidupan sehari-hari? Kadang kita temui sebuah peralatan atau perangkat yang dapat
terhubung dengan telepon pintar atau tablet untuk pengendalian yang lebih baik,
lebih nyaman, serta dapat mengumpulkan informasi.
Biasanya di dalamnya terdapat mikorokontroler sebagai pusat pengendali
peralatan sehingga semakin pintar. Smart appliance and device diartikan sebagai
peralatan dan perangkat pintar. Smart appliance and device dapat berhubungan
dengan perangkat lain dan juga internet untuk mengakses informasi, menjalankan
perintah atau mengirimkan data. Sebagai contoh, dengan dukugaan dari Alexa atau
Google Assistant, sebuah saklar pintar dapat kalian matikan atau nyalakan
mengunakan perintah suara.
Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA)
Sekarang ini bukanlah hal yang aneh jika kalian dapat
menyalakan dan mematikan lampu dengan menggunakan telepon pintar. Tidak hanya itu,
kalian juga mendapat laporan penggunaan listrik harian dan lampu mana saja yang
sedang dalam keadaan menyala atau mati, serta konsumsi dayanya. Setelah
diketahui ada yang tidak efisien, bahkan kalian dapat mengatur dan menjadwal
lampu mana saja yang akan menyala dan mati sesuai dengan sensor cahaya yang
dipasang di rumah saat gelap. Bayangkan, betapa canggihnya kan? Mirip sepeti itulah
SCADA yang akan kita bahas sekarang ini.
SCADA merupakan singkatan dari Supervisory Control and Data Acquisition.
SCADA merupakan suatu sistem yang dapat mengumpulkan informasi dari perangkat
di lapangan yang berasal dari sensor-sensor, kemudian dikirimkan ke pusat
kendali untuk dilakukan pengendalian dan pengolahan data tersebut.
Dalam sistem SCADA terdiri dari field devices, Remote
Terminal Unit (RTU), Master Terminal Unit (MTU), komputer sebagai server pusat kendali,
dan Human Machine Interface (HMI). Bagian-bagian tersebut terpisah jauh
sehingga untuk menghubungkannya menggunakan jalur komunikasi.
Field device berupa aktuator dan sensor yag berhubungan dengan
RTU. RTU akan mengumpulkan data sensor dan mengirimkannya ke pusat kendali
(MTU) dan juga dapat diperintah MTU. MTU sebagai pengendali utama dan disinilah
terjadi proses pengolahan data untuk dilaporkan dan diawasi. Semua aktifitas
MTU tercatat. Sebagai contoh sebuah mesin pemanas yang dipantau suhunya di MTU,
diberikan penyetingan suhu pemanasan sampai suhu 70 derajat celcius. Maka di
sistem SCADA, pemanas akan dinyalakan sampai suhu tersebut dan dijaga sesuai
penyetingan dan bersifat otomatis. Semua data suhu terdapat grafiknya dan data
tesebut terlihat di HMI. Operator dapat melihat dan dapat memerintahnya secara
manual. Operator dapat melaporkan proses yang terjadi secara komplit
menggunakan data yang telah berada di MTU.
Human Machine Interface (HMI)
HMI kepanjangan dari human machine interface, dimana dapat diartikan
perangkat yang menghubungkan manusia dan mesin dengan cara menampilkan grafis
dan juga memberikan fasilitas pengendalian dari mesin yang dioperasikan. Pada
sistem SCADA HMI terdapat pada sisi operator di pusat kendali dimana HMI
terdapat pada computer dengan fungsi:
- Menampilkan simbol-simbol yang terlihat di
- Menampilkan menu pengendalilian, data, dan grafik dari keadaan di lapangan (plant)
- Mengkonfigurasi nilai-nilai pengendalian mesin di lapangan
- Memberikan peraingatan jia terjadi kesalahan berupa alarm bahaya
