Saat berkomunikasi dengan control centre berbasis protocol IEC60870-5-101 atau 104, kita harus memahami bahwa range address dari protocol ini sangat lebar yaitu dari 0 s/d 16 juta lebih kombunasi address signal yang bisa dibuat.

Dan dalam protocol ini pemberian address dari signal terdiri dari dua metode input. Model pertama, address signal menggunakan tiga byte address berurutan yang dikenal dengan Index Of Address atau IOA1, IOA2 dan IOA2, pengaddressan model ini diberi nama structured address.

Metode yang kedua adalah diisi dengan satu buah angka desimal yang merupakan address gabungan dari tiga byte tadi, address model ini dikenal sebagai unstructured address.

Kedua model address diatas pada dasarnya sama saja, dan umumnya control centre seperti Sprectrum Power dapat menggunakan kedua address tersebut, tinggal klik saja mau address yg mana. Yang suka belibet biasanya adalah engineer yang konfigurasi mapping address di RTU, terkadang RTU hanya bisa model structured saja alias harus format IOA1, IOA2, IOA3. Dan ada juga yang hanya bisa format unstructured saja alias hanya satu IOA.

Disini engineer RTU harus dapat melakukan konversi address, apabila master memberikan address dalam format unstructured maka engineer RTU atau engineer automation harus sudah siap untuk mengkonversinya sesuai dengan RTU yang hanya bisa structured format, atau sebaliknya.

Apabila anda masih kesulitan untuk konversi address tsb, anda dapat menggunakan converter address dibawah. Cukup mudah dan ringan, tinggal isi dan klik. Selesai!

Structured IOA to Unstructured IOA Converter

IOA1 (Low-Byte)

IOA2 (Med-Byte)

IOA3 (High-Byte)

or

IOA Unstructured Format:

Unstructured IOA to Structured IOA Converter

Unstructured IOA :

IOA1 (Byte Low) :

IOA2 (Byte Med) :

IOA3 (Byte High):

Jika anda ingin menggunakan converter web ini secara offline, cukup save saja halaman ini ke My Document sebagai html dan anda dapat membukanya kapan saja tanpa koneksi internet.

Atau anda dapat menggunakan Excel Converter yang saya sudah buat, free untuk anda. DOWNLOAD DISINI

Semoga bermanfaat! Apabila tulisan ini cukup membantu untuk anda, boleh jadi teman-teman disekitar anda juga membutuhkan tulisan ini. Silahkan bagikan di facebook/twitter/google+ dengan menggunakan tombol share diatas. Mari bahu-membahu berkontribusi untuk maju bersama… (ari)

Keyword: “How To Configure SICAM RTU A8000 via SICAM WEB”, Tutorial for IEC-104 Protocol and Digital Input/Output Configuration (Addressing & Mapping)

Check IP Address RTU dari display, apabila masih default (baru dibuka dari dus) maka IP Addressnya adalah 172.16.0.3, sesuaikan IP Address komputer kita agar satu kelas (misal 172.16.0.250)

Buka Web Browser yang ada di komputer, misal internet explorer atau chrome, ketik https://172.16.0.3 pada address bar diatas. Jika muncul peringatan security connection, klik ADVANCED dan Proceed to 172.16.0.3 (unsafe) jika menggunakan Chrome.

Setelah masuk SICAM WEB, klik OK untuk melanjutkan. Secara default untuk login administrator belum ada password, jadi bisa langsung masuk tanpa password. Tampilan SICAM WEB adalah seperti gambar dibawah ini

 

Setting pemilihan Protocol yang digunakan, contoh: IEC60870-5-104

Pada SICAM A8000 tipe CP8000 terdapat dua buah port serial dan dua buah port ethernet yang dapat disetting berdiri sendiri atau redundant. Untuk menetapkan protocol IEC-104 ada di salah satu peripheral SICAM RTU, kita masuk ke Hardware & Protocol dan pilih ET84:Ethernet Interface IEC60870-5-104 di PRE 2 (Peripheral Interface). Setelah itu klik OK.

SICAM RTU Restart, tunggu sejenak sampai RTU ready dan klik OK untuk terhubung kembali

Mengganti IP Address SICAM RTU (Port X1 dan Port X4)

Untuk mengganti IP Address, masuk ke Setting – Network Setting – IP Address. Rubah IP Address sesuai dengan kelas IP yang dikehendaki dan tekan tombol Apply Changes yang berada diatas untuk mengaplikasikan perubahan IP. Setelah RTU restart, maka IP Address RTU sudah menggunakan yang baru, sehingga IP Address komputer juga harus disamakan kelasnya. Untuk masuk kembali ke SICAM WEB, masukkan https://alamat IP Address terbaru dan login kembali.

Setiap apply changes, kita diminta untuk restart RTU. Klik OK dan RTU akan restart, tunggu sejenak dan RTU akan terhubung kembali via WEB dalam beberapa saat.

Konfigurasi Topology dan Connection Definitions

Konfigurasi Topology

Topology ini adalah kunci untuk mengarahkan jalur komunikasi RTU harus ke arah mana, melayani siapa, peripheral yang mana dan apa saja atributnya. Untuk jalur protocol IEC-104, diawal tadi kita sudah state dia akan berada di PRE2, maka disini juga harus kita deklarasikan.

Kebanyakan kegagalan komunikasi atau komunikasi ok tetapi data offline adalah gara-gara station address di topology berbeda dengan di connection definition.

Masukkan Address RTU di kolom REG (regional), kemudian peripheral yang digunakan di kolom SID-SSE (untuk IEC-104 di PRE2 sesuai setting diatas), masukkan nomor station (nantinya nomor ini harus sama dengan nomor station address di connection definition) dan harus unique/tidak boleh kembar dengan baris lainnya.

Konfigurasi Connection Definition

Agar RTU berkomunikasi dengan dunia luar via IEC-104, kita harus mendefinisikan kepada siapa (IP Address mana) RTU ini harus berkomunikasi. Untuk menambahkan baris baru, klik Add row dan masukkan IP Address lainnya dimana RTU ini harus berkomunikasi (jika ada).

Konfigurasi Assignment Address IEC-104

Setelah topology dan connection definition selesai, langkah berikutnya adalah membuat address-address signal yang dibutuhkan. Address ini adalah image atau virtual alias hanya address dan belum terhubung dengan hardware input/output RTU atau not yet assigned.

Untuk memunculkan window Image, klik tombol Hide/Show yang terdapat pada sisi kanan atas window web. Tambahkan baris baru dengan menekan tombol Add, anda juga dapat menambah baris dengan jumlah banyak dengan mengisikan angka berapa rows disebelahnya.

Ketikkan RTU Address di CASDU, IOA1, IOA2, IOA3 dan TI (tipe data teleinformasi yang akan ditransmit)

Assignment Image Address IEC-104 ke Hardware Digital Input RTU

Agar image address yang telah kita buat bisa ngelink/terhubung dengan hardware binary input RTU, masuk ke i/O master module – 1: DI-810x (atau module input yang lainnya, jika ada lebih dari satu modul). Pilih/centang signal-signal yang akan dilink dengan binary input, signal-signal single/double point, yang ada di image kemudian klik ASSIGN. Signal tersebut akan secara otomatis membuat susunan signal di binary input, dari sini tinggal disetting alamat binary input/terminal BI yang mana yang digunakan disesuaikan dengan nama signalnya.

Sembunyikan window image di kanan dengan menekan tombol hide. Konfigurasi kolom processing type, apakah signal tersebut di samping kiri membutuhkan satu digital input atau dua. Kemudian pilih digital input yang mana yang akan digunakan di kolom Datapoint, kolom Hardware pins akan otomatis menunjukkan terminal dari digital/binary input tersebut.

Untuk meng-invert signal dari active high ke active low, masuk ke tab Parameter dan pilih Yes di kolom Inversion untuk baris signal tersebut.

Assignment Image Address IEC-104 ke Hardware Digital Output RTU

Cara konfigurasi untuk Digital Output RTU nge-link dengan address image IEC-104 sama dengan konfigurasi di digital input. Pilih signal dan assign ke module DO, kemudian sesuaikan jenis Processing type-nya, apakah single command ataukan double command, dan terakhir adalah pilih di Digital Output mana signal tersebut akan bekerja. Selesai…

Langkah Selanjutnya adalah menguji signal IEC-104 dari RTU SICAM A8000 ini dengan Protocol Tester ASE2000, kita akan bahas di module berikutnya… Semoga Bermanfaat dan Selamat Mencoba!

Seiring dengan kemajuan teknologi komunikasi maka berkembang juga beberapa protocol baru yang lebih canggih dan lebih secure. Namun perkembangan teknologi kadang malah menjadi kendala tersendiri dikarenakan ekosistem peralatan yang ada masih campur baur dari peralatan tipe terlama sampai tipe terbaru. Hal ini seringkali menjadi permasalahan dan kerumitan tersendiri dalam hal integrasi peralatan ke SCADA.

 

Integrasi Dua Protocol Berbeda

Dibawah ini adalah contoh gambar sistem dengan dua protocol berbeda.

Disini kita memiliki beberapa peralatan dengan protocol Modbus RTU (modbus serial), hanya saja medianya yang berbeda (RS-285 dan RS-232). Sedangkan Control Centre atau SCADA menggunakan protocol IEC-104.

Agar peralatan di lapangan dapat berkomunikasi dengan control centre, maka diperlukanlah sebuah data concentrator atau protocol converter yang akan mengepul data (polling data) dari peralatan-peralatan Modbus kemudian mengkonversi bahasanya menjadi IEC-104 sehingga dapat diterima dan terbaca oleh SCADA. Sistem ini cukup umum dan tidak terlalu rumit.

Data concentrator atau protocol converter yang dapat kita jumpai dipasaran beragam dari mulai RTU atau IED yang mampu menjadi gateway sampai dengan embeded PC yang dipasangi software sebagai protocol converter.

Lalu bagaimana apabila peralatan tidak homogen atau tidak sama protocol-nya?

Kondisi yang sering terjadi belakangan ini adalah tumpang tindih, dimana produk baru terus masuk sedangkan produk lama belum sempat mengalami regenerasi. Alhasil, di sebuah gardu akan banyak terdapat peralatan berbeda protocol seperti: IEC-103, DNP3, Modbus, dan IEC61850. Bagaimana cara mengintegrasikannya agar dapat terbaca di SCADA?

Dengan konfigurasi seperti ini maka diperlukan sebuah data concentrator yang powerfull dan mampu melayani tiga protocol sekaligus dalam waktu yang bersamaan sehingga tidak ada penyimpangan timestamp. Data concentrator yang mampu multiprotocol dan flexible configuration umumnya sangat mahal dan besar.

Untuk menjawab permasalahan ini sudah banyak sekali jenis RTU baru yang beredar di lapangan untuk menjawab tantangan tentang sistem konfigurasi multi-protocol dalam SCADA. Saat ini sudah banyak RTU modern yang mampu berfungsi sebagai data concentrator multi-protocol dengan kemampuan standar: protocol DNP master & slave, Modbus master & slave dan IEC-10x master & slave.

Yang perlu diperhatikan sekali adalah kemampuan RTU atau data concentrator tersebut apakah mampu menjadi master sekaligus slave, apabila tidak maka anda rugi. Jangan sampai membeli kucing dalam karung.

Banyak sekali beredar di pasaran smart RTU yang mampu berfungsi sebagai data concentrator namun seringkali tidak flexible port komunikasinya atau terbatas sekali protocol yang didukung. Banyak yang support DNP3 namun tidak dijelaskan apakah bisa master dan slave sekaligus ataukah hanya satu arah saja. Apabila hanya support DNP3 slave saja, maka RTU hanya dapat berkomunikasi dengan master/Control Center dengan protocol DNP3 saja dan tidak dapat berkomunikasi dengan peralatan: relay, meter dll berprotocol DNP3. Sedangkan apabila hanya support DNP3 master saja maka RTU hanya dapat berkomunikasi dengan peralatan: relay, meter dll, tetapi tidak dapat berkomunikasi dengan master/control center yang berprotocol DNP3. Disini dibutuhkan kejelian.

Kemampuan expansi port komunikasi juga harus dipertimbangkan, karena lambat-laun sistem yang ada di gardu akan menjadi besar dan dibutuhkan port komunikasi yang banyak untuk melayani beberapa protocol berbeda. Jangan sampai pada saat ada penambahan peralatan, port komunikasi RTU sudah habis terpakai. Dengan opsi RTU yang memiliki fitur ekspansi port komunikasi adalah pilihan terbaik.

Fleksibilitas dalam pemilihan protocol dan penambahan protocol baru juga harus mendapat perhatian khusus. Seperti munculnya protocol IEC 61850 yang tidak dapat di support oleh data concentrator lama anda cukup membuat anda pusing bukan? Dengan memilih RTU yang memiliki fitur protocol banyak dan dapat di-insert protocol baru tanpa mengganggu protocol yang lama adalah pilihan terbaik. Anda sebaiknya berhati-hati dalam memilih embeded PC sebagai gateway apabila sistem berpotensi tidak homogen beberapa tahun yang akan datang. Karena software di dalam embeded PC tersebut harus di-develop terlebih dahulu agar support dengan protocol baru. Pertimbangan flexibilitas expansion module juga sangat terbatas untuk embeded PC yang difungsikan sebagai data concentrator, karena keterbatasan slot pheriperal PC.

Tantangan Smart Grid dengan Smart Protocol IEC-61850

Munculnya trend smart grid dan dicetuskannya smart protocol IEC-61850 merupakan tonggak perubahan yang sangat signifikan dalam dunia telecontrol. Banyak pabrikan atau vendor-vendor besar berlomba-lomba dalam memunculkan produk-produk smart grid dimana posisi peralatan menjadi independen dan intelligent.

Protocol IEC-61850 adalah protocol yang secara total berbeda dengan protocol-protocol pendaulunya, dimana protocol terdahulu menerapkan sistem master-slave. Pada sistem protocol master-slave, perangkat seperti relay pasif menunggu request dari masternya dan sistemnya juga berurutan sesuai yang dipanggil duluan. Sistem seperti ini mengakibatkan antrian dan delay pada sistem SCADA.

Pada sistem IEC-61850, relay bekerja aktif sebagai server melaporkan apabila ada kejadian sedangkan control center pasif sebagai client saja sehingga traffic dan antrian data tidak menumpuk. Bahkan dalam protocol IEC-61850, antar relay dan lainnya dapat saling berkomunikasi sejajar, sehingga memungkinkan adanya transfer trip via communication network atau salaing bekerjasama interlocking antar relay atau IED. Banyak sekali keunggulan dari IEC-61850 terutama dalam segi cyber-security dan keunggulan dalam interoperability antara beberapa merk.

Semakin banyaknya populasi proteksi relay dengan protocol IEC-61850 akan mengakibatkan permasalahan baru dalam sistem integrasi SCADA, seperti konfigurasi di bawah:

Mengintegrasikan protocol modern seperti IEC-61850 memang tidak semudah membalik tangan, akan tetapi tetap saja banyak jalan yang bisa ditempuh. Sayangnya, data concentrator yang mampu mengkonversi protocol IEC-61850 ini masih jarang dan harganya yang terkenal mahal, baik itu yang berwujud RTU ataupun PC-based dengan software. Jangan heran nanti anda akan dipusingkan dengan license dari beberapa produk yang ada di pasaran.

Beruntung beberapa tahun belakangan ini Siemens sudah mengeluarkan RTU terbaru yang murah meriah dan berukuran kecil untuk memenuhi kebutuhan multiprotocol conversion, terutama dia sudah bisa IEC-61850. Harganya pun jauh lebih murah dari RTU umumnya bahkan tidak semahal harga relay, sehingga perangkat ini adalah solusi terbaik untuk mengatasi segala permasalahan dalam sistem konfigurasi SCADA multi-protocol.

Parameterisasinya pun tidak membuat pusing dengan software ber-license yang teramat mahal, kita dapat mengkonfigurasi smart RTU ini cukup via web browser:

Bentuknya kecil sehingga tidak memakan tempat apalagi harus menyediakan panel khusus, recomended solution untuk lokasi gardu yang limited space. Model minimalisnya sudah tersedia tiga buah port ethernet dan dua buah port serial plus internal modem GPRS yang memungkinkan kita memasangnya di lokasi remote area yang belum ada infrastruktur jaringan komunikasi (misal: proyek baru di daerah terpencil).

Solusi Terbaik dalam Integrasi Relay Multi-Protocol Termasuk IEC-61850

Akhirnya munculah SICAM A8000 dapat menjadi solusi kita terbaik kita saat ini, sehingga akan kita dapati konfigurasi SCADA seperti ini:

Tidak ada lagi kekhawatiran akan datangnya relay-relay dengan protocol beragam terutama smart protocol IEC-61850. Semua dapat dilayani oleh SICAM A8000 secara bersamaan.

Apakah RTU ini benar-benar compatible dengan IEC-61850 dan DNP3? Beberapa waktu lalu kami sudah sempat mengujikan RTU ini dengan relay ber-protocol IEC-61850 dan berhasil di PLN APD Banten.

Tampilan konfigurasi SICAM A8000 via web:

Bagaimana Apabila Sistem Campur Baur Antara Multi-Protocol dan Konvensional?

Sebelum adanya relay berprotocol sudah banyak sekali terpasang panel-panel switchgear warisan masa lampau. Seiring berkembangnya dunia teknologi, switchgear-switchgear ini pun berbaur dengan switchgear dengan relay ber-protocol. Percampuran antara panel konvensional dengan panel modern memang banyak terjadi di gardu induk lama.

Agar switchgear lama tersebut dapat dimonitor oleh SCADA diperlukan RTU dengan input dan output berjumlah banyak sebanyak signal dari panel terpasang. Kesalahan pemilihan RTU yang tidak tepat akan mempersulit integrasi signal-signal dari switchgear konvensional. Permasalahan yang sering terjadi adalah keterbatasan input/output yang mengakibatkan harus mengganti RTU lama dengan RTU baru. Terlebih apabila RTU lama belum support dengan multi-protocol maka seperti sudah keharusan untuk mengganti RTU tersebut dengan smart RTU agar semua data yang diperlukan oleh SCADA dapat terakomodasi.

Kebetulan sekali, SICAM A8000 ini adalah tipe modular yang bisa expandable dari segi jumlah digital input, digital output, analog input, analog output bahkan jumlah port komunikasinya juga. Port ethernet dapat di-expand sampai 12 port yang bekerja secara simultan dan bebas konfigurasi, apakah untuk komunikasi ke SCADA ataukan komunikasi ke IED satelite/relay-relay.

SICAM RTU A8000 dapat kita expand module sampai 8 slot card per unit dan apabila jumlah IO masih kurang, unit tersebut dapat kita renteng dengan expansion unit secara ring sampai banyak. Dengan model seperti ini memungkinkan kita untuk mengembangkan sistem SCADA pada gandu induk menjadi tak terbatas dan tidak ada kekhawatiran lagi akan kurangnya input/output ataupun permasalahan protocol, semua protocol didukung sampai ke level IEC 61850 baik Edition 1 ataupun Edition 2.

Semua port komunikasi pada A8000 flexible bisa diprogram untuk ke segala arah, tidak seperti RTU pada umumnya yang port-nya dedicated hanya untuk DNP3 master saja, DNP Slave saja, Modbus saja. Semua port-nya dapat disetting untuk protocol apa saja dan arahnya bebas, boleh menjadi master untuk koneksi ke relay atau jadi slave untuk koneksi ke control center. Khusus untuk fungsi slave/koneksi ke control center, A8000 dapat melayani beberapa server sekaligus atau dikenal dengan istilah multi-point slave untuk semua port komunikasinya.

“Powerfull, lite, modular design, flexible protocol, flexible port dan robust”

Apabila masih ada pertanyaan seputar integrasi relay IEC-61850 atau berkenaan dengan isi artikel ini silahkan mengisi kolom komentar dibawah. Kami membutuhkan komentar anda sebagai masukan dan update dari artikel ini.