Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

103
RANCANG BANGUN PROTOTIPE ROTARY STABILIZER TEGANGAN 1 FASA BERBASIS LABVIEW UNTUK SARANA PENDUKUNG PENGUJIAN TEGANGAN, FREKUENSI, DAN THD DI LABORATORIUM TEKNIK LISTRIK Sub Judul : HMI (HUMAN MACHINE INTERFACE) DAN PENGONTROLAN LABVIEW MENGUNAKAN SISTEM PID PADA PROTOTIPE ROTARY STABILIZER TEGANGAN 1 FASA Tugas Akhir Disusun dan Diajukan untuk Melengkapi Persyaratan yang Diperlukan untuk Memperoleh Diploma III Politeknik Disusun oleh Rahmad Noviali NIM 3309120379 PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI JAKARTA 2012

description

TUGAS AKHIR

Transcript of Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

Page 1: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

RANCANG BANGUN PROTOTIPE ROTARY STABILIZER TEGANGAN

1 FASA BERBASIS LABVIEW UNTUK SARANA PENDUKUNG

PENGUJIAN TEGANGAN, FREKUENSI, DAN THD

DI LABORATORIUM TEKNIK LISTRIK

Sub Judul :

HMI (HUMAN MACHINE INTERFACE) DAN PENGONTROLAN

LABVIEW MENGUNAKAN SISTEM PID PADA PROTOTIPE

ROTARY STABILIZER TEGANGAN 1 FASA

Tugas Akhir

Disusun dan Diajukan untuk Melengkapi Persyaratan yang Diperlukan untuk

Memperoleh Diploma III Politeknik

Disusun oleh

Rahmad Noviali

NIM

3309120379

PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI JAKARTA

2012

Page 2: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

ii

LEMBAR PERSETUJUAN

Tugas Akhir dengan judul “ Rancang Bangun Prototipe Rotary Stabilizer 1

Fasa Berbasis LabVIEW untuk Sarana Pendukung Pengujian Tegangan,

Frekuensi, dan THD Di Laboratium Teknik Listrik” dengan Sub Judul ”HMI

(Human Machine Interface) dan Pengontrolan LabVIEW Menggunakan

Sistem PID pada Prototipe Rotary Stabilizer Tegangan 1 Fasa” pada Program

Pendidikan Diploma III, Program Studi Teknik Listrik, Jurusan Teknik Elektro,

Politeknik Negeri Jakarta disetujui untuk diajukan dalam sidang akhir periode

kesatu pada tanggal 18 Juli 2012

Depok, 18 Juli 2012

Pembimbing 1, Pembimbing 2,

Drs. Syupriadi Nasution, ST Kendi Moro, STNIP.19560605 198603 1 005 NIP.19690418 199503 1 003

Page 3: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

iii

LEMBAR PENGESAHAN

Tugas Akhir dengan judul “ Rancang Bangun Prototipe Rotary Stabilizer 1

Fasa Berbasis LabVIEW untuk Sarana Pendukung Pengujian Tegangan,

Frekuensi, dan THD Di Laboratium Teknik Listrik” dengan Sub Judul ” HMI

(Human Machine Interface) dan Pengontrolan LabVIEW Menggunakan

Sistem PID pada Prototipe Rotary Stabilizer Tegangan 1 Fasa” pada Program

Pendidikan Diploma III, Program Studi Teknik Listrik, Jurusan Teknik Elektro,

Politeknik Negeri Jakarta disetujui untuk diajukan dalam sidang akhir periode

kesatu pada tanggal 18 Juli 2012 dan dinyatakan Lulus.

Depok, 1 Agustus 2012

Disahkan Oleh

Jurusan Teknik Elekro Politeknik Negeri Jakarta

Ketua,

Iwa Sudradjat, ST.MT.NIP. 19610607 198601 1 002

Page 4: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa
Page 5: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

v

ABSTRAK

Generator AC adalah mesin untuk mengkonversi energi mekanik menjadi energilistrik Ac. Tegangan keluaran yang dihasilkan perlu dikendalikan denganmenggunakan sistem kontrol lup tertutup agar tetap konstan pada nilai yangdipersyaratkan, walaupun terjadi perubahan pembebanan. Selain itu, sistemkontrol yang digunakan harus cepat di dalam merespon perubahan pembebanantersebut. Terdapat beberapa pilihan sistem kontrol yang dapat digunakan,diantaranya PID. Sekitar 90% sistem kontrol di industri saat ini masihmenggunakan PID. Oleh karena itu untuk mengetahui kinerja dari PID dibuatlahsoftware pengujian dan pengukuran yaitu LabVIEW, dengan HMI sebagaimonitoring dan mengontrol sistem PID serta mengetahui kesalahan pembacaansistem, jika generator Ac dibebani beban resistif atau tidak dibebani beban resistif,disamping itu mengapa memakai Sistem PID di program LabVIEW agarmemperkecil Human Error yang terjadi d iindustri khususnya dalam kestabilantegangan.

Kata Kunci : PID, HMI, LabVIEW

ABSTRAC

AC generator is a machine for converting mechanical energy into electrical energyAc. The resulting output voltage should be controlled by using a closed loop controlsystem to remain constant at the required value, although there is a change ofloading. In addition, the control system used to be quick in responding to changesin loading it. There are several options that control systems can be used, such asPID. Approximately 90% of the control system in the industry is still using the PID.Therefore, to determine the performance of PID was made software that isLabVIEW test and measurement, with the HMI as a monitoring and control systemPID as well as the errors in the readout system, if the AC generator is notencumbered or burdened with a resistive load resistive load, besides that why touse the program PID System LabVIEW in order to minimize human error thatoccurred in the industry, particularly in the voltage stability.

Keywords: PID, HMI, LabVIEW

Page 6: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

vi

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat ALLAH

S.W.T. karena dengan rahmat dan hidayah-Nya penyusunan laporan Tugas Akhir

ini dapat terselesaikan dengan baik. Tak lupa shalawat serta salam semoga selalu

tercurahkan pada junjungan Nabi Besar Muhammad S.A.W beserta para sahabat

dan pengikutnya yang tetap istiqomah menjalankan ajaran-Nya hingga Yaumil

Akhir.

Pada dasarnya penyusunan laporan Tugas Akhir ini adalah untuk memenuhi

persyaratan kelulusan Diploma III Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik,

untuk meraih gelar A.Md (Ahli Madya) di Politeknik Negeri Jakarta.

Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, penulis telah berusaha semaksimal

mungkin untuk mendapatkan yang terbaik, diterima dalam berbagai aspek, dan

pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih, yang sebesar-

besarnya kepada pihak-pihak yang telah membantu penulis hingga Tugas Akhir ini

selesai tepat pada waktunya.

Rasa terima kasih ini, penulis sampaikan kepada:

1. Kedua Orang Tua penulis, karena merekalah penulis bisa terus mendapatkan

pendidikan dan ilmu yang tak ternilai, sehingga penulis berhasil

menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik, dan entah sampai kapan

penulis bisa membalas kebaikan dan kemulian mereka. Semoga Allah selalu

memberi kesehatan dan umur panjang kepada Orang Tua Penulis. Amin Ya

Rabb.

2. Bapak Iwa Sudradjat, ST.MT. Selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro –

Politeknik Negeri Jakarta.

3. Bapak Silo Wardono, ST, MSi. Selaku Ketua Program Studi Teknik Listrik

– Politeknik Negeri Jakarta.

4. Bapak Drs. Syupriadi Nasution, ST. Selaku Pembimbing 1, Tugas Akhir

Program Studi Teknik Listrik - Politeknik Negeri Jakarta.

Page 7: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

vii

5. Bapak Kendi Moro, ST. Selaku Pembimbing 2, Tugas Akhir Program Studi

Teknik Listrik - Politeknik Negeri Jakarta.

6. Bapak Endang Wijaya, ST. Yang bersedia serta menyediakan waktu

luangnya, untuk memberi arahan dan pengajaran menggunakan LabVIEW

kepada kami, hingga Tugas Akhir ini selesai tepat pada waktunya.

7. Bapak Ismujianto ST, MT. Yang bersedia dan memberi banyak pelajaran

serta menyediakan waktu luangnya, untuk mengajarkan kami tentang

metode penyulutan sudut menjadi tegangan, terhadap Tugas Akhir kami.

8. Ibu Isdawimah ST, MT. Yang banyak memberikan kami masukan dalam

melakukan pengujian beban terhadap Tugas Akhir kami.

9. Storeman Lab. Listrik Politeknik Negeri Jakarta atas bantuanya, kami bisa

melakukan pengujian Tugas Akhir kami.

10. Rekan satu tim TA dan tim OJT, Chandra kartika , Farakonius, dan Tiyan

Pranita, atas kerjasamanya dan waktu luangnya dengan penulis, sehingga

Tugas Akhir ini selesai dengan baik dan sempurna.

11. LabVIEW Team Indonesia, karena dengan adanya grup tersebut penulis

bisa sharing dan bertanya demi kelancaran Tugas Akhir ini.

12. Abang Muhammad Bahrul Ulum, yang selalu memberikan penulis tentang

motivasi “bahwa sesungguhnya yang bathil pasti akan lenyap” darinya

penulis sadar bahwa keraguan adalah lubang kegagalan. Teteh Dilah

Nurbaiti, yang sering sekali memberikan masukan bahwa Tugas Akhir itu

mudah jika kita berpikir mudah, dan adik sang penulis Riska Safaria Yuli

Sarah, yang selalu memberi yel-yel “semangat Aa”, Sekarang “semangat

De” Susul Aa sampai Wisuda, ditunggu ya, Terima Kasih atas semua do’a

dan keharmonisan yang tercipta.

13. “070710” karenanya sebuah sayap kecil ini siap untuk berlatih dan terus

belajar terbang jauh diatas langit yang indah, “always beside me”

14. Acil yang memberikan tempat tinggal bagi penulis, dari OJT mulai hingga

TA berlangsung dan selesai. Thanks Brother.

15. Teknik Listrik Angkatan 2009-2012 (TL-A, TL-B, TL-C, TL-D), dan

Teknik Elektronika Industri Angakatan 2009-2012 ( Bagol, Eko, Linda,

Page 8: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

viii

Dani, Syfa, Arif, dkk.) darinya penulis menemukan arti sebuah perjuangan,

dan mereka orang-orang hebat, dimanapun sampai kapanpun keberadaanmu

sangat dibutuhkan, dan semoga Allah mempertemukan kita kembali dengan

keadaan sehat walafiat, Amin Ya Rabb. Thanks All to My Friends.

Demikianlah Tugas Akhir ini penulis buat, penulis juga menyadari akan

keterbatasan waktu, kemampuan, kesalahan yang jauh dari kesempurnaan yang

diinginkan laporan Tugas Akhir ini. Semoga laporan Tugas Akhir ini bermanfaat

bagi penulis pada khususnya dan bagi pembaca pada umunya Semoga ALLAH.

S.W.T. selalu melimpahkan rahmat dan hidayahnya kepada kita semua, Amin Ya

Rabb.

Tangerang, 1 Juli 2012

Penulis

Page 9: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

ix

DAFTAR ISI

Hal

HALAMAN JUDUL............................................................................................. i

LEMBAR PERSETUJUAN.................................................................................. ii

LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................. iii

KUTIPAN MOTIVASI......................................................................................... iv

ABSTRAK ............................................................................................................ v

KATA PENGANTAR .......................................................................................... vi

DAFTAR ISI......................................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xii

DAFTAR TABEL................................................................................................. xiv

BAB I PENDAHULUAN.................................................................................. 1

1.1 Latar Belakang ................................................................................. 1

1.2 Perumusan Masalah ......................................................................... 2

1.3 Batasan Masalah............................................................................... 3

1.4 Tujuan .............................................................................................. 3

1.5 Metode Penyelesaian Masalah ......................................................... 4

1.6 Sistematika Penulisan....................................................................... 5

BAB II TEORI DASAR ...................................................................................... 6

2.1 HMI (Human Machine Interface) .................................................... 6

2.2 NI-DAQ USB 6008.......................................................................... 7

2.2.1 Software NI-DAQ ................................................................... 8

2.3 LabVIEW 2009................................................................................ 10

2.3.1 VI Front Panel......................................................................... 11

2.3.2 VI Block Diagram................................................................... 12

2.3.3 Icon atau Connector ................................................................ 13

2.4 Ruang Lingkup LabVIEW............................................................... 13

2.4.1 Menu Bar ................................................................................ 13

2.4.2 Menu File ................................................................................ 14

Page 10: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

x

2.4.3 Menu Edit ............................................................................... 15

2.4.4 Menu View ............................................................................. 16

2.4.5 Menu Project........................................................................... 16

2.4.6 Menu Operate ......................................................................... 17

2.4.7 Menu Tools ............................................................................. 17

2.4.8 Menu Windows....................................................................... 19

2.4.9 Menu Help .............................................................................. 19

2.4.10 Pallete.................................................................................... 21

2.4.11 Tipe Data LabVIEW............................................................. 24

2.4.12 Loop dan For Loops.............................................................. 26

2.4.13 Chart...................................................................................... 28

2.4.14 Array ..................................................................................... 29

2.5 Pengenalan PID................................................................................ 29

2.5.1 Pengontrol Proporsional.......................................................... 30

2.5.2 Pengontrol Integral ................................................................. 32

2.5.3 Pengontrol Derivative ............................................................. 34

BAB III PERENCANAAN DAN REALISASI SISTEM .................................... 36

3.1 Deskripsi Alat .................................................................................. 36

3.1.1 Nama Alat ............................................................................... 36

3.1.2 Fungsi...................................................................................... 36

3.1.3 Aplikasi ................................................................................... 36

3.1.4 Spesifikasi Plant...................................................................... 36

3.1.5 Diagram Blok.......................................................................... 38

3.1.6 Flow Chart .............................................................................. 40

3.1.7 Konfigurasi Pengawatan dan Blok Sistem............................. 42

3.2 Tata Letak Alat ................................................................................ 45

3.3 Spesifikasi Sistem ............................................................................ 47

3.4 Realisasi Perancangan Program LabVIEW ..................................... 49

3.4.1 Tampilan HMI ........................................................................ 49

3.4.2 Kontroler PID ......................................................................... 51

Page 11: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

xi

3.4.3 Realisasi Program PID............................................................ 56

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA DATA .................................................. 58

4.1 Deskripsi Pengujian ......................................................................... 58

4.1.1 Tujuan Pengujian .................................................................... 58

4.1.2 Target Pengujian ..................................................................... 58

4.1.3 Waktu Pengambilan Data ....................................................... 58

4.2 Daftar Peralatan Pengujian Sistem................................................... 59

4.3 Prosedur Pengujian .......................................................................... 60

4.4 Data Hasil Pengujian........................................................................ 60

4.5 Analisis Presentasi kesalahan .......................................................... 67

4.6 Analisa dan Pengenalan Sistem PID Program LabVIEW ............... 69

BAB V PENUTUP................................................................................................ 80

5.1 Kesimpulan ...................................................................................... 80

5.2 Saran ................................................................................................ 80

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 81

BIOGRAFI PENULIS .......................................................................................... 82

LAMPIRAN

Page 12: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

xii

DAFTAR GAMBAR

Hal

Gambar 2.1 Data Akusisi NI-DAQ USB 6008 ................................................... 7

Gambar 2.2 Port Input dan Output NI-DAQ 6008 .............................................. 8

Gambar 2.3 Analog Input Voltage ...................................................................... 9

Gambar 2.4 Analog Output Voltage.................................................................... 9

Gambar 2.5 Lambang LabVIEW 2009................................................................ 10

Gambar 2.6 VI Front Panel.................................................................................. 11

Gambar 2.7 VI Blok Diagram ............................................................................. 12

Gambar 2.8 Menu Bar pada front panel LabVIEW 2009.................................... 13

Gambar 2.9 Tool Pallete...................................................................................... 21

Gambar 2.10 Control Pallete ............................................................................... 23

Gambar 2.11 Function Pallete ............................................................................. 24

Gambar 2.12 While Loop .................................................................................... 27

Gambar 2.13 For Loop ........................................................................................ 28

Gambar 2.14 Wafefrom Chart ............................................................................. 28

Gambar 2.15 Blok Diagram PID ......................................................................... 30

Gambar 2.16 Diagram Blok Pengontrol Proporsional......................................... 30

Gambar 2.17 Proportional band dari pengontrol proporsional tergantung

pada penguatan............................................................................. 31

Gambar 2.18 Kurva sinyal kesalahan e(t) terhadap t........................................... 33

Gambar 2.19 Blok diagram hubungan antara besaran kesalahan

dengan pengontrol integral............................................................ 33

Gambar 2.20 Perubahan keluaran sebagai akibat penguatan

dan kesalahan ................................................................................ 33

Gambar 2.21 Blok diagram pengontrol Derivative ............................................. 34

Gambar 2.22 Kurva waktu hubungan input-output pengontrol Derivative......... 35

Gambar 3.1 Motor Dc Coupling Generator Ac 3 Fasa........................................ 36

Gambar 3.2 Diagram Blok Manual ..................................................................... 38

Page 13: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

xiii

Gambar 3.3 Diagram Blok Otomatis................................................................... 39

Gambar 3.4 Flow Chart Manual .......................................................................... 40

Gambar 3.5 Flow Chart Otomatis ....................................................................... 41

Gambar 3.6 Konfigurasi Pengawatan.................................................................. 42

Gambar 3.7 Konfigurasi Blok Sistem ................................................................. 43

Gambar 3.8 Tatak Letak Alat .............................................................................. 45

Gambar 3.9 Tampilan Modul .............................................................................. 46

Gambar 3.10 HMI Manual Sistem ...................................................................... 49

Gambar 3.11 HMI Manual Sistem (Data Base) .................................................. 50

Gambar 3.12 HMI Otomatis Sistem (PID Controler) ......................................... 51

Gambar 3.13 Rancangan program kontroler PID................................................ 52

Gambar 3.14 Hasil simulasi kontroler PID ......................................................... 52

Gambar 3.15 Hasil simulasi gangguan Kontroler PID ........................................ 53

Gambar 3.16 Rancangan Blok Diagram pada sistem manual ............................. 54

Gambar 3.17 Rancangan Blok Diagram pada sistem otomatis ........................... 55

Gambar 4.1 Pengenalan Sistem PID pada LabVIEW .......................................... 69

Gambar 4.2 Sistem PID pada LabVIEW saat Starting......................................... 73

Gambar 4.3 Sistem PID pada LabVIEW

saat Frekuensi berbanding Tegangan .............................................. 74

Gambar 4.4 Sistem PID pada LabVIEW Frekuensi dan Tegangan Stabil ........... 75

Gambar 4.5 Sistem PID pada LabVIEW diberi satu beban resistif ..................... 76

Gambar 4.6 Sistem PID pada LabVIEW diberi satu beban resistif stabil............ 77

Gambar 4.7 Sistem PID pada LabVIEW diberi dua beban resistif ...................... 78

Gambar 4.8 Sistem PID pada LabVIEW diberi 2 beban resistif stabil ................ 79

Page 14: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

xiv

DAFTAR TABEL

Hal

Tabel 3.1 Spesifikasi Pengujian Sistem................................................................ 47

Tabel 3.2 Spesifikasi Komputer yang digunakan................................................. 47

Tabel 3.3 Spesifikasi NI-DAQ 6008 .................................................................... 48

Tabel 4.1 Daftar Alat dan Pengujian Sistem ........................................................ 59

Tabel 4.2 Data Pengujian PID Frekuensi (Hz)..................................................... 61

Tabel 4.3 Data Pengujian PID Tegangan (Volt) .................................................. 64

Tabel 4.4 Perhitungan Kesalahan Tegangan pada Program LabVIEW ................ 67

Tabel 4.5 Perhitungan Kesalahan Frekuensi pada Program LabVIEW ................ 68

Page 15: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada zaman sekarang perkembangan dan kebutuhan akan energi listrik di

dunia industri maupun rumah semakin meningkat, bukan itu saja banyaknya

permintaan pasar industri, akan kestabilan energi listrik juga sangat

diperhitungkan, karena kestabilan energi listrik adalah suatu keharusan untuk

menjaga dan memperpanjang umur alat-alat atau mesin-mesin industri, agar alat

tersebut menghasilkan produksi yang prima, terjamin kualitas dan kuantitasnya.

Kualitas dan kuantitas listrik yang PLN distribusikan adalah sebesar 220

V/50Hz, tetapi PLN sering mengalami drop tegangan yang tidak bisa di

prediksikan kapan drop tegangan itu terjadi. Jika drop tegangan terjadi, maka

kinerja pada mesin-mesin industri dan alat-alat industri sudah dipastikan menurun,

dan lambat laun akan mengalami kerusakan kinerja pada system yang ada, karena

tidak adanya kestabilan sistem listrik yang ada di industri.

Maka dari itu kestabilan energi listrik menjadi peran penting, tetapi jika

hanya kestabilan saja yang diutamakan tentu saja sangatlah mudah, namun

bagaimana jika melakukannya secara rotary. Rotary adalah perputaran searah

jarum jam secara 3600 itulah mengapa rotary kestabilan menjadi suatu sistem

close loop yang berperan sangat penting, karena sistem tersebut membuat sistem

tenaga listrik menjadi stabil dan selalu melakukan putaran (Rotary) untuk

mendapatkan kebutuhan listrik 220V/50Hz.

Oleh karena itu sistem control close loopmerupakan sistem kontrol yang

sinyal keluarannya mempunyai pengaruh langsung pada aksi pengontrolan, dan

juga memiliki umpan balik (feedback) inti dari close loop adalah memperkerkecil

kesalahan pembacaan sistem, dari putaran kestabilan (Rotary Stabilizer)yang

merupakan sistem umpan balik(feedback), untuk membandingkan harga yang

diinginkan dengan harga yang dihasilkan (tegangan output yang diinginkan

220V/50Hz)

Page 16: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

2

Dunia industri juga banyak sekali yang menggunakan sistem kontrol, baik

itu open loop, maupun close loop, itulah mengapa software pengukuran dan

sistem kontrol sangat diinginkan industri, karena kemampuan dan data akusisi

yang jauh dari kesalahan pembacaan sistem, dan software itu antara lain adalah

LabVIEW. LabVIEW adalah bahasa programming berbasis grafik yang ditujukan

untuk instrumentasi maya yang disupport tidak hanya oleh National Instruments

namun juga oleh berbagai manufacturer lainnya.

Itulah mengapa sistem rotary stabilizer menggunakan sistem kontrol close

loop, karena harga yang diinginkan dari set point harus sama dengan harga

outputnya, dan untuk itulah rotary stabilizer dibuat miniatur dengan devicenya

adalah Motor Dc Coupling Generator Ac yang telah ada di pengujian Labotarium

Teknik Listrik, untuk itu dilakukan pengujian di Lab. Teknik Listrik sebelum

terjun di dunia industri, apakah sistem close loop tersebut bekerja atau tidak pada

Motor Dc dan Generator Ac yang di basiskan LabVIEW, dengan harapan harga

output yang dihasilkan 220V/50Hz stabil, dan juga THD dibawah 5%.

Sistem ini pun melibatkan data akusisi, data akusisi adalah data yang

diambil dari analog ke digital, dan digital ke analog, data akusisi antara lain

adalah NI-DAQ USB 6800, data akusisi tersebut perperan sangat penting untuk

mengurangi kesalahan pembacaan pada sistem kontrol close looprotarystabilizer.

Maka dari itulah sistem ini terlebih dahulu dilakukan pengujiannya di Lab. Teknik

Listrik sebelum di terapkan di dunia industri.

1.2 Perumusan Masalah

Perumusan maslah yang terjadi pada Penampilan HMI (Human

MachineInterface) dan Pengontrolan LabVIEW Sebagai Pengujian Tegangan,

Frekuensi dan THD adalah mengintegerasikan NI-DAQ USB 6800 dengan

devicenya yang merupakan Motor Dc Coupling Generator Ac, karena hasil output

yang dikeluarkan adalah sebesar 220V sedangankan NI-DAQ USB 6800

berkapasitas input hanya +- 10 Vp, dan parameter-parameter LabVIEW yang

harus dilakukan perhitungan secara analog sebelum menampilkannya pada HMI

secara continues.

Page 17: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

3

1.3 Batasan Masalah

Adapun masalah yang akan dibatasi pada pembahasan laporan Tugas

Akhir adalah :

1. Pengontrolan secara automation dengan parameter PID pada program

LabVIEW untuk pengujian Tegangan, Frekuensi dan THD di Prototipe

Rotary Stabilizer 1 Fasa.

2. Penampilan HMI sesuai dengan pengujian beban yang dilakukan pada

Sistem Rotary Stabilizer 1 Fasa.

3. Mempertahankan kestabilan tegangan jika sistem kontrol Rotary Stabilizer

tersebut diberi beban dan tidak diberi beban.

1.4 Tujuan

Adapun tujuan dari pembuatan dan pembahasan laporan Tugas Akhir ini

adalah :

1. Mengetahui cara sistem kontrol yang di konfigurasikan pada software

LabVIEW dengan parameter PID untuk Rotary Stabilizer 1 Fasa.

2. Bagaimana menampilkan HMI pada program LabVIEW sesuai dengan

pengujian sistem Rotary Stabilizer 1 Fasa.

3. Mengetahui karateristik tegangan jika pengujian beban yang berbeda-beda.

4. Sebagai sarana pembelajaran interaktif untuk mahasiswa program studi

Teknik Listrik dan rekomendasi untuk ditambahkan pada mata kuliah

khususnya mengenai measurement system menggunakan LabVIEW.

Page 18: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

4

1.5 Metode Penyelesaian Masalah

Metode penyelesaian masalah dalam pembuatan sistem ini antara lain

sebagai berikut :

1. Metode Observasi

Yaitu suatu metode yang dilakukan denga serangkaian test dan pengujian

di Laboratirum Teknik Listrik sebagai data pendukung dalam penulisan

laporan proyek tugas akhir.

2. Metode Kepustakaan

Yaitu metode pencarian landasan teori sebagai sumber / bahan dalam

pembuatan dan penulisan proyek tugas akhir.

3. Metode Konsultasi

Yaitu dengan melakukan konsultasi dengan dosen pembimbing, untuk

mengatasi kekurangan yang berkaitan dalam pembuatan dan penulisan

proyek tugas akhir.

Page 19: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

5

1.6 Sistematika Penulisan

Untuk mengetahui dan memahami permasalahan yang dibahas, maka

penulis membuat Sistematika Penulisan seperti berikut :

BAB I PENDAHULUAN

Berisikan latar belakang masalah, perumusan masalah, batasan masalah,

tujuan, metode penulisan dan sistematika penulisan.

BAB II TEORI DASAR

Berisikan tentang penampilan HMI (Human Machine Interface) dan

Sistem kontrol PID serta Pengenalan LabVIEW.

BAB III PERENCANAAN DAN REALISASI

Berisikan tentang deskripsi alat, fungsi alat dan perancangan prototipe

alat.

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS DATA

Berisikan tentang pengujian tegangan, dan frekuensi, serta analisa

terhadap beban yang berbeda-beda pada sistem PID Rotary Stabilizer

berbasis LabVIEW.

BAB V PENUTUP

Berisikan tentang kesimpulan dan saran dari pembuatan, pembahasan

laporan Tugas Akhir ini

Page 20: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

6

BAB II

TEORI DASAR

2.1 HMI (Human Machine Interface)

HMI (Human Machine Interface) adalah suatu tampilan pada front panel

sehingga user dapat berhubungan dengan program tanpa mengetahui kerumitan

dari program itu sendiri. HMI dibuat user-friendly yaitu menampilkan front panel

seperti panel kontrol yang menyerupai instrumen sebenarnya sehingg user akan

semakin mudah dalam melakukan pengontrolan dan monitoring sistem melalui

program.

Dalam pembuatan HMI, hal-hal yang harus diperhatikan yaitu

penggambaran modul, penempatan kontrol, dan penempatan indikator yang

memperhatikan faktor kemudahan pengguna dalam menjalankan program yang

akan direalisasikan. HMI mempunyai fungsi sebagai berikut :

1. Memonitor keadaan yang ada di plant

2. Mengatur nilai pada parameter yang ada di plant

3. Mengambil tindakan yang sesuai dengan keadaan yang terjadi

4. Memunculkan tanda peringatan dengan menggunakan alarm jika

terjadi sesuatu yang tidak normal

5. Menampilkan pola data kejadian yang ada di plant baik secara real

time maupun historical (Trending history atau real time).

Pada tampilan HMI terdapat dua macam tampilan yaitu Obyek statis dan

Obyek dinamik:

1. Obyek statis

Obyek yang berhubungan langsung dengan peralatan atau

database. Contoh : teks statis, layout unit produksi

2. Obyek dinamik

Obyek yang memungkinkan operator berinteraksi dengan proses,

peralatan atau database serta memungkinkan operator melakukan

aksi kontrol. Contoh : push buttons, lights, charts.

Page 21: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

7

Monitoring HMI bisa terhubung secara on-line maupun real-time, HMI juga dapat

membaca data yang dikirimkan melalui I/O Port yang digunakan oleh sistem

kontrolnya, salah satu port yang digunakan adalah data akusisi dari NI-DAQ USB

6008.

2.2 NI-DAQ USB 6008

Gambar 2.1 Data Akusisi NI-DAQ USB 6008

NI-DAQ adalah salah satu data akusisi yang di gunakan pada LabVIEW

yang berasal dari National Instrument di Negara Amerika, data akuisisi adalah

pengambil alihan data analog menjadi data digital dan dikirim ke komputer untuk

diolah melalui sistem komunikasi data. Peralatan data akuisi terdiri dari ADC

(Analog to Digital Converter), MUX (Multiplexer) dan sistem komunikasi data

serial. Dengan demikian, peralatan akuisi data harus akurat, cepat dan presisi

karena sangat berpengaruh pada performa sistem. Satu diantara sekian banyak

produk DAQ (data acquisition) yang memenuhi persyaratan tersebut adalah DAQ

USB 6008 produk National Instruments seperti diperlihatkan pada gambar 2.1

Sebuah sistem NI-DAQ USB 6008 data akuisisi memiliki modul sinyal

kondisi multi-kanal, dan dapat digunakan untuk banyak sensor pada umumnya

seperti: Voltage, RTD, Strain gauge, Load cells, LVDT dan lain-lain. Sistem ini

juga memiliki teknologi sinyal kondisi pada umumnya seperti: penguatan,

atenuasi, isolasi, simultaneous sampling, filtering, dan konversi frekuensi ke

tegangan.

NI-DAQ USB 6008 (Gambar 2.2) memiliki terminal-terminal ADC yang

digunakan sebagai terminal input analog. Alat ini memiliki 8 terminal input

Page 22: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

8

analog dan 2 terminal output analog. Sedangkan di sisi yang lain terdapat 12

terminal input dan output digital. Seluruh terminal tersebut dapat melakukan

akuisisi data dalam waktu yang bersamaan dengan syarat total dari seluruh

pengukuran yang dilakukan lebih kecil atau sama dengan 10.000 pencuplikan

(sampling) dalam satu detik. Pengukuran yang akan dilakukan adalah mengukur

suatu isyarat analog sehingga terminal yang digunakan adalah terminal input

analog. Rentang tegangan yang dapat diukur oleh NI-DAQ USB 6008 adalah

+10V sampai -10V.

Gambar 2.2 Port Input dan Output NI-DAQ 6008

2.2.1 Software NI-DAQ

Software yang dibutuhkan agar instrumen terintegrasi dengan program

LabVIEW adalah NI-DAQmx Pertama, konfigurasikan sistem dalam NI

Measurement and Automation Explorer sehingga modul DAQ-USB 6008

dapat dideteksi secara otomatis. Kemudian pilih jenis pengukuran dan beri

nama pada setiap kanal untuk jenis sensor yang berbeda, lalu tes setiap kanal

untuk mendapatkan data akuisisi yang tepat. Lalu, mengembangkan aplikasi

yang diinginkan.

Page 23: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

9

Gambar 2.3 Analog Input Voltage

Gambar 2.4 Analog Output Voltage

Page 24: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

10

2.3 LabVIEW 2009

Gambar 2.5 Lambang LabVIEW 2009

LabVIEW 2009 (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)

adalah program aplikasi yang dirancang untuk pengukuran dan pengendalian

berbasis komputer. LabVIEW merupakan software untuk aplikasi pengukuran dan

aotomasi berbasis komputer dengan teknik pemrograman berbasis grafis (G-

Software). Program LabVIEW disebut juga Virtual Instrument (VI), karena

instrumen yang digunakan adalah instrumen maya yang mengambil bentuk

tampilan seperti instrumen aslinya (instrumen konvensional), seperti osciloskop,

multimeter, XY plotter, gauge indicator, thermometer, dan sebagainya. Fungsi

pengukuran yang dapat dilakukan antara lain mengumpulkan, menyimpan,

mengolah dan menganalisis data menjadi informasi dalam bentuk numerik

maupun grafik. LabVIEW juga dirancang untuk dapat melakukan fungsi-fungsi

pengendalian proses untuk sistem otomasi industri

Virtual instrument yang dimaksud adalah bahwa instrumen-instrumen

ukur yang digunakan merupakan instrumen maya (instrumen yang secara fisik

tidak tampak wujud nyatanya sebagai hasil rekayasa perangkat lunak). LabVIEW

masuk kategori software dengan teknik pemrograman berbasis grafis (base on

graphic software)

Software LabVIEW 2009 produk National Instruments telah menyediakan

fungsi-fungsi untuk kontrol kontinyu (PID) dan pembuatan panel HMI (human

machine interface), database, perhitungan matematik dan statistik data hasil

pengukuran, pembuatan technical report dan publikasi melalui internet. Dengan

semua fasilitas tersebut, implementasi pengukuran dan pengendalian

menggunakan komputer menjadi sangat praktis dan sangat dapat dipercaya

hasilnya. Program LabVIEW yang disebut VI berisi tiga bagian utama, yaitu

1. VI Front panel,

2. VI Block diagram, dan Icon/Connector pane

Page 25: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

11

3. kesatuan yang tidak dapat dipisahkan, icon atau connector

2.3.1 VI Front Panel

VI Front panel merupakan interface antara manusia dengan mesin atau

HMI (human machine interface). Semua aktifitas pengukuran, pengendalian

dan pemantauan proses dilakukan melalui panel ini. Fungsi-fungsi yang dapat

ditempatkan pada panel ini adalah fungsi-fungsi kontrol (input) seperti

numerical control, knob, pointer slide, dial, switch dan string control.

Sedangkan fungsi-fungsi indikator antara lain numerical indicator, slide

indicator, string indicator, tank, gauge, meter, graph chart dan XY graph.

Desain panel yang baik menggambarkan instrumen dan proses yang

sebenarnya, sehingga operator mudah dalam mengoperasikan. Teknik

membuat panel HMI akan dijelaskan pada bagian lain dari diktat ini. Contoh

tampilan front panel pada layar monitor komputer diperlihatkan pada gambar

2.6

Gambar 2.6 VI Front Panel

Page 26: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

12

2.3.2 VI Block Diagram

VI Block Diagram, berisi fungsi-fungsi input, proses dan output yang

digambarkan dengan simbol-simbol tertentu yang disebut sebagai function

pallets. Setiap function pallet disimbolkan dengan Icon yang memiliki terminal

input dan output (Connector pane). Interkoneksi antar function pallet dilakukan

dengan menggunakan data wire. Contoh block diagram dan Icon/Connector

pane diperlihatkan pada gambar 2.7

Gambar 2.7 VI Block Diagram

LabVIEW dilengkapi juga dengan fasilitas Enterprise. Fasilitas ini digunakan

untuk menghubungkan aplikasi LabVIEW dengan WEB Server untuk

dipublikasikan melalui internet. Fasilitas penting lainnya, VI LabVIEW dapat

dibuat Executable, sehingga dapat berdiri sendiri (stand-alone operation).

Sarana komunikasi dengan peralatan luar antara lain USB, RS-232, RS-485,

GPIB, PXI dan VXI.

Page 27: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

13

2.3.3 Icon atau connector

Setelah merancang front panel dan block diagram suatu VI maka

selanjutnya yaitu merancang suatu VI yang lain yang disebut sebagai subVI.

Setiap VI dapat menampilkan icon yang berupa teks, image, atau

kombinasinya. Jika menggunakan suatu VI sebagai subVI, maka subVI

tersebut diidentifikasikan sebagai icon pada suatu block diagram sehingga icon

tersebut dapat di-klik dua kali. Connector merupakan terminal yang

menghubungkan suatu kontrol dan indikator VI.

2.4 Ruang Lingkup LabVIEW

Pada bagian ini akan dibahas mengenai menu bar, tools palette, function

palette, control palette, grafik real-time, dan dokumentasi

2.4.1 Menu Bar

Menu bar pada jendela atas suatu VI terdiri dari beberapa bagian

diantaranya adalah File, Edit, Operate, Tools, Browse, Windows, dan Help,

yang ditunjukan pada Gambar 2.8

Gambar 2.8 Menu Bar pada Front Panel LabVIEW 2009

Page 28: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

14

2.4.2 Menu File

Menu File terdiri dari beberapa item yang digunakan untuk dasar

pengoperasian seperti membuka, menutup, menyimpan, dan mencetak suatu

file. Perintah-perintah pada Menu File :

Perintah Keterangan

New File : Untuk membuat VI baru.

New : Menampilkan kotak dialog untuk menciptakan

komponen yang berbeda pada LabVIEW, yang

akan membantu untuk membuat aplikasi, juga

dapat membuat template baru atau komponen baru

pada template.

Open : Menampilkan kotak dialog untuk file standar, juga

digunakan untuk membuka file. Ketika template

(*.vit atau *.ctt) dibuka, LabVIEV menerima file

template yang disimpan. Gunakan pilihan Start

from Template pada kotak dialog yang baru

untuk menciptakan VI baru, control, atau variable

global berdasarkan pada template yang ada.

Close : Menutup file tertentu. Konfirmasi kotak dialog

Untuk Menyimpan perubahan file.

Close All : Menutup semua file yang terbuka

Save : Menyimpan file tertentu. Jika suatu file pertama

kali disimpan, kotak dialog akan muncul untuk

menamakan dan menentukan letaknya.

Save As : Menyimpan file tertentu dengan berbeda nama,

tipe file, atau lokasi

Save All : Menyimpan semua file yang terbuka

Save for Previous : Menyimpan file VI ke versi sebelumnya.

Version Revert : Menghapus perubahan yang dibuat sejak file

disimpan

Page Setup : Menyesuaikan setting printer dan memodifikasi

Page 29: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

15

bagaimana dokumentasi VI dapat keluar, pada file

atau printer.

Print : Mencetak dokumen pada file atau printer

Print Window : Mencetak langsung dari front panel atau block

diagram

VI Properties : Mengeset pilihan umum dan pilihan tampilan

tertentu untuk kegunaan

memori, dokumen, revisi file, tampilan window,

ukuran window, pelaksanaan dan pencetakan.

Recently Opened Files : Membuka file yang baru atau paling terakhir

diakses

Exit : Menutup aplikasi.

2.4.3 Menu Edit

Menu Edit terdiri dari beberapa item yang membolehkan komponen

dan file LabVIEW untuk diteliti dan dimodifikasi. Perintah-perintah pada Menu

Edit diantaranya adalah sebagai berikut:

Perintah Keterangan

Undo : Membatalkan kegiatan yang dilakukan.

Redo : Membatalkan Undo yang terakhir dilakukan.

Cut : Memindahkan item yang dipilih dan menyimpan

pada clipboard.

Copy : Menyalin item yang terpilih dan menyimpan pada

clipboard

Paste : Menaruh objek clipboard pada window yang aktif.

Delete : Membuang item terpilih.

Show Search Result : Menampilkan semua item yang dicari.

Costumize Control : Memodifikasi objek control front panel dan

menyimpan file dengan ekstensi .ctl.

Set Tabbing Order : Mengatur urutan objek front panel.

Import Picture from File : Mengimpor grafik pada VI

Remove Broken Wire : Menghapus semua wire yang rusak dari VI

Page 30: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

16

Create SubVI : Membuat subVI baru dari objek terpilih.

Run-Time Menu : Membuat dan mengedit menu run-time (TRM) file

dan menghubungkan dengan VI.

2.4.4 Menu View

Menu View terdiri dari beberapa item yang digunakan untuk

menampilkan suatu operasi VI. Perintah-perintah pada Menu Operate

diantaranya adalah sebagai berikut:

Perintah Keterangan

Controls Palette : Membuat control palette terlihat. Pada window

block diagram, item ini berubah ke Show Function

Palette, dan membuat Function Palette terlihat.

Function Palette : Menampilkan fungsi-fungsi pada blok diagram

Tools Palette : Menampilkan Tool Palette.

Error List : Menampilkan data-data kesalahan.

Getting Started Window : Menampilkan jendela awal ketika membuka

LabVIEW.

Navigation Windows : Menampilkan keseluruhan gambar suatu front

panel atau block diagram tanpa grid.

VI Hierarchy : Menampilkan Window Hierarchy dan dapat

digunakan untuk melihat subVIs dan node lain.

2.4.5 Menu Project

Menu Project terdiri dari beberapa item untuk menampilkan beberapa

aspek VI agar dapat menjadi file executable.Perintah-perintah pada Menu

Project diantaranya adalah sebagai berikut:

Perintah Keterangan

New Project : Membuat file project yang baru

Open Project : Membuka file project yang sudah tersimpan.

Save Project : Menyimpan file project yang telah dibuat.

Close Project : Menutup file project yang telah dibuka.

Run : Menjalankan project yang telah dibuat.

Page 31: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

17

2.4.6 Menu Operate

Menu Operate terdiri dari beberapa item yang digunakan untuk

mengontrol suatu operasi VI. Perintah-perintah pada Menu Operate diantaranya

adalah sebagai berikut

Perintah Keterangan

Run : Menjalankan VI. Terdapat pula pada menu toolbar

Stop : Menghentikan VI sebelum menyelesaikan eksekusi dan

hindari penggunaan item menu Stop untuk menghentikan

VI, karena akan membuat sistem tidak stabil. Untuk

menghentikannya sebaiknya gunakan tombol Boolean.

Data Logging : Untuk memasuki fungsi data logging Log, Retrieve, Purge

Data, Change Log File Binding, dan Clear Log File

Binding.

Make Current : Menyimpan satuan tertentu dari control dan Konstanta

Values Default sebagai default.

Reinitialize : Mengembalikan semua control dan Konstanta tertentu ke

All to Default keadaan awal (default)

Change to : Mengubah VI ke Run Mode. Ketika pada Run Mode, item

Run Mode akan menjadi Change to Edit Mode.

Connect to : Menghubungkan dan mengontrol front panel antar

Remote Panel komputer pada saat aplikasi aktif.

2.4.7 Menu Tools

Menu Tools terdiri dari beberapa item untuk mengkonfigurasikan LabVIEW

dan VI. Perintah-perintah pada Menu Tools diantaranya adalah sebagai berikut:

Perintah Keterangan

Measurment and : Mengakses Measurement and Automation

Automation Explorer Explorer yang digunakan untuk konfigurasi

instrument dan hardware data akuisisi terhubung

ke sistem.

Instrumentation : Mengakses item Instrument Driver Network,

Import CVI Instrument Driver, dan meng-update

Page 32: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

18

VXI plug dan play Drivers.

Compare : Mengakses fungsi perbandingan Compare Vis,

Show Differences, Compare VI Hierarchies, dan

Compare Files. Item ini digunakan hanya untuk

pengguna dengan sistem perbandingan

professional development dari LabVIEW.

Source Control : Mengakses sumber control function. Item ini dapat

digunakan hanya untuk pengguna dengan sistem

perbandingan professional dari LabVIEW.

User Name : Menampilkan dialog box yang digunakan untuk

men-set atau mengubah nama pengguna

LabVIEW.

Build Executable : Menampilkan dialog box yang digunakan untuk

masuk dan men-set konfigurasi ketika membuat

aplikasi atau shared libraries. Item ini hanya dapat

digunakan pada sistem professional development

atau application Builder.

Remote Panel Connection : Melihat client traffic untuk server.

Manager

Web Publishing : Mengakses VI web publishing tool

Tools

Advanced : Mengakses the Mass Compile, VI Metrics, Profile

Vis, Export Strings, Import Strings, Import

ActiveX Controls, dan ActiveX Property Browser.

Menggunakan Export Strings dan Import Strings

untuk melokalisasi VI. Selain itu dapat digunakan

metode Export VI Strings dan Import VI Strings

untuk export dan import strings dari VI

programmatically. Berdasarkan aplikasi Porting

and Localizing, LabVIEW Vis menginformasikan

tentang melokalisasi VI.

Page 33: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

19

Options : Menampilkan dialog box yang digunakan untuk

mengubah penampilan dan kegunaan dari

LabVIEW

2.4.8 Menu Windows

Menu Windows terdiri dari beberapa item untuk mengkonfigurasi

bentuk palette dan window yang sedang aktif. Perintah-perintah pada Menu

Windows:

Perintah Keterangan

Show Diagram/Show : Menampilkan antara front panel dan window

Panel block diagram pada VI tertentu.

Tile Left and Right : Mengatur window dari kiri ke kanan.

Tile Up and Down : Mengatur window dari atas ke bawah

Full Size : Membuat ukuran window membesar sampai

memenuhi tampilan monitor

Untitled 1 Block Diagram : Menampilkan window block diagram

Untitled 1 Front Panel : Menampilkan window front panel

2.4.9 Menu Help

Menu Help terdiri dari beberapa item untuk menemukan fitur-fitur

LabVIEW dan komponen lainnya dan menyediakan dokumentasi LabVIEW

lengkap serta bantuan dengan akses internet. Perintah-perintah pada Menu

Help diantaranya adalah sebagai berikut:

Perintah Keterangan

Show Context Help : Menampilkan window Context Help yang

menyediakan referensi dasar informasi ketika

menggerakkan kursor di atas semua VI.

Lock Context Help : Mengunci isi tertentu dari Context Help window.

Dengan item ini aktif, menggerakkan kursor di

atas berbeda front panel atau objek block diagram

tidak menggubah isi dari Context Help window.

VI, Function, & : Mengakses dokumentasi elektronika LabVIEW.

Page 34: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

20

How-To-Help Gunakan file help ini sebagai referensi untuk

informasi tentang palette, menu, tool, VI, dan

function. LabVIEW help juga digunakan termasuk

instruksi step-bystep untuk menggunakan

LabVIEW. Mengakses LabVIEW Help dengan

memilih Help>> VI, Function, and How To Help.

LabVIEW Help termasuk link ke berbagai sumber,

LabVIEW Tutorial, LabVIEW Bookshelf, dimana

versi dari semua manual LabVIEW dan

catatan aplikasi. Technical support resources on the

National Instrument Web Site, seperti the

Developer Zone, the Knowledge Base, dan the

Product Manual Library.

Search The LabVIEW : Mengakses versi PDF (Portable Document

Format) dari dokumentasi tercetak, kegunaan PDF

ini untuk mencari PDF dari semua manual

LabVIEW dan catatan apliasi mengakses

LabVIEW Bookshelf dengan memilih

Help>>Search the LabVIEW Bookshelf.

Bookshelf Help : Mengakses seluruh VI informasi dari LabVIEW

for This VI Help elektronika dokumentasi dari VI tertentu.

Find Examples : Dapat membrowse dan mencari ratusan contoh VI

dan memodifikasi contoh untuk menyesuaikan

aplikasi atau dapat meng-copy dari satu atau lebih

contoh ke VI pribadi.

Web Resources : Dapat mengakses ke internet dan links yang akan

menghubung langsung ke National Instrument

Technical Support, the LabVIEW Knowledge

Base, NI Developer Zone, dan online National

Instruments resources lainnya

Explain Error : Mengakses seluruh referensi informasi untuk error

tertentu pada VI.

Page 35: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

21

About LabVIEW : Mengakses informasi umum tentang penginstalan

tertentu dari LabVIEW, termasuk versi nomor dan

serial number.

2.4.10 Pallete

LabVIEW memiliki graphical floating palette (mode kursor) untuk

membuat dan menjalankan VI. Terdapat tiga palette yaitu Tools, Controls, dan

Functions palette. Palette tersebut dapat ditempatkan dimana saja pada lembar

kerja front panel maupun block diagram.

A. Tools Palette

Tools ini digunakan untuk membuat atau mengubah VI. Tools palette

tersedia pada front panel dan block diagram, yang merupakan jenis

operasi special dari kursor mouse. Dengan kata lain, bentuk kursor

berbeda untuk jenis pekerjaan berbeda. Untuk menampilkan tools ini

dengan cara Klik View >>Tools Palette.

Gambar 2.9 Tool Pallete

Page 36: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

22

Klik LED ini untuk memilih mode kerja kursor (jenis tools)

otomatis atau manual .

Tool untuk mengoperasikan function control.

Positioning tool untuk memilih, memindahkan atau mengatur

ukuran objek.

Tool untuk menuliskan label teks.

Wiring tool untuk melakukan pengawatan pada block diagram.

Object Shortcut Menu tool untuk memasukkan shortcut menu

objek pada objek.

Scrolling tool untuk mengoperasikan scrollbar.

Breakpoint tool untuk mengatur breakpoint pada VI, Function,

node, wire, dan structure.

Probe tool untuk menempatkan probe pada block diagram

untuk titik pengamatan, dengan cara Klik-kanan di titik yang

dimaksud.

Color copy tool untuk meng-copy warna ke objek pada front

panel.

Coloring tool untuk mewarnai area objek pada front panel.

Page 37: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

23

Terdapat dua mode kerja yang dapat dipilih, yaitu otomatis dan

manual, dengan cara meng-klik pada LED. Jika LED ON

mengindikasikan mode kerja otomatis, dimana kursor secara otomatis

menyesuaikan dengan jenis pekerjaan yang akan dilakukan, seperti

wiring, move, dan sebagainya. Sedangkan jika LED OFF

mengindikasikan mode manual, dimana mode kursor dipilih sendiri

dengan cara meng-klik jenis tool yang diinginkan.

B. Controls and Functions Palette

Controls dan Functions palette berisi subpalette dari objek yang

dapat digunakan untuk membuat VI. Ketika mengklik icon subpalette,

masukkan perubahan palette-nya untuk subpalette yang pilih. Untuk

menggunakan objek pada palette tersebut, klik objeknya dan tempatkan

pada front panel atau block diagram.

Gambar 2.10 Control Pallete

Page 38: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

24

Gambar 2.11 Function Pallete

2.4.11 Tipe Data LabVIEW

Tipe data pada LabVIEW mirip dengan bahasa programming lainnya,

misalnya bahasa C++. Namun LabVIEW memiliki cara unik untuk menyatakan

tipe data, seperti:

1. Tipe data numerik

a. floating-numbers,

b. Integer,

c. unsigned integer, dan

d. complex number.

2. Tipe data Boolean

a. Memiliki dua nilai, yaitu, true dan false.

3. Tipe data String: koleksi karakter.

4. Tipe data Waveform

Perbedaan tipe data numerik dari jumlah bit-nya. Tipe data dapat diubah

dengan cara klik kanan dari icon numerik (kontrol, indikator atau konstanta) dan

pilih representation. Data Waveform adalah nilai-nilai yang merepresentasikan

bentuk gelombang, biasanya dalam format array

Page 39: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

25

A. Integer

Signed Integer

32-bit (I32): -2,147,483,648 hingga 2,147,483,647

16-bit (I16): -32768 hingga 32767

8-bit (I8): -128 hingga 127

B. Unsigned Integer

Signed Unsigned Integer

32-bit (U32): 0 hingga 4,294,967,295

16-bit (U16): 0 hingga 65536

8-bit (U8): 0 hingga 256

Kontrol, indikator dan konstanta Numerik ada di palet Numeric ,diakses di All

functions>>Numeric .

C. Floating Point Number

Bilangan Floating-point:

Extended precision [EXT] : –1.19e+4932 hingga 1.19e+4932

Double precision [DBL] : –1.79e+308 hingga 1.79e+308

Single precision [SGL] : –3.40e+38 hingga 3.40e+38

Bilangan Complex floating-point:

Bilangan Complex floating-point memiliki presisi yang sama dengan

bilangan floating-point, namun memiliki bagian imajiner.

D. Data String

String adalah sekumpulan karakter ASCII, baik yang dapat diperagakan

atau yang tidak Digunakan untuk: menampilkan pesan, kontrol

instrumen,dan I/O file.

E. Data Boolean

Tipe data Boolean ada dua nilai: TRUE dan FALSE, yang mewakili dua

keadaan, yaitu ON dan OFF. Sebagai kontrol diperagakan sebagai:

Button (tombol),

Switch (saklar).

Page 40: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

26

Jika sebagai indikator:

LED light.

Ada 6 modus operasi button (tombol), yaitu:

Switch when pressed

Switch when released

Switch until released

Latch when pressed

Latch when released

Latch until released

F. Waveform Data Type

Data Waveform adalah nilai-nilai yang merepresentasikan bentuk

gelombang, data waveform berisi waktu start, interval waktu dan data itu

sendiri.

2.4.12 Loop dan For Loops

LabVIEW menyediakan loop dan chart sbb:

1. For Loop

2. While Loop

3. Charts

4. Multiplots

A. Loops

While loop dan For loop berada di palet Functions»Structures Pada

For loop melakukan eksekusi sebanyak jumlah tertentu. Sedang untuk

while loop melakukan eksekusi selama kondisi di dalam loop benar.

B. While Loops

While loop mengeksekusi semua instruksi di dalam loop sampai

kondisinya SALAH.Terminal iterasi (terlihat di kiri bawah) berisi

iterasi yang sudah diselesaikan loop ini. Ingat perhitungan dimulai dari

NOL. Pada while loop:

Page 41: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

27

Memiliki terminal iterasi

Paling sedikit satu kali dijalankan

Berjalan sesuai terminal kondisi (ada di kanan bawah)

Gambar 2.12 While Loop

C. For Loops

For Loop digunakan untuk mengeksekusi sejumlah subdiagram dengan

jumlah iterasi yang tertentu, yang dinyatakan dalam N, seperti

ditunjukkan pada gambar berikut. Terminal iterasi imenunjukkan

jumlah iterasi yang sudah dilakukan. Ingat iterasi mulai dari nol!

Memiliki terminal iterasi

Berjalan sesuai dengan jumlah terminal count N

Page 42: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

28

Gambar 2.13 For Loop

2.4.13 Charts

Chart waveform adalah indikator numerik spesial yang digunakan untuk

memperagakan satu atau lebih plot. Chart waveform dipilih dari palet

Controls»Graph Indicators. Ukuran chart bisa diatur tegantung keperluan,

yaitu dengan meng-klik ganda chart tsb dan drag chart tsb. Demikian juga

pembuatan label untuk sumbu-x dan label untuk sumbu-y, termasuk tipe style,

warna plot, bentuk titik, dll.

Gambar 2.14 Wavefrom Chart

Page 43: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

29

2.4.14 Array

Array adalah suatu grup elemen data yang bertipe sama , terdiri atas

elemen dan dimensi. Elemen adalah data yang membentuk array, sedangkan

dimensi adalah ukuran dari array. Suatu array dapat berukuran lebih dari satu

dan dibatasi hingga (231 -1) elemen dalam tiap dimensinya. Tipe data array

dapat berupa numerik, boolean, path, string, waveform dan cluster. Ada batasan

untuk membentuk array, yaitu:

1. tidak dapat membuat array di dalam array lebih array.

2. tidak dapat membentuk array dari chart

3. tidak dapat membentuk array dari grafik XY multiplot

Namun dimungkinkan membuat array multidimensi dan array dari cluster, yang

masing-masing cluster dapat berisi satu atau lebih array.

2.5 Pengenalan PID

Didalam suatu sistem kontrol kita mengenal adanya beberapa macam aksi

kontrol, diantaranya yaitu aksi kontrol proporsional, aksi kontrol integral dan aksi

kontrol derivative. Masing-masing aksi kontrol ini mempunyai keunggulan-

keunggulan tertentu, dimana aksi kontrol proporsional mempunyai keunggulan

rise time yang cepat, aksi kontrol integral mempunyai keunggulan untuk

memperkecil error ,dan aksi kontrol derivative mempunyai keunggulan untuk

memperkecil error atau meredam overshot/undershot. Untuk itu agar kita dapat

menghasilkan output dengan risetime yang cepat dan error yang kecil kita dapat

menggabungkan ketiga aksi kontrol ini menjadi aksi kontrol PID.

Parameter pengontrol Proporsional Integral derivative (PID) selalu

didasari atas tinjauan terhadap karakteristik yang di atur (plant). Dengan demikian

bagaimanapun rumitnya suatu plant, prilaku plant tersebut harus di ketahui

terlabih dahulu sebelum pencarian parameter PID itu dilakukan.

Page 44: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

30

Gambar 2.15 Blok Diagram PID

2.5.1 Pengontrol Prporsional

Pengontrol proposional memiliki keluaran yang sebanding atau

proposional dengan besarnya sinyal kesalahan (selisih antara besaran yang di

inginkan dengan harga aktualnya). Secara lebih sederhana dapat dikatakan

bahwa keluaran pengontrol proporsional merupakan perkalian antara

konstanta.

proposional dengan masukannya. Perubahan pada sinyal masukan

akan segera menyebabkan sistem secara langsung mengeluarkan output sinyal

sebesar konstanta pengalinya. Gambar 2.16 menunjukkan blok diagram yang

menggambarkan hubungan antara besaran setting, besaran aktual dengan

besaran keluaran pengontrol proporsional. Sinyal keasalahan (error)

merupakan selisih antara besaran setting dengan besaran aktualnya. Selisih ini

akan mempengaruhi pengontrol, untuk mengeluarkan sinyal positif

(mempercepat pencapaian harga setting) atau negatif (memperlambat

tercapainya harga yang diinginkan).

Gambar 2. 16 Diagram Blok Pengotrol Proporsional

Page 45: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

31

pengontrol proposional memiliki 2 parameter, pita proposional

(propotional band) dan konstanta proporsional. Daerah kerja kontroler

efektif dicerminkan oleh pita proporsional sedangkan konstanta proporsional

menunjukan nilai faktor penguatan sinyal tehadap sinyal kesalahan Kp.

Hubungan antara pita proporsional (PB) dengan konstanta

proporsional (Kp) ditunjukkan secara persentasi oleh persamaan berikut:

Gambar 2.17 menunjukkan grafik hubungan antara PB, keluaran

pengontrol dan kesalahan yang merupakan masukan pengontrol. Ketika

konstanta proporsional bertambah semakin tinggi, pita proporsional

menunjukkan penurunan yang semakin kecil, sehingga lingkup kerja yang

dikuatkan akan semakin sempit.

Gambar 2.17 Proportional band dari pengontrol proporsional tergantung

pada penguatan.

Ciri-ciri pengontrol proposional harus diperhatikan ketika pengontrol tersebut

diterapkan pada suatu sistem. Secara eksperimen, pengguna pengontrol

propoisional harus memperhatikan ketentuan-ketentuan berikut ini:

Page 46: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

32

1. kalau nilai Kp kecil, pengontrol proposional hanya mampu melakukan

koreksi kesalahan yang kecil, sehingga akan menghasilkan respon

sisitem yang lambat.

2. kalau nilai Kp dinaikan, respon sistem menunjukan semakin cepat

mencapai set point dan keadaan stabil.

3. namun jika nilai Kp diperbesar sehingga mencapai harga yang

berlebiahan, akan mengakibatkan sistem bekerja tidak stabil, atau

respon sistem akan berosolasi

2.5.2 Pengontrol Integral

Pengontrol integral berfungsi menghasilkan respon sistem yang

memiliki kesalahan keadaan stabil nol. Jika sebuah plant tidak memiliki unsur

integrator (1/s), pengontrol proposional tidak akan mampu menjamin

keluaran sistem dengan kesalahan keadaan stabilnya nol. Dengan pengontrol

integral, respon sistem dapat diperbaiki, yaitu mempunyai kesalahan keadaan

stabilnya nol. Pengontrol integral memiliki karaktiristik seperti halnya sebuah

integral. Keluaran sangat dipengaruhi oleh perubahan yang sebanding dengan

nilai sinyal kesalahan. Keluaran pengontrol ini merupakan penjumlahan yang

terus menerus dari perubahan masukannya. Kalau sinyal kesalahan tidak

mengalami perubahan, keluaran akan menjaga keadaan seperti sebelum

terjadinya perubahan masukan. Sinyal keluaran pengontrol integral

merupakan luas bidang yang dibentuk oleh kurva kesalahan penggerak.

Sinyal keluaran akan berharga sama dengan harga sebelumnya ketika sinyal

kesalahan berharga nol. Gambar 2.18

menunjukkan contoh sinyal kesalahan yang dimasukan ke dalam

pengontrol integral dan keluaran pengontrol integral terhadap perubahan

sinyal kesalahan tersebut

Page 47: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

33

Gambar 2.18 Kurva sinyal kesalahan e(t) terhadap t

pada pembangkit kesalahan nol.

Gambar 2.19 menunjukkan blok diagram antara besaran kesalahan dengan

keluaran suatu pengontrol integral.

Gambar 2.19 Blok diagram hubungan antara besaran

kesalahan dengan pengontrol integral

Pengaruh perubahan konstanta integral terhadap keluaran integral

ditunjukkan oleh Gambar 2.20. Ketika sinyal kesalahan berlipat ganda, maka

nilai laju perubahan keluaran pengontrol berubah menjadi dua kali dari

semula. Jika nilai konstanta integrator berubah menjadi lebih besar, sinyal

kesalahan yang relatif kecil dapat mengakibatkan laju keluaran menjadi besar

.

Gambar 2.20 Perubahan keluaran sebagai akibat penguatan dan kesalahan

Page 48: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

34

Ketika digunakan, pengontrol integral mempunyai beberapa karakteristik

berikut

ini:

1. Keluaran pengontrol membutuhkan selang waktu tertentu, sehingga

pengontrol integral cenderung memperlambat respon.

2. Ketika sinyal kesalahan berharga nol, keluaran pengontrol akan bertahan

pada nilai sebelumnya.

3. Jika sinyal kesalahan tidak berharga nol, keluaran akan menunjukkan

kenaikan atau penurunan yang dipengaruhi oleh besarnya sinyal kesalahan

dan nilai Ki

4. Konstanta integral Ki yang berharga besar akan mempercepat hilangnya

offset. Tetapi semakin besar nilai konstanta Ki akan mengakibatkan

peningkatan osilasi dari sinyal keluaran pengontrol.

2.5.3 Pengontrol Derivative

Keluaran pengontrol Derivative memiliki sifat seperti halnya suatu operasi

differensial. Perubahan yang mendadak pada masukan pengontrol, akan

mengakibatkan perubahan yang sangat besar dan cepat. Gambar 2.21 menunjukkan

blok diagram yang menggambarkan hubungan antara sinyal kesalahan dengan

keluaran pengontrol.

Gambar 2.21 Blok diagram pengontrol Derivative

Gambar 2.22 menyatakan hubungan antara sinyal masukan dengan sinyal

keluaran pengontrol Derivative. Ketika masukannya tidak mengalami perubahan,

keluaran pengontrol juga tidak mengalami perubahan, sedangkan apabila sinyal

masukan berubah mendadak dan menaik (berbentuk fungsi step), keluaran

menghasilkan sinyal berbentuk impuls. Jika sinyal masukan berubah naik secara

perlahan (fungsi ramp), keluarannya justru merupakan fungsi step yang besar

Page 49: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

35

magnitudnya sangat dipengaruhi oleh kecepatan naik dari fungsi ramp dan faktor

konstanta diferensialnya.

Gambar 2.22 Kurva waktu hubungan input-output pengontrol Derivative

Karakteristik pengontrol derivative adalah sebagai berikut:

1. Pengontrol ini tidak dapat menghasilkan keluaran bila tidak ada perubahan pada

masukannya (berupa sinyal kesalahan).

2. Jika sinyal kesalahan berubah terhadap waktu, maka keluaran yang dihasilkan

pengontrol tergantung pada nilai Td dan laju perubahan sinyal kesalahan. (Powel,

1994, 184).

3. Pengontrol derivative mempunyai suatu karakter untuk mendahului, sehingga

pengontrol ini dapat menghasilkan koreksi yang signifikan sebelum pembangkit

kesalahan menjadi sangat besar. Jadi pengontrol derivative dapat mengantisipasi

pembangkit kesalahan, memberikan aksi yang bersifat korektif, dan cenderung

meningkatkan stabilitas sistem .

Berdasarkan karakteristik pengontrol tersebut, pengontrol derivative umumnya dipakai

untuk mempercepat respon awal suatu sistem, tetapi tidak memperkecil kesalahan pada

keadaan stabilnya. Kerja pengontrol derivative hanyalah efektif pada lingkup yang

sempit, yaitu pada periode peralihan. Oleh sebab itu pengontrol derivative tidak pernah

digunakan tanpa ada pengontrol lain sebuah sistem (Sutrisno, 1990, 102).

Page 50: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

36

BAB III

PERENCANAAN DAN REALISASI SISTEM

3.1 Deskripsi Alat

3.1.1 Nama Alat

Rancang Bangun Prototipe Rotary Stabilizer Tegangan 3 Fasa

Berbasis LabVIEW untuk Sarana Pendukung, Pengujian Tegangan,

Frekuensi, dan THD di Labotarium Teknik Listrik.

3.1.2 Fungsi

Mengendalikan tegangan output generator Ac agar Tetap konstan pada

nilai tertentu untuk kondisi tanpa beban, maupun dengan saat pembebanan

penuh, dan penampilan HMI (Human Machine Interface) sesuai yang

dipersyaratkan dalam spesifikasi Sistem Rotary Stabilizer Tegangan 3 Fasa.

3.1.3 Aplikasi

Alat praktik menggunakan sistem kontrol PID berbasis komputer.

3.1.4 Spesifikasi Plant

Dibawah ini adalah gambar 3.1 plant yang digunakan.

Gambar 3.1 Motor Dc Coupling Generator 3 Fasa

Page 51: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

37

Keterangan :

Spesifikasi Motor Dc

Brand Motor : LEYBOLD-DIDACTIC GMBH

Type : 732 61

Tegangan Medan Motor Dc : 220 VDC

Tegangan Armature Motor Dc : 220 VDC

Arus Motor Dc : 5,75 A

Arus Fiil Motor Dc : 0,9 A

Kapasitas Daya : 1KW

Putaran Motor Dc : 2000 Rpm

IP : 23

Spesifikasi Generator Ac 3 Fasa

Brand Motor : LEYBOLD-DIDACTIC GMBH

Type : 733 06

Kapasitas daya output : 1KW

Tegangan output : D/Y 220/380 VAC

Arus Generator Ac 3 Fasa : 2,95/1,7 A

Arus Fiil Generator Ac 3 Fasa : 1,5 A

Putaran generator : 1500 Rpm

Frekuensi : 50 Hz

Cos φ : 1

IP : 23

Lewatan maximum output : <1%

Kesalahan keadaan mantap, Ess : +- 1%

Page 52: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

3.1.5 Diagram Blok

Pada perancangan sistem ini sebelum mengunakan PID Kontrol, mengunakan pengaturan manual untuk mengatahui

karateristik dari output Tegangan Motor Dc Coupling Generator Ac 3 Fasa.

1. Diagram Blok Manual

Gambar 3.2 Diagram Blok Manual

38

Page 53: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

2. Diagram Blok Otomatis

Gambar 3.3 Diagram Blok Otomatis

39

Page 54: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

40

3.1.6 Flow Chart

Adalah penjelasan atau alur dari sistem program yang telah dibuat,

yaitu diagram blok manual dan diagram blok otomatis.

1. Flowchart Manual

Gambar 3.4 Flow Chart Manual

Page 55: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

41

2. Flow Chart Otomatis

Gambar 3.5 Flow Chart Otomatis

Page 56: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

3.1.7 Konfigurasi Pengawatan dan Blok Sistem

Dibawah ini adalah pada konfigurasi pengawatan sistem rotary stabilizer Gambar 3.6 dan konfigurasi blok sistem rotary

stabilizer pada Gambar 3.7

Gambar 3.6 Konfigurasi Pengawatan Sistem Rotary Stabilizer 3 Fasa

42

Page 57: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

43

Gambar 3.7 Konfigurasi Blok Sistem Rotary Stabilizer 3 Fasa

Page 58: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

44

Keterangan :

1. Rectifier

berfungsi sebagai rangkaian untuk mengkonversi tegangan AC (220 V)

menjadi tegangan DC (220 V).

2. Motor DC

Device ini berfungsi sebagai beban yang akan diberikan variasi tegangan

pada armaturenya sehingga kecepatan putarannya berubah – rubah.

Kecepatan putar dari motor ini akan menjadi input bagi Tacho Generator.

3. Generator AC 3 Fasa

Device ini berfungsi sebagai penghasil tegangan output yang diinginkan.

4. Sensor tegangan

Berfungsi sebagai sensor yang akan mendeteksi setiap tegangan output

yang dihasilkan pada generator AC 3 Fasa. Sensor ini berupa tranformator

300mA yang mengeluarkan tegangan analog ± 0 – 3 Volt.

5. ADC Converter

Signal analog yang berupa tegangan dari Transfornator 300mA akan

dirubah oleh converter ini menjadi bentuk signal digital berupa nilai binary

8 bit untuk diumpankan menuju komputer yang akan menampilkan actual

speed, frekuensi, THD dan tegangan output pada layar monitor.

6. PID Controler

Program atau sofware yang digunakan pada sistem prototipe rotary

stabilyzer 3 fasa berbasis LabVIEW ini adalah bahasa grapis (basis

grafical) Program ini akan dieksekusi oleh komputer untuk melakukan

integarasikan terhadap plant sistem rotary stabilizer tegangan 3 fasa.

7. Keyboard

berfungsi sebagai media input pemrograman.

8. DAC Converter

Signal digital yang berupa tegangan dari komputer akan dirubah oleh

converter ini menjadi bentuk signal analog.

Page 59: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

45

9. Rangkaian Buffer

10. rangkaian penyangga agar tegangan input yang dimasukkan sama dengan

tegangan output yang dihasilkan.

11. Single Phase Power Controller

Device ini berfungsi sebagai penyulutan motor untuk mengatur putaran

motor.

3.2 Tatak Letak Alat

Gambar 3.8 Tata letak sistem prototipe rotary stabilyzer

3 fasa berbasis LabVIEW

Page 60: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

46

Keterangan :

1. Power supply 15V DC 6. Rangkaian Buffer

2. Trafo step down 220/3 V 300mA 7. Dioda Bridge 1

3. SPC 1 8. Dioda Bridge 2

4. SPC 2 9. Dioda Bridge 3

5. Terminal strip 10. DAQ

6. Rangkaian buffer 11. Cover

Gambar 3.9 Tampilan modul sistem prototipe rotary stabilyzer

2 fasa berbasis LabVIEW

Page 61: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

47

3.3 Spesifikasi Sistem

Spesifikasi sistem pengujian sistem rotary stabilizer tegangan 3 fasa

ditunjukan pada tabel 3.1

Tabel 3.1

Spesifikasi Pengujian Sistem Rotary Stabilizer

Jumlah Sensor : 1 Buah (Sensor Tegangan)

Jenis Sensor : Voltage Transformer 220/3V, 0,3A

Jenis Plant : Motor Dc dan Generator Ac 3 Fasa

Jenis Pengukuran : Real (nyata)

Daerah Ukur : 1. 190-220 VAC

: 2. 40-60 Hz

Dokumentasi Data : Ms. Excel

User-Interface : HMI (Front Panel)

Spesifikasi komputer yang digunakan untuk menjalankan program

LabVIEW ditunjukan pada tabel 3.2

Tabel 3.2

Spesifikasi Komputer yang digunakan

Sistem Operasi : Windows Seven Ultimate 2009

Procesor : Intel Core I3 Inside

M380 @2,53GHz

Konektivitas : USB 2.0

Hardisk Space : 500 Gb

VGA : ATI RADEON Premium Grapich 1

Gb Ddr 2

RAM : 2 Gb Ddr 3

Page 62: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

48

Spsefikasi modul data akusisi NI-DAQ 6008 yang terhubung pada

komputer ditunjukan pada tabel 3.3

Tabel 3.3

Spesifikasi NI-DAQ 6008

Type ADC : Succesive Approximation

Analog Input : 8 SE/DI

Input Range : Vsp -10/+10V

Analog Output : 2

Output Range : 0-5V

Digital I/O : 12

Sampling Rate : 10 Ks/S

Resolusi : 12 Bit

Output Rate : 150 Hz

Triger : Digital

Konektivitas PC : USB 2.0

Page 63: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

49

3.4 Realisasi Perancangan Program LabVIEW

3.4.1 Tampilan HMI ( Human Machine Interface)

Pada perancangan program LabVIEW, HMI adalah tampilan-tampilan

pada front panel sehingga user dapat berhubungan dengan program tanpa

mengetahui kerumitan dari program itu sendiri. HMI bisa disebut juga front

panel karena data yang ditampilkan di blok front panel semuanya adalah

indicator untuk mengetahui apakah program berjalan dengan baik atau tidak.

Dibawah ini adalah tampilan HMI dari Sistem Rotary Stabilizer Tegangan 3

fasa, dari Manual dan Otomatis.

1. Manual HMI System

Gambar 3.10 HMI Manual Sistem Rotary Stabilizer Tegangan 3 Fasa.

(Panel Indikator)

Page 64: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

50

Gambar 3.11 HMI Manual Sistem Rotary Stabilizer Tegangan 3 Fasa.

(Data Base)

Fungsi dari sistem manual disini adalah untuk mengetahui motor dc dengan

generator ac bisa diatur secara manual atau tidak dengan LabVIEW, dengan

harapan mengetahui karakterisktik motor dc dan generator ac, dan apakah

generator tersebut menghasilkan tegangan output 220V atau tidak. Itulah

tampilan HMI manual sistem, yang masih diatur dengan operator.

Page 65: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

51

2. Otomatis HMI System

Gambar 3.12 HMI Otomatis Sistem Rotary Stabilizer Tegangan 3 Fasa.

(PID Controler)

Fungsi dari sistem otomatis adalah untuk memberikan output tegangan

sebesar 220 V dan Frekuensi 50 Hz, ada dan tidak ada beban tegangan yang

dikelurakan tetap stabil dan frekuensi tetap juga stabil.

3.4.2 Kontroler PID

Sebelum memasuki PID sistem ini juga dibuat manual pada Gambar

3.13, sedangkan Kontroler PID pada Sistem Rotary Stabilizer Tegangan 3

Fasa di rancang dengan Kc = 0,01 Ti=0,5 Menit (30 detik) Td= 0,001 (0,06

detik) yang di setting sama pada motor dan generator gunanya untuk

mendapatkan harga yang tepat dan proporsional saat dilakukan running.

U(s) = Kc 1 + + ( )U(s) =0,01 1 + , + 0,001 ( ( ) − ( ))

Page 66: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

52

Implementasi kontroler PID dengan menggunakan program LabVIEW 2009

diperlihatkan pada Gambar 3.13

Gambar 3.13 Rancangan program kontroler PID

Hasil simulasi kontroler PID dengan umpan balik satu (unity feddback)

diperlihatkan pada Gambar 3.14

Gambar 3.14 Hasil simulasi kontroler PID dengan umpan balik

satu (unity feedback)

Page 67: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

53

Berdasarkan respon output kontroler PID Gambar 3.14, untuk setpoint

dan Vsp=5 dihasilkan Overshoot, Mp=0%, steady state error, Ess=0 dan settling-

time, Ts=20 ms.

Kemampuan PID kontroler dalam mengatasi gangguan pada output

diperlihatkan pada hasil simulasi Gambar 3.15 Kecepatan kontroler PID

konvensional dalam mengatasi gangguan, dt=20 mili-detik.

Gambar 3.15 Hasil simulasi gangguan pada kontroler PID dengan umpan balik

satu (unity feedback)

Page 68: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

implementasi rancangan sistem manual Gambar 3.16. sedangkan rancangan akhir kontroler PID dengan menggunakan program

LabVIEW 2009 diperlihatkan pada Gambar 3.17.

Gambar 3.16 Rancangan Blok Diagram pada Sistem Manual

54

Page 69: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

Gambar 3.17 Rancangan Blok Diagram pada Sistem Otomatis

55

Page 70: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

56

3.4.3 Realisasi Program PID pada LabVIEW

Hal-hal yang harus diperhatikan dalam merealisasi program PID pada

LabVIEW adalah fungsi-fungsi dari tiap icon dan wire (pengawatan).

Dalam pengontrolan PID pada sistem rotary stablizer tegangan 3 fasa,

dan fungsi-fungsi pada block diagram yang diperlukan adalah sebagai berikut

:

1. DAQ Assistant

Fungsi untuk melakukan konfigurasi hardware dan mengambil data dari

sensor pada hardware.

2. While Loop

Fungsi untuk pembacaan dan pengulangan program secara continues

3. Mean

Fungsi untuk mendapatkan nilai rata-rata sampel

4. Merge Signal

Fungsi untuk penggabungan sinyal dari banyak input ke satu output

5. Select

Fungsi untuk pemilihan sinyal

Page 71: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

57

6. Multiply

Fungsi untuk perkalian sinyal

7. Subtract

Fungsi untuk pengurangan sinyal

8. Divide

Fungsi untuk pembagian sinyal

9. Square Root

Fungsi untuk mencari suatu akar dari input data sinyal

10. PID

Fungsi untuk membandingkan harga set point dengan harga output untuk

tujuan kestabilan sistem

11. Signal to Frequency and Amplitude

Fungsi perubahan signal yang didapat dari analog input dan dikondisikan

menjadi frekuensi dan amplitude

Page 72: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

58

BAB IV

PENGUJIAN DAN ANALISA DATA

4.1 Deskripsi Pengujian

4.1.1 Tujuan Pengujian

Adapun tujuan pengujian sistem rotary stabilizer tegangan 3 fasa

dengan kontroler PID ini untuk :

1. Mengetahui apakah sistem rotary stabilizer tegangan 3 fasa bisa

menstabilkan tegangan, baik ada beban maupun tidak ada beban.

2. Mengetahui perubahan tegangan, frekuensi dan THD, bila ada

beban dan tidak ada beban.

3. Mempertahankan sistem rotary stabilizer tegangan 3 fasa dengan

parameter PID kontroler pada LabVIEW.

4.1.2 Target Pengujian

Target yang diharapkan dari pengujian sistem rotary stabilizer

tegangan 3 fasa adalah program dapat melaksanakan fungsinya dengan

baik dan benar.

4.1.3 Waktu Pengambilan Data

Tanggal Pengujian : 12 Juli 2012

Lokasi : Labotarium Teknik Listrik Politeknik

Negeri Jakarta

Waktu : 15.30 WIB -17.30 WIB

Pelaksana :

1. Candra Kartika

2. Farakonius

3. Rahmad Noviali

4. Tiyan Pranita

Instruktur : Endang Wijaya. ST

Page 73: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

59

4.2 Daftar Peralatan Pengujian System

Tabel 4.1

Daftar Alat dan Pengujian Sistem Rotary Stabilizer Tegangan 3 Fasa

No Alat/Bahan Merek/Type Simbol Fungsi

1.Voltage

TransformerOkkai -

Mendeteksi

tegangan

2 Motor DC

LEYBOLD-

DIDACTIC

GMBH

-

Sebagai kecepatan

motor untuk

mengcoupling

generator ac

3 Generator AC

LEYBOLD-

DIDACTIC

GMBH

-

Mengeluarkan

ouput tegangan

220V/380V

4. Buffer LM324Penyangga

Tegangan

5 PC HP -Untuk memproses

data

6. NI-DAQ NI

Sebagai sinyal

kondisi dan

pengelola output

Page 74: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

60

4.3 Prosedur Pengujian

Prosedur yang dilakukan untuk memastikan bahwa program ini dapat

berjalan dengan baik adalah dengan melakukan langkah kerja dibawah ini :

1. Mempersiapkan peralatan dan bahan pengujian yang digunakan

pada Tabel 4.1

2. Mengkonfigurasikan peralatan dan bahan pengujian yang

digunakan pada Tabel 4.1

3. Menyalakan komputer dan program LabVIEW

4. Membuka program LabVIEW yang telah dibuat dan

mengkonfigurasikan NI-DAQ

5. Melakukan Set Point Tegangan (SpVolt) dan Set Point Frekuensi

(SpHz) serta mengatur PID Gains Motor Dc dan Generator Ac

pada program LabVIEW.

6. Menjalankan program yang telah dibuat

7. Memonitor tegangan dan frekuensi yang telah dibuat dengan HMI

untuk mempertahankan kestabilan sistem rotary stabilizer tegangan

3 fasa.

4.4 Data Hasil Pengujian

Pengujian yang dilakukan terhadap sistem rotary stabilizer tegangan 3

fasa dengan kontroler PID, adalah putaran , karena generator mempunyai

putaran sebesar 1500 RPM, maka pengujian dilakukan tidak lebih dari 1500

RPM ± 1 % , setelah semua terpenuhi dan didapatkan putaran 1500 RPM (50

Hz) maka yang dikendalikan oleh kontroler PID adalah Tegangan, dengan

harga yang diinginkan 220 Volt ± 1%, berikut ini adalah data yang dihasilkan

dara kontroler PID sistem rotary stabilizer tegangan 3 fasa., yang terlihat pada

Tabel 4.2 dan Tabel 4.3.

.

Page 75: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

Tabel 4.2

Data Pengujian PID Frekuensi (Hz)

Tanggal dan JamSet Point PID Proses Variable PID Arus Field (A)

RPM Slip Motor (%) KeteranganFrekuensi (Hz) Frekuensi (Hz) Err Frekuensi Ig Im

12/07/2012 14:37:32 50 100 -100,3 0,66 0,00 3005 100,3

No Load

12/07/2012 14:37:32 50 100 -100,3 0,01 0,00 3005 100,3

12/07/2012 14:37:37 50 40 19,2 0,28 0,43 1213 -19,2

12/07/2012 14:37:42 50 50 -0,2 0,48 0,43 1503 0,2

12/07/2012 14:37:47 50 49 2,9 0,53 0,45 1457 -2,9

12/07/2012 14:37:52 50 50 -0,3 0,55 0,45 1504 0,3

12/07/2012 14:37:57 50 50 0,2 0,56 0,45 1498 -0,2

12/07/2012 14:38:02 50 50 -0,4 0,56 0,45 1506 0,4

12/07/2012 14:38:07 50 50 -0,5 0,56 0,45 1507 0,5

12/07/2012 14:38:12 50 50 0,1 0,57 0,45 1498 -0,1

12/07/2012 14:38:17 50 50 0,1 0,57 0,45 1498 -0,1

12/07/2012 14:38:22 50 50 0,2 0,56 0,45 1497 -0,2

12/07/2012 14:38:27 50 50 0,0 0,56 0,45 1500 0,0

12/07/2012 14:38:32 50 43 13,5 0,57 0,46 1297 -13,5 Load 1

12/07/2012 14:38:37 50 49 2,3 0,59 0,49 1465 -2,3

12/07/2012 14:38:42 50 50 0,0 0,59 0,50 1500 0,0

12/07/2012 14:38:47 50 50 0,1 0,58 0,50 1499 -0,1

12/07/2012 14:38:52 50 50 -0,5 0,58 0,50 1508 0,5

12/07/2012 14:38:57 50 50 0,6 0,58 0,50 1491 -0,6

12/07/2012 14:39:02 50 50 -0,2 0,58 0,49 1503 0,2

12/07/2012 14:39:07 50 50 0,2 0,58 0,49 1497 -0,2

61

Page 76: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

12/07/2012 14:39:12 50 50 0,5 0,58 0,50 1492 -0,5

12/07/2012 14:39:17 50 50 0,4 0,58 0,50 1493 -0,4

12/07/2012 14:39:22 50 50 -0,8 0,58 0,50 1512 0,8

Load 2

12/07/2012 14:39:27 50 50 -0,1 0,58 0,50 1502 0,1

12/07/2012 14:39:32 50 50 -0,4 0,58 0,49 1506 0,4

12/07/2012 14:39:37 50 50 0,5 0,58 0,49 1493 -0,5

12/07/2012 14:39:42 50 50 0,2 0,58 0,49 1497 -0,2

12/07/2012 14:39:52 50 50 -1,0 0,60 0,53 1515 1,0

12/07/2012 14:39:57 50 50 0,1 0,59 0,53 1499 -0,1

12/07/2012 14:40:02 50 50 -0,1 0,59 0,53 1501 0,1

12/07/2012 14:40:07 50 50 -0,3 0,59 0,53 1504 0,3

12/07/2012 14:40:12 50 50 0,2 0,59 0,53 1496 -0,2

12/07/2012 14:40:17 50 50 -0,2 0,59 0,53 1503 0,2

12/07/2012 14:40:22 50 50 0,1 0,59 0,53 1499 -0,1

12/07/2012 14:40:27 50 50 -0,1 0,59 0,53 1501 0,1

12/07/2012 14:40:32 50 50 0,2 0,59 0,53 1497 -0,2

12/07/2012 14:40:37 50 50 0,1 0,59 0,53 1498 -0,1

12/07/2012 14:40:47 50 50 -0,1 0,59 0,53 1501 0,1

12/07/2012 14:40:52 50 50 0,0 0,59 0,53 1499 0,0 Load 2

12/07/2012 14:40:57 50 50 -0,2 0,59 0,53 1502 0,2

12/07/2012 14:41:02 50 50 -0,1 0,59 0,53 1501 0,1

12/07/2012 14:41:07 50 50 -0,2 0,59 0,53 1503 0,2

12/07/2012 14:41:12 50 50 0,1 0,59 0,53 1498 -0,1

12/07/2012 14:41:17 50 50 0,7 0,59 0,53 1489 -0,7

12/07/2012 14:41:22 50 50 0,1 0,59 0,53 1499 -0,1

12/07/2012 14:41:27 50 50 0,2 0,59 0,53 1497 -0,2

12/07/2012 14:41:32 50 50 0,1 0,59 0,53 1498 -0,1

62

Page 77: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

12/07/2012 14:41:37 50 50 0,0 0,59 0,53 1499 0,0

12/07/2012 14:41:42 50 50 0,1 0,59 0,53 1499 -0,1

12/07/2012 14:41:47 50 50 0,2 0,59 0,53 1498 -0,2

12/07/2012 14:41:52 50 50 0,3 0,59 0,53 1495 -0,3

12/07/2012 14:41:57 50 50 0,2 0,59 0,53 1497 -0,2

12/07/2012 14:42:02 50 50 -0,5 0,59 0,53 1507 0,5

12/07/2012 14:42:07 50 50 -0,3 0,59 0,53 1504 0,3

Keterangan Warna :

Ig dan Im No load

Ig dan Im Load 1

Ig dan Im Load 2

Data diatas adalah kontroler PID untuk Frekuensi (Hz) dengan Harga Set Point adalah 50 Hz, kemudian Proses Variable adalah data

yang yang dihasilkan oleh putaran generator untuk mendapatkan Harga yang sama oleh Harga Set Point yaitu 50 Hz. kemudian saat rotary

stabilizer ini belum dibebani Ig dan Im sebesar 0,56 A dan 0,45 A, setelah di bebani dengan 1 beban resistif, Ig dan Im sebesar 0,58 A dan

0,50 A, kemudian dengan 2 beban lagi, Ig dan Im sebesar 0,59 A dan 0,53 A, ini menandakan semakin dibebani beban resistif maka

semakin bertambah arus fieldnya dikarenakan beban mempengaruhi putaran motor.

63

Page 78: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

Tabel 4.3

Data Pengujian PID Tegangan (Volt)

Tanggal dan JamSet Point PID Proses Variable PID Arus Field (A)

RPM Slip Motor (%) KeteranganTegangan (V) Tegangan (V) Err Tegangan Ig Im

12/07/2012 14:37:32 220 5 97,7 0,66 0,00 3005 100,3

No Load

12/07/2012 14:37:32 220 5 97,6 0,01 0,00 3005 100,3

12/07/2012 14:37:37 220 9 96,0 0,28 0,43 1213 -19,2

12/07/2012 14:37:42 220 145 34,1 0,48 0,43 1503 0,2

12/07/2012 14:37:47 220 194 12,0 0,53 0,45 1457 -2,9

12/07/2012 14:37:52 220 211 3,9 0,55 0,45 1504 0,3

12/07/2012 14:37:57 220 217 1,2 0,56 0,45 1498 -0,2

12/07/2012 14:38:02 220 218 0,8 0,56 0,45 1506 0,4

12/07/2012 14:38:07 220 217 1,2 0,56 0,45 1507 0,5

12/07/2012 14:38:12 220 219 0,4 0,57 0,45 1498 -0,1

12/07/2012 14:38:17 220 222 -0,8 0,57 0,45 1498 -0,1

12/07/2012 14:38:22 220 219 0,3 0,56 0,45 1497 -0,2

12/07/2012 14:38:27 220 221 -0,3 0,56 0,45 1500 0,0

12/07/2012 14:38:32 220 188 14,4 0,57 0,46 1297 -13,5

Load 1

12/07/2012 14:38:37 220 218 0,7 0,59 0,49 1465 -2,3

12/07/2012 14:38:42 220 226 -2,9 0,59 0,50 1500 0,0

12/07/2012 14:38:47 220 222 -0,9 0,58 0,50 1499 -0,1

12/07/2012 14:38:52 220 224 -1,6 0,58 0,50 1508 0,5

12/07/2012 14:38:57 220 216 2,0 0,58 0,50 1491 -0,6

12/07/2012 14:39:02 220 222 -0,8 0,58 0,49 1503 0,2

12/07/2012 14:39:07 220 219 0,4 0,58 0,49 1497 -0,2

64

Page 79: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

12/07/2012 14:39:12 220 218 0,7 0,58 0,50 1492 -0,5

12/07/2012 14:39:17 220 221 -0,3 0,58 0,50 1493 -0,4

12/07/2012 14:39:22 220 215 2,1 0,58 0,50 1512 0,8

Load 2

12/07/2012 14:39:27 220 220 0,2 0,58 0,50 1502 0,1

12/07/2012 14:39:32 220 220 0,0 0,58 0,49 1506 0,4

12/07/2012 14:39:37 220 219 0,3 0,58 0,49 1493 -0,5

12/07/2012 14:39:42 220 219 0,5 0,58 0,49 1497 -0,2

12/07/2012 14:39:52 220 222 -1,0 0,60 0,53 1515 1,0

12/07/2012 14:39:57 220 221 -0,4 0,59 0,53 1499 -0,1

12/07/2012 14:40:02 220 220 0,1 0,59 0,53 1501 0,1

12/07/2012 14:40:07 220 222 -1,1 0,59 0,53 1504 0,3

12/07/2012 14:40:12 220 220 0,0 0,59 0,53 1496 -0,2

12/07/2012 14:40:17 220 220 0,2 0,59 0,53 1503 0,2

12/07/2012 14:40:22 220 215 2,3 0,59 0,53 1499 -0,1

12/07/2012 14:40:27 220 220 -0,1 0,59 0,53 1501 0,1

12/07/2012 14:40:32 220 219 0,4 0,59 0,53 1497 -0,2

12/07/2012 14:40:37 220 221 -0,4 0,59 0,53 1498 -0,1

12/07/2012 14:40:47 220 220 0,1 0,59 0,53 1501 0,1

12/07/2012 14:40:52 220 220 -0,2 0,59 0,53 1499 0,0

12/07/2012 14:40:57 220 220 -0,2 0,59 0,53 1502 0,2

12/07/2012 14:41:02 220 220 0,2 0,59 0,53 1501 0,1

12/07/2012 14:41:07 220 219 0,5 0,59 0,53 1503 0,2

12/07/2012 14:41:12 220 219 0,6 0,59 0,53 1498 -0,1

12/07/2012 14:41:17 220 217 1,3 0,59 0,53 1489 -0,7

12/07/2012 14:41:22 220 221 -0,7 0,59 0,53 1499 -0,1

12/07/2012 14:41:27 220 219 0,3 0,59 0,53 1497 -0,2

12/07/2012 14:41:32 220 220 0,0 0,59 0,53 1498 -0,1

65

Page 80: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

12/07/2012 14:41:37 220 220 0,0 0,59 0,53 1499 0,0

12/07/2012 14:41:42 220 221 -0,5 0,59 0,53 1499 -0,1

12/07/2012 14:41:47 220 220 0,0 0,59 0,53 1498 -0,2

12/07/2012 14:41:52 220 221 -0,3 0,59 0,53 1495 -0,3

12/07/2012 14:41:57 220 220 -0,2 0,59 0,53 1497 -0,2

12/07/2012 14:42:02 220 218 1,1 0,59 0,53 1507 0,5

12/07/2012 14:42:07 220 222 -0,9 0,59 0,53 1504 0,3

Keterangan Warna :

Ig dan Im No load

Ig dan Im Load 1

Ig dan Im Load 2

Data diatas adalah kontroler PID untuk Tegangan (Volt) dengan Harga Set Point adalah 220 Volt, kemudian Proses Variable adalah

data yang yang dihasilkan oleh putaran generator untuk mendapatkan Harga yang sama oleh Harga Set Point yaitu 220 Volt., dan Ig dan Im

sama seperti pengaturan PID Frekuensi (Hz) ini belum dibebani Ig dan Im sebesar 0,56 A dan 0,45 A, setelah di bebani dengan 1 beban

resistif, Ig dan Im sebesar 0,58 A dan 0,50 A, kemudian dengan 2 beban lagi, Ig dan Im sebesar 0,59 A dan 0,53 A, ini menandakan

semakin dibebani beban resistif maka semakin bertambah arus fieldnya dikarenakan beban mempengaruhi putaran motor.

66

Page 81: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

67

4.5 Analisis Data Presentasi Kesalahan Pada Pengujian

Presentasi Kesalahan Pada Pengujian Tegangan

% Kesalahan = x 100 %

Tabel 4.4

Perhitungan Kesalahan Tegangan pada Program LabVIEW

Saat Volt = 20 Volt ; % Kesalahan = x 100 % = 90,9 %

Saat Volt = 40 Volt ; % Kesalahan = x 100 % = 81,8 %

Saat Volt = 60 Volt ; % Kesalahan = x 100 % = 72,7 %

Saat Volt = 80 Volt ; % Kesalahan = x 100 % = 63,6 %

Saat Volt = 100 Volt ; % Kesalahan = x 100 % =54,5 %

Saat Volt = 120 Volt ; % Kesalahan = x 100 % = 45,5 %

Saat Volt = 140 Volt ; % Kesalahan = x 100 % = 36,4 %

Saat Volt = 160 Volt ; % Kesalahan = x 100 % = 27,3%

Saat Volt = 180 Volt ; % Kesalahan = x 100 % = 18,3 %

Saat Volt = 200 Volt ; % Kesalahan = x 100 % = 9,1 %

Saat Volt = 220 Volt ; % Kesalahan = x 100 % = 0%

Page 82: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

68

Kemudian Prensentasi Pada Pengujian Frekuensi (Hz)

% Kesalahan = x 100 %

Tabel 4.5

Perhitungan Kesalahan pada Program LabVIEW

Saat Hz = 10 Hz ; % Kesalahan = x 100 % = 80 %

Saat Hz = 20 Hz ; % Kesalahan = x 100 % = 60 %

Saat Hz = 30 Hz ; % Kesalahan = x 100 % = 40%

Saat Hz = 40 Hz ; % Kesalahan = x 100 % = 20 %

Saat Hz = 500 Hz ; % Kesalahan = x 100 % = 0 %

Page 83: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

4.6 Analisa dan Pengenalan Sistem PID pada Program LabVIEW

Gambar 4.1 Pengenalan Sistem PID pada LabVIEW

1

2

4

3

5

6

89 10 11

12

13

14

15

17

16

20

19

7

18

69

Page 84: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

70

Disini akan dijelaskan pengenalan sistem PID pada program LabVIEW Gambar

4.1, yang sudah ditunjukan oleh nomor-nomor tersebut :

1. Set Point (Frekuensi)

Set point (Frekuensi) adalah pengaturan nilai referensi atau nilai awal,

pada pengaturan Frekuensi dalam melakukan sistem otomatis PID.

2. Proses Variable (Frekuensi)

Proses Variable (Frekuensi) adalah proses nilai actual yang akan

dibandingkan dengan nilai referensi atau nilai set point untuk

mendapatkan nilai frekuensi yang stabil (diinginkan).

3. Wavefrom Chart (PID Frekuensi)

Wavefrom Chart (PID Frekuensi) adalah indikator numerik spesial yang

digunakan untuk memperagakan satu atau lebih plot pada PID Frekuensi.

4. Indicator Set Point (Frekuensi)

Adalah batasan nilai dari set point frekuensi yang ditampilkan dalam

bentuk signal.

5. Indikator Proses Variable (Frekuensi)

Adalah proses actual yang menjadi umpan balik untuk membandingkan

nilai actual terhadap nilai referensi, dengan tujuan mendapatkan kestabilan

pada frekuensi yang sudah ditampilkan dalam bentuk signal.

6. PID Gains Motor

Merupakan konfigurasi dari Proportional (Kc), Integral Time (Ti) dan

Derivative Time (Td) kontrol proporsional mempunyai keunggulan rise

time yang cepat, aksi kontrol integral mempunyai keunggulan untuk

memperkecil error ,dan aksi kontrol derivative mempunyai keunggulan

untuk memperkecil error atau meredam overshot/undershot.

Page 85: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

71

7. Pengaturan Set Point (Frekuensi)

Adalah pengaturan frekuensi untuk menentukan nilai referensi dari 0-50

Hz.

8. Error (Frekuensi)

Error disini bukanlah kesalahan yang fatal, tetapi memperkecil kesalahan

pembacaan sistem, jika frekuensi 50 Hz maka errornya adalah 0 % sesuai

dengan rumus yang sudah dijelaskan dalam point analisa kesalahan.

9. Im Field Motor (A)

Ini adalah arus field dari motor yang sudah dikalibrasikan oleh LabVIEW

dalam sistem PID.

10. Set Point (Tegangan)

Set point (Tegangan) adalah pengaturan nilai referensi atau nilai awal,

pada pengaturan Tegangan dalam melakukan sistem otomatis PID.

11. Proses Variable (Tegangan)

Proses Variable (Tegangan) adalah proses nilai actual yang akan

dibandingkan dengan nilai referensi atau nilai set point untuk

mendapatkan nilai tegangan yang stabil (diinginkan).

12. Ig Field Generator (A)

Ini adalah arus field dari motor yang sudah dikalibrasikan oleh LabVIEW

dalam sistem PID.

13. Error (Tegangan)

Error disini bukanlah kesalahan yang fatal, tetapi memperkecil kesalahan

pembacaan sistem, jika tegangan 220 V maka errornya adalah 0 % sesuai

dengan rumus yang sudah dijelaskan dalam point analisa kesalahan.

Page 86: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

72

14. Indicator Set Point (Tegangan)

Adalah batasan nilai dari set point tegangan yang ditampilkan dalam

bentuk signal.

15. Wavefrom Chart (PID Tegangan)

Wavefrom Chart (PID Tegangan) adalah indikator numerik spesial yang

digunakan untuk memperagakan satu atau lebih plot pada PID Tegangan.

16. Indikator Proses Variable (Tegangan)

Adalah proses actual yang menjadi umpan balik untuk membandingkan

nilai actual terhadap nilai referensi, dengan tujuan mendapatkan kestabilan

pada tegangan yang sudah ditampilkan dalam bentuk signal.

17. PID Gains Generator

Merupakan konfigurasi dari Proportional (Kc), Integral Time (Ti) dan

Derivative Time (Td) kontrol proporsional mempunyai keunggulan rise

time yang cepat, aksi kontrol integral mempunyai keunggulan untuk

memperkecil error ,dan aksi kontrol derivative mempunyai keunggulan

untuk memperkecil error atau meredam overshot/undershot.

18. Pengaturan Set Point (Tegangan)

Adalah pengaturan frekuensi untuk menentukan nilai referensi dari 0-220

V.

19. Indikator Signal Gelombang Sinus

Merupakan bentuk signal yang dihasilkan Alternative Current (AC) dari

tegangan 0-220 V yang sudah distabilkan tegangannya oleh Sistem PID

pada program LabVIEW.

20. Graph Indicator

Untuk mempermudah monitoring pada gelombang sinus yang dihasilkan

Page 87: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

4.7 Hasil Pengujian Sistem PID pada Program LabVIEW

1. Starting Sistem PID

Gambar 4.2 Sistem PID pada LabVIEW saat Starting

Untuk memahami data diatas bisa dilihat keterangan Gambar 4.1, dari data diatas bahwa Sistem PID pada LabVIEW

membutuhkan waktu Ti (0,05) atau 3 sekon pada kedua gains motor dan generator dibuat sama, agar antara motor dan

generator diharapkan proporsional, dengan harapan mengurangi kesalahan sistem PID, pada sistem PID disini yang menjadi

Feedback adalah Frekuensi (Hz) dan Tegangan (V) , sehingga hal pertama yang dilakukan Sistem PID ini adalahan frekuensi

dengan harga 50,44 Hz ± 5% dari standar PLN yang ada di Indonesia, kemudian hal kedua adalah tegangan masih berada

diangka 16,61 V yang akan naik mengikuti harga Set Point Tegangan. Gelombang sinuspun belum terlihat jelas.

73

Page 88: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

2. Sistem PID Perbandingan Frekuensi Terhadap Tegangan

Gambar 4.3 Sistem PID pada LabVIEW saat Frekuensi berbanding Tegangan

Untuk memahami data diatas bisa dilihat keterangan Gambar 4.1, setelah mendapatkan Frekuensi yang diinginkan

yang terlihat dari Gambar 4.2 kemudian respon proses actual tegangan mulai mendekati harga set poin tegangan yaitu 220 V,

tetapi disini frekuensi menjadi drop sebesar 48,44 Hz, sedangkan tegangan tetap naik sebesar 173,58 V, karena perbandingan

frekuensi terhadap tegangan terletak pada putaran motor, jika putaran motor dinaikan tegangannya, maka putaran tersebut

menurun, tetapi tidak sampai kritis, karena nilai Td antara kedua gains dibuat sama sebesar (0,001) atau 0,06 sekon sehingga

nilai Td memperkecil error atau meredam overshot/undershot, gelombang sinuspun bisa terlihat.

74

Page 89: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

3. Sistem PID Frekuensi dan Tegangan Stabil

Gambar 4.4 Sistem PID pada LabVIEW Frekuensi dan Tegangan Stabil

Untuk memahami data diatas bisa dilihat keterangan Gambar 4.1, data ini adalah yang diteruskan oleh Gambar 4.3,

setelah semuanya stabil barulah terlihat gelombang sinus yang terlihat jelas, dan Frekuensi 50,21 Hz dan Tegangan 220,95

Volt, dan ini semua dipengaruhi oleh gain Kc diantara motor dan generator di buat Konstan sebesar (0,01), fungsinya untuk

rise time yang cepat diantara kedua gain baik motor ataupun generator.

75

Page 90: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

4. Sistem PID yang diberi satu beban resistif 100 Watt

Gambar 4.5 Sistem PID pada LabVIEW diberi satu beban resistif

Untuk memahami data diatas bisa dilihat keterangan Gambar 4.1, data ini adalah data yang frekuensi dan tegangan

stabil yang diperlihatkan Gambar 4.4 sebelumnya, tetapi disini Sistem PID diberikan 1 beban resistif, untuk melihat respon

PID pada program LabVIEW, respon yang terlihat frekuensi jatuh pada angka 41,95 Hz dan Tegangan jatuh pada 184,39

Volt, mengapa menjadi drop? Karena beban mempengaruhi putaran motor, tetapi itulah adalah ripple dari motor dc shunt

yang diijinkan 15 % dari jatuhnya putaran motor. Kemudian kembali stabil yang diperlihatkan pada Gambar 4.6, disini pun

gelombang sinus sudah kembali seperti semula, bukan yang ditunjukan Gambar 4.5 gelombang sinus masih belum sempurna.

76

Page 91: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

Gambar dibawah ini adalah yang sudah menjadi stabil, yaitu frekuensi dan tegangan yang diberi satu beban resistif.

Gambar 4.6 Sistem PID pada LabVIEW diberi satu beban resistif stabil

Untuk memahami data diatas bisa dilihat keterangan Gambar 4.1, data ini adalah data yang mengalami drop frekuensi

dan tegangan yang diperlihatkan Gambar 4.5 sebelumnya, terlihat jelas bahwa Sistem PID hanya memeliki respon lebih baik

dibandingkan manual controler, selisih untuk kestabilan frekuensi adalah sebesar 8,33 Hz dari proses actual frekuensi yang

mempunyai nilai frekuensi 41,95 Hz - 50,28 Hz, sedangkan kestabilan tegangan adalah sebesar 36,04 Volt dari proses actual

tegangan yang mempunyai nilai Tegangan 184,39 V – 220,43 Volt, maka selisih antara frekuensi dan tegangan adalah ± 15

%, dan gelombang sinuspun terlihat sempurna.

77

Page 92: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

5. Sistem PID yang diberi dua beban resistif 200 Watt

, Gambar 4.7 Sistem PID pada LabVIEW diberi dua beban resistif

Untuk memahami data diatas bisa dilihat keterangan Gambar 4.1, data ini adalah data yang frekuensi dan tegangan

yang sudah diperlihatkan Gambar 4.5 dengan satu beban sebelumnya, terlihat bahwa dengan diberi 2 beban resistif frekuensi

hanya mengalami drop sebesar 43.98 Hz dibandingkan data beban 1 yang drop frekuensi 41.95 Hz selisihnya sebesar 2,03 Hz,

sedangkan Tegangan juga megalami drop sebesar 193,54 V dibandingkan data beban 1 yang drop tegangan 184,39 V

selisihnya sebesar 9,15 V, maka jelas bahwa Sistem PID memperkecil under shoot pada beban ke 2 sebesar ± 2%

78

Page 93: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

Gambar dibawah ini adalah yang sudah menjadi stabil, yaitu frekuensi dan tegangan yang diberi dua beban resistif.

Gambar 4.8 Sistem PID pada LabVIEW diberi 2 beban resistif stabil

Untuk memahami data diatas bisa dilihat keterangan Gambar 4.1, data ini adalah data yang mengalami drop frekuensi

dan tegangan yang diperlihatkan Gambar 4.7 yang dibebani oleh 2 buah resistif sebelumnya, terlihat jelas selisih untuk

kestabilan frekuensi adalah sebesar 5,93 Hz dari proses actual frekuensi yang mempunyai nilai frekuensi 43,98 Hz - 49,91 Hz,

sedangkan kestabilan tegangan adalah sebesar 27,22 Volt dari proses actual tegangan yang mempunyai nilai Tegangan 193,54

V – 220,76 Volt, maka selisih antara frekuensi dan tegangan adalah ± 12 %, dan gelombang sinuspun sempurna.

79

Page 94: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

80

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengamatan dan analisis terhadap data hasil pengujian,

dapat disimpulkan sebagai berikut :

a. Kontroler PID sangat berpengaruh besar dalam pengaturan otomatis

sistem dengan harga yang kita inginkan atau industri inginkan.

b. Pengujian dan pengamatan lebih mudah dengan membuat HMI pada

program LabVIEW.

c. Respon pada pengujian beban , kontroler PID lebih cepat

dibandingkan dengan kontroler manual, sebesar 15 % untuk beban 1

resistif 100 Watt dan 12% untuk beban 2 resistif 200 Watt

5.2 Saran

a. Agar dapat memahami tulisan tugas akhir ini dengan benar, para

pembaca sebaiknya telah memiliki pengetahuan dasar tentang sistem

kontrol kontinyu (PID) pada program LabVIEW.

b. Untuk mencegah terjadinya kerusakan pada peralatan DAQ USB

6008, disarankan untuk memastikan pengawatan sistem telah benar

dan set-up parameter DAQ telah sesuai prosedur.

c. Perlu diperhatikan, peralatan DAQ USB 6008 tidak memerlukan catu

daya dari luar

Page 95: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

81

DAFTAR PUSTAKA

[1] LabVIEW 2009: Measurement and Automation, National Instruments,

Austin Texas, USA, 2006

[2] NI USB 6008: Datasheet, National Instruments, Austin Texas, USA,

2006.

[3] PID Control Toolset User Manual, National Instruments, Austin

Texas, USA, 2006

[4] http://www.google.co.id/HMI.pdf

diunduh pada tanggal 26 juni 2012 jam 15.30 WIB

Page 96: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

82

Biografi PenulisRahmad Noviali dilahirkan di bumipertiwi ini, pada tanggal 05November 1990 di kota Tangerang.Anak ketiga dari empat bersaudara,mempunyai hobi bermain catur danfutsal, menyukai tantangan danrintangan dalam sebuah kehidupan,prinsip hidupnya, bahwa kesuksesanitu adalah suatu proses, dankeberhasilan itu terletak diakhir,maka prinsipnya ialah “suksessebuah proses, karena akhir nantiadalah keberhasilan”. Itulah prinsip

yang penulis tetap jaga hingga saat ini, dan memberikan semangat ,terutama dalam hal motivasi yang dibalut dengan sugesti positive,perjalanannya dimulai dengan menempuh pendidikan TK DaanMogot, SDN Jatake 4, SMPN 8, dan SMA ISLAMIC CENTRE diKota Tangerang, pada tahun 2012 ini penulis diberikankepercayaan untuk meyelesaikan studinya dan menjadi D3 AhliMadya Muda di salah satu perguruan tinggi negeri di depok, yaitu“POLITEKNIK NEGERI JAKARTA DENGAN JURUSAN TEKNIKELEKTRO PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK” keberhasilanpenulis tidaklah lepas dari mereka yang menjadi insipirasi penulis,mereka adalah jiwa yang tercipta dalam suatu sebab yangmengakibatkan tujuan hidup terlahir demi impian serta tujuan,Terima Kasihku untuk Bapak, Mama, Abang, Teteh, Dede Ika, BeLoved Desi Wahyu Intasari, Vian (acil), Yanuar (kakek), Rasel, TimTA, serta teman-teman Teknik Elektro 2009-2012.

Page 97: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

LAMPIRAN

Page 98: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

���� ������

����� �� ��� ������ ����� ����������� ����������� ������ ���� � ���������� � �������������� � ��� �������

����� �� ������ ���� ������� � ����� �������� �� � ����������� ��� ������ ������ !����� ����� ! ���������� �"# ��� �� ���$���% �������

����� �� � ��� � ���� �� � �� ���������&� � ������ !���!�� ������ !�'�� ������������� ������ !�'�� ������

������ ���� ������ � � � � �� ������� �� ������ ������� ��� �� �������

����� !

������ �� �"#

��

������ ������������� ����������� � �� ! ��� ������� � ��������� ����� ���� ����(��� ������ ����� � �����

&� � ������

�!�� ������'�� �������&���� ����� ������ ���� ��� )�

������ ������'�� ������

�� ��*� �� $ �� )�� � ���! ��� �� � ������ �� �!�� ������

� * ��+"

������� ��%

������

��

�����!"�����

����� ������

��� !�! ��"�� #����$"

%�$"��� �����

&��� #�" �$ ����

%��� $' !�"(��

%�$"��� # �#� "

%�$"��� $��"

%�$"��� !���

)"��" $' "���

� �����

�$����" �$ ��� �"�$#�

� ���#"� # �"��$'"(

*� �� �"��$'"(

%�$"��� ��$'�

+ ,��" �$

)(�#-

��#(�$ #��

���.�$#" �$

&!, �$" "�!����"���

)"���'� "�!����"���

&!, �$" (�! � "�

*�" �� '("

��#(�$ #��

���.�$#" �$

+��� �� �� �,��� �� � - �$� � �� � � ������

� �� � ������% )! � ����

���� ����� �������

�� * / . ������#��% � ���

� * �������� ��� �� � $�� % �����

/� * ���� �� � � $�� %

� * /�. ������#��% � ���

,���� ������ !�

������0��1� �� 2� 3� ' �������� ��� � ���

������0��1� �� 2� 3� ' �������� ��� � ���

#$�������

#%������� ��� ����� �

#����������� ��

&�����,�� 0��"�'� ��$'�

���,� ����� �% �

������� ��� �����

���� ������ ��4���! �� �� * "# �� �� �� 2� 3� ' �������� ��� ������

��1�� ������ ��4���! �� �� * "# �� �� �� 2� 3� ' �������� ��� �����

5��� � �4� � 6 $ �������� 6���-�7� )! � ���� ����� ��

��� �

&' &'&

!

) $'�� �(���

)�% )�� �� $�!�()�� � �"�"� ����� %�$"������)

'* '*&

2�"�� #����$"

%�$�"�$"

)�� ��

Page 99: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

�+

� ��� � ��� ����

#,������ ��

#� ������ ���� -.������ � ������ �

/� � ������ � � � ��� � ����� ���������

( ������� � � ���� 6�� !�� ���! �������� �� 8� 9 ���� �� 6�� ��6� �� ������

�0,�1�/"�2 � ��� � �����

( ������� ���� �� !�� ����� ��� � �6��� �� �� ! ��� � � :� ; ���� � 6�� � �� ��� � ��������� 6�� � �� ����

0%34%$$ -.������ � ����� � ��� � �����

( ������� � � ���� 6�� !�� ���! � � ��� �� ;� 9 ���� �� 6�� ��6� �� ������

/0��!�,� � ��� � �����

<=>?@=A <B@<CB?

2 3 4 5

65)7

89&�(2�� �" 0����� �$��)

)952%7

65: 6'+ ;* *+

+ & 7 '

;*

<

++*+&% '*8=*>?

9:� �� � � �;������� �� %34%$$ � ��� � � ���

9:� �� � � �;������� �� %34%$$ � ��� � � ���

9:� �� � � �;������� �� %34%$$ � ��� � � ���%<= 2,> ��� �%$= �=2?= ������ � ���� � ������ �� %34%$$ � ��� � � ���

� $5**!!

� $5 &*!!

@75*A+

� $5**!!

� $5**!!

���$�� �����"

D( ������ � $ ���%� �� � )6����� ��� ����� ������%�

*B!!

* '*)7%

+' '*

* @**)963 )3&23 953 &�C5 953

�>&)7

9*8966�9�7

%D%87

+ &

3 � 5

E75=

+75

B

+�7A'*

E+

&+5'

)�$��� �� �"(��#�$"���� $' �F� �!�$"

+ & 7 '

(6) ()

,�1�/"�2

65: 6'+ :*�;* ;*

��!�,�

+ & 7 '

(6) ()

65: 6'+ :*�;* ;*

)�$��� �� �"(��#�$"���� $' �F� �!�$"

-.������ ������ ������ � �����

+ & 7 '

65: 6'+ :*�;* ;*

(5$ "G!!)

2

'7

AB0�� � ������������ �

AC0���� �� ��� ����

AD0? ������� ���

AE0,����������

A>0�� .��������� �

A$0=��� 4�����4����������

A-0����������

AF0������������ �

A:0���������� ���������

A�0=����� ��� ����

A30��������� � � G,��;�� G� ��� ����

A�0$�������� �H��;���

A%0E�����������

A20� �����

AI0=����

AJ0�� ����� ��� ������ ���� G�����������

A,0� ���� ��� ����

Page 100: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

�&

���� ������

-.������ ��K����� �H

#$� �� ����� ������������ �

��� ��6� �� ������ �������% � ��� � ����� ��� � :� ; �� 8 ���� �� �� �����% ����������� ���� �� � �����( �� $ �� )� � ������ � �EF ���� ����� ��� � )��$ ��� ��� �� �� � ���� 6�� � �� �� ����

10-.������ ��K����� � ��� � �����

+ & 7 '

(���) (� $)HI

J

65: 6'+ :*�;* ;*

9:� ���� � �� ���� �� %34%$$ � ��� � � ���9%<= 2,>L ��K����� ��� �%$= �=2?= ��� � � �;������� � ����

( � � ) ��� 6�� ��� � ����� $�� % � )��6�( �� $ �� )� � ������ �� ������� ����� ���� ��� ���!��% ����� �� �� ��� ���!��% �����

!0-.������ /1�,� � ��� � �����

9:� ���� � �� ���� �� %34%$$ � ��� � � ���9%<= 2,>L ��K����� ��� �%$= �=2?= ��� � � �;������� � ����

+ & 7 '

65: 6'+ :*�;* ;*

6

+7+�%

G %���

H 3��! $�� ,��#- #�0��

I 3��! $�� ,��#- .�� #�$"��� $��"

J 3��! $�� ,��#- .�� #�$$�#" $' �����

K 3��! $�� ,��#- .�� #�$$�#" $' ����

� 3(� 87� � ����� �. ��"��"

� %�$"��� !��� �� "#(

� 3(� ��K��"�� �. )963 )3&23

� 3(� ��K��"�� �. 953 &�C5

L 3(� (��� .�� . � $' �$ ��$��

(L��" � ?�G�7A'*)

L

* '*)7%

+' '*

* @ **)963 )3&23 953 &�C5 953 �9�7

�>&)7

9*8966

%D%87

3 � 5

G

H

I

J K

L

#$��� �� ,������ �������

*5'��#

*��#

**@

%�$"��� !���

%�$"��� #�#��

)963 )3&23 ��"" $'

953 &�C5 ��"" $'

%�$"��� "���

�(��� #�$"��� !���

�(��� �F��� "� � 0 � �$ "��� �##��� $' "� #�$"��� $��"

2

'7+ &

Page 101: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

�7

� ��� � ��� ����

#%������ � ��� ������ �

M� ��� � � �� ������� �

DM�� �����% �!�� ������ ���� � �!�� � � )� � � ����� ( � � ) �� �%� � ������� ����� )! �������������

DF� ��� � ��� ) �� �%� 6��� � �� ��� ��%� &� � ) � ���� � � � ����� ��� ����� ������� ��� � ��� �� �� ���! � ��6� % ���

M$� ��

( �� ���� !� � ������ �� � �� � ��� ��% ��%� � �������% � ������ ���� ��%� ��

F��� �� � ��% !� � ���� ������ �%� 6����$����% 4� ��! �������% � ������ ���� ��%� �� (���6� ��6� �� � ������ � ��%� �� �� � ��%�) ������� �$� ��6� �� � �� ��6� ��������� �� ������ �����

�7F��� "� � 0 � �$ "��� �. ����� �##��� $' ��#�$"��� $��"

�0����� � ��� �

�7F��� "� � 0 � �$ "��� �. �(��� �##��� $' ��#�$"��� $��"

( ��$��� ������ �%� ����4� ��! �������% ������� ���� ��%� � �� � � ��6� ���$ �����#��� � )���� �����)� � ���� � ��6�� 6������ ���������� ������ ���� � ������%��%� ���

DF� �� �% � ������ ����� �� �% F&� �� &�N � )��6�

( ������� � ��6�� 6���� �� ����� ��� � �� � � �� ������ �!�� ��� )��6 ����� 6�� ���� ���������� �������% � ������ ���� ��%� �� ( �� �! � ������ � �� � �� �� �� �� ������ ���� )� ��� ���� �� �� ��� � #�� ���� �� ���E�� ��! � �� ��� �� �� � �� ����� ���� � 6���� �� �� ���! ���� )! ��� � �����

/0����� � ��� ��N�� �� ��

�)963 )3&23 " !� ��"" $' ��K��"��(* < '*��#5)

�9�"��" � ! " $' ��"" $' ��K��"��(* < **@)

�9�"��" �����" �$ � ����� 87�

%�$"��� !��� �� "#(

�>&)7 G �(��� #�$"��� !���

%D%87 G %�#�� #�$"��� !���

9*8966 G 9*8966 #�$"��� !���

��

�� O

��

���� ����� ��� ���� ���������

�����

! "�

#���

� � �

C�&

9�7*

)>923

� 0 � �$ !�"(��(%�$"��� !�"(��)

7F��� � 0 � �$ �. �(��� �##��� $' "� #�$"��� $��"

7F��� � 0 � �$ �. ����� �##��� $' "� #�$"��� $��"C�

C�+

C�&

9*8966

�>&)7

%D%87

�>&)7

%D%87

9*8966 9*8966

�>&)7

%D%87���� �� "#(

%�$"��� !��� �(��� #�$"��� !���%�#�� #�$"��� !���

(M��� %����)9*8966 #�$"��� !���

(M��� %����)

**@

**@

*@

(6 '5 +)

+�%�%7!&

'+�%�%+*!&

+��"�'� #��0�

%�$"��� $��"

9�"��"

����� #��0�

**@

**@

*@

(6 '5 )

+�%�%7!&

'+�%�%+*!&

9�"��"

%�$"��� $��"

+��"�'� #��0�

����� #��0�

N )>923 9�7*

AB0�� � ������������ �

AC0���� �� ��� ����

AD0? ������� ���

AE0,����������

A>0�� .��������� �

A$0=��� 4�����4����������

A-0����������

AF0������������ �

A:0���������� ���������

A�0=����� ��� ����

A30��������� � � G,��;�� G� ��� ����

A�0$�������� �H��;���

A%0E�����������

A20� �����

AI0=����

AJ0�� ����� ��� ������ ���� G�����������

A,0� ���� ��� ����

Page 102: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

�'

���� ������

F��� ������� �� 6�� ������ ���� �� ��� ���� ������� M�� � �� ���� ���� �� ���( �� � � � ������� � + ���� +� !��

9:� �� � � ���� � ��� %<= 2,>� ��� �%$=�=2?= ������ � �� %34%$$ � ��� � � ���

F��� ������� 6��� ) � �����6� -O������ ������ P �EF ������ Q ����R �� � ������� � ��6� ����� ��� � �� ����������%� � ������ ���� �� ������� �� ��������

�� �EF ���� �� ��� � ���� 6��� ) �� 6���� ������������ 6�� �EF ���� M�� ��� ������� �� ������ �EF ���� ������ ) �����

M%<= 2,>� ������ �A" � �""O0

0%34%$$ � ��� ��N�� �� ��

9=��� ������ � ���� � � �� ���� �� %34%$$ � ��� �� ���

M�� � ��6� �� ������ ��� ������� �� )� � ����� �� � 6�� � ������� �� �,��!)����� M�� %������%��� ���� �� � ��� 6�� ������ ����� �� � 6����� �����% ��� �� �� )�% � �� )�%��M�� ��� ������� �� �� ���� F ������ ) O�O����(� ��� ��� �� !�� ���� � � �EF ���� )��� �

� ��� F��� � 6��� ���6�! ���� � �� �� � ���� �6 ���� �� � � �� ����� 4� � � F�������� )! � �6 �EF ��� ���� %�

M�%$= �=2?= ������ �A"P!"���0

9=��� ������ � ���� � � �� ���� �� %34%$$ � ��� �� ���

F��� �� ��� � �� � ����� ! � � �� �� ���� �� 6��� ) %��% )��%�� �������% � ������� - ,������� ���� - , ������

M%<= ������� ������ �

N3 G 3 !� "� '�" "(� ��"��" �( #( � ���� �� $"� "(����� � **@5

38+ G 3 !� "� '�" "(� ��"��" �( #( � ���� �� $"�"(� ���� � '*@5

P3(� ��"��" #(���#"�� �" # �. 953 &�C5 �$� #�$"��� $��"Q

DF� �� �% � ������ ����� �� �% �&� �� &�N � )��6�

C�

9�7*

)>923 N )>923 9�7*9�7*

)>923

C�+

9�7*

9�7*

)>923

%�#��(��#)

R(*�" ����)

+5*��#

*��#

*5'��#

)>923

**@

'*@

*@ **@'*@

+'@

S'@

9�"��"

4(�$ 953 &�C � '*@

4(�$ 953 &�C � **@

%�$"��� $��"

9�"��"

**@

'*@

38+

3

3 !�*

3 G )963 )3&23 ��"" $' " !�

3(� ��"��" �( #( � ���� �� $"� "(����� � **@

3(� ��"��" �( #( � ���� �� $"� "(����� � '*@

DF� �� �!��6 $���� �������� ���� �� � � �����"#�

3G%�#��(*5'��#)

3G%�#��(*5'��#)

4(�$ #�$"��� $��" � '$�� � '*@(�%+!&Q &+�%)

4(�$ #�$"��� $��" � '$�� � *@(�%7!&Q +�%)

3G%�#��(*5'��#)

3G%�#��(*5'��#)

4(�$ #�$"��� $��" � '$�� � **@(�%+*!&Q '+�%)

4(�$ #�$"��� $��" � '$�� � +'@(�%B!&Q ++�%)

C�

C�+

C�&

9�"��"

**@

*@

9*

966P 9�"��" ��0� .��! �. 9*8966 #�$"��� Q

%�$"��� $��"

Page 103: Hmi dan pengontrolan labview menggunakan sistem pid pada prototipe rotary stabilizer tegangan 1 fasa

�=

� ��� � ��� ����

#2�������� �����M�� � ��� � ������ ���� �! )! ������% � ��6� �� �� � ������ �� �!�� ������ ����

��� � ���� �� � ��� � ������ ��� ���� 6�� � �� ��� ��� ���� 6�� � �� ���� �� � �� )��6�

����F��� �� ��6 � ������ � � ���� 6���� ��� � ����� �� �� � ������ ��� �� �!�� ������ ����

;" � ���� ,�� "� #�$"��� * "� **@ ,� "��$ $' 953 &�C5 $ �"�"� �. #�$$�#" $' "��! $�� + �$� "��! $�� &5

#�� ��� �����

SM��� ���� �$�� �6 �� � �����6�� ���$��

DN � ���� � �� � ���� ������ � ! � �� � �����!�

:&� � � � �� ����� ��

+

+

6 ��"�� ��" 953 &�C5 �� B*@ �$� #�$$�#" ��"��$�� ��K��"�� �$� ��"��$�� ����� #�$"�#" �� "#( �� �,�0� � #"���"(�$ ��" ��"��$�� ��K��"�� �� &*@5�4(�$ "(� 7�"��$�� #�$"�#" � '$�� � 9* G **@(7�"��$�� #�$"�#" $��") A B*@(9�" &�C5) T B*@�4(�$ "(� 7�"��$�� #�$"�#" � '$�� � 966 G &*@(&�K��"�� $��") A B*@(9�" &�C5) T +7@

-.������ ��K����� �HR

P%�$"��� $��" "��! $�� #�$$�#" �$Q

� / 1 !

JHI

(���) (� $)

65: 6'+ ;* :*�;*

S��� ����� ���� ����L �� ��� $�E ��������� � �; �� �� �������� �� �H�, � � � ��� ��� ���� ���H ����� �� �������� ���� ������������

�� M�� !�� ��� �� � �� � ��� � ������ ) ��� ��� $��� ��! � �� �� 6���� �� 6�� $��� ��(� ��� �� � ����#�� ��!� ���� 1�� �� � � ����� ������ ) ������ �� $� � � ��� � )��� ��� �� � ���� � � �� � ���

�� N � ���� � �� ����� ��� )6� + �� � ���� � �� ��6���� (� �$� � � ����� � � ������ � � ��� ������ � � %�

�� �� �$� � ����� � � ����� 6�� ����% ��%� ���� ��������� ��� � �� ���! ��� �����$ �� �� � ������$ �� � � ��� ) ����� M�� �������% ��6� �� �� �� �� � �� � � )�M�� � � ����� �� ��-,��� ����� � 6��

� � ����� �� �� - ,��� ������ � 6���� �� )� � ��� � � ����� � � ������ � N��� ����% ��� ���� � � ����� ��� �� ��������

����� ��!� �� � ���% �� �� ���� �� ��� � ��� �� ��� �1� F� ��� � ��� ) �� �%� 6��� � �� ��� ��%�

&� � ) ��� � � � ����� ��� �� ����% � ��6� ��� �� �� ���! � ��6���� �� �� �� ��� ��� � �����6��% �� ��S� �� � 6�� �������$ �� ���� �� )� % � �� ��������:� �� � 6�� 6 � �� ��� �� ��������;� �� � 6�� �� � �� �� �����

/� � � � ����&� � ��� ��� � ��6� �� � �� � � ��

P%�$"��� $��" "��! $�� #�$$�#" �$Q

� / 1 !

65: 6'+ ;* :*�;*

����� �

S������

AB0�� � ������������ �

AC0���� �� ��� ����

AD0? ������� ���

AE0,����������

A>0�� .��������� �

A$0=��� 4�����4����������

A-0����������

AF0������������ �

A:0���������� ���������

A�0=����� ��� ����

A30��������� � � G,��;�� G� ��� ����

A�0$�������� �H��;���

A%0E�����������

A20� �����

AI0=����

AJ0�� ����� ��� ������ ���� G�����������

A,0� ���� ��� ����