Instrumentation; Analog-Discrete-Digital

I had a discussion few months ago with few friends about instrumentation and I made a statement that 4-20 mA Transmitter is an analog instrument. Apparently there was disagreement on my statement because my comrade saw all 4-20 mA  transmitters have seven segments display which is exactly the same display with digital watch on their hand.  Then 4-20 mA transmitter was called digital instrument because it was same with digital watch. Some other comrades are using arm type watch on their hand then it is called analog watch. From the same stand point then they concluded that instrument which are identical with analog watch for example; pressure gauge, temperature gauge, and flowmeter are called analog instrument. Is that correct? This is not about correct or not correct, but I just don’t agree on this approach to understand what is digital instrument, analog instrument, and dicrete instrument. I need to write my own approach which I believe is a common understanding in instrumentation.

Di bawah ini adalah diskripsi yang saya buat sendiri sehingga siapapun boleh tidak setuju.

Analog Instrument adalah instrument yang secara kontinyu alias terus menerus membaca suatu besaran proses (pressure, temperature, level, and flowrate) dan menyajikan hasil pembacaan itu secara terus menerus kepada user. Discrete Instrument adalah instrument yang sensornya secara kontinyu atau hanya saat tertentu mendeteksi besaran proses dan hanya menyajikan hasilnya ketika menyentuh nilai atau saat tertentu sesuai settingnya. Digital Instrument adalah instrument yang secara kontinyu mendeteksi besaran proses dan menyajikan hasilnya melalui transmisi digital secara kontinyu.

4-20 mA transmitter dengan display seperti seven segments adalah transmitter yang menyensor besaran proses secara analog kemudian menyajikan datanya melalui display digital kemudian mengirim signalnya melalui sistem analog 4-20 mA. Umumnya terdapat proses ADC dari sensor dan DAC 4-20mA ke signal transmissinya. Transmitter ini secara kontinyu menyajikan transmisi data analog 4-20 mA ke control room. Sehingga input yang didapatkan dari transmitter bertipe ini adalah Analog Input. Displaynya on-site adalah display digital tetapi transmitter sesuai namanya adalah untuk mentransmisi maka sebutannya harus lebih condong bagaimana ia mentransmisikan data. Ketika data analog yang ditransmisikan maka 4-20 mA transmitter adalah termasuk analog transmitter. Perhatikan analog pressure transmitter dan smart pressure transmitter di bawah yang dua-duanya saya sebut sebagai analog transmitter karena mentransmisikan 4-20 mA signal analog.

Namun demikian ada pula 4-20 mA transmitter yang tidak mau disebut sebagai analog transmitter yaitu transmitter yang menggunakan protocol HART. Karena selain menggunakan 4-20 mA untuk transmisi signal variabel prosesnya, pada kabel yang sama HART menumpangkan digital signal berbasis frekuensi untuk informasi diagnostic internal transmitter. Sehingga 4-20 mA  HART transmitter boleh kita namai sebagai Hybrid Transmitter meskipun input yang diberikan transmitter ke control system adalah Analog Input.

Pressure Gauge, Temperature Gauge, dan Flow Meter melakukan pendeteksian pressure, temperature, dan flow secara analog kemudian menyajikan datanya melalui arm pointer secara analog sebagai akibat gerakan mekanik sensornya. Semua sistem di dalamnya adalah mechanically analog sehingga instrument jenis ini adalah analog instrument.

Discrete Instrument adalah instrument yang hanya memberikan signal informasi pada nilai atau saat tertentu. Limit Switch pada shutdown valve, pressure switch, temperature switch, dan switch yang lain merupakan contoh dari discrete instrument. Instrument ini hanya memberikan informasi secara discrete pada saat tertentu. Informasi dari discrete instrument adalah discrete input (Dulu saya sering menyebut input dari discrete instrument sebagai digital input padahal di situ tidak terjadi proses digitasi ke binary logic. I committed a faulty). Penyebutan digital input dari discrete instrument sebaiknya direvisi karena switch hanya sekedar contact atau open sehingga signalnya bukan signal digital just a discrete.

Digital Instrument adalah instrument yang menggunakan transmisi signal digital untuk menyampaikan informasi proses variabelnya. Terjadi proses digitasi ke binary code 0 dan 1 dalam transmisi datanya. Instrument ini menyensor besaran proses dengan cara analog kemudian melakukan proses digitasi di dalam rangkaian electronicnya. Field instrument yang jelas-jelas melakukan proses digitasi adalah fieldbus instrument. Pada fieldbus anda tidak akan menemukan lagi 4-20 mA pada transmisi kabelnya. Signal input yang diterima oleh devices juga hostnya di control room adalah sinyal digital akan tetapi data proses yang diberikan oleh transmitter ini adalah Data Analog sehingga tipe input dari fieldbus instrument adalah Analog Input (FFB) atau dengan kata lain Analog Input yang dibawa oleh Fieldbus melalui transmisi digital.

Jadi tipe instrument harus dilihat dari tipe data yang diberikan dan tipe transmisi yang dilakukan. Tranmitter yang fungsi utamanya adalah transmisi maka jenisnya atau tipenya disebut berdasarkan tipe transmisinya. Jika transmitter bertipe menyampaikan data dengan arus 4-20 mA maka kita sebut sebagai Analog Instrument, jika gabungan digital dan analog kita sebut sebagai Hybrid Instrument, dan jika digital transmisi maka disebut sebagai Digital Instrument. Sedangkan tipe data variabel process yang ditransmisikan jika bersifat terus menerus alias kontinyu all time kita sebuat sebagai Analog Input, jika hanya sesekali berupa switch, kontak, open, atau close maka kita sebut sebagai Discrete Input. 

Nova Kurniawan

3 Responses

  1. Dear Mas nova,

    sy mw tanya sdkt ttg HART yang menurut tulisan di atas adalah hybrid instrumentation. HART merupakan sinyal digital yang ditumpangkan kpd analog, sehingga misal pd pressure instrument, yg diukur tdk hny pressure saja, tp ad process variable lain, benar bukan?
    lalu sy pernah baca jg ttg PT merk Yokogawa seri EJA bisa digunakan utk HART Com, klu bener bisa, apakah itu artinya ada sensor2 lain pada transmitternya sehingga bisa mengukur variable lain? lalu utk wiringnya sendiri menggunakan port yang sama antara hybrid dan analog? ataukah butuh setting khusus ketika digunakan sebagai hybrid? terima kasih.

    Salam,
    Andhisa

  2. Transmitternya namanya harus Multivariabel ProcessTransmitter. Ada pressure sensor, temperature sensor, etc. Primary Process Varibelnya pake 4-20 mA, Secondarynya pake digital.
    Kalau namanya Pressure Transmitter ya sensornya pressure doang. Pressurenya ditransmit 4-20 mA, data diagnostic dan kalibrasi ditransmit pake digital.
    Analog dan digital dalam satu kabel satu koneksi satu terminal. Namanya aja digitalnya cuma numpang yang analog. Cara numpangin frekuensi ke 4-20mA gmn? Nah detailnya dipelajari sendiri di websitenya HART protocol. Saya kurang terlalu paham signal processing.

  3. Salam kenal mas nova,

    Tolong penjelasannya donk untuk I/O type digital volt free contact dan software digital

    thanks

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: