Instrument Signal

Transmisi data ialah proses pengiriman besaran yang diukur (data) ke tempat lain yang jauh (misalnya dari plant ke ruangan control room pada suatu industri) untuk diperagakan (displaying), direkam (recording) atau mengendalikan (controlling) suatu proses.

1. Media Transmisi

Pengiriman data (data trasmisi) biasa dilakukan dengan cara yaitu :

a.    Media Tubing : Prinsip kerja transmisi data menggunakan tubing (pneumatik) adalah berdasarkan pada tekanan dari fluida atau angin sebagai media pembawa data. Jadi di sini data yang dikirimkan berupa perubahan dari tekanan fluida. Tekanan pneumatic yang umumnya digunakan pada transmisi data secara pneumatic adalah antara 3 ~ 15 psig (0.1 ~ 1 kg/cm2).

b.   Media Kabel : Transmisi data melalui kawat (cablel) dapat digolongkan berdasarkan besaran pembawa data, yaitu ; arus listrik, tegangan, frekuensi yang dimodulasi, pulsa yang dimodulasi. Transmisi data jenis yang banyak digunakan pada industri proses adalah transmisi dengan arus listrik (4-20 mA) dan tegangan (1 – 5 V DC).

c.    Media Fiber Optic : Transmisi data yang paling akhir dikembangkan adalah transmisi data melalui serat optic. Di sini data ditransmisikan dengan cara memodulasi cahaya, dengan perkataan lain di sini sinyal pembawa datanya adalah cahaya. Sistem ini mempunyai kelebihan yaitu sedikit sekali dipengaruhi oleh noise. 

2. Jenis Sinyal Instrumen

Beberapa standar sinyal instrumen yang didefenisikan oleh standards associations atau proprietary standard, meliputi :

a.    Analog Signal

·           Pneumatic (signal lines / tubes)

-       3 - 15 psig ( 0.2 – 1 kg/cm2)

-       20 - 100 kPa

-       6 - 30 psig

·           Voltage

-       1 – 5 V DC

-       0 – 5 V DC

-       0 – 10 V DC

·           Current

-       4 – 20 mA

-       8 – 40 mA

-       10 – 50 mA

b.    Digital Signal

·           HART Protocol

·           SMAR Protocol

·           Fieldbus

·           Modbus

·           Profibus

·           Industrial Ethernet

·           Berbagai komunikasi tanpa cable (wireless communications)

3. Pemilihan Sinyal Instrumen

Pemilihan bentuk sinyal pengukuran (sinyal instrumen) sangat ditentukan oleh jenis controller yang akan dipakai (Analog ; pneumatik / elektronik atau Digital). Untuk menerjemahkan sinyal sistem pengukuran dari sensing element menjadi sinyal yang dapat dimengerti oleh controller, dibutuhkan sebuah unit yang disebut transmitter.

Sebagai standarisasi sinyal keluar dari transmitter, baik analog (pneumatic atau elektric) maupun digital (HART Protocol, SMAR Protocol atau Fieldbus), dibuat hanya bekerja pada standard skala tertentu seperti diperlihatkan pada point jenis sinyal instrumen. Untuk aplikasi di dalam industri proses, sinyal pneumatik yang digunakan secara umum adalah dengan skala kerja 3 – 15 psig atau 0.2 – 1 kg/cm2, dan untuk sinyal elektrik skala kerja 4 – 20 mA (sinyal arus) atau 1 – 5 V DC (sinyal tegangan). Pada umumnya sinyal yang keluar dari transmitter elektronik hampir selalu dalam bentuk 4-20 mA. Transmisi sinyal elektrik seperti transmisi energi listrik lain, menggunakan kawat tembaga. Diameter kawat tersebut berkisar antara 1.5 ~ 2.5 mm. Sedangkan transmisi sinyal pneumatik hampir selalui menggunakan tubing (pipa kecil) berdiameter dalam 0.25 inci. Atau pada pemakaian tertentu ada yang 0.375 inci.

Tubing dapat terbuat dari plastik, tembaga atau stainless steel. Pemilihan jenis material tubing selalu dikaitkan dengan daerah dimana instrumen beroperasi. Tubing tembaga misalnya tentu tidak akan dipilih untuk bagian terbuka di ladang minyak lepas pantai. Udara laut yang sangat korosif tentu akan mempercepat kerusakan tubing tembaga. Dan tubing platik tentu tidak akan dipakai di daerah dapur (furnace) yang mempunyai temperatu tinggi, karena akan mudah meleleh.

Dalam perkembangannya instrumen sitem pengendalian kemudian banyak memanfaatkan teknologi digital dan perangkat komputer. Untuk itu diperlukan sarana komunikasi dalam bahasa komputer. Selain itu juga ada instrumen-instrumen yang menggunakan sarana komunikasi sinyal radio atau sarana fiber optic. Ketiga jenis sinyal ini sifatnya sangat khusus dan tidak mempunyai standard umum. Bentuk sinyal itu akan sangat tergantung pada kerja sistim unit elektroniknya.