OUTPUT TRAFO DISTRIBUSI BERBASIS MIKROKONTROLER VIA...

TUGAS AKHIR – TE 145561 Dika Mahendra A NRP 2213038005 Ikhlasul Amal NRP 2213038023 Dosen Pembimbing Ir. Josaphat Pramudijanto, M. Eng. PROGRAM STUDI D3 TEKNIK ELEKTRO Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2016

MONITORING KUALITAS DAYA OUTPUT TRAFO DISTRIBUSI BERBASIS MIKROKONTROLER VIA WIFI

HALAMAN JUDUL FINAL PROJECT – TE 145561 Dika Mahendra A NRP 2213038005 Ikhlasul Amal NRP 2213038023 Supervisor Ir. Josaphat Pramudijanto, M. Eng. ELECTRICAL ENGINEERING D3 STUDY PROGRAM Faculty of Industrial Technology Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2016

ELECTRICAL POWER QUALITY MONITORING ON SECONDARY SIDE OF DISTRIBUTION TRANSFORMER USING MICROCONTROLLER AND WIFI NETWORK

PERNYATAAN KEASLIAN

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR

Dengan ini saya menyatakan bahwa isi sebagian maupun keseluruhan Tugas Akhir saya dengan judul “Monitoring Kualitas

Daya Output Trafo Distribusi Berbasis Mikrokontroler Via Wifi” adalah benar-benar hasil karya intelektual mandiri, diselesaikan tanpa menggunakan bahan-bahan yang tidak diijinkan dan bukan merupakan karya pihak lain yang saya akui sebagai karya sendiri.

Semua referensi yang dikutip maupun dirujuk telah ditulis secara lengkap pada daftar pustaka.

Apabila ternyata pernyataan ini tidak benar, saya bersedia menerima sanksi sesuai peraturan yang berlaku.

Surabaya, 2 Juni 2016

Dika Mahendra A NRP 2213038005

Ikhlasul Amal NRP 2213038023

-----Halaman ini sengaja dikosongkan-----

HALAMAN PENGESAHAN

MONITORING KUALITAS DAYA OUTPUT TRAFO

DISTRIBUSI BERBASIS MIKROKONTROLER VIA WIFI

TUGAS AKHIR

Diajukan Guna Memenuhi Sebagian Persyaratan

Untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya Teknik Pada

Bidang Studi Teknik Listrik Program Studi D3 Teknik Elektro

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Menyetujui:

Dosen Pembimbing

Ir. Josaphat Pramudijanto, M. Eng. NIP. 19621005 199003 1 003

SURABAYA

JUNI, 2016



Nama Mahasiswa I : Dika Mahendra A

NRP : 2213 038 005

Nama Mahasiswa II : Ikhlasul Amal

NRP : 2213 038 023

Pembimbing : Ir. Josaphat Pramudijanto, M. Eng.

NIP : 19621005 199003 1 003

ABSTRAK Penyaluran tenaga listrik di jaringan distribusi tepatnya pada sisi

sekunder trafo yang disalurkan ke pelanggan perlu dijaga kualitas dayanya. Caranya dengan melakukan monitoring daya output pada trafo distribusi setiap saat. Tetapi, monitoring dengan cara turun ke lapangan tidaklah praktis. Jika terjadi penurunan kualitas daya, akan lambat untuk ditangani oleh PLN. Akibatnya, para pelanggan yang loyal terhadap PLN yang dengan rutin membayar tiap bulan tanpa telat dapat protes terhadap pihak PLN. Hal ini dapat mengakibatkan penurunan kredibilitas dan keuntungan perusahaan.

Berdasarkan kondisi tersebut, maka dirancang sebuah sistem monitoring kualitas daya output pada sisi sekunder trafo distribusi. Data dari mikrokontroler yang terhubung dengan sensor, seperti sensor arus, sensor tegangan dan rangkaian zero crossing detector untuk mengukur power factor. Data dari mikrokontroler tersebut dikirimkan ke komputer server dengan memanfaatkan jaringan wifi.

Dari tugas akhir yang dibuat, alat tersebut mampu melakukan monitoring tegangan, arus, frekuensi, dan power factor, serta mampu mendeteksi gangguan sag/ swell dan undervolt/ overvolt. Tetapi, karena keterbatasan alat, tegangan sag yang dapat dideteksi mulai 22-198 Volt dan tegangan swell yang mampu dideteksi mulai 242-250 Volt. Selain itu, butuh waktu minimal 1 detik untuk mendeteksi gangguan sag/ swell. Kata Kunci : Monitoring, Arus, Tegangan, Frekuensi, Power factor,

Wifi

ELECTRICAL POWER QUALITY MONITORING ON

SECONDARY SIDE OF DISTRIBUTION TRANSFORMER USING

MICROCONTROLLER AND WIFI NETWORK

Name of Student I : Dika Mahendra A

Registration Number : 2213 038 005

Name of Student II : Ikhlasul Amal

Registration Number : 2213 038 023

Supervisor : Ir. Josaphat Pramudijanto, M. Eng.

ID : 1962 10 05 1990 1 003

ABSTRACT Electrical energy distribution in distribution network on secondary

side of transformer is need to keep the power quality in a good way. The method is to monitor the power output of secondary side of distribution transformer every time. But, only do monitoring by check the transformer from it place isn’t practical. If power quality goes down, electrical company need more time to handle it. And the result is, customers who loyal to electrical company by pay the bill every month without any late can do protest. This can lead to credibility degradation and company profit.

Based on that condition, planned a monitoring system for electrical power quality output on secondary side of distribution transformer. Data from microcontroller which connect to sensors, like current sensors, voltage sensor and zero crossing detector to measure power factor. Data from microcontroller is sent to server using wifi network.

The final project that have been made, it can monitor voltage, current, frequency, and power factor. And it also can detect voltage sag/ swell and undervolt/ overvolt. But, because of limitiations it only can detect voltage sag from 22–198 Volts and voltage swell from 242-250 Volts. And also, it need 1 second as a minimum time to detect voltage sag/ swell.

Keywords : Monitoring, Current, Voltage, Frequency, Power factor,

Wifi

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan yang selalu

memberikan penyertaan-Nya sehingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan dengan baik.

Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan guna menyelesaikan pendidikan Diploma-3 pada Bidang Studi Teknik Listrik, Program Studi D3 Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya dengan judul:



Dalam Tugas Akhir ini dirancang sebuah prototype yang dapat memonitoring kualitas daya output trafo distribusi secara jarak jauh.

Penulis mengucapkan syukur dan terima kasih kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Terima kasih kepada kedua orang tua yang telah melimpahkan doa, kasih sayang dan perhatiannya kepada penulis. Terima kasih juga kepada Bapak Ir. Josaphat Pramudijanto, M.Eng. selaku dosen pembimbing atas berkat bimbingan dan arahannya sehingga penulis dapat menyelelesaikan Tugas Akhir ini. Penulis juga mengucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu baik secara langsung maupun tidak langsung dalam proses penyelesaian Tugas Akhir ini.

Penulis menyadari dan memohon maaf atas segala kekurangan pada Tugas Akhir ini. Akhir kata, semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat dalam pengembangan keilmuan di kemudian hari. Surabaya, 2 Juni 2016

Penulis

DAFTAR ISI

HALAMAN

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ...................................... v HALAMAN PENGESAHAN ................................................................. vi ABSTRAK .............................................................................................. ix ABSTRACT .............................................................................................. xi KATA PENGANTAR ......................................................................... xiii DAFTAR ISI .......................................................................................... xv DAFTAR GAMBAR ............................................................................ xix DAFTAR TABEL .............................................................................. xxiii

BAB I PENDAHULUAN ...................... Error! Bookmark not defined. 1.1 Latar Belakang ............................ Error! Bookmark not defined. 1.2 Permasalahan .............................. Error! Bookmark not defined. 1.3 Batasan Masalah.......................... Error! Bookmark not defined. 1.4 Tujuan ......................................... Error! Bookmark not defined. 1.5 Sistematika Laporan .................... Error! Bookmark not defined. 1.6 Relevansi ..................................... Error! Bookmark not defined.

BAB II TEORI DASAR ........................ Error! Bookmark not defined. 2.1 Kualitas Daya Listrik .................. Error! Bookmark not defined. 2.2 Permasalahan Kualitas Daya ListrikError! Bookmark not defined. 2.3 Tegangan dan Arus AC ............... Error! Bookmark not defined. 2.4 Frekuensi ..................................... Error! Bookmark not defined. 2.5 Daya dan Faktor Daya ................. Error! Bookmark not defined. 2.6 OverVoltage ................................ Error! Bookmark not defined. 2.7 UnderVoltage .............................. Error! Bookmark not defined. 2.8 Sag and Swell .............................. Error! Bookmark not defined. 2.9 Mikrokontroler AVR ATMega 16Error! Bookmark not defined.

2.9.1 Arsitektur Mikrokontroler AVR ATMega 16Error! Bookmark not defined. 2.9.2 Deskripsi Pin ATMega 16 Error! Bookmark not defined.

2.10 Sensor Tegangan ......................... Error! Bookmark not defined. 2.11 Sensor Arus ................................. Error! Bookmark not defined. 2.12 Zero Crossing Detector ............... Error! Bookmark not defined. 2.13 Komunikasi Serial RS-232 .......... Error! Bookmark not defined. 2.14 Delphi 7 ....................................... Error! Bookmark not defined. 2.15 Wiznet WIZ110SR ...................... Error! Bookmark not defined. 2.16 Router Movistar ASL 26555 ....... Error! Bookmark not defined.

BAB III PERANCANGAN ALAT ....... Error! Bookmark not defined. 3.1 Perancangan Sistem Secara KeseluruhanError! Bookmark not defined. 3.2 Perancangan Hardware ................ Error! Bookmark not defined.

3.2.1 Rangkaian Minimum System Mikrokontroler ATMega16 ....................... Error! Bookmark not defined.

3.2.2 Rangkaian Power Supply . Error! Bookmark not defined. 3.2.3 Rangkaian Pengkondisi Sinyal Sensor ArusError! Bookmark not defined. 3.2.4 Rangkaian Pengkondisi Sinyal Sensor TeganganError! Bookmark not defined. 3.2.5 Rangkaian Zero Crossing DetectorError! Bookmark not defined. 3.2.6 Rangkaian Tampilan LCD Error! Bookmark not defined. 3.2.7 Rangkaian RTC (Real Time Clock)Error! Bookmark not defined.

3.3 Perancangan Software .................. Error! Bookmark not defined. 3.3.1 Pemrograman pada CodeVision AVRError! Bookmark not defined. 3.3.2 Pemrograman pada Tampilan HMI Delphi7Error! Bookmark not defined.

3.4 Perancangan Komunikasi............. Error! Bookmark not defined. 3.4.1 Rangkaian Komunikasi Serial RS-232Error! Bookmark not defined. 3.4.2 Setting Wiznet Wiz 110SRError! Bookmark not defined. 3.4.3 Setting Wireless Router Movistar ASL 26555Error! Bookmark not defined.

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA DATAError! Bookmark not

defined. 4.1 Pengujian Rangkaian Sensor TeganganError! Bookmark not defined. 4.2 Pengujian Rangkaian Sensor ArusError! Bookmark not defined. 4.3 Pengujian Rangkaian Zero Crossing DetectorError! Bookmark not defined. 4.4 Pengujian Sensor Power Factor .. Error! Bookmark not defined. 4.5 Pengujian Sensor Frekuensi ......... Error! Bookmark not defined. 4.6 Pengujian Wireless Router ........... Error! Bookmark not defined. 4.7 Pengujian Software Delphi7 ........ Error! Bookmark not defined. 4.8 Pengujian Alat Secara KeseluruhanError! Bookmark not defined.

4.8.1 Pengujian Dalam Kondisi NormalError! Bookmark not defined. 4.8.2 Pengujian Dalam Kondisi Tegangan Dibawah NormalError! Bookmark not defined. 4.8.3 Pengujian Dalam Kondisi Tegangan Diatas NormalError! Bookmark not defined. 4.8.4 Pengujian Penyimpanan Data ke DatabaseError! Bookmark not defined.

4.9 Analisa Relevansi ........................ Error! Bookmark not defined.

BAB V PENUTUP .................................................................................. 1 5.1 Kesimpulan ................................................................................... 1 5.2 Saran ........................................................................................... 2

DAFTAR PUSTAKA .............................................................................. 3

LAMPIRAN A ................................................................................... A-1 Listing Program CodeVision pada Mikrokontroler 1....................... A-1 Listing Program CodeVision pada Mikrokontroler 2....................... A-8 Listing Program CodeVision pada Mikrokontroler 3..................... A-16 Listing Program CodeVision pada Mikrokontroler 4..................... A-24 Listing Program Delphi7 pada HMI (Human Machine Interface). A-35

LAMPIRAN B ................................................................................... B-1 Datasheet Mikrokontroler ATMega 16 .......................................... B-1 Datasheet IC Op-Amp LM 741 .................................................... B-11 Datasheet Sensor Arus (CT) ........................................................ B-19 Datasheet IC RTC (Real Time Clock) DS1307 ............................ B-21

LAMPIRAN C ................................................................................... C-1 Rangkaian Power Supply ................................................................ C-1 Sensor Tegangan ............................................................................ C-1 Rangkaian Pengondisi Sensor Tegangan ......................................... C-2 Sensor Arus ..................................................................................... C-2 Rangkaian Pengondisi Sensor Arus ................................................. C-3 Rangkaian Zero Crossing Detector ................................................. C-3 Pengujian pada Tegangan 3 Fasa .................................................... C-4 Box Panel RTU ................................................................................ C-4

LAMPIRAN D ................................................................................... D-1 Riwayat Hidup Penulis ................................................................... D-1

DAFTAR GAMBAR

HALAMAN

Gambar 2.1 Segitiga Daya .................. Error! Bookmark not defined. Gambar 2.2 Voltage Sag ..................... Error! Bookmark not defined. Gambar 2.3 Voltage Swell .................. Error! Bookmark not defined. Gambar 2.4 Arsitektur AVR ATMega16Error! Bookmark not defined. Gambar 2.5 Konfigurasi pin ATMega 16Error! Bookmark not defined. Gambar 2.6 Rangkaian Pembagi TeganganError! Bookmark not defined. Gambar 2.7 Sensor Arus ..................... Error! Bookmark not defined. Gambar 2.8 Konektor DB-9 ............... Error! Bookmark not defined. Gambar 2.9 Tampilan pada Sofware Delphi7Error! Bookmark not defined. Gambar 2.10 Wiznet WIZ110SR ......... Error! Bookmark not defined. Gambar 2.11 Router Movistar ASL 26555Error! Bookmark not defined. Gambar 3.1 Skema Fungsional Alat ... Error! Bookmark not defined. Gambar 3.2 Skema Rangkaian Mikrokontroler 1Error! Bookmark not defined. Gambar 3.3 Skema Rangkaian Mikrokontroler 2Error! Bookmark not defined. Gambar 3.4 Skema Rangkaian Mikrokontroler 3Error! Bookmark not defined. Gambar 3.5 Skema Rangkaian Mikrokontroler 4Error! Bookmark not defined. Gambar 3.6 Rangkaian Power Supply Error! Bookmark not defined. Gambar 3.7 Rangkaian Pengkondisi Sinyal Sensor ArusError! Bookmark not defined. Gambar 3.8 Rangkaian Pengkondisi Sinyal Sensor TeganganError! Bookmark not defined. Gambar 3.9 Rangkaian Zero Crossing DetectorError! Bookmark not defined. Gambar 3.10 Sinyal Output Rangkaian Zero Crossing DetectorError! Bookmark not defined. Gambar 3.11 Rangkaian Tampilan LCDError! Bookmark not defined. Gambar 3.12 Rangkaian RTC (Real Time Clock)Error! Bookmark not defined. Gambar 3.13 Flowchart Mikrokontroler 1Error! Bookmark not defined. Gambar 3.14 Flowchart Mikrokontroler 2Error! Bookmark not defined. Gambar 3.15 Flowchart Mikrokontroler 3Error! Bookmark not defined. Gambar 3.16 Flowchart Mikrokontroler 4Error! Bookmark not defined. Gambar 3.17 Tampilan HMI ................ Error! Bookmark not defined. Gambar 3.18 Flowchart HMI ............... Error! Bookmark not defined. Gambar 3.19 Rangkaian Komunikasi Serial RS-232Error! Bookmark not defined. Gambar 3.20 Tampilan Tab Network yang Telah Diatur NilainyaError! Bookmark not defined. Gambar 3.21 Tampilan Tab Serial yang Telah Diatur NilainyaError! Bookmark not defined. Gambar 3.22 Setting Router Movistar ASL 26555Error! Bookmark not defined. Gambar 4.1 Diagram Pengujian Sensor TeganganError! Bookmark not defined. Gambar 4.2 Linierisasi Sensor TeganganError! Bookmark not defined.

Gambar 4.3 Diagram Pengujian Sensor ArusError! Bookmark not defined. Gambar 4.4 Linierisasi Sensor Arus .... Error! Bookmark not defined. Gambar 4.5 Diagram Pengujian Rangkaian Zero Crossing DetectorError! Bookmark not defined. Gambar 4.6 Sinyal Output Tegangan Pada Pengujian Zero Crossing

Detector Fasa R .............. Error! Bookmark not defined. Gambar 4.7 Diagram Pengujian Sensor Power FactorError! Bookmark not defined. Gambar 4.8 Fluke 41B Power Harmonics AnalyzerError! Bookmark not defined. Gambar 4.9 Tampilan Pengujian Sensor Frekuensi Pada Fasa R

Menggunakan Osiloskop . Error! Bookmark not defined. Gambar 4.10 Tampilan Command PromptError! Bookmark not defined. Gambar 4.11 Tampilan Software Delphi 7Error! Bookmark not defined. Gambar 4.12 Database pada Microsoft ExcelError! Bookmark not defined. Gambar 4.13 Tampilan Monitoring Dalam Kondisi Normal dengan

Beban Bervariasi ............. Error! Bookmark not defined. Gambar 4.14 Tampilan Monitoring Dalam Kondisi Tegangan Fasa

R, S, T di Bawah Normal Kurang dari 60 DetikError! Bookmark not defined. Gambar 4.15 Tampilan Monitoring Dalam Kondisi Tegangan Fasa R

di Bawah Normal Kurang dari 60 DetikError! Bookmark not defined. Gambar 4.16 Tampilan Monitoring Dalam Kondisi Tegangan Fasa S

di Bawah Normal Kurang dari 60 DetikError! Bookmark not defined. Gambar 4.17 Tampilan Monitoring Dalam Kondisi Tegangan Fasa T

di Bawah Normal Kurang dari 60 DetikError! Bookmark not defined. Gambar 4.18 Tampilan Monitoring Dalam Kondisi Tegangan Fasa

R, S, dan T di Bawah Normal Lebih dari 60 DetikError! Bookmark not defined. Gambar 4.19 Tampilan Monitoring Dalam Kondisi Tegangan Fasa R

di Bawah Normal Lebih dari 60 DetikError! Bookmark not defined. Gambar 4.20 Tampilan Monitoring Dalam Kondisi Tegangan Fasa S

di Bawah Normal Lebih dari 60 DetikError! Bookmark not defined. Gambar 4.21 Tampilan Monitoring Dalam Kondisi Tegangan Fasa T

di Bawah Normal Lebih dari 60 DetikError! Bookmark not defined. Gambar 4.22 Tampilan Monitoring Dalam Kondisi Tegangan Fasa

R, S, T di Atas Normal Kurang dari 60 DetikError! Bookmark not defined. Gambar 4.23 Tampilan Monitoring Dalam Kondisi Tegangan Fasa R

di Atas Normal Kurang dari 60 DetikError! Bookmark not defined. Gambar 4.24 Tampilan Monitoring Dalam Kondisi Tegangan Fasa S

di Atas Normal Kurang dari 60 DetikError! Bookmark not defined. Gambar 4.25 Tampilan Monitoring Dalam Kondisi Tegangan Fasa T

di Atas Normal Kurang dari 60 DetikError! Bookmark not defined.

Gambar 4.26 Tampilan Monitoring Dalam Kondisi Tegangan Fasa R, S, dan T di Atas Normal Lebih dari 60 DetikError! Bookmark not defined.

Gambar 4.27 Tampilan Monitoring Dalam Kondisi Tegangan Fasa R di Atas Normal Lebih dari 60 DetikError! Bookmark not defined.

Gambar 4.28 Tampilan Monitoring Dalam Kondisi Tegangan Fasa S di Atas Normal Lebih dari 60 DetikError! Bookmark not defined.

Gambar 4.29 Tampilan Monitoring Dalam Kondisi Tegangan Fasa T di Atas Normal Lebih dari 60 DetikError! Bookmark not defined.

Gambar 4.30 Tampilan ID dan Password pada HMIError! Bookmark not defined. Gambar 4.31 Menu Konfirmasi Untuk Penyimpanan Data ke

Database Microsoft Excel Error! Bookmark not defined.

DAFTAR TABEL

HALAMAN

Tabel 2.1 Pin Konfiguarasi Konektor DB-9Error! Bookmark not defined. Tabel 2.2 Tombol Shortcut pada Software Delphi7Error! Bookmark not defined. Tabel 2.3 Spesifikasi Modul WIZ 110SRError! Bookmark not defined. Tabel 2.4 Spesifikasi Router Movistar ASL 26555Error! Bookmark not defined. Tabel 4.1 Hasil Pengujian Sensor TeganganError! Bookmark not defined. Tabel 4.2 Persentase Error Sensor TeganganError! Bookmark not defined. Tabel 4.3 Hasil Pengujian Sensor ArusError! Bookmark not defined. Tabel 4.4 Persentase Error Sensor ArusError! Bookmark not defined. Tabel 4.5 Hasil Pengujian Rangkaian Zero Crossing DetectorError! Bookmark not defined. Tabel 4.6 Pengukuran Power Factor Menggunakan Alat UkurError! Bookmark not defined. Tabel 4.7 Pengukuran Power Factor Pada AlatError! Bookmark not defined. Tabel 4.8 Data Pengujian Frekuensi Error! Bookmark not defined. Tabel 4.9 Pengujian Koneksi Wireless dengan PCError! Bookmark not defined.

41. BAB I PENDAHULUAN

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan sistem kelistrikan saat ini telah mengarah pada peningkatan efisiensi dan mutu tegangan dalam penyaluran energi listrik. Peningkatan efisiensi dan mutu tersebut dapat dimulai dari pembangkitan, transmisi dan distribusi. Pada sisi distribusi, peningkatan efisiensi dapat dilakukan dengan cara mengurangi terjadinya jatuh tegangan pada saluran dan memberikan tingkat tegangan yang aman bagi peralatan serta menjaga power factor sesuai dengan standar yang telah ditentukan. Hal ini sangat penting dan harus dijaga agar kualitas daya tetap terjaga mengingat sebagian besar konsumen bersikap loyal terhadap PLN dengan membayar tepat waktu dan menggunakan daya besar.

Untuk menjaga kualitas daya pada pelanggan, pihak PLN dapat memonitoring kualitas daya pada trafo distribusi karena trafo distribusi langsung terhubung dengan pelanggan. Pengukuran dengan datang ke lapangan tidak terjadi sepanjang waktu. Petugas harus harus datang ke lokasi trafo distribusi, melakukan pengukuran, lalu kembali lagi ke kantor untuk melaporkan hasil, hal ini tidaklah efektif karena kualitas daya pada lapangan dapat berubah sewaktu – waktu sesuai dengan kondisi beban. Jika dibiarkan secara terus menerus penanganan ketika terjadi penurunan kualitas daya pada salah satu trafo distribusi akan lambat.

Sampai saat ini telah dikembangkan alat yang dapat memonitoring kualitas daya pada gejala perubahan tegangan berdurasi pendek yaitu voltage dip/sag dan swell [1], tetapi belum dikembangkannya alat yang juga dapat memonitoring power factor. Power factor menjadi hal penting yang harus diperhatikan dalam penyaluran daya, kualitas power factor harus terus dijaga agar tidak menyebabkan derating dan kerusakan peralatan [2]. Penurunan kualitas power factor juga berdampak pada biaya operasi peralatan [3]. Peralatan tidak dapat bekerja maksimum tetapi harus membayar biaya operasional yang disebabkan naiknya daya reaktif, hal ini akan merugikan pelanggan, pada pihak pelanggan daya yang harus mereka bayar tidak sesuai dengan penggunaan mereka, sedangkan di pihak PLN dapat mengakibatkan menurun-nya keuntungan dikarenakan PLN harus

membayar denda ditambah lagi dengan mengganti peralatan yang rusak akibat kualitas daya yang buruk. Selain itu belum juga dikembangkan peralatan yang dapat mendeteksi gejala perubahan tegangan berdurasi panjang yaitu overvoltage atau undervoltage dalam satu sistem. Maka sebab itu pada tugas akhir ini dilakukan perancangan monitoring kualitas daya output trafo distribusi dengan memperhatikan nilai tegangan, arus, power factor, frekuensi, gangguan voltage sag/swell, dan gangguan undervoltage/overvoltage.

1.2 Permasalahan

Pada Tugas Akhir ini yang menjadi permasalahan utama adalah 1. Kualitas daya output trafo distribusi yang buruk dapat

menyebabkan kerusakan peralatan listrik. 2. Selama ini belum diketahui bagaimana kualitas daya pada sisi

output trafo distribusi. 3. Selama ini belum adannya peralatan monitoring real time untuk

mengetahui kualitas daya pada sisi output trafo distribusi. 4. Selama ini belum adanya pencatatan gangguan yang terjadi

akibat penurunan kualitas daya listrik yang terjadi pada trafo distribusi.

5. Penanganan apabila terjadi penurunan kualitas daya terkesan lambat.

1.3 Batasan Masalah

Dari perumusan masalah di atas, maka batasan masalah dari Tugas Akhir ini adalah:

1. Parameter yang diukur adalah arus, tegangan, power factor, dan frekuensi.

2. Gangguan kualitas daya yang dideteksi adalah sag, swell, overvoltage dan undervoltage.

3. Untuk mendeteksi gangguan sag, swell, overvoltage dan undervoltage dibutuhkan waktu minimal 1 detik dari waktu awal ketika terjadi gangguan.

4. Beban minimal yang dapat dideteksi oleh sensor arus adalah 100 Watt.

1.4 Tujuan

Tujuan perancangan Tugas Akhir ini adalah:

1. Untuk memonitor besar arus, tegangan, power factor, frekuensi dan daya aktif pada sisi output trafo distribusi dan mendeteksi kondisi sag/swell dan overvoltage/undervoltage.

2. Untuk membantu petugas dispatcher dalam mencatat tiap gangguan dan segera menangani masalah yang terjadi.

1.5 Sistematika Laporan

Pembahasan Tugas Akhir ini akan dibagi menjadi lima Bab dengan sistematika sebagai berikut:

Bab I Pendahuluan

Bab ini membahas tentang latar belakang, permasalahan, batasan masalah, maksud dan tujuan, sistematika laporan, serta relevansi.

Bab II Teori Dasar

Bab ini menjelaskan tentang tinjauan pustaka dari kualitas daya, sag/swell, overvoltage/undervoltage, power factor dan frekuensi.

Bab III Perancangan Alat

Bab ini membahas perancangan dan pembuatan hardware meliputi rengkaian-rangkaian, desain bangun, software meliputi pemrograman dan HMI serta media komunikasi meliputi setting wiznet dan router.

Bab IV Pengujian Dan Analisa Data

Bab ini membahas tentang pengukuran, pengujian, dan analisa terhadap prinsip kerja dan proses dari alat yang telah dibuat.

Bab V Penutup

Bab ini berisi tentang kesimpulan dari Tugas Akhir ini dan saran – saran untuk pengembangan alat lebih lanjut.

1.6 Relevansi

Hasil yang diperoleh dari Tugas Akhir ini adalah alat yang dibuat dapat digunakan sebagai bahan pengembangan alat untuk memudahkan pihak PLN dalam memonitoring adannya masalah penurunan kualitas daya antara lain adannya tegangan sag atau swell, overvoltage atau undervoltage, power factor dan frekuensi dalam penyaluran sistem tenaga listrik jaringan tegangan rendah sehingga pihak PLN dapat segera

mengetahui dan menangani gangguan yang terjadi. Degan begitu kualitas daya yang disalurkan ke pelanggan dapat terus terjaga mutunya.

42. BAB II

TEORI DASAR

Bab ini membahas mengenai teori-teori yang berkaitan dengan

topik tugas akhir. Teori penunjang yang berkaitan dengan tugas akhir ini adalah kualitas daya listrik, permasalahan kualitas daya listrik, beda potensial, arus listrik, gangguan sag/swell dan overvoltage/undervoltage serta hardware seperti mikrokontroler AVR ATmega 16, sensor tegangan, sensor arus, zero crossing detector, komunikasi serial RS – 232 dan Aplikasi Delphi.

2.1 Kualitas Daya Listrik

Perhatian terhadap kualitas daya listrik dewasa ini semakin meningkat seiring dengan peningkatan penggunaan energi listrik dan utilitas kelistrikan. Istilah kualitas daya listrik telah menjadi isu penting pada industri tenaga listrik sejak akhir 1980-an. Istilah kualitas daya listrik merupakan suatu konsep yang memberikan gambaran tentang baik atau buruknya mutu daya listrik akibat adanya beberapa jenis gangguan yang terjadi pada sistem kelistrikan [2] Terdapat empat alasan utama, mengapa para ahli dan praktisi di bidang tenaga listrik memberikan perhatian lebih pada isu kualitas daya listrik [2], yaitu Pertumbuhan beban-beban listrik dewasa ini bersifat lebih peka terhadap kualitas daya listrik seperti sistem kendali dengan berbasis pada mikroprosesor dan perangkat elektronika daya, meningkatnya perhatian yang ditekankan pada efisiensi sistem daya listrik secara menyeluruh, sehingga menyebabkan terjadinya peningkatan penggunaan peralatan yang mempunyai efisiensi tinggi, seperti pengaturan kecepatan motor listrik dan penggunaan kapasitor untuk perbaikan faktor daya. Para pengguna utilitas kelistrikan menjadi lebih pandai dan bijaksana mengenai persoalan seperti sag, swell dan power factor dan merasa berkepentingan untuk meningkatkan kualitas distribusi daya listriknya, dan sistem tenaga listrik yang saling berhubungan dalam suatu jaringan interkoneksi, di mana sistem tersebut memberikan suatu konsekuensi bahwa kegagalan dari setiap komponen dapat mengakibatkan kegagalan pada komponen lainnya.

Terdapat beberapa definisi yang berbeda terhadap pengertian tentang kualitas daya listrik, tergantung kerangka acuan yang digunakan dalam mengartikan istilah tersebut. Sebagai contoh suatu pengguna

utilitas kelistrikan dapat mengartikan kualitas daya listrik sebagai keandalan, di mana dengan menggunakan angka statistik 99,98 persen, sistem tenaga listriknya mempunyai kualitas yang dapat diandalkan. Suatu industri manufaktur dapat mengartikan kualitas daya listrik adalah karakteristik dari suatu catu daya listrik yang memungkinkan peralatan-peralatan yang dimiliki industri tersebut dapat bekerja dengan baik. Karakteristik yang dimaksud tersebut dapat menjadi sangat berbeda untuk berbagai kriteria.

Kualitas daya listrik adalah setiap masalah daya listrik yang berbentuk penyimpangan tegangan, arus atau frekuensi yang mengakibatkan kegagalan ataupun kesalahan operasi pada peralatan-peralatan yang terjadi pada konsumen energi listrik [2]. Daya adalah suatu nilai dari energi listrik yang dikirimkan dan didistribusikan, di mana besarnya daya listrik tersebut sebanding dengan perkalian besarnya tegangan dan arus listriknya. Sistem suplai daya listrik dapat dikendalikan oleh kualitas dari tegangan, dan tidak dapat dikendalikan oleh arus listrik karena arus listrik berada pada sisi beban yang bersifat individual, sehingga pada dasarnya kualitas daya adalah kualitas dari tegangan itu sendiri [2].

2.2 Permasalahan Kualitas Daya Listrik [2]

Permasalahan kualitas daya listrik disebabkan oleh gejala-gejala atau fenomena-fenomena elektromagnetik yang terjadi pada sistem tenaga listrik. Gejala elektromagnetik yang menyebabkan permasalahan kualitas daya adalah :

a. Gejala Peralihan (Transient), yaitu suatu gejala perubahan variabel (tegangan, arus dan lain-lain) yang terjadi selama masa transisi dari keadaan operasi tunak (steady state) menjadi keadaan yang lain.

b. Gejala Perubahan Tegangan Durasi Pendek (Short-Duration Variations), yaitu suatu gejala perubahan nilai tegangan dalam waktu yang singkat yaitu kurang dari 1 (satu) menit.

c. Gejala Perubahan Tegangan Durasi Panjang (Long-Duration Variations), yaitu suatu gejala perubahan nilai tegangan, dalam waktu yang lama yaitu lebih dari 1 (satu) menit.

d. Ketidakseimbangan Tegangan, adalah gejala perbedaan besarnya tegangan dalam sistem tiga fasa serta sudut fasanya

e. Distorsi Gelombang, adalah gejala penyimpangan dari suatu gelombang (tegangan dan arus) dari bentuk idealnya berupa gelombang sinusoidal

f. Fluktuasi Tegangan, adalah gejala perubahan besarnya tegangan secara sistematik.

g. Gejala Perubahan Frekuensi Daya yaitu gejala penyimpangan frekuensi daya listrik pada suatu sistem tenaga listrik.

2.3 Tegangan dan Arus AC [2]

Gelombang sinus adalah jenis umum dari tegangan dan arus AC (Alternating Current). Satu siklus gelombang sinus membutuhkan pergantian dari 1 sisi positif ke 1 sisi negatif ataupun sebaliknya.

Nilai puncak sebuah gelombang sinus dapat diartikan sebagai nilai tegangan atau arus pada sisi positif ataupun negatif maksimum terhadap titik 0. Nilai puncak tegangan dilambangkan dengan Vp, sedangkan untuk nilai puncak arus dilambangkan dengan Ip.

Gelombang sinus arus dan tegangan juga memiliki nilai peak to peak. Nilai peak to peak adalah nilai tegangan atau arus dari puncak positif ke puncak negatif. Nilai peak to peak sebuah tegangan atau arus adalah 2 kali nilai puncak tegangan atau arus, seperti pada rumusan berikut:

Vpp = 2Vp (2.1) Ipp = 2Ip (2.2) Di mana : Vpp = Tegangan peak to peak (V) Ipp = Arus peak to peak (A) Selain nilai peak to peak, gelombang sinus tegangan dan arus juga

memiliki nilai rms (root mean square) atau dikenal sebagai nilai efektif sebuah arus atau tegangan. Cara mencari nilai efektif arus dan tegangan AC adalah sebagai berikut:

Vrms = 0,707Vp (2.3) Irms = 0,707Ip (2.4) Di mana : Vrms = Tegangan efektif (V) Irms = Arus efektif (A)

2.4 Frekuensi [3]

Tegangan dan arus listrik yang digunakan pada sistem kelistrikan merupakan listrik bolak-balik yang berbentuk sinusoidal. Tegangan dan arus listrik sinusoidal merupakan gelombang yang berulang, sehingga gelombang sinusoidal mempunyai frekuensi. Frekuensi adalah ukuran jumlah putaran ulang per peristiwa dalam selang waktu yang diberikan. Satuan frekuensi dinyatakan dalam hertz (Hz) yaitu nama pakar fisika Jerman Heinrich Rudolf Hertz yang menemukan fenomena ini pertama kali. Frekuensi sebesar 1 Hz menyatakan peristiwa yang terjadi satu kali per detik, di mana frekuensi sebagai hasil kebalikan dari periode, seperti rumus di bawah ini :

(2.5)

Di mana: f = frekuensi (Hz) T = periode (s) Di setiap negara mempunyai frekuensi tegangan listrik yang

berbeda-beda. Frekuensi tegangan listrik yang berlaku di Indonesia adalah 50 Hz, sedangkan di Amerika berlaku frekuensi 60 Hz.

2.5 Daya dan Faktor Daya [3]

Daya adalah suatu ukuran terhadap penggunaan energi dalam suatu waktu tertentu, di mana :

(2.6)

Di mana : P = daya (Watt) E = energi (Joule) t = waktu (detik) Terdapat tiga macam daya listrik yang digunakan untuk

menggambarkan penggunaan energi listrik, yaitu daya nyata atau daya aktif, daya reaktif serta daya semu atau daya kompleks. Daya nyata atau daya aktif adalah daya listrik yang digunakan secara nyata, misalnya untuk menghasilkan panas, cahaya atau putaran pada motor listrik. Daya nyata dihasilkan oleh beban - beban listrik yang bersifat resistif murni. Besarnya daya nyata sebanding dengan kuadrat arus listrik yang mengalir pada beban resistif dan dinyatakan dalam satuan Watt, seperti rumusan berikut:

P = I2R (2.7) Di mana : P = daya (Watt) I = arus listrik (Ampere) R = tahanan (Ohm) Daya reaktif dinyatakan dengan satuan VAR (Volt Ampere

Reaktan) adalah daya listrik yang dihasilkan oleh beban-beban yang bersifat reaktansi. Terdapat dua jenis beban reaktansi, yaitu reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif. Beban – beban yang bersifat induktif akan menyerap daya reaktif untuk menghasilkan medan magnet. Contoh beban listrik yang bersifat induktif antara lain transformator, motor induksi satu fasa maupun tiga fasa yang biasa digunakan untuk menggerakkan kipas angin, pompa air, lift, eskalator, kompresor, konveyor dan lain-lain. Beban – beban yang bersifat kapasitif akan menyerap daya reaktif untuk menghasilkan medan listrik. Contoh beban yang bersifat kapasitif adalah kapasitor. Besarnya daya reaktif sebanding dengan kuadrat arus listrik yang mengalir pada beban reaktansi di mana:

Q = I2X (2.8) X = XL - XC (2.9) Di mana : Q = daya (VAR) X = reaktansi total (Ohm) XL = reaktansi induktif (Ohm) XC = reaktansi kapasitif (Ohm) Daya kompleks atau lebih sering dikenal sebagai daya semu adalah

penjumlahan secara vektor antara daya aktif dan daya reaktif, di mana : S = P + jQ (2.10) Daya kompleks dinyatakan dengan satuan VA (Volt Ampere)

adalah hasil kali antara besarnya tegangan dan arus listrik yang mengalir pada beban, di mana :

S = VI (2.11) Di mana : S = daya kompleks (VA) V = tegangan (Volt) I = arus listrik (A)

Hubungan ketiga buah daya listrik yaitu daya aktif, daya reaktif serta daya kompleks, dinyatakan dengan sebuah segitiga pada Gambar 2.1, yang disebut segitiga daya.

Gambar 2.1 Segitiga Daya

Dari gambar segitiga daya tersebut, hubungan antara ketiga daya listrik dapat dinyatakan sebagai berikut :

S (2.12) P = S cos ϕ (2.13) (2.14) P = VI cos ϕ (2.14) Q = VI sin ϕ (2.15)

Cosϕ = pf = (2.16)

ϕ adalah sudut antara daya aktif dan daya kompleks, sehingga Cosϕ didefinisikan sebagai faktor daya (power factor). Untuk beban yang bersifat induktif, power factor bersifat lagging di mana arusnya tertinggal dari tegangannya. Dan untuk beban yang bersifat kapasitif, power factor bersifat leading di mana arusnya mendahului tegangannya.

2.6 OverVoltage [3]

Overvoltage atau tegangan lebih adalah suatu gejala peningkatan nilai tegangan rms bolak-balik sebesar lebih dari 110 persen pada tegangan untuk waktu lebih dari 1 menit. Sedangkan PLN memiliki standar OverVoltage lebih dari 5 persen di atas standar tegangan yang dianjurkan. Overvoltages biasanya akibat operasi pensaklaran beban (misalnya, switching dari sebuah beban besar atau capacitor bank). Overvoltage dapat dihasilkan oleh terlalu lemahnya pengaturan tegangan yang dikehendaki terhadap sistem tenaga listrik tersebut atau kendali terhadap tegangan tidak memadai. Kesalahan pengaturan pada tap transformer juga dapat mengakibatkan tegangan lebih atau overvoltages pada sistem tenaga listrik.

2.7 UnderVoltage [3]

Undervoltage adalah suatu gejala penurunan tegangan rms bolak-balik sebesar kurang dari 90 persen dari nilai tegangan nominal pada frekuensi daya untuk durasi lebih dari 1 menit. Undervoltages adalah hasil dari suatu peristiwa kembalinya keadaan overvoltage menuju keadaan normalnya. Sebuah operasi pensaklaran beban atau atau memutuskan bank kapasitor dapat menyebabkan undervoltage, sampai keadaan di mana peralatan pengaturan tegangan pada sistem tegangan tersebut dapat membawa kembali pada toleransi nilai tegangan yang standar. Keadaan overload atau beban lebih pada rangkaian dapat mengakibatkan penurunan tegangan atau undervoltages.

2.8 Sag and Swell [3]

Voltage sags pada Gambar 2.2 adalah penurunan sementara secara tiba-tiba tegangan rms di sistem penyaluran tenaga listrik dari tegangan efektif (rms) atau arus pada frekuensi dayanya dalam durasi pendek yaitu selama 0,5 siklus sampai 1 menit. Penyebab terjadinya voltage sags antara lain karena gangguan pada saluran transmisi atau distribusi yang menyebabkan adanya short circuit seperti adanya hewan atau pohon yang menempel di kabel transmisi, adanya kecelakaan yang menabrak tiang listrik, atau adanya petir yang menyambar penghantar. Voltage sags dapat juga disebabkan karena masuknya peralatan yang membutuhkan arus awal besar ke jaringan, kecelakaan saat perbaikan dalam keadaan bertegangan, lightning (petir) dan pohon tumbang yang menyebabkan gangguan ke tanah, perubahan beban yang berlebihan / diluar batas dari kemampuan sistem daya (misal: Penambahan Pemanas Listrik).

Gambar 2.2 Voltage Sag

Gambar 2.3 Voltage Swell

Kondisi Voltage swell pada Gambar 2.3 adalah peningkatan sementara tegangan secara tiba-tiba dari tegangan kerjanya di sistem penyaluran tenaga listrik dari tegangan efektif (rms) atau arus pada frekuensi dayanya, dalam durasi pendek yaitu selama 0,5 siklus sampai 1 menit. Penyebab voltage swells adalah biasanya adanya gangguan line ke grounding pada power system atau adanya beban besar yang tiba-tiba terputus.

2.9 Mikrokontroler AVR ATMega 16 [4]

Mikrokontroler adalah suatu chip yang dapat digunakan sebagai pengontrol utama sistem elektonika. Hal ini dikarenakan di dalam chip tersebut sudah ada unit pemroses, memory ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), Input – Output, dan fasilitas pendukung lainnya. Saat ini, sudah banyak pemula dan praktisi yang beralih ke mikrokontroler AVR, dibandingkan mikrokontroler keluarga MCS51. Keterbatasan pada mikrokontoler tersebut (resolusi, memori, dan kecepatan) menyebabkan banyak orang beralih ke mikrokontoler AVR. Hal ini dikarenakan kelebihan yang dimilikinya, diantaranya pada beberapa tipe AVR sudah terdapat ADC internal, ukuran memori yang lebih besar, kecepatan eksekusi instruksi, dan dukungan software yang dapat digunakan di dalam chip tersebut. AVR dapat dikelompokan menjadi empat kelas, yaitu keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega, dan keluargaAT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral dan

fungsinya. Mikrokontroler yang digunakan dalam Tugas Akhir ini adalah ATMega 16.

2.9.1 Arsitektur Mikrokontroler AVR ATMega 16

Mikrokontroler yang digunakan dalam Tugas Akhir ini adalah ATMega 16. AVR ATMega 16 merupakan seri Mikrokontroler CMOS 8-bit dengan 16 Kbyte programable flash yang berbasis pada arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computers) dapat dilihat pada Gambar 2.4. Kebanyakan instruksi dikerjakan pada satu siklus clock, ATMega 16 mempunyai throughput mendekati 1 MIPS per MHz.

Gambar 2.4 Arsitektur AVR ATMega16

2.9.2 Deskripsi Pin ATMega 16

Berikut adalah susunan pin/kaki dari ATMega 16:

a. VCC (Digital power supply) merupakan pin masukan positif catu daya.

b. GND (ground) sebagai pin Ground c. Port A (PA7..PA0)

Port A berfungsi sebagai input analog pada A/D Konverter. Port A juga berfungsi sebagai suatu Port I/O 8-bit dua arah, jika A/D Konverter tidak digunakan. Pin-pin Port dapat menyediakan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk masing-masing bit).

d. Port B (PB7..PB0) Port B adalah suatu Port I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk beberapa bit).

e. Port C (PC7..PC0) Port C adalah suatu Port I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk beberapa bit).

f. Port D (PD7..PD0) Port D adalah suatu Port I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk beberapa bit). Pada port D juga terdapat fasilitas komunikasi serial dan PWM yang disediakan oleh mikrokontroler ATMega 16.

g. RESET (Reset input) merupaka pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontoler.

h. XTAL1 (Input Oscillator) dan XTAL2 (Output Oscillator) sebagai pin masukan clock eksternal.

i. AVCC adalah pin penyedia tegangan untuk port A dan A/D konverter (ADC)

j. AREF adalah pin masukan tegangan referensi analog untuk A/D konverter (ADC) pada port A.

Berikut konfigurasi pin ATMega16 terlihat pada Gambar 2.5.

Gambar 2.5 Konfigurasi pin ATMega 16

2.10 Sensor Tegangan [4]

Sinyal tegangan yang akan diukur dengan menurunkan tegangan dengan menggunakan transformator step down dan rangkaian pembagi tegangan dimana resistor disusun secara seri. Prinsip dari rangkaian pembagi tegangan sesuai dengan hukum kirchoff tegangan yang menyatakan bahwa “Tegangan dalam rangkaian tertutup sama dengan jumlah semua tegangan di seluruh rangkaian”. Dari Gambar 2.6, R1 dan R2 dipasang secara seri, dimana tegangan keluaran (Vout) adalah tegangan R2.

Gambar 2.6 Rangkaian Pembagi Tegangan

VS

R1

R2

Vout

Berdasarkan Gambar 2.6 dapat diperoleh persamaan sebagai berikut:

(2.18) Dimana R2 dan R1 merupakan kombinasi resistor yang membagi

tegangan sumber (VS) dan Vout merupakan tegangan keluaran pada R2.

2.11 Sensor Arus [5]

Suatu rangkaian elektronik terdapat tegangan, arus dan hambatan yang saling berhubungan. Arus merupakan banyaknya muatan listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian pada suatu waktu. Besarnya arus dapat diukur menggunakan Amperemeter. Sensor arus digunakan untuk mendeteksi arus yang mengalir pada suatu rangkaian. Sensor arus yang sering digunakan seperti yang terlihat pada Gambar 2.7 berikut.

Gambar 2.7 Sensor Arus

2.12 Zero Crossing Detector [6]

Zero Crossing Detector adalah suatu rangkaian pendekteksi sinyal “0” dalam siklus frekuensi gelombang sinusoidal. Dalam hal ini rangkaian bekerja melalui input sensor tegangan dari jala-jala listrik, untuk standart PLN (Indonesia distribution power) menggunakan frekuensi 50 Hz dengan input tegangan 220 Volt untuk jaringan tegangan rendah. Cara kerja rangakaian zero crossing detector ini adalah mensample sinyal sinusoidal dari sensor tegangan dan arus untuk marking pada setiap titik nol sinyal tersebut.

2.13 Komunikasi Serial RS-232 [4]

RS-232 merupakan standard interface untuk komunikasi asinkron yang menghubungkan Data Terminal Equipment (DTE) dengan Data Communication Equipment (DCE) atau dapat juga menghubungkan

antara DTE dengan DTE. Data Terminal Equipment (DTE) merupakan perangkat yang dilengkapi Universal Asynchronous Receiver and Transmitter (UART) atau Universal Serial Asynchronous Receiver and Transmitter (USART) yang dapat mengubah data paralel ke data serial atau sebaliknya. Perangkat DTE ini pada komputer PC disebut Asynchronous Communication Card (COM). 8 Data Communication Equipment (DCE) adalah perangkat yang dapat mengubah data serial ke besaran analog yang dapat di transmisikan pada saluran transmisi seperti; telepon, listrik atau pemancar radio. Untuk komunikasi antar komputer dapat menggunakan RS-232 dengan perantara kabel. Penggunaan RS-232 ini, jaraknya tidak lebih dari 50 kaki pada kecepatan 20K baud. Bila jarak yang dipergunakan lebih dari 50 kaki pada kecepatan 20K baud, sinyal yang ditransmisikan akan mengalami degradasi oleh noise dan atenuasi. Jarak komunikasi dapat diperpanjang beberapa ratus kaki, tetapi kecepatan data harus diturunkan. Pada komunikasi data serial sinkron, clock dikirim bersama-sama dengan data serial. Sedangkan komunikasi data serial asinkron, clock tidak dikirimkan bersama-sama data serial, tetapi dibangkitkan sendiri-sendiri.

Port serial RS 232 umumnya menggunakan DB-9. Konfigurasi pin dan nama konektor DB-9 dapat dilihat pada Gambar 2.8 dan penjelasan fungsi masing-masing pin dapat dilihat pada Tabel 2.1 berikut.

Gambar 2.8 Konektor DB-9

Tabel 2.1 Pin Konfiguarasi Konektor DB-9

Pin Nama Fungsi

1 CD (Carrier Detect) Saat modem mendeteksi suatu ‘carrier’

dari modem lain maka sinyal akan diaktifkan

2 RXD (Receive Data) Untuk penerimaan data serial

3 TXD (Transmit Data) Untuk pengiriman data serial

Pin Nama Fungsi

4 DTR (Data Terminal Ready)

Untuk memberitahukan bahwa UAT siap melakukan hubungan komunikasi

5 GND (System Ground) Ground

6 DSR (Data Set Ready) Memberitahukan UART bahwa modem siap melakukan pertukaran data

7 RTS (Request to Send) Sinyal untuk menginformasikan modem

bahwa UART siap melakukan pertukaran data

8 CTS (Clear to Send) Memberitahukan bahwa modem siap untuk melakukan pertukaran data

9 RI (Ring Indicator) Akan aktif jika modem mendekteksi adannya sinyal

2.14 Delphi 7 [7]

Delphi merupakan Pemrograman Terintegrasi (Integrate Development Environment / IDE). Delphi bukan bahasa pemrograman, tetapi perangkat lunak yang menyediakan seperangkat alat (tools) untuk membantu pemrogram dalam menulis program komputer. Delphi menggunakan Object Pascal sebagai bahasa pemrogramannya. Object Pascal merupakan bahasa Pascal yang diberi tambahan kemampuan untuk menerapkan konsep-konsep OOP (Object Oriented Programming). Seluruh sintak Object Pascal menggunakan aturan yang ada di dalam Pascal, termasuk perintah-perintah dasar seperti control structures, variabels, array, dan sebagainya.

Peralatan yang disediakan oleh Delphi memberikan kemudahan bagi pemrogram untuk membuat program secara visual (visual programming). Visual programming adalah metoda dimana sebagian atau keseluruhan program dibuat dengan cara menggambarkan tampilan / hasil akhir dan kemudian meminta beberapa perangkat untuk membuat kode-kode program berdasarkan gambaran hasil akhir tersebut. Karena program yang dibuat di dalam Delphi berjalan di dalam sistem operasi Windows maka kegiatan program dilakukan berdasarkan metoda event-driven programs. Event-driven programming adalah metoda mengeksekusi kode program berdasarkan pesan (messages / events)

yang diberikan oleh pemakai ataupun oleh sistem operasi atau program lainnya. Sebagai contoh : apabila pemakai menekan tombol kiri mouse dan kemudian melepaskannya dengan cepat (kita mengenal itu sebagai klik) maka tindakan tersebut akan membuat aplikasi menerima pesan mouse down yang disertai dengan informasi tombol mana yang ditekan dan lokasi kursor saat klik dilakukan, tetapi apabila pemakai menekan tombol kiri mouse dan kemudian menggeser mouse tanpa melepaskan tombol kiri maka aplikasi akan menerima pesan mouse move. Beberapa peralatan yang disediakan oleh Delphi dan cukup diketahui antara lain:

a. Code Editor b. Form c. Object Inspector d. Component pallete e. Project Manager f. Watch List g. Compiler dan Linker h. Debugger i. Dan sebagainya Code Editor merupakan peralatan yang digunakan untuk

menuliskan kode-kode program. Code Editor menyediakan sejumlah fasilitas penyuntingan (editing) seperti : copy, cut, paste, find, replace, dan sebagainya. Code Editor mengetahui apakah yang ditulis merupakan perintah Object Pascal atau bukan dan menampilkan tulisan sesuai dengan tipe / kelompok tulisan tersebut.

Gambar 2.9 menunjukkan Tampilan awal pada Delphi dan beberapa peralatan yang terdapat pada toolbar. Peralatan-pearalatan tersebut digunakan sebagai sarana untuk memasukkan program ataupun menbuat tampilan untuk aplikasi yang akan dibuat.

Gambar 2.9 Tampilan pada Sofware Delphi7

Form merupakan area dimana pemrogram meletakkan komponen komponen input dan output. Delphi akan secara otomatis membuat kode-kode program untuk membuat dan mengatur komponen-komponen tersebut. Umumnya pada setiap aplikasi ada paling tidak satu buah form dan form tersebut dijadikan sebagai form utama (Main Form). Setiap form selalu disimpan dalam 2 buah file, yaitu : 1) file dengan akhiran .dfm ; 2) file dengan akhiran .pas. File berakhiran .dfm menyimpan informasi mengenai komponen-komponen yang ada di dalam form sedangkan file berakhiran .pas menyimpan informasi mengenai kode-kode program yang berhubungan dengan form tersebut. Tetapi, tidak setiap file .pas selalu mempunyai pasangan .dfm. Component Pallete adalah peralatan yang menyediakan daftar komponen yang dapat digunakan oleh pemrogram. Komponen di dalam Delphi dibedakan menjadi dua macam, yaitu :

1. Komponen Visual 2. Komponen Non Visual

Komponen Visual adalah komponen yang memberikan tampilan tertentu pada saat dimasukkan ke dalam form, sedangkan komponen

non-visual adalah komponen yang tidak memberikan tampilan tertentu saat dimasukkan ke dalam form. Komponen non-visual yang dimasukkan ke dalam form hanya ditampilkan sebagai sebuah kotak berisi simbol tertentu. Object Inspector adalah peralatan yang digunakan untuk mengatur properti dari komponen yang ada di form termasuk properti form. Object Inspector memberi dua macam peralatan, yaitu :

1. Properties 2. Events Peralatan Properties adalah peralatan yang digunakan untuk

mengubah atau mengatur nilai-nilai dari properti komponen sedangkan Peralatan Events digunakan untuk membuat event-handler. Event handler adalah prosedur yang digunakan khusus untuk menanggapi satu event / message tertentu. Watch List merupakan peralatan yang digunakan untuk memeriksa isi satu variabel atau properti tertentu saat program sedang dieksekusi. Watch List biasanya digunakan bersamaan dengan Break Points dan Step-by-Step execution. Kita akan mempelajari ini pada akhir pelatihan untuk melihat bagaimana mencari kesalahan di dalam program dengan cepat. Untuk berpindah dari satu peralatan ke peralatan lain anda dapat melakukannya dengan mengklik jendela dari peralatan tersebut, tetapi ada cara yang lebih cepat untuk berpindah dari satu peralatan ke peralatan lain. Tabel 2.2 menunjukkan tombol keyboard yang dapat digunakan untuk keperluan tersebut. Tabel 2.2 Tombol Shortcut pada Software Delphi7

No Tombol Keyboard Keterangan

1 F12 Pindah dari Form ke Code Editor dan sebaliknya

2 F11 Pindah ke Object Inspector

3 F10 Pindah ke menu utama

4 Shift+ F5 Menampilkan Watch List

2.15 Wiznet WIZ110SR [4]

Modul Wiznet WIZ110 SR digunakan untuk menghubungkan rangkaian mikrokontroler AVR ATmega 16 ke wireless router. Fungsi dari wiznet ini adalah mengubah dan mentransmisikan data serial menjadi data ethernet. Modul wiznet WIZ110 SR terlihat pada Gambar 2.10 berikut.

Gambar 2.10 Wiznet WIZ110SR

Spesifikasi modul wiznet WIZ110SR dapat dilihat pada Tabel 2.3. Tabel 2.3 Spesifikasi Modul WIZ 110SR

Items Description

MCU 8051 (having internal 62K Flash, 16K SRAM, 2K EEPROM)

TCP/IP W5100 (Ethernet PHY Embedded)

Network Interface 10/100 Mbps auto-sensing RJ-45 Connector

Seial Interface RS232

Serial Signal TXD, RXD, RTS, CTS, GUD

Serial Parameters

Parity : None, Even, Odd Data Bits : 7,8

Flow Control : None, RTS/CTS, XON/XOFF

Speed : up to 230 Kbps

Items Description

Input Voltage DC 5V

Power Consumption Under 180mA

Temperature 00C ~ 800C (Operation), -400C ~ 850C (Srorage)

Humidity 10 ~ 90%

2.16 Router Movistar ASL 26555 [8]

Router berfungsi sebagai penghubung antara dua atau lebih jaringan untuk meneruskan data dari satu jaringan ke jaringan lainnya. Router berbeda dengan switch. Switch merupakan penghubung beberapa alat untuk membentuk suatu Local Area Network (LAN). Router sangat banyak digunakan dalam jaringan berbasis teknologi protokol TCP/IP, dan router jenis itu disebut juga dengan IP router. Router Movistar ASL 26555 yang terlihat pada Gambar 2.11 adalah router 3G buatan Spanyol dengan spesifikasi hardware tertera pada Tabel 2.4. Tabel 2.4 Spesifikasi Router Movistar ASL 26555

Hardware Spesifikasi

Architecture MIPS Vendor Railink

Bootloader U-Boot CPU/Speed 24Kec V4.12 / 384 MHz Flash Chip SPI Memory Flash Size 16 MiB Hardware Spesifikasi

RAM SDR-166 RAM Size 32 MiB Wireless Railink RT3052 (integrated) 2.4GHz 802.11b/g/n Ethernet Railink RT3052 (integrated) w/ vlan support

ADSL TrendChip SoC connected internally through lan/serial port

Internet ADSL2+ USB Yes 1 x 2.0 Serial Yes

Gambar 2.11 Router Movistar ASL 26555

BAB III

PERANCANGAN ALAT

Pada bab 3 akan dibahas mengenai perancangan sistem secara

keseluruhan, hardware dan software dari alat yang dibuat. Perancangan hardware meliputi rangkaian mikrokontroler ATMega 16, rangkaian power supply, pengondisi sensor arus, sensor tegangan, zero crossing detector, rangkaian LCD (Liquid Crystal Display) dan rangkaian RTC (Real Time Clock). Perancangan software meliputi pemrograman chip AtMega 16, perancangan tampilan HMI pada software delphi. Dan perancangan komunikasi yang terdiri dari perancangan rangkaian komunikasi serial RS-232, setting wiznet dan setting router.

1.1 Perancangan Sistem Secara Keseluruhan

Perancangan alat monitoring kualitas daya output trafo distribusi mengacu pada [1] perancangan monitoring tegangan dip dan swell pada saluran tegangan rendah menggunakan mikrokontroler. Pada perancangan tersebut membahas monitoring kualitas daya tetapi hanya pada masalah dip/sag dan swell saja, sedangkan pada perancangan monitoring kali ini dirancang alat yang dapat memonitoring kualitas daya yang lebih lengkap dari sebelumnya dengan menambahkan monitoring pada power factor dan frekuensi. Adapun skema perancangan monitoringnya tertera pada Gambar 3.1 berikut.

Gambar 3.1 Skema Fungsional Alat

Pada Gambar 3.1 dapat dilihat bahwa pada sisi sekunder trafo dipasang sensor arus dan tegangan untuk mengonversi arus dan tegangan pada sistem agar dapat diproses oleh mikrokontroler untuk dijadikan data. Hasil sensing dari sensor arus dan tegangan juga disalurkan ke rangkaian zero crossing detector untuk mengondisikan sinyal arus dan tegangan menjadi sinyal kotak yang akan diproses oleh mikrokontroler juga. Hasil pemrosesan pada mikrokontroler adalah data yang dikirim ke komputer server melalui wiznet dan router. Komputer akan menampilkan besaran-besaran pada sistem sesuai nilai real-nya yang ada di sisi sekunder trafo.

1.2 Perancangan Hardware

Pada perancangan hardware ini akan dibahas mengenai rangkaian-rangkaian penyusun alat monitoring kualitas daya output trafo distribusi beserta sistem kerjanya.

1.2.1 Rangkaian Minimum System Mikrokontroler ATMega 16

Minimum system mikrokontroler ATMega 16 yang ada pada perancangan alat ini terdapat empat buah. Tiga buah mikrokontroler untuk melakukan sensing power factor dan frekuensi dan satu buah mikrokontroler untuk melakukan sensing dari sensor arus dan tegangan serta melakukan pengiriman ke wiznet dan router. Dibutuhkan masing-masing satu mikrokontroler untuk tiap fasa pada jaringan dikarenakan masing-masing fasa membutuhkan tiga buah interrupt untuk melakukan sensing power factor dan frekuensi, sedangkan pada sebuah mikrokontroler ATMega 16 hanya terdapat tiga buah interrupt didalamnya. Semua mikrokontroler tersebut saling terhubung satu sama lain untuk proses pengiriman data. Skema rangkaian pada mikrokontroler 1 dapat dilihat pada Gambar 3.2.

Pada mikrokontroler 1 digunakan melakukan proses sensing nilai power factor dan frekuensi pada fasa R dan melakukan pengiriman data hasil pemrosesan ke mikrokontroler 2. Pada mikrokontroler ini digunakan 4 port, yaitu port interrupt 0 pada port D2, interrupt 1 pada port D3, interrupt 2 pada port B2 dan port untuk pengiriman data yaitu RX pada port D0 yang nantinya port D0 ini disambungkan dengan port TX dari mikrokontroler 2 yang ada pada port D1.

Gambar 3.2 Skema Rangkaian Mikrokontroler 1

Mikrokontroler 2 melakukan proses sensing nilai power factor dan frekuensi pada fasa S dan juga menerima data dari mikrokontroler 1 serta melakukan pengiriman data hasil pemrosesan dan juga data dari mikrokontroler 1 ke mikrokontroler 3.

Adapun skema rangkaian pada mikrokontroler 2 dapat dilihat pada Gambar 3.3.


Sama halnya dengan mikrokontroler 1 pada mikrokontroler ini juga digunakan 4 port, yaitu port interrupt 0 pada port D2, interrupt 1 pada port D3, interrupt 2 pada port B2 dan port untuk pengiriman data yaitu RX pada port D0 yang nantinya port D0 ini disambungkan dengan port TX dari mikrokontroler 3 yang ada pada port D1. Adapun skema rangkaian pada mikrokontroler 3 dapat dilihat pada Gambar 3.4.


Pada mikrokontroler 3 berlangsung proses yang sama seperti yang dilakukan oleh mikrokontroler 2 dan mikrokontroler 1, yaitu melakukan sensing nilai power factor dan frekuensi, tetapi pada mikrokontroler ini melakukan sensing pada fasa T dan menerima data dari mikrokontroler 2 serta melakukan pengiriman data semua data-data tersebut ke mikrokontroler 4. Pada mikrokontroler ini juga digunakan 4 port, yaitu port interrupt 0 pada port D2, interrupt 1 pada port D3, interrupt 2 pada port B2 dan port untuk pengiriman data yaitu RX pada port D0 yang nantinya port D0 ini disambungkan dengan port TX dari mikrokontroler 4 yang ada pada port D1. Adapun skema rangkaian pada mikrokontroler 4 dapat dilihat pada Gambar 3.5.


Pada mikrokontroler 4 selain menerima data dari mikrokontroler 3, mikrokontroler ini juga melakukan proses sensing sinyal dari sensor arus dan tegangan. Pada mikrokontroler ini juga dilakukan proses pengiriman semua data kepada wiznet, mengambil data waktu dari RTC (Real Time Clock) dan menampilkan sebagian data yang telah diproses ke LCD melalui port C.

1.2.2 Rangkaian Power Supply

Power supply digunakan untuk memberi catu daya pada mikrokontroler dan rangkaian zero crossing detector. Pada rangkaian ini terdapat empat keluaran tegangan sebesar +5 Volt dan dua keluaran

tegangan sebesar -5 Volt. Rangkaian power supply ini dapat dilihat pada Gambar 3.6 berikut.

Gambar 3.6 Rangkaian Power Supply

Dibutuhkan juga supply sebesar -5 Volt untuk menyuplai rangkaian zero crossing detector.

1.2.3 Rangkaian Pengkondisi Sinyal Sensor Arus

Rangkaian sensor arus digunakan untuk mengetahui besar arus sebenarnya yang mengalir pada beban dalam sistem tetapi tanpa harus mengganggu sistem yang sedang bekerja. Pada perancangan alat ini digunakan sensor arus CT dengan rating kerja 1000:1, dalam hal ini berarti apabila melakukan sensing sebesar 5 Ampere, maka diubah menjadi 5 miliAmpere pada sisi sekundernya. Dibutuhkan sebanyak tiga buah CT dengan penempatan masing-masing satu buah per-fasa. Adapun rangkaian dari sensor arus ini dapat dilihat pada Gambar 3.7.

Gambar 3.7 Rangkaian Pengkondisi Sinyal Sensor Arus

Masing-masing fasa di sensing oleh CT tersebut yang selanjutnya diubah menjadi besaran tegangan pada rangkaian sensor arus dengan menggunakan resistor. Sesuai dengan persamaan berikut.

V = I R (3.1) Di mana : V = Tegangan (V) I = Arus (A) R = Resistansi (Ω) Maka hasil perkalian dari arus dan resistansi pada resistor dapat

dihasilkan tegangan yang selanjutnya tegangan tersebut diubah menjadi besaran arus searah dan diproses oleh mikrokontroler 4.

1.2.4 Rangkaian Pengkondisi Sinyal Sensor Tegangan

Sensor tegangan merupakan komponen yang digunakan untuk mendeteksi besar tegangan yang bekerja pada sistem. Pada perancangan kali ini sensor tegangan menggunakan transformator stepdown sebesar 1 Ampere. Dipilih transformator dengan tipe stepdown karena digunakan untuk menurunkan tegangan sebenarnya pada sistem agar rating tegangan dapat di sensing oleh mikrokontroler. Rating tegangan yang diperbolehkan pada mikrokontroler antara 0 sampai dengan 5 Volt DC. Maka dari itu tegangan tiap fasa sebesar 220 Volt diturunkan oleh transformator menjadi 12 Volt, lalu tegangan tersebut dikondisikan

menjadi 3 Volt dan diubah menjadi besaran listrik arus searah oleh rangkaian sensor tegangan. Adapun rangkaian sensor tegangan ditunjukkan oleh Gambar 3.8.

Gambar 3.8 Rangkaian Pengkondisi Sinyal Sensor Tegangan

Pada Gambar tersebut sisi output pada masing-masing fasa selanjutnya dihubungkan dengan mikrokontroler 4 dan dilakukan proses pengambilan data.

1.2.5 Rangkaian Zero Crossing Detector

Rangkaian zero crossing detektor berfungsi untuk mendeteksi titik persilangan nol suatu sinyal AC baik sinus maupun sinyal AC yang lain. Output dari rangkaian zero crosing detektor adalah suatu pulsa yang menginterprestasikan titik persilangan dengan nol sinyal input atau dengan kata lain output rangkaian zero crossing detektor akan mengalami perubahan nilai pada saat sinyal input bersilangan dengan titik nol. Rangkaian zero crossing detektor ini pada dasarnya merupakan aplikasi dari suatu komparator. Pada perancangan rangkaian zero crossing detektor dengan Op Amp ini komparator di bangun menggunakan sebuah Op Amp IC741. Gambar rangkaian zero crossing detector ini dapat dilihat pada Gambar 3.9.

Proses pendeteksian pada komparator ini adalah dengan cara mendeteksi persilangan titik 0 Volt sinyal input dengan membuat nilai referensi pada komparator 0 Volt.

Gambar 3.9 Rangkaian Zero Crossing Detector

Output dari rangkaian zero crossing detektor dengan Op-Amp ini berbentuk gelombang kotak yang mengiterprestasikan hasil deteksi titik persilangan 0 Volt sinyal input, dapat dilihat pada Gambar 3.10 berikut.

Gambar 3.10 Sinyal Output Rangkaian Zero Crossing Detector

Perancangan sinyal zero crossing detector mentranformasi sinyal kotak dengan amplitudo sebesar 5V untuk tiap fasa terdapat masing-masing dua sinyal kotak, yaitu sinyal arus dan sinyal tegangan. Sinyal arus dan tegangan dihubungkan dengan port interrupt mikrokontroler untuk dilakukan sensing pemrosesan power factor.

1.2.6 Rangkaian Tampilan LCD

LCD berfungsi menampilkan karakter yang telah diproses oleh kontroler, bertujuan mennginformasikan data yang berlangsung atau telah diproses dalam bentuk karakter. LCD yang digunakan pada perancangan alat ini menggunakan LCD 16x2. 16x2 mewakili 16 kolom dan 2 baris, berarti LCD ini dapat menamplkan karakter pada sepanjang 32 buah dengan masing-masing kolom maksimal berisi 16 buah karakter. LCD ini membutuhkan power supply sebesar 5 Volt DC dan kontrol karakternya menggunakan pin RS, RW, E, D4, D5, D6, dan D7. Semua pin tersebut disambungkan dengan port C pada mikrokontroler 4. Rangkaian LCD ini dapat dilihat pada Gambar 3.11.

Pada tampilan LCD menampilkan beberapa data yaitu timer power factor dan frekuensi pada tiap fasa.

Gambar 3.11 Rangkaian Tampilan LCD

1.2.7 Rangkaian RTC (Real Time Clock)

Rangkaian RTC ini berfungsi sebagai penunjuk waktu pada mikrokontroler. Setiap kejadian akan dicatatat lengkap dengan waktu kejadian itu berlangsung lalu baru akan dikirim ke HMI yang ada pada PC. Kegiatan pencatatan berdasarkan waktu sebenarnya yang ada pada lapangan ini membantu untuk mengetahui secara real time kejadian yang terjadi di lapangan. Adapun rangkaian RTC ini dapat dilihat pada Gambar 3.12 berikut.

Gambar 3.12 Rangkaian RTC (Real Time Clock)

1.3 Perancangan Software

Pada perancangan software akan dibahas mengenai pemrograman pada mikrokontroler menggunakan CodeVision AVR dan pemrograman untuk tampilan pada HMI menggunakan Delphi7.

1.3.1 Pemrograman pada CodeVision AVR

Sebuah mikrokontroler agar dapat bekerja dengan benar sesuai dengan apa yang diinginkan maka harus diberikan perintah-perintah yang dapat dimengerti oleh mikrokontroler itu. Maka pengisian perintah-perintah tersebut dapat dilakukan mengunakan suatu compiler yang selanjutnya dapat diisikan ke dalam mikrokontroler menggunakan fasilitas yang telah disediakan oleh compiler tersebut. Salah satu compiler pemrograman yang umum digunakan dalam pemrograman mikrokontroler adalah CodeVision AVR yang menggunakan bahasa pemrograman C.

CodeVision AVR mempunyai keunggulan yaitu adanya code wizard, fasilitas ini memudahkan inisialisasi pada mikrokontroler yang akan digunakan. Adapun alur pemrograman atau flowchart yang ada pada perancangan alat monitoring kualitas daya output trafo distribusi menggunakan mikrokontroler via wifi adalah sebagai berikut dapat dilihat pada Gambar 3.13.

Gambar 3.13 Flowchart Mikrokontroler 1

Pada flowchart pada Gambar 3.8 diatas pada awalnya mikrokontroler melakukan isiliasisasi pada variabel-variabel yang telah ditentukan. Sinyal tegangan dari zero crossing detector mengaktifkan interrupt 0 dan interrupt 2, sedangkan interrupt 1 diaktifkan oleh sinyal arus. Untuk mendapatkan nilai lagging dari power factor maka diset

timer yang dihidupkan oleh interrupt 0 dan di stop oleh interrupt 1. Nilai timer telah ditentukan sebelumnya dengan mempelajari periode dari tegangan dan arus yang mengalir ke beban. Penjang periode untuk skala power factor ini adalah 5 milisecond, maka untuk itu diset nilai timer dengan skala 10 kali yaitu antara 0 sampai dengan 50. Untuk mendapatkan nilai leading sama seperti mendapatkan nilai lagging hanya saja nilai timernya diset antara 50 sampai dengan 100. Hal ini dikarenakan interrupt 2 bekerja saat sinyal rising, sedangkan interrupt 0 dan 1 bekerja saat sinyal falling. Untuk mendapatkan nilai frekuensi maka diaktifkan counter selama 1 detik pada interrupt 0. Setelah itu nilai timer dan counter dikirimkan ke mikrokontroler 2 untuk diproses. Adapun flowchart mikrokontroler 2 dapat dilihat pada Gambar 3.14 berikut.


Untuk pemrograman pada mikrokontroler 2 hampir sama dengan mikrokontroler 1 hanya saja pada mikrokontroler 2 ini dilakukan penerimaan serta pengiriman data sekaligus. Pada mikrokontroler 2 ini berlangsung scanning nilai power factor dan frekuensi pada fasa S, sedangkan pada mikrokontroler 1 dilakukan scanning nilai power factor dan frekuensi pada fasa R. Pada mikrokontroler 3 dilakukan juga proses yang sama seperti mikrokontroler 2 hanya saja pada mikrokontroler ini dilakukan proses scanning nilai power factor dan frekuensi pada fasa T. Adapun flowchart dari mikrokontroler 3 dapat dilihat pada Gambar 3.15 berikut.


Dan untuk flowchart pemrograman dari mikrokontroler 4 dapat dilihat pada Gambar 3.16 berikut.


Pada mikrokontroler 4 berlangsung proses pembacaan nilai dari sensor arus, tegangan, proses penerimaan data dari mikrokontroler 4 serta proses perhitungan untuk mendapatkan nilai power factor yang sebenarnya pada masing-masing fasa. Setelah proses penerimaan, pembacaan dan perhitungan telah selesai dilakukan maka data-data tersebut ditampilkan pada lcd dan dikirimkan ke komputer server melalui modul wiznet dan router. Hal ini berlangsung berulang-ulang hingga mikrokontroler dimatikan. Hal yang sama juga terjadi pada mikrokontroler 1, 2 dan 3.

1.3.2 Pemrograman pada Tampilan HMI Delphi7

Delphi dapat digunakan untuk membuat tampilan HMI (Human Machine Interface). Tampilan HMI dapat dilihat pada Gambar 3.17.

Gambar 3.17 Tampilan HMI

Algoritma dari tampilan tersebut adalah sebagai berikut: 1. Buka program, data dari mikrokontroler masih tidak

ditampilkan karena tombol ‘CONNECT’ belum ditekan, 2. Ketika tombol ‘CONNECT’ ditekan, maka data akan

diterima oleh HMI dan ditampilkan, 3. Melakukan analisa gangguan, 4. Data yang ditampilkan akan dicatat di tabel, 5. Data pada tabel dapat disimpan dengan menekan tombol

“SAVE FILE” dengan terlebih dahulu mengisi ID dan Password. Hal ini dimaksudkan supaya tidak sembarang orang dapat mengakses database, hanya yang berwenang saja.

6. Jika ingin keluar, tekan tombol ‘CLOSE’. Jika tidak proses berulang dari nomor 2.

Dari algoritma diatas, dapat disimpulkan sebuah flowchart sebagai berikut pada Gambar 3.18.

Gambar 3.18 Flowchart HMI

1.4 Perancangan Komunikasi

Komunikasi dari alat monitoring kualitas daya output trafo distribusi ini menggunakan media wireless. Untuk dapat berkomunikasi dengan mengirimkan data dari alat menuju komputer server dibutuhkan sebuah Wiznet dan router. Wiznet digunakan untuk mengubah data serial menjadi data yang dapat dilewatkan port ethernet, setelah itu data tersebut dilewatkan melalui wireless menggunakan router.

1.4.1 Rangkaian Komunikasi Serial RS-232

Rangkaian serial merupakan sebuah rangkaian yang digunakan untuk menghubungkan mikrokontroler dengan komputer server. Sehingga tampilan data dapat ditampilkan pada monitor komputer server. Rangkaian ini diunakan untuk mentransmisikan data dari mikrokontroler ke komunikasi menggunakan RS-232 atau sebaliknya. Keuntungan menggunakan komunikasi serial RS 232 ini tidak perlu menghawatirkan panjang kabel yang digunakan, karena port serial mentransmisikan level tegangan -3 Volt sampai -25 Volt pada logika “1” dan +3 Volt sampai +25 Volt pada logika “0”. Adapun rangkaian dari RS-232 dapat dilihat pada Gambar 3.19 berikut.

Gambar 3.19 Rangkaian Komunikasi Serial RS-232

Rangkaian serial ini menggunakan IC Max 232 sebagai driver serial dan 4 buah capacitor. Nantinya, pin TX dan RX dari mikrokontroler dihubungkan dengan TX in dan RX out dari IC Max 232. Sedangkan keluarannya, T1 out terhubung dengan pin 2 dari jack female RS 232, R1 in terhubung dengan pin 3 dari jack female RS 232 dan pin 5 dari jack female RS 232 terhubung dengan ground.

1.4.2 Setting Wiznet Wiz 110SR

Untuk menghubungkan mikrokontroler dengan wireless router, digunakan modul Wiznet Wiz 110sr. Modul tersebut perlu diatur terlebih dahulu konfigurasinya sebelum digunakan dengan menggunakan software WIZ 100SR/105SR/110SR Configuration Tool.

Pada software tersebut, yang perlu dilakukan adalah setting tab network dan setting tab serial. Setting tab network meliputi IP Configuration Method, Local IP, Subnet, Gateway, Port, Server IP, dan Operation Mode, sedangkan setting tab serial meliputi Speed, Data Bit, Parity, Stop Bit, dan Flow. Berikut dapat dilihat pada Gambar 3.20 dan 3.21 tampilan Tab Network dan Tab Serial yang telah diatur nilainya.

Gambar 3.20 Tampilan Tab Network yang Telah Diatur Nilainya

Gambar 3.21 Tampilan Tab Serial yang Telah Diatur Nilainya

Pada Tab Network IP diatur dengan nilai 192.168.1.10 dan port 5000, sedangkan pada Tab Serial baud rate diatur dengan nilai speed 9600 yang telah disesuaikan dengan speed baud rate mikrokontroler.

1.4.3 Setting Wireless Router Movistar ASL 26555

Wireless Router digunakan untuk mengirimkan data dari mikrokontroler menuju komputer server. Supaya data dapat terkirim, maka perlu dilakukan pengaturan terlebih dahulu terhadap wireless router. Standar IP Address yang digunakan oleh wireless router Movistar ASL 26555 adalah 192.168.1.1. Supaya dapat terhubung dengan mikrokontroler, IP address diubah menjadi 192.168.1.10, sama dengan setting local IP pada Wiznet Wiz 110sr. Setiing IP address seperti yang terlihat pada Gambar 3.22.

Gambar 3.22 Setting Router Movistar ASL 26555

42. 43. 44. 45.

44. BAB IV

PENGUJIAN DAN ANALISA DATA

Bab ini membahas tentang pengujian alat dan analisa data alat

yang dibuat, adapun pengujian dan analisa data tersebut berfungsi untuk mengetahui apakah alat yang telah dirancang dan dibuat dapat berfungsi dan menghasilkan keluaran yang sesuai dengan yang diharapkan. Dari perangkat keras yang telah dibuat dilakukan pengujian dan analisa dari berbagai komponen sistem diantaranya :

1. Pengujian rangkaian sensor tegangan 2. Pengujian rangkaian sensor arus 3. Pengujian rangkaian zero crossing detector 4. Pengujian sensor power factor 5. Pengujian sensor frekuensi 6. Pengujian wireless router 7. Pengujian software Delphi7 8. Pengujian alat secara keseluruhan 9. Analisa relevansi

4.1 Pengujian Rangkaian Sensor Tegangan

Pengujian sensor tegangan dilakukan dengan menghubungkan input sensor tegangan dengan output variac. Input variac dihubungkan dengan sumber dari PLN, kemudian nilai output variac diubah secara bertahap untuk melihat perubahan nilai output pada sensor. Tegangan output sensor diukur menggunakan AVOmeter merek Sanwa CD800a. Pengujian sensor tegangan ini bertujuan untuk mengetahui apakah sensor dapat berfungsi dengan baik dan mampu menunjukkan pembacaan tegangan yang sesuai. Diagram pengujian dapat dilihat pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1 Diagram Pengujian Sensor Tegangan

Rangkaian Pengondisi Sinyal Sensor Tegangan

CT

12V

12V

1A

Vin Vout

Pada pengujian diambil 11 data untuk masing-masing fasa, yaitu fasa R,S,T dengan berbagai perubahan tegangan output variac. Hasil pengujian sensor dapat dilihat pada Tabel 4.1. Tabel 4.1 Hasil Pengujian Sensor Tegangan

Beban (W)

V input

(VAC)-

variac (V)

V output

(VDC)

Fasa R (V)

V output

(VDC)

Fasa S (V)

V output

(VDC)

Fasa T (V)

100 150 0,94 0,90 1,27 100 160 0,99 0,98 1,37 100 170 1,05 1,03 1,47 100 180 1,13 1,10 1,55 100 190 1,21 1,17 1,64 100 200 1,29 1,23 1,76 100 210 1,35 1,29 1,84 100 220 1,41 1,37 1,94 100 230 1,51 1,43 2,01 100 235 1,54 1,45 2,07 100 240 1,58 1,51 2,13

Sensor yang digunakan pergerakan nilai output tegangan-nya bergerak linier sesuai dengan kenaikan input. Grafik dapat dilihat pada Gambar 4.2 berikut.

Gambar 4.2 Linierisasi Sensor Tegangan

Voltage Variac (V)

V O

ut S

enso

r (V

)

Dari data pengujian dan grafik pengukuran, dapat dihasilkan suatu persamaan karakteristik sensor tegangan yang akan digunakan dalam pembacaan mikrokontroler agar didapatkan tegangan yang sesuai dengan tegangan pengukuran pada Voltmeter. Berikut persamaan linier yang digunakan untuk mendapatkan pembacaan mikrokontroler. Persamaan ini didapatkan dari pengolahan data slope dan intercept pada Ms.Excel.

Persamaan untuk sensor tegangan fasa R y = 2,617760618x + 13,96525097 (4.1) Persamaan untuk sensor tegangan fasa S y = 2,644641683x + 12,30933596 (4.2) Persamaan untuk sensor tegangan fasa T y = 2,588735053x + 23,36626809 (4.3) Keterangan : y = Nilai tegangan pada output tampilan x = Nilai ADC tegangan pada input mikrokontroler Setelah dilakukan proses perumusan pada mikrokontroler,

dilakukan pengukuran untuk menentukan persentase error sensor tegangan. Hasil pengukuran error dapat dilihat pada Tabel 4.2. Tabel 4.2 Persentase Error Sensor Tegangan

V input

(VAC)- variac

(V)

Tampilan

Tegangan Fasa

R (V)

Tampilan

Tegangan Fasa S

(V)

Tampilan

Tegangan Fasa

T (V)

150 146 148 151 160 157 158 162 170 168 167 172 180 177 179 183 190 187 186 192 200 196 198 202 210 207 206 213 220 218 217 223 230 229 228 232 235 233 234 237 240 239 239 241

% Error 1,36 1,18 1,06 Rata-rata Error (%) 1,20

%Error = x 100% (4.4)

Nilai rata-rata error sensor tegangan = 1,20%, nilai error tersebut tidak melebihi 10%, jadi sensor tegangan tersebut layak digunakan.

4.2 Pengujian Rangkaian Sensor Arus

Pengujian sensor arus dilakukan dengan mengukur masing-masing nilai tegangan output sensor arus dengan beban yang diubah-ubah. Pengujian dilakukan dengan menempatkan sensor arus dan tang Ampere merek Kyoritsu KEW2117R secara seri dengan beban. Keluaran dari sensor arus yang berupa arus dimasukkan ke dalam pengkondisi sinyal sehingga berubah menjadi tegangan yang kemudian diukur menggunakan voltmeter. Diagram pengujian dapat dilihat pada Gambar 4.3 berikut.

Gambar 4.3 Diagram Pengujian Sensor Arus

Pada pengujian kali ini dilakukan pengambilan data sebanyak 6 data untuk masing-masing fasa. Adapun hasil pengujian sensor arus dapat dilihat pada Tabel 4.3 berikut. Tabel 4.3 Hasil Pengujian Sensor Arus

Beban (W) Arus Tang

Ampere (A)

V output

Sensor Fasa

R (V)

V output

Sensor Fasa

S (V)

V output

Sensor Fasa

T (V)

35 0,04 0,01 0,01 0,01 100 0,44 0,42 0,43 0,45 135 0,51 0,61 0,62 0,64 200 0,87 0,87 0,89 0,95 300 1,30 1,12 1,15 1,21 350 1,67 1,52 1,59 1,66 400 1,71 1,95 2,02 2,10

Vout Arus Beban

Vin

Hasil pengujian sensor menunjukkan kenaikan yang linier, jadi sensor dapat digunakan sebagai sensor arus. Dari data pengujian dapat dihasilkan persamaan karakteristik sensor arus yang akan digunakan dalam pembacaan mikrokontroler agar didapatkan arus yang sesuai dengan arus pengukuran pada tang Ampere. Sensor yang digunakan pergerakan nilai output arus-nya bergerak linier sesuai dengan kenaikan input. Grafik dapat dilihat pada Gambar 4.4 berikut.

Gambar 4.4 Linierisasi Sensor Arus

Adapun dari pengukuran tersebut didapatkan persamaan sebagai berikut :

Persamaan untuk sensor arus fasa R y = 0,019434095x + 0,266177974 (4.5) Persamaan untuk sensor arus fasa S y = 0,018896069x + 0,265513118 (4.6) Persamaan untuk sensor arus fasa T y = 0,017803677x + 0,256822747 (4.7) Keterangan : y = Nilai arus pada output tampilan x = Nilai ADC arus pada input mikrokontroler Setelah dilakukan proses perumusan pada mikrokontroler,

dilakukan pengukuran untuk menentukan persentase error sensor arus. Hasil pengukuran dapat dilihat pada Tabel 4.4.

Vout

Sen

sor (

V)

Arus Tang Ampere (A)

Tabel 4.4 Persentase Error Sensor Arus

Beban (W) Arus Tang

Ampere (A)

Tampilan

Arus Fasa

R (A)

Tampilan

Arus Fasa S

(A)

Tampilan

Arus Fasa

T (A)

35 0,04 0 0 0 100 0,44 0,37 0,36 0,35 135 0,51 0,46 0,44 0,45 200 0,87 0,82 0,80 0,82 300 1,30 1,26 1,22 1,24 350 1,67 1,63 1,59 1,59 400 1,71 1,68 1,65 1,65

% Error 0,20 0,22 0,22

Rata-rata Error (%) 0,21

%Error = x 100% (4.8)

Nilai rata-rata error sensor arus = 0,21%, nilai error tersebut tidak melebihi 10%, jadi sensor arus tersebut layak digunakan.

4.3 Pengujian Rangkaian Zero Crossing Detector

Pengujian pada rangkaian zero crossing detector ini dilakukan dengan menggunakan osiloskop. Pengujian dilakukan pada output pengondisi sinyal arus dan tegangan pada masing-masing fasa. Hasil pengujian sinyal output yang sesuai adalah berbentuk kotak dengan amplitudo 5 Volt dan dutycycle 50%. Diagram pengujian rangkaian ini dapat dilihat pada Gambar 4.5.

Gambar 4.5 Diagram Pengujian Rangkaian Zero Crossing Detector

Adapun hasil pengujian dapat dilihat pada Gambar 4.6. Dan hasil pengujian rangkaian zero crossing detector dapat dilihat pada Tabel 4.5.

Gambar 4.6 Sinyal Output Tegangan Pada Pengujian Zero Crossing Detector

Fasa R

Tabel 4.5 Hasil Pengujian Rangkaian Zero Crossing Detector

Sinyal V p-p (V) T/div (ms) Dutycycle F (Hz)

Teg Fasa R 2,5 x 2 3,8 x 5 51% 50,00

Arus Fasa R 2,4 x 2 3,7 x 5 49% 49,99

Teg Fasa S 2,5 x 2 3,8 x 5 48% 49,98 Arus Fasa S 2,4 x 2 3,8 x 5 50% 49,99

Teg Fasa T 2,5 x 2 3,9 x 5 49% 50,01

Arus Fasa T 2,4 x 2 3,8 x 5 51% 50,05

Dari Gambar 4.8 dan Tabel 4.5 diatas terlihat sinyal output pada masing-masing fasa berbentuk kotak dengan rata-rata amplitudo 5 Volt dan dutycycle sebesar 50%, jadi rangkaian zero crossing detector tersebut layak digunakan.

4.4 Pengujian Sensor Power Factor

Pengujian sensor power factor dilakukan dengan mengukur nilai power factor pada beban-beban yang telah ditentukan. Pengukuran dilakukan menggunakan CosPhi-meter merek Fluke seri 41B Power

Harmonics Analyzer. Diagram pengujian rangkaian ini dapat dilihat pada Gambar 4.7.

Gambar 4.7 Diagram Pengujian Sensor Power Factor

Adapun hasil pengukuran pada masing-masing beban dapat dilihat pada Tabel 4.6. Sedangkan alat ukur Fluke dapat dilihat pada Gambar 4.8. Tabel 4.6 Pengukuran Power Factor Menggunakan Alat Ukur

Beban Pengukuran Power Factor

Bolam 0,99 Laggiing Kipas Angin 0,67 Lagging

Bor 0,83 Lagging Kipas Angin + Bor 0,95 Lagging

Kipas Angin + Lampu 0,99 Lagging 2 Lampu 0,31 Leading

2 Lampu + Kipas Angin 0,99 Lagging Bor + Lampu 0,95 Lagging

Gambar 4.8 Fluke 41B Power Harmonics Analyzer

Pada dasarnya pengukuran power factor menggunakan timer yang ada pada mikrokontroler. Timer diatur menjadi stopwatch untuk mengukur perbedaan fasa antara tegangan dan arus. Ketika dideteksi sinyal falling tegangan maka timer berjalan sampai dengan dideteksi sinyal falling arus, waktu antara kedua sinyal tersebut dikonversi dan dijadikan nilai power factor yang sebenarnya. Frekuensi pada sistem tenaga listrik adalah 50 Hz, maka periode satu gelombang adalah 20 ms, simpangan terjauh pada power factor adalah 0,25 gelombang, jadi dapat disimpulkan timer akan aktif menghitung maksimal 5 ms. Pada mikrokontroler digunakan timer 0 sebagai pendeteksi adannya power factor lagging, timer 2 sebagai pendeteksi power factor leading, dan timer 1 digunakan sebagai counter frekuensi. Pada mikrokontroler digunakan juga clock crystal sebesar 11,0592 Mhz, diset pencacah TCCR0 = 0x03 dan TCCR2 = 0x03, pencacah tersebut mencacah clock crystal menjadi 64 bagian (prescaler 64) dan didapat persamaan :

x 64 x (255 – 241) = 135 us (4.9)

Hasilnya timer mencacah tiap ≈ 100 us, dengan diset TCNT0 = 0xF1, 0xF1 adalah bilangan hexadecimal dan dijadikan ke decimal menjadi = 241. 255 adalah skala maksimal pencacah timer, pada timer 0 dan 2 sebesar 8 bit. Dari timer tersebut didapatkan prescaler 10x dari periode power factor yaitu 0-5 ms menjadi 0-52 setelah dilakukan proses kalibrasi. Timer 0-52 tersebut dilakukan proses perumusan power factor yaitu :

(4.10) Nilai 57,325 adalah nilai konversi dari 0,5ᴨ rad. Timer 2 digunakan untuk mendeteksi nilai power factor leading,

nilai pencacah timernya sama dengan nilai pada timer 0. Setelah dilakukan proses perumusan tersebut maka didaptkan nilai

pengukuran yang dapat dilihat pada Tabel 4.7. Tabel 4.7 Pengukuran Power Factor Pada Alat

Beban

Pengukuran Power

Factor Menggunakan

Fluke 41B

Pengukuran

Power Factor

Menggunakan

Mikrokontroler

Error (%)

Bolam 100 Watt 0,99 Lagging 0,95 Lagging 0,04

Kipas Angin 0,67 Lagging 0,75 Lagging 0,12

Bor 0,83 Lagging 0,95 Lagging 0,14

Kipas Angin + Bor 0,95 Lagging 0,95 Lagging 0

Kipas Angin + Lampu 0,99 Lagging 0,98 Lagging 0,01

2 Lampu 0,62 Leading 0,65 Leading 0,48

2 Lampu + Kipas Angin 0,99 Lagging 0,89 Lagging 0,10

Bor + Lampu 0,95 Lagging 0,98 Lagging 0,03


%Error = x 100% (4.11)

Nilai rata-rata error sensor power factor = 0,061%, nilai error tersebut tidak melebihi 10%, jadi sensor tersebut layak digunakan.

4.5 Pengujian Sensor Frekuensi

Pada sensor frekuensi digunakan counter yang mencacah dalam waktu 1 detik, pencacah ini menggunakan sinyal falling tegangan dengan timer 1, pada timer 1 diset TCCR1B = 0x04, TCNT1H = 0x55 dan TCNT1L = 0xF0. Nilai TCCR1B digunakan sebagai prescaler 256 dan didapatkan persamaan :

x 256 x (65535 – 61525) = 0,92 Sekon (4.12) Nilai tersebut mendekati ≈ 1 Sekon. Dan dilakukan pengukuran

ferkuensi dengan menggunaka input sensor tegangan seperti yang terlihat pada Gambar 4.9 dengan menggunakan osiloskop dengan hasil yang tertera pada Tabel 4.8 berikut.

Gambar 4.9 Tampilan Pengujian Sensor Frekuensi Pada Fasa R Menggunakan

Osiloskop

Tabel 4.8 Data Pengujian Frekuensi

Osiloskop Fasa R Fasa S Fasa T

50,34 50,35 50,33 Tampilan HMI 51 50 51

Error (%) 1,31 0,6 1,33


%Error = x100% (4.13)

Rata-rata error pada sensor frekuensi adalah 1,08%, error tersebut tidak melebihi 10% maka sensor frekuensi tersebut layak digunakan.

4.6 Pengujian Wireless Router

Pengujian ini dilakukan dengan memeriksa apakah router sudah terkoneksi dengan PC. Tetapi sebelumnya dilakukan pengaturan pada IP address router dengan nilai 192.168.1.10. Pengujian ini dilakukan dengan menge- Ping menggunakan Command Prompt pada PC, bila sudah tekoneksi maka akan tampil seperti Gambar 4.10 Berikut.

Gambar 4.10 Tampilan Command Prompt

Pada alat ini menggunakan komunikasi wireless yang dibatasi dengan jarak maksimum agar router dapat terus terkoneksi dengan PC, maka dilakukan pengukuran seperti yang tertera pada Tabel 4.9. Tabel 4.9 Pengujian Koneksi Wireless dengan PC

Jarak PC ke Router

(Meter) Penghalang Kondisi

5 Tidak Ada Terkoneksi

10 Tidak Ada Terkoneksi 15 Tembok Terkoneksi

25 Tembok Terkoneksi


Jarak PC ke Router

(Meter) Penghalang Kondisi


45 Tembok Tidak Terkoneksi

Dari data pengujian wireless router tersebut dapat ditarik kesimpulan bahwa jarak maksimum router untuk dapat terkoneksi dengan PC adalah 40 Meter dengan adanya penghalang tembok.

4.7 Pengujian Software Delphi7

Dalam melakukan monitoring kualitas daya output trafo distribusi, software yang digunakan adalah Delphi 7. Pengujian dilakukan dengan melihat apakah software berjalan atau tidak. Tampilan Monitoring menggunakan software Delphi dapat dilihat pada Gambar 4.11.

Gambar 4.11 Tampilan Software Delphi 7

Tahap – tahap melakukan pengujian software Delphi 7 adalah sebagai berikut:

1. Menghubungkan hardware ke laptop dengan menggunakan wiznet yang terhubung ke wireless router.

2. Buka tampilan monitoring, kemudian isikan IP Address, lalu tekan tombol ‘CONNECT’.

3. Ketika laptop dan hardware sudah terhubung, maka nilai arus, tegangan, power factor, dan kondisi tiap fasa akan terlihat di layar.

4. Nilai – nilai tersebut dicatat dalam database berbentuk tabel yang nantinya akan disimpan di Microsoft Excel.

Berikut ini Gambar 4.12 tampilan database pada Microsoft Excel.

Gambar 4.12 Database pada Microsoft Excel

4.8 Pengujian Alat Secara Keseluruhan

Dalam pengujian alat ini, nilai arus, tegangan, frekuensi, dan power factor dimonitor melalui laptop yang sudah terhubung ke hardware.

Untuk merubah nilai tegangan, digunakan variac. Sedangkan untuk mengetahui nilai arus dan power factor, digunakan beban yang bervariasi.

4.8.1 Pengujian Dalam Kondisi Normal

Pengujian dalam kondisi tegangan normal dengan menggunakan beban lampu hemat energi 35 Watt 2 buah pada fasa R, bolam 100 Watt pada fasa S, dan bor pada fasa T. Hasil monitoring dapat dilihat pada 4.13.

Pada tampilan monitoring, ketika tombol ‘CONNECT’ sudah ditekan, maka data tegangan, arus, power factor, frekuensi dan kondisi ditampilkan, serta dicatat ke dalam tabel.

Gambar 4.13 Tampilan Monitoring Dalam Kondisi Normal dengan Beban

Bervariasi

4.8.2 Pengujian Dalam Kondisi Tegangan Dibawah Normal

Pada pengujian ini, nilai tegangan diturunkan dengan menggunakan variac. Tegangan diturunkan lebih dari 10 % dari nilai tegangan normal selama kurang dari 60 detik dan lebih dari 60 detik.

Dapat dilihat pada Gambar 4.14, ketika tegangan seluruh fasa diturunkan lebih dari 10% dari nilai tegangan normal kurang dari 60

detik, maka indikator gangguan akan menyala dan kondisi berubah menjadi ‘SAG’. Selain itu, pada Gambar 4.15 adalah tampilan ketika tegangan pada fasa R saja yang diturunkan lebih dari 10% dari tegangan normal. Sedangkan pada Gambar 4.16 adalah tampilan ketika tegangan pada fasa S saja yang diturunkan lebih dari 10% dari tegangan normal dan pada Gambar 4.17 adalah tampilan ketika tegangan pada fasa T saja yang diturunkan lebih dari 10% dari tegangan normal.

Gambar 4.14 Tampilan Monitoring Dalam Kondisi Tegangan Fasa R, S, T di

Bawah Normal Kurang dari 60 Detik

Gambar 4.15 Tampilan Monitoring Dalam Kondisi Tegangan Fasa R di

Bawah Normal Kurang dari 60 Detik

Gambar 4.16 Tampilan Monitoring Dalam Kondisi Tegangan Fasa S di Bawah

Normal Kurang dari 60 Detik

Gambar 4.17 Tampilan Monitoring Dalam Kondisi Tegangan Fasa T di Bawah


Ketika nilai tegangan dibiarkan tetap dibawah normal hingga 60 detik atau lebih, maka kondisi yang awalnya ‘SAG’, akan berubah menjadi ‘UNDERVOLT’, seperti pada Gambar 4.18.

Pada Gambar 4.19, adalah tampilan ketika tegangan fasa R diturunkan lebih dari 10 % dari kondisi normal dan dibiarkan lebih dari 60 detik. Sedangkan pada Gambar 4.20 adalah tampilan ketika tegangan fasa S diturunkan lebih dari 10 % dari kondisi normal dan dibiarkan lebih dari 60 detik. Dan pada Gambar 4.21 adalah tampilan ketika tegangan fasa T diturunkan lebih dari 10 % dari kondisi normal dan dibiarkan lebih dari 60 detik.

Gambar 4.18 Tampilan Monitoring Dalam Kondisi Tegangan Fasa R, S, dan T

di Bawah Normal Lebih dari 60 Detik

Gambar 4.19 Tampilan Monitoring Dalam Kondisi Tegangan Fasa R di

Bawah Normal Lebih dari 60 Detik

Gambar 4.20 Tampilan Monitoring Dalam Kondisi Tegangan Fasa S di Bawah

Normal Lebih dari 60 Detik

Gambar 4.21 Tampilan Monitoring Dalam Kondisi Tegangan Fasa T di

Bawah Normal Lebih dari 60 Detik

4.8.3 Pengujian Dalam Kondisi Tegangan Diatas Normal

Pengujian ini dilakukan dengan menaikkan nilai tegangan menggunakan variac hingga nilai tegangan berada diatas batas normal.

Dapat dilihat pada Gambar 4.22, pada saat nilai tegangan seluruh fasa berada diatas normal selama kurang dari 60 detik, indikator gangguan menyala dan pada kolom kondisi tertulis ‘SWELL’. Sedangkan pada Gambar 4.23 adalah tampilan ketika tegangan pada fasa R saja yang dinaikkan lebih dari 10% dari tegangan normal. Sedangkan pada Gambar 4.24 adalah tampilan ketika tegangan pada fasa S saja yang dinaikkan lebih dari 10% dari tegangan normal dan pada Gambar 4.25 adalah tampilan ketika tegangan pada fasa T saja yang dinaikkan lebih dari 10% dari tegangan normal.

Gambar 4.22 Tampilan Monitoring Dalam Kondisi Tegangan Fasa R, S, T di

Atas Normal Kurang dari 60 Detik

Gambar 4.23 Tampilan Monitoring Dalam Kondisi Tegangan Fasa R di Atas


Gambar 4.24 Tampilan Monitoring Dalam Kondisi Tegangan Fasa S di Atas


Gambar 4.25 Tampilan Monitoring Dalam Kondisi Tegangan Fasa T di Atas


Sedangkan pada Gambar 4.26, saat tegangan seluruh fasa berada diatas normal selama lebih dari 60 detik, kondisi yang awalnya tertulis ‘SWELL’ berubah menjadi ‘OVERVOLT’.

Pada Gambar 4.27, adalah tampilan ketika tegangan fasa R dinaikkan lebih dari 10 % dari kondisi normal dan dibiarkan lebih dari 60 detik. Sedangkan pada Gambar 4.28 adalah tampilan ketika tegangan fasa S didinaikkan lebih dari 10 % dari kondisi normal dan dibiarkan lebih dari 60 detik. Dan pada Gambar 4.29 adalah tampilan ketika tegangan fasa T dinaikkan lebih dari 10 % dari kondisi normal dan dibiarkan lebih dari 60 detik.

Gambar 4.26 Tampilan Monitoring Dalam Kondisi Tegangan Fasa R, S, dan T

di Atas Normal Lebih dari 60 Detik

Gambar 4.27 Tampilan Monitoring Dalam Kondisi Tegangan Fasa R di Atas


Gambar 4.28 Tampilan Monitoring Dalam Kondisi Tegangan Fasa S di Atas


Gambar 4.29 Tampilan Monitoring Dalam Kondisi Tegangan Fasa T di Atas


4.8.4 Pengujian Penyimpanan Data ke Database

Pada pengujian ini, data yang sudah tercatat di tabel akan disimpan ke dalam database Microsoft Excel. Langkah awal dalam melakukan penyimpanan adalah dengan memasukkan ID dan Password seperti Gambar 4.30.

Gambar 4.30 Tampilan ID dan Password pada HMI

Setelah memasukkan ID dan Password, tekan ‘SAVE FILE’. Maka akan mucul menu konfirmasi untuk memastikan apakah proses penyimpanan akan dilanjutkan atau tidak, seperti pada Gambar 4.31.

Gambar 4.31 Menu Konfirmasi Untuk Penyimpanan Data ke Database

Microsoft Excel

Jika tombol ‘Yes’ ditekan, maka data pada tabel akan disimpan ke Microsoft Excel. Jika tombol ‘No’ ditekan, maka proses penyimpanan akan dibatalkan dan kembali ke tampilan HMI awal.

4.9 Analisa Relevansi

Relevansi dari perancangan alat Monitoring Kualitas daya Output Trafo Distribusi Menggunakan Mikrokontroler via wifi ini adalah sebagai alat untuk mengawasi terjadinya perubahan kualitas daya pada sistem tenaga listrik khususnya pada sisi output trafo distribusi agar tidak ada pihak yang dirugikan karena faktor kualitas daya yang buruk. Dan apabila terjadi penurunan kualitas daya maka dapat segera ditangani pihak PLN.

BAB V

PENUTUP

Setelah melakukan perencanaan dan pembuatan alat serta

pengujian dan analisis, maka dapat ditarik kesimpulan dan saran dari kegiatan yang telah dilakukan.

1.1 Kesimpulan

Dari Tugas Akhir yang telah dikerjakan, dapat disimpulkan bahwa :

1. Komputer server dapat memonitoring nilai tegangan, arus, frekuensi, power factor, gangguan sag atau swell serta gangguan undervoltage atau overvoltage.

2. Nilai rata rata error sensor tegangan adalah sebesar 1,20%. Nilai tersebut hampir presisi seperti yang ditampilkan oleh Voltmeter. Sedangkan Nilai pengujian sensor arus juga hampir presisi dengan tampilan amperemeter dengan nilai error rata – rata sebesar 0,21%.

3. Prototype monitoring kualitas daya ini dapat memonitoring besarnya power factor dengan error pengukuran sebesar 0,061%.

4. Apabila terjadi gangguan pada tegangan sisi sekunder trafo distribusi maka indikator gangguan akan berubah dari warna hijau (normal) menjadi warna merah (gangguan) pada masing-masing fasa.

5. Apabila nilai tegangan pada sisi sekunder trafo melebihi dari 240 Volt dengan waktu interval antra 1 sampai dengan 60 detik maka akan ditampilkan gangguan swell pada HMI.

6. Apabila nilai tegangan pada sisi sekunder trafo kurang dari 200 Volt dengan waktu interval antra 1 sampai dengan 60 detik maka akan ditampilkan gangguan sag pada HMI.

7. Apabila nilai tegangan pada sisi sekunder trafo melebihi dari 240 Volt dengan waktu interval lebih dari 60 detik maka akan ditampilkan gangguan overvoltage pada HMI.

8. Apabila nilai tegangan pada sisi sekunder trafo kutang dari 200 Volt dengan waktu interval lebih dari 60 detik maka akan ditampilkan gangguan undervoltage pada HMI.

1.2 Saran

Beberapa saran untuk pengembangan alat ini adalah sebagai berikut:

1. Diperlukan desain rangkaian zero crossing detector yang dapat mendeteksi sinyal arus kecil.

2. Dapat ditambahkan kontrol untuk mengatur nilai tap changer trafo distribusi agar gangguan Sag/Swell dapat segera ditangani.

3. Kontroler dapat diganti dengan disesuaikan kemampuannya untuk memonitoring langsung pada jaringan 3 fasa.

4. Dapat dikembangkan dengan menambahkan monitoring gangguan voltage unbalance.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Hartiningtyas, "Monitoing Tegangan Dip dan Swell pada Saluran Tegangan Rendah Menggunakan Mikrokontroler", Tugas Akhir, D3 Teknik Elektro Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, 2014.

[2] Floyd, Electronic Fundamentals, Pearson Education, New Jersey, 2004.

[3] C. Sankaran, Power Quality, New York, CRC Press, 2002. [4] Pamungkas, "Prototipe Prediksi KWH Tak Terjual oleh PLN

Berbasis Mikrokontroler Menggunakan Media Wifi", Tugas Akhir, D3 Teknik Elektro Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, 2014.

[5] Putra, "Monitoring Harmonisa Arus Listrik Menggunakan Mikrokontroler", Tugas Akhir, D3 Teknik Elektro Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, 2014.

[6] Reza, "Rancang Bangun Pengendali Kecepatan Motor Induksi Satu Phase", Skripsi, Universitas Indonesia, Depok, 2010.

[7] Amiri, "Prototipe Manuver Beban Otomatis pada Jaringan Listrik Tegangan Menengah Akibat Adannya Gangguan Satu Fasa ke Tanah Berbasis Mikrokontroler", Tugas Akhir, D3 Teknik Elektro Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, 2014.

[8] _______, "User’s Guide Home Station ADSL Version 1.1", Movistar Ltd., Madrid, 2011.

[9] _______, "Tegangan – Tegangan Standar", SPLN 1:1995, PT PLN (Persero), Jakarta, 1995.

[10] _______, "Mutu Produk", Buku Pedoman Mutu Produk, PT PLN (Persero) Distribusi Jawa Timur, Surabaya, 2013.

45. LAMPIRAN A

A.1. Listing Program CodeVision pada Mikrokontroler 1

/***************************************************** This program was produced by the CodeWizardAVR V2.05.3 Standard Automatic Program Generator © Copyright 1998-2011 Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l. http://www.hpinfotech.com Project : Version : Date : 01/03/2016 Author : AMAL Company : ITS Comments: Chip type : ATmega16 Program type : Application AVR Core Clock frequency: 11.059200 MHz Memory model : Small External RAM size : 0 Data Stack size : 256 *****************************************************/ #include <mega16.h> #include <delay.h> #include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include <math.h> // Alphanumeric LCD functions #include <alcd.h> unsigned char T0LAG, T2LEAD; float CPLAG, CPLEAD, T0LAG2, T2LEAD2; int frekuensi, Tfrekuensi=0 ;

// External Interrupt 0 service routine interrupt [EXT_INT0] void ext_int0_isr(void) // Place your code here T0LAG = 0; Tfrekuensi++; // External Interrupt 1 service routine interrupt [EXT_INT1] void ext_int1_isr(void) // Place your code here //TCCR0=0xF1; T2LEAD = 46; if (T0LAG>52) T0LAG = 52; T0LAG2 = T0LAG; CPLAG = T0LAG; CPLAG = CPLAG/52; CPLAG = cos((CPLAG*90)/57.325); // External Interrupt 2 service routine interrupt [EXT_INT2] void ext_int2_isr(void) // Place your code here //TCCR2=0xF0; if (T2LEAD>94) T2LEAD = 94;

T2LEAD2 = T2LEAD; CPLEAD = T2LEAD ; CPLEAD = CPLEAD/94 ; CPLEAD = cos((CPLEAD*90)/57.325); // Timer 0 overflow interrupt service routine interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void) // Reinitialize Timer 0 value TCNT0=0xF1; T0LAG++; // Place your code here // Timer1 overflow interrupt service routine interrupt [TIM1_OVF] void timer1_ovf_isr(void) // Reinitialize Timer1 value TCNT1H=0x55F0 >> 8; TCNT1L=0x55F0 & 0xff; frekuensi=Tfrekuensi; Tfrekuensi=0; // Timer2 overflow interrupt service routine interrupt [TIM2_OVF] void timer2_ovf_isr(void) // Reinitialize Timer2 value TCNT2=0xF0; T2LEAD++; // Place your code here

// Declare your global variables here void main(void) // Declare your local variables here float CPR1, CPR2; int TR1, TR2, TF; char lcd_char[16], lcd_lead[16]; // Input/Output Ports initialization // Port A initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In

Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T

State1=T State0=T PORTA=0x00; DDRA=0x00; // Port B initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In

Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=P

State1=T State0=T PORTB=0x0C; DDRB=0x00; // Port C initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In


State1=T State0=T PORTC=0x00; DDRC=0x00; // Port D initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In

Func1=In Func0=In

// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=P State2=P State1=T State0=T

PORTD=0x0C; DDRD=0x00; // Timer/Counter 0 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: 11059.200 kHz // Mode: Normal top=0xFF // OC0 output: Disconnected TCCR0=0x03; TCNT0=0xF1; OCR0=0x00; // Timer/Counter 1 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: 11059.200 kHz // Mode: Normal top=0xFFFF // OC1A output: Discon. // OC1B output: Discon. // Noise Canceler: Off // Input Capture on Falling Edge // Timer1 Overflow Interrupt: On // Input Capture Interrupt: Off // Compare A Match Interrupt: Off // Compare B Match Interrupt: Off TCCR1A=0x00; TCCR1B=0x04; TCNT1H=0x55; TCNT1L=0xF0; ICR1H=0x00; ICR1L=0x00; OCR1AH=0x00; OCR1AL=0x00; OCR1BH=0x00; OCR1BL=0x00; // Timer/Counter 2 initialization // Clock source: System Clock

// Clock value: 11059.200 kHz // Mode: Normal top=0xFF // OC2 output: Disconnected TCCR2=0x03; TCNT2=0xF0; OCR2=0x00; // External Interrupt(s) initialization // INT0: On // INT0 Mode: Falling Edge // INT1: On // INT1 Mode: Falling Edge // INT2: On // INT2 Mode: Rising Edge GICR|=0xE0; MCUCR=0x0A; MCUCSR=0x40; GIFR=0xE0; // Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization TIMSK=0x45; // USART initialization // Communication Parameters: 8 Data, 1 Stop, No Parity // USART Receiver: Off // USART Transmitter: On // USART Mode: Asynchronous // USART Baud Rate: 9600 UCSRA=0x00; UCSRB=0x08; UCSRC=0x86; UBRRH=0x00; UBRRL=0x47; // Analog Comparator initialization // Analog Comparator: Off // Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off ACSR=0x80; SFIOR=0x00;

// ADC initialization // ADC disabled ADCSRA=0x00; // SPI initialization // SPI disabled SPCR=0x00; // TWI initialization // TWI disabled TWCR=0x00; // Alphanumeric LCD initialization // Connections are specified in the // Project|Configure|C Compiler|Libraries|Alphanumeric LCD

menu: // RS - PORTC Bit 0 // RD - PORTC Bit 1 // EN - PORTC Bit 2 // D4 - PORTC Bit 4 // D5 - PORTC Bit 5 // D6 - PORTC Bit 6 // D7 - PORTC Bit 7 // Characters/line: 16 lcd_init(16); // Global enable interrupts #asm("sei") while (1) CPR1 = CPLAG; CPR2 = CPLEAD; TR1 = T0LAG2; TR2 = T2LEAD2; TF = frekuensi; putchar(TR1);

putchar(TR2); putchar(TF); lcd_clear(); lcd_putsf("PF= "); ftoa(CPR1,2,lcd_char); lcd_puts(lcd_char); lcd_putsf(" R1= "); itoa(TR1,lcd_char); lcd_puts(lcd_char); lcd_gotoxy(0,1); lcd_putsf("PF= "); ftoa(CPR2,2,lcd_lead); lcd_puts(lcd_lead); lcd_putsf(" R2= "); itoa(TF,lcd_char); lcd_puts(lcd_char); delay_ms(410);


/***************************************************** This program was produced by the CodeWizardAVR V2.05.3 Standard Automatic Program Generator © Copyright 1998-2011 Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l. http://www.hpinfotech.com Project : Version : Date : 01/03/2016 Author : AMAL Company : ITS Comments: Chip type : ATmega16

Program type : Application AVR Core Clock frequency: 11.059200 MHz Memory model : Small External RAM size : 0 Data Stack size : 256 *****************************************************/ #include <mega16.h> #include <delay.h> #include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include <math.h> // Alphanumeric LCD functions #include <alcd.h> unsigned char T0LAG, T2LEAD; float CPLAG, CPLEAD, T0LAG2, T2LEAD2; int frekuensi, Tfrekuensi=0; // External Interrupt 0 service routine interrupt [EXT_INT0] void ext_int0_isr(void) // Place your code here T0LAG = 0; Tfrekuensi++; // External Interrupt 1 service routine interrupt [EXT_INT1] void ext_int1_isr(void) // Place your code here //TCCR0=0xF1; T2LEAD = 46; if (T0LAG>52) T0LAG = 52;

T0LAG2 = T0LAG; CPLAG = T0LAG; CPLAG = CPLAG/52; CPLAG = cos((CPLAG*90)/57.325); // External Interrupt 2 service routine interrupt [EXT_INT2] void ext_int2_isr(void) // Place your code here //TCCR2=0xF0; if (T2LEAD>94) T2LEAD = 94;

T2LEAD2 = T2LEAD; CPLEAD = T2LEAD; CPLEAD = CPLEAD/94; CPLEAD = cos((CPLEAD*90)/57.325); // Timer 0 overflow interrupt service routine interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void) // Reinitialize Timer 0 value TCNT0=0xF1; T0LAG++; // Place your code here // Timer1 overflow interrupt service routine

interrupt [TIM1_OVF] void timer1_ovf_isr(void) // Reinitialize Timer1 value TCNT1H=0x55F0 >> 8; TCNT1L=0x55F0 & 0xff; frekuensi=Tfrekuensi; Tfrekuensi=0; // Timer2 overflow interrupt service routine interrupt [TIM2_OVF] void timer2_ovf_isr(void) // Reinitialize Timer2 value TCNT2=0xF0; T2LEAD++; // Place your code here // Declare your global variables here void main(void) // Declare your local variables here float CPS1, CPS2; int TS1, TS2, RLAG, RLEAD, TF, FR; char lcd_char[16], lcd_lead[16]; // Input/Output Ports initialization // Port A initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In


State1=T State0=T PORTA=0x00; DDRA=0x00;

// Port B initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In


State1=T State0=T PORTB=0x0C; DDRB=0x00; // Port C initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In



Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=P State2=P

State1=T State0=T PORTD=0x0C; DDRD=0x00; // Timer/Counter 0 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: 11059.200 kHz // Mode: Normal top=0xFF // OC0 output: Disconnected TCCR0=0x03; TCNT0=0xF1; OCR0=0x00; // Timer/Counter 1 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: 11059.200 kHz // Mode: Normal top=0xFFFF // OC1A output: Discon. // OC1B output: Discon.

// Noise Canceler: Off // Input Capture on Falling Edge // Timer1 Overflow Interrupt: On // Input Capture Interrupt: Off // Compare A Match Interrupt: Off // Compare B Match Interrupt: Off TCCR1A=0x00; TCCR1B=0x04; TCNT1H=0x55; TCNT1L=0xF0; ICR1H=0x00; ICR1L=0x00; OCR1AH=0x00; OCR1AL=0x00; OCR1BH=0x00; OCR1BL=0x00; // Timer/Counter 2 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: 11059.200 kHz // Mode: Normal top=0xFF // OC2 output: Disconnected TCCR2=0x03; TCNT2=0xF0; OCR2=0x00; // External Interrupt(s) initialization // INT0: On // INT0 Mode: Falling Edge // INT1: On // INT1 Mode: Falling Edge // INT2: On // INT2 Mode: Rising Edge GICR|=0xE0; MCUCR=0x0A; MCUCSR=0x40; GIFR=0xE0; // Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization

TIMSK=0x45; // USART initialization // Communication Parameters: 8 Data, 1 Stop, No Parity // USART Receiver: On // USART Transmitter: On // USART Mode: Asynchronous // USART Baud Rate: 9600 UCSRA=0x00; UCSRB=0x18; UCSRC=0x86; UBRRH=0x00; UBRRL=0x47; // Analog Comparator initialization // Analog Comparator: Off // Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off ACSR=0x80; SFIOR=0x00; // ADC initialization // ADC disabled ADCSRA=0x00; // SPI initialization // SPI disabled SPCR=0x00; // TWI initialization // TWI disabled TWCR=0x00; // Alphanumeric LCD initialization // Connections are specified in the // Project|Configure|C Compiler|Libraries|Alphanumeric LCD

menu: // RS - PORTC Bit 0 // RD - PORTC Bit 1 // EN - PORTC Bit 2

// D4 - PORTC Bit 4 // D5 - PORTC Bit 5 // D6 - PORTC Bit 6 // D7 - PORTC Bit 7 // Characters/line: 16 lcd_init(16); // Global enable interrupts #asm("sei") while (1) CPS1 = CPLAG; CPS2 = CPLEAD; TS1 = T0LAG2; TS2 = T2LEAD2; TF = frekuensi; RLAG = getchar(); RLEAD = getchar(); FR = getchar(); putchar(RLAG); putchar(RLEAD); putchar(FR); putchar(TS1); putchar(TS2); putchar(TF); lcd_clear(); lcd_putsf("PF= "); ftoa(CPS1,2,lcd_char); lcd_puts(lcd_char); lcd_putsf(" S1= "); itoa(TS1,lcd_char); lcd_puts(lcd_char);

lcd_gotoxy(0,1); lcd_putsf("PF= "); ftoa(CPS2,2,lcd_lead); lcd_puts(lcd_lead); lcd_putsf(" S2= "); itoa(TF,lcd_char); lcd_puts(lcd_char); delay_ms(360);


/***************************************************** This program was produced by the CodeWizardAVR V2.05.3 Standard Automatic Program Generator © Copyright 1998-2011 Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l. http://www.hpinfotech.com Project : Version : Date : 01/03/2016 Author : AMAL Company : ITS Comments: Chip type : ATmega16 Program type : Application AVR Core Clock frequency: 11.059200 MHz Memory model : Small External RAM size : 0 Data Stack size : 256 *****************************************************/ #include <mega16.h> #include <delay.h> #include <stdlib.h>

#include <stdio.h> #include <math.h> // Alphanumeric LCD functions #include <alcd.h> unsigned char T0LAG, T2LEAD; float CPLAG, CPLEAD, T0LAG2, T2LEAD2; int frekuensi, Tfrekuensi=0; // External Interrupt 1 service routine interrupt [EXT_INT1] void ext_int1_isr(void) // Place your code here //TCCR0=0xF1; T2LEAD = 46; if (T0LAG>52) T0LAG = 52; T0LAG2 = T0LAG; CPLAG = T0LAG; CPLAG = CPLAG/52; CPLAG = cos((CPLAG*90)/57.325); // External Interrupt 0 service routine interrupt [EXT_INT0] void ext_int0_isr(void) // Place your code here //TCCR0=0xF1; T0LAG = 0; Tfrekuensi++;

// External Interrupt 2 service routine interrupt [EXT_INT2] void ext_int2_isr(void) // Place your code here //TCCR2=0xF0; if (T2LEAD>94) T2LEAD = 94; T2LEAD2 = T2LEAD; CPLEAD = T2LEAD; CPLEAD = CPLEAD/94; CPLEAD = cos((CPLEAD*90)/57.325); // Timer 0 overflow interrupt service routine interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void) // Reinitialize Timer 0 value TCNT0=0xF1; T0LAG++; // Place your code here // Timer1 overflow interrupt service routine interrupt [TIM1_OVF] void timer1_ovf_isr(void) // Reinitialize Timer1 value TCNT1H=0x55F0 >> 8; TCNT1L=0x55F0 & 0xff; frekuensi=Tfrekuensi;

Tfrekuensi=0; // Timer2 overflow interrupt service routine interrupt [TIM2_OVF] void timer2_ovf_isr(void) // Reinitialize Timer2 value TCNT2=0xF0; T2LEAD++; // Place your code here // Declare your global variables here void main(void) // Declare your local variables here float CPT1, CPT2; int TT1, TT2, RLAG, RLEAD, SLAG, SLEAD, TF, FR, FS; char lcd_char[16], lcd_lead[16]; // Input/Output Ports initialization // Port A initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In




State1=T State0=T PORTB=0x0C; DDRB=0x00;

// Port C initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In



Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=P State2=P

State1=T State0=T PORTD=0x0C; DDRD=0x00; // Timer/Counter 0 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: 11059.200 kHz // Mode: Normal top=0xFF // OC0 output: Disconnected TCCR0=0x03; TCNT0=0xF1; OCR0=0x00; // Timer/Counter 1 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: 11059.200 kHz // Mode: Normal top=0xFFFF // OC1A output: Discon. // OC1B output: Discon. // Noise Canceler: Off // Input Capture on Falling Edge // Timer1 Overflow Interrupt: On // Input Capture Interrupt: Off // Compare A Match Interrupt: Off // Compare B Match Interrupt: Off TCCR1A=0x00;

TCCR1B=0x04; TCNT1H=0x55; TCNT1L=0xF0; ICR1H=0x00; ICR1L=0x00; OCR1AH=0x00; OCR1AL=0x00; OCR1BH=0x00; OCR1BL=0x00; // Timer/Counter 2 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: 11059.200 kHz // Mode: Normal top=0xFF // OC2 output: Disconnected TCCR2=0x03; TCNT2=0xF0; OCR2=0x00; // External Interrupt(s) initialization // INT0: On // INT0 Mode: Falling Edge // INT1: On // INT1 Mode: Falling Edge // INT2: On // INT2 Mode: Rising Edge GICR|=0xE0; MCUCR=0x0A; MCUCSR=0x40; GIFR=0xE0; // Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization TIMSK=0x45; // USART initialization // Communication Parameters: 8 Data, 1 Stop, No Parity // USART Receiver: On // USART Transmitter: On // USART Mode: Asynchronous

// USART Baud Rate: 9600 UCSRA=0x00; UCSRB=0x18; UCSRC=0x86; UBRRH=0x00; UBRRL=0x47; // Analog Comparator initialization // Analog Comparator: Off // Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off ACSR=0x80; SFIOR=0x00; // ADC initialization // ADC disabled ADCSRA=0x00; // SPI initialization // SPI disabled SPCR=0x00; // TWI initialization // TWI disabled TWCR=0x00; // Alphanumeric LCD initialization // Connections are specified in the // Project|Configure|C Compiler|Libraries|Alphanumeric LCD

menu: // RS - PORTC Bit 0 // RD - PORTC Bit 1 // EN - PORTC Bit 2 // D4 - PORTC Bit 4 // D5 - PORTC Bit 5 // D6 - PORTC Bit 6 // D7 - PORTC Bit 7 // Characters/line: 16 lcd_init(16);

// Global enable interrupts #asm("sei") while (1) CPT1 = CPLAG; CPT2 = CPLEAD; TT1 = T0LAG2; TT2 = T2LEAD2; TF = frekuensi; RLAG = getchar(); RLEAD = getchar(); FR = getchar(); SLAG = getchar(); SLEAD = getchar(); FS = getchar(); putchar(RLAG); putchar(RLEAD); putchar(FR); putchar(SLAG); putchar(SLEAD); putchar(FS); putchar(TT1); putchar(TT2); putchar(TF); lcd_clear(); lcd_putsf("PF= "); ftoa(CPT1,2,lcd_char); lcd_puts(lcd_char); lcd_putsf(" T1= "); itoa(TT1,lcd_char); lcd_puts(lcd_char); lcd_gotoxy(0,1);

lcd_putsf("PF= "); ftoa(CPT2,2,lcd_lead); lcd_puts(lcd_lead); lcd_putsf(" T2= "); itoa(TF,lcd_char); lcd_puts(lcd_char); delay_ms(310);


/***************************************************** This program was produced by the CodeWizardAVR V2.05.3 Standard Automatic Program Generator © Copyright 1998-2011 Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l. http://www.hpinfotech.com Project : Tugas Akhir Version : Rev 4.2 Date : 28/04/2016 Author : AMAL Company : ITS Comments: Chip type : ATmega16A Program type : Application AVR Core Clock frequency: 11.059200 MHz Memory model : Small External RAM size : 0 Data Stack size : 256 *****************************************************/ #include <mega16a.h> #include <delay.h> #include <stdlib.h> #include <math.h>

// I2C Bus functions #include <i2c.h> // DS1307 Real Time Clock functions #include <ds1307.h> // Alphanumeric LCD functions #include <alcd.h> // Standard Input/Output functions #include <stdio.h> #define RTC_ADDR 0xD0 #define ADC_VREF_TYPE 0x60 // Read the 8 most significant bits // of the AD conversion result unsigned char read_adc(unsigned char adc_input) ADMUX=adc_input | (ADC_VREF_TYPE & 0xff); // Delay needed for the stabilization of the ADC input voltage delay_us(10); // Start the AD conversion ADCSRA|=0x40; // Wait for the AD conversion to complete while ((ADCSRA & 0x10)==0); ADCSRA|=0x10; return ADCH; // Declare your global variables here unsigned char jam, menit, detik, week, hari, bulan, tahun; //type

data 8bit void main(void) // Declare your local variables here

char lcd_char0[16]; int i; float RLAG, RLEAD, SLAG, SLEAD, TLAG, TLEAD, CPR,

CPS, CPT, CPR2, CPS2, CPT2, P_CPR, P_CPS, P_CPT, P_CPR2, P_CPS2, P_CPT2,

PFR, PFS, PFT, FR, FS, FT, R, S, T, Data_ArusR, Data_ArusS, Data_ArusT, Data_TegR, Data_TegS,

Data_TegT, ArusR, ArusS, ArusT, TegR, TegS, TegT; // Input/Output Ports initialization // Port A initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In




State1=T State0=T PORTB=0x00; DDRB=0x00; // Port C initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In



Func1=In Func0=In

// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T

PORTD=0x00; DDRD=0x00; // Timer/Counter 0 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer 0 Stopped // Mode: Normal top=0xFF // OC0 output: Disconnected TCCR0=0x00; TCNT0=0x00; OCR0=0x00; // Timer/Counter 1 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer1 Stopped // Mode: Normal top=0xFFFF // OC1A output: Discon. // OC1B output: Discon. // Noise Canceler: Off // Input Capture on Falling Edge // Timer1 Overflow Interrupt: Off // Input Capture Interrupt: Off // Compare A Match Interrupt: Off // Compare B Match Interrupt: Off TCCR1A=0x00; TCCR1B=0x00; TCNT1H=0x00; TCNT1L=0x00; ICR1H=0x00; ICR1L=0x00; OCR1AH=0x00; OCR1AL=0x00; OCR1BH=0x00; OCR1BL=0x00; // Timer/Counter 2 initialization // Clock source: System Clock

// Clock value: Timer2 Stopped // Mode: Normal top=0xFF // OC2 output: Disconnected ASSR=0x00; TCCR2=0x00; TCNT2=0x00; OCR2=0x00; // External Interrupt(s) initialization // INT0: Off // INT1: Off // INT2: Off MCUCR=0x00; MCUCSR=0x00; // Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization TIMSK=0x00; // USART initialization // Communication Parameters: 8 Data, 1 Stop, No Parity // USART Receiver: On // USART Transmitter: On // USART Mode: Asynchronous // USART Baud Rate: 9600 UCSRA=0x00; UCSRB=0x18; UCSRC=0x86; UBRRH=0x00; UBRRL=0x47; // Analog Comparator initialization // Analog Comparator: Off // Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off ACSR=0x80; SFIOR=0x00; // ADC initialization // ADC Clock frequency: 691.200 kHz // ADC Voltage Reference: AREF pin

// ADC Auto Trigger Source: ADC Stopped ADMUX=ADC_VREF_TYPE & 0xff; ADCSRA=0x84; // SPI initialization // SPI disabled SPCR=0x00; // TWI initialization // TWI disabled TWCR=0x00; // I2C Bus initialization // I2C Port: PORTC // I2C SDA bit: 1 // I2C SCL bit: 0 // Bit Rate: 100 kHz // Note: I2C settings are specified in the // Project|Configure|C Compiler|Libraries|I2C menu. i2c_init(); // DS1307 Real Time Clock initialization // Square wave output on pin SQW/OUT: Off // SQW/OUT pin state: 0 rtc_init(0,0,0); // Alphanumeric LCD initialization // Connections are specified in the // Project|Configure|C Compiler|Libraries|Alphanumeric LCD

menu: // RS - PORTB Bit 0 // RD - PORTB Bit 1 // EN - PORTB Bit 2 // D4 - PORTB Bit 4 // D5 - PORTB Bit 5 // D6 - PORTB Bit 6 // D7 - PORTB Bit 7 // Characters/line: 16 lcd_init(16);

//rtc_set_date(04,28,04,16); //untuk menset tanggal: 8 nov 1987 //rtc_set_time(18,24,50); // untuk menset jam while (1) RLAG = getchar(); RLEAD = getchar(); FR = getchar(); SLAG = getchar(); SLEAD = getchar(); FS = getchar(); TLAG = getchar(); TLEAD = getchar(); FT = getchar(); TegR = 0; TegS = 0; TegT = 0; ArusR = 0; ArusS = 0; ArusT = 0; for(i=0;i<50;i++) Data_TegR = read_adc(0); Data_TegS = read_adc(1); Data_TegT = read_adc(2); Data_ArusR = read_adc(5); Data_ArusS = read_adc(6); Data_ArusT = read_adc(7); delay_ms(5); TegR=TegR+Data_TegR; TegS=TegS+Data_TegS; TegT=TegT+Data_TegT; ArusR=ArusR+Data_ArusR;

ArusS=ArusS+Data_ArusS; ArusT=ArusT+Data_ArusT; ; TegR=TegR/50; TegS=TegS/50; TegT=TegT/50; ArusR=ArusR/50; ArusS=ArusS/50; ArusT=ArusT/50; rtc_get_time(&jam,&menit,&detik); // mengakses jam rtc_get_date(&week,&hari,&bulan,&tahun); //mengakses

tanggal if (TegR == 0) TegR = 0; else TegR = (TegR*2.617760618)+13.96525097; if (TegS == 0) TegS = 0; else TegS = (TegS*2.644641683)+12.30933596; if (TegT == 0) TegT = 0; else TegT = (TegT*2.588735053)+23.36626809;

if (ArusR == 0) ArusR = 0; else ArusR = (ArusR*0.019434095)+0.266177974; if (ArusS == 0) ArusS = 0; else ArusS = (ArusS*0.018896069)+0.265513118; if (ArusT == 0) ArusT = 0; else ArusT = (ArusT*0.017803677)+0.256822747; CPR = RLAG/52; P_CPR = cos((CPR*90)/57.325); CPS = SLAG/52; P_CPS = cos((CPS*90)/57.325); CPT = TLAG/52; P_CPT = cos((CPT*90)/57.325); CPR2 = RLEAD/94; P_CPR2 = cos((CPR2*90)/57.325); CPS2 = SLEAD/94; P_CPS2 = cos((CPS2*90)/57.325); CPT2 = TLEAD/94; P_CPT2 = cos((CPT2*90)/57.325);

if(P_CPR == P_CPR2) PFR=P_CPR; R=3; else if(P_CPR > P_CPR2) PFR=P_CPR; R=1; else if(P_CPR < P_CPR2) PFR=P_CPR2; R=2; if(P_CPS == P_CPS2) PFS=P_CPS; S=3; else if(P_CPS > P_CPS2) PFS=P_CPS; S=1; else if(P_CPS < P_CPS2) PFS=P_CPS2; S=2;

if(P_CPT == P_CPT2) PFT=P_CPT; T=3; else if(P_CPT > P_CPT2) PFT=P_CPT; T=1; else if(P_CPT < P_CPT2) PFT=P_CPT2; T=2; lcd_clear(); ftoa(RLAG, 0, lcd_char0); lcd_puts(lcd_char0); lcd_putsf(" "); ftoa(SLAG, 0, lcd_char0); lcd_puts(lcd_char0); lcd_putsf(" "); ftoa(TLAG, 0, lcd_char0); lcd_puts(lcd_char0); lcd_putsf(" "); ftoa(FR, 0, lcd_char0); lcd_puts(lcd_char0);

lcd_putsf(" "); lcd_gotoxy(0,1); ftoa(RLEAD, 0, lcd_char0); lcd_puts(lcd_char0); lcd_putsf(" "); ftoa(SLEAD, 0, lcd_char0); lcd_puts(lcd_char0); lcd_putsf(" "); ftoa(TLEAD, 0, lcd_char0); lcd_puts(lcd_char0); lcd_putsf(" "); ftoa(FS, 0, lcd_char0); lcd_puts(lcd_char0); lcd_putsf(" "); ftoa(FT, 0, lcd_char0); lcd_puts(lcd_char0); delay_ms(10);

printf("a%.2fb%.2fd%.2fe%.2ff%.2fg%.2fh%.2fi%.2fj%.2fk%.0fl%.0fm%.0fn%.0fo%.0fp%.0fq%02ur%02us%02ut%02uu%02uv%02uw",PFR,PFS,PFT,TegR,TegS,TegT,ArusR,ArusS,ArusT,FR,FS,FT,R,S,T,jam,menit,detik,hari,bulan,tahun);

A.5. Listing Program Delphi7 pada HMI (Human Machine

Interface)

unit Unit13; interface uses

Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

Dialogs, ScktComp, StdCtrls, ExtCtrls, DB, ADODB, Grids, DBGrids, ComObj;

type TForm1 = class(TForm) edit_pf1: TEdit; tombol_connect: TButton; tombol_close: TButton; ClientSocket1: TClientSocket; edit_pf2: TEdit; edit_pf3: TEdit; edit_volt1: TEdit; edit_volt2: TEdit; edit_volt3: TEdit; edit_arus1: TEdit; edit_arus2: TEdit; edit_arus3: TEdit; edit_f1: TEdit; edit_f2: TEdit; edit_f3: TEdit; label_volt: TLabel; label_arus: TLabel; label_pf: TLabel; label_f: TLabel; label_fasar: TLabel; label_fasas: TLabel; label_fasat: TLabel; Shape1: TShape; Shape2: TShape; Shape3: TShape; Timer2: TTimer; Timer3: TTimer; label_total: TLabel; edit_total1: TEdit; edit_total2: TEdit; edit_total3: TEdit; Shape4: TShape;

Shape5: TShape; Shape6: TShape; label_indikator1: TLabel; label_indikator2: TLabel; label_indikasi3: TLabel; label_gangguan: TLabel; Shape7: TShape; label_ket_ar: TLabel; label_ket_fr: TLabel; label_ket_vs: TLabel; label_ket_as: TLabel; label_ket_fs: TLabel; label_ket_vr: TLabel; Label1: TLabel; Label2: TLabel; Label3: TLabel; label_kondisi: TLabel; edit_kondisi_r: TEdit; edit_kondisi_s: TEdit; edit_kondisi_t: TEdit; DataSource1: TDataSource; DBGrid1: TDBGrid; ADOConnection1: TADOConnection; ADOTable1: TADOTable; edit_pfket1: TEdit; edit_pfket2: TEdit; edit_pfket3: TEdit; button_save: TButton; Timer5: TTimer; Label4: TLabel; Label5: TLabel; Label6: TLabel; Label7: TLabel; Label8: TLabel; Label9: TLabel; Label10: TLabel; Label11: TLabel; Label12: TLabel; Label13: TLabel;

Label14: TLabel; Label15: TLabel; Label16: TLabel; edit_ip: TEdit; Label17: TLabel; Edit1: TEdit; Label19: TLabel; Label20: TLabel; Edit2: TEdit; Timer6: TTimer; procedure tombol_connectClick(Sender: TObject); procedure tombol_closeClick(Sender: TObject); procedure ClientSocket1Read(Sender: TObject; Socket:

TCustomWinSocket); procedure FormShow(Sender: TObject); procedure FormCreate(Sender: TObject); procedure Timer2Timer(Sender: TObject); procedure Timer3Timer(Sender: TObject); procedure Timer5Timer(Sender: TObject); procedure button_saveClick(Sender: TObject); procedure ClientSocket1Error(Sender: TObject; Socket:

TCustomWinSocket; ErrorEvent: TErrorEvent; var ErrorCode: Integer); procedure Timer6Timer(Sender: TObject); private Private declarations public Public declarations end; var Form1: TForm1; data, isi, pfr,pfs,pft,voltr,volts,voltt,arusr,aruss,arust,fr,fs,ft:

string; pfket1,pfket2,pfket3, jam, menit, detik, hari, bulan, tahun, oo:

string; tstart1, tstart2,tstart3,tend1,tend2,tend3: TTime; x,y,z: real; XLApp, XlBook, XLSheet: Variant;

count1, count2: integer; implementation $R *.dfm procedure TForm1.tombol_connectClick(Sender: TObject); begin clientsocket1.Address:=edit_ip.Text; if(tombol_connect.Caption='CONNECT') then begin tombol_connect.Caption:='DISCONNECT'; ClientSocket1.Active:=True; timer2.Enabled:=true; timer3.Enabled:=true; timer6.Enabled:=true; end else begin tombol_connect.Caption:='CONNECT'; ClientSocket1.Active:=False; edit_volt1.Text:=''; edit_volt2.Text:=''; edit_volt3.Text:=''; edit_arus1.Text:=''; edit_arus2.Text:=''; edit_arus3.Text:=''; edit_kondisi_r.Text:=''; edit_kondisi_s.Text:=''; edit_kondisi_t.Text:=''; edit_total1.Text:=''; edit_total2.Text:=''; edit_total3.Text:=''; edit_pf1.Text:=''; edit_pf2.Text:=''; edit_pf3.Text:=''; edit_pfket1.Text:=''; edit_pfket2.Text:=''; edit_pfket3.Text:='';

edit_f1.Text:=''; edit_f2.Text:=''; edit_f3.Text:=''; timer6.Enabled:=false; timer2.Enabled:=false; timer3.Enabled:=false; end; end; procedure TForm1.tombol_closeClick(Sender: TObject); begin if MessageDlg('Anda ingin

keluar?',mtConfirmation,[mbyes,mbno],0)=mryes then begin close end; end; procedure TForm1.ClientSocket1Read(Sender: TObject; Socket: TCustomWinSocket); var a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,k,l,m,n,o,p,q,r,s,t,u,v,w,xx: Integer; begin data:=data + ClientSocket1.Socket.ReceiveText; isi:=data; if (Pos('xx',isi)>=0) and (Pos('b',isi)>0) then begin xx:=Pos('xx',data); a:=Pos('a',data); c:=Pos('c',data); d:=Pos('d',data); e:=Pos('e',data); f:=Pos('f',data); g:=Pos('g',data); h:=Pos('h',data); i:=Pos('i',data); j:=Pos('j',data); k:=Pos('k',data);

l:=Pos('l',data); m:=Pos('m',data); n:=Pos('n',data); o:=Pos('o',data); p:=Pos('p',data); q:=Pos('q',data); r:=Pos('r',data); s:=Pos('s',data); t:=Pos('t',data); u:=Pos('u',data); v:=Pos('v',data); w:=Pos('b',data); oo:=''; voltr:=''; volts:=''; voltt:=''; arusr:=''; aruss:=''; arust:=''; pfr:=''; pfs:=''; pft:=''; fr:=''; fs:=''; ft:=''; pfket1:=''; pfket2:=''; pfket3:=''; hari:=''; bulan:=''; tahun:=''; jam:=''; menit:=''; detik:=''; for b:= xx to a-2 do begin

oo:=oo+data[b+1]; end; for b:= a to c-2 do begin voltr:=voltr+data[b+1]; end; for b:= c to d-2 do begin volts:=volts+data[b+1]; end; for b:= d to e-2 do begin voltt:=voltt+data[b+1]; end; for b:= e to f-2 do begin arusr:=arusr+data[b+1]; end; for b:= f to g-2 do begin aruss:=aruss+data[b+1]; end; for b:= g to h-2 do begin arust:=arust+data[b+1]; end; for b:= h to i-2 do begin pft:=pft+data[b+1]; end; for b:= i to j-2 do begin pfr:=pfr+data[b+1]; end; for b:= j to k-2 do begin pfs:=pfs+data[b+1]; end; for b:= k to l-2 do

begin ft:=ft+data[b+1]; end; for b:= l to m-2 do begin fr:=fr+data[b+1]; end; for b:= m to n-2 do begin fs:=fs+data[b+1]; end; for b:= n to o-2 do begin pfket3:=pfket3+data[b+1]; end; for b:= o to p-2 do begin pfket1:=pfket1+data[b+1]; end; for b:= p to q-2 do begin pfket2:=pfket2+data[b+1]; end; for b:= q to r-2 do begin hari:=hari+data[b+1]; end; for b:= r to s-2 do begin bulan:=bulan+data[b+1]; end; for b:= s to t-2 do begin tahun:=tahun+data[b+1] end; for b:= t to u-2 do begin jam:=jam+data[b+1]; end;

for b:= u to v-2 do begin menit:=menit+data[b+1]; end; for b:= v to w-2 do begin detik:=detik+data[b+1] end; sleep(100); edit_volt1.Text:=voltr; edit_volt2.Text:=volts; edit_volt3.Text:=voltt; edit_arus1.Text:=arusr; edit_arus2.Text:=aruss; edit_arus3.Text:=arust; edit_pf1.Text:=pfr; edit_pf2.Text:=pfs; edit_pf3.Text:=pft; edit_f1.Text:=fr; edit_f2.Text:=fs; edit_f3.Text:=ft; edit_pfket1.Text:=pfket1; edit_pfket2.Text:=pfket2; edit_pfket3.Text:=pfket3; label8.Caption:=hari; label9.Caption:=bulan; label10.Caption:=tahun; label5.caption:=jam; label6.Caption:=menit; label7.Caption:=detik; if pfket1 = '1' then begin edit_pfket1.Text:= 'LAG'; end else if pfket1 = '2' then

begin edit_pfket1.Text:= 'LEAD'; end else begin edit_pfket1.Text:= ''; end; if pfket2 = '1' then begin edit_pfket2.Text:= 'LAG'; end else if pfket2 = '2' then begin edit_pfket2.Text:= 'LEAD'; end else begin edit_pfket2.Text:= ''; end; if pfket3 = '1' then begin edit_pfket3.Text:= 'LAG'; end else if pfket3 = '2' then begin edit_pfket3.Text:= 'LEAD'; end else begin edit_pfket3.Text:= ''; end; if voltr = '' then begin voltr:='0'; end; if volts = '' then

begin volts:='0'; end; if voltt = '' then begin voltt:='0'; end; if (strtofloat(voltr) > 241) or ((strtofloat(voltr) < 199) and (strtofloat(voltr) > 21)) then begin shape4.Brush.Color:=clRed; end else if (strtofloat(voltr) < 22) then begin shape4.Brush.Color:=clYellow; end else begin shape4.Brush.Color:=clGreen; end; if (strtofloat(volts) > 241) or ((strtofloat(volts) < 199) and (strtofloat(volts) > 21)) then begin shape5.Brush.Color:=clRed; end else if (strtofloat(volts) < 22) then begin shape5.Brush.Color:=clYellow; end else begin shape5.Brush.Color:=clGreen; end; if(strtofloat(voltt) > 241) or ((strtofloat(voltt) < 199) and (strtofloat(voltt) > 21)) then begin

shape6.Brush.Color:=clRed; end else if (strtofloat(voltt) < 22) then begin shape6.Brush.Color:=clYellow; end else begin shape6.Brush.Color:=clGreen; end; if (strtofloat(voltr) > 241) then begin if(x<=60) then begin edit_kondisi_r.Text:='SWELL'; end else begin edit_kondisi_r.Text:='OVERVOLT'; end; end else if (strtofloat(voltr) < 199) and (strtofloat(voltr) > 21) then begin if(x<=60) then begin edit_kondisi_r.Text:='SAG'; end else begin edit_kondisi_r.Text:='UNDERVOLT'; end; end else if (strtofloat(voltr) < 22) then begin edit_kondisi_r.Text:='GANGGUAN'; end else begin

edit_kondisi_r.Text:='NORMAL'; end; if (strtofloat(volts) > 241) then begin if(y<=60) then begin edit_kondisi_s.Text:='SWELL'; end else begin edit_kondisi_s.Text:='OVERVOLT'; end; end else if (strtofloat(volts) < 199) and (strtofloat(volts) > 21)then begin if(y<=60) then begin edit_kondisi_s.Text:='SAG'; end else begin edit_kondisi_s.Text:='UNDERVOLT'; end; end else if (strtofloat(volts) < 22) then begin edit_kondisi_s.Text:='GANGGUAN'; end else begin edit_kondisi_s.Text:='NORMAL'; end; if (strtofloat(voltt) > 241) then begin if(z<=60) then begin

edit_kondisi_t.Text:='SWELL'; end else begin edit_kondisi_t.Text:='OVERVOLT'; end; end else if (strtofloat(voltt) < 199) and (strtofloat(voltt) > 21)then begin if(z<=60) then begin edit_kondisi_t.Text:='SAG'; end else begin edit_kondisi_t.Text:='UNDERVOLT'; end; end else if (strtofloat(voltt) < 22) then begin edit_kondisi_t.Text:='GANGGUAN'; end else begin edit_kondisi_t.Text:='NORMAL'; end; adotable1.Append;

adotable1.FieldByName('TANGGAL').AsString:=label8.Caption;

adotable1.FieldByName('BULAN').AsString:=label9.Caption;

adotable1.FieldByName('TAHUN').AsString:=label10.Caption; adotable1.FieldByName('JAM').AsString:=label5.Caption; adotable1.FieldByName('MENIT').AsString:=label6.Caption; adotable1.FieldByName('DETIK').AsString:=label7.Caption; adotable1.FieldByName('TEGANGAN

R').AsString:=edit_volt1.Text;

adotable1.FieldByName('ARUS R').AsString:=edit_arus1.Text;

adotable1.FieldByName('POWER FACTOR R').AsString:=edit_pf1.Text;

adotable1.FieldByName('KET PF R').AsString:=edit_pfket1.Text;

adotable1.FieldByName('FREKUENSI R').AsString:=edit_f1.Text;

adotable1.FieldByName('KONDISI R').AsString:=edit_kondisi_r.Text;

adotable1.FieldByName('TEGANGAN S').AsString:=edit_volt2.Text;

adotable1.FieldByName('ARUS S').AsString:=edit_arus2.Text;

adotable1.FieldByName('POWER FACTOR S').AsString:=edit_pf2.Text;

adotable1.FieldByName('KET PF S').AsString:=edit_pfket2.Text;

adotable1.FieldByName('FREKUENSI S').AsString:=edit_f2.Text;

adotable1.FieldByName('KONDISI S').AsString:=edit_kondisi_s.Text;

adotable1.FieldByName('TEGANGAN T').AsString:=edit_volt3.Text;

adotable1.FieldByName('ARUS T').AsString:=edit_arus3.Text;

adotable1.FieldByName('POWER FACTOR T').AsString:=edit_pf3.Text;

adotable1.FieldByName('KET PF T').AsString:=edit_pfket3.Text;

adotable1.FieldByName('FREKUENSI T').AsString:=edit_f3.Text;

adotable1.FieldByName('KONDISI T').AsString:=edit_kondisi_t.Text;

data:=''; end; end;

procedure TForm1.FormShow(Sender: TObject); begin shape1.Brush.Color:=clRed; shape2.Brush.Color:=clYellow; shape3.Brush.Color:=clBlue; shape4.Brush.Color:=clGreen; shape5.Brush.Color:=clGreen; shape6.Brush.Color:=clGreen; shape7.Brush.Color:=clBlack; end; procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject); begin Timer6.Interval:= 1000; Timer2.Interval:= 1000; Timer3.Interval:= 1000; Timer5.Interval:= 500; end; procedure TForm1.Timer6Timer(Sender: TObject); var lama :Double; Slama:string; begin if shape4.Brush.Color=clGreen then begin tstart1:=time; end; if (shape4.Brush.Color=clRed) or

(shape4.Brush.Color=clYellow) then begin tend1:=time; lama:=(tend1-tstart1)*100000; x:=lama; Str(lama:12:2,Slama); edit_total1.Text:=Slama; end; end;

procedure TForm1.Timer2Timer(Sender: TObject); var lama : Double; Slama: string; begin if shape5.Brush.Color=clGreen then begin tstart2:=time; end; if (shape5.Brush.Color=clRed) or

(shape5.Brush.Color=clYellow) then begin tend2:=time; lama:=(tend2-tstart2)*100000; y:=lama; Str(lama:12:2,Slama); edit_total2.Text:=Slama; end; end; procedure TForm1.Timer3Timer(Sender: TObject); var lama:Double; Slama:string; begin if shape6.Brush.Color=clGreen then begin tstart3:=time; end; if (shape6.Brush.Color=clRed) or

(shape6.Brush.Color=clYellow) then begin tend3:=time; lama:=(tend3-tstart3)*100000; z:=lama;

Str(lama:12:2,Slama); edit_total3.Text:=Slama; end; end; procedure TForm1.Timer5Timer(Sender: TObject); begin if label4.Visible= true then begin label4.Visible:=false; end else label4.Visible:=true; label4.Caption:=timetostr(now); end; procedure TForm1.button_saveClick(Sender: TObject); var i,x: integer; begin if(edit1.Text='****') and (edit2.Text='****') then begin if MessageDlg('Data akan disimpan ke Ms. Excel'+chr(13)+ ' Lanjutkan?',mtConfirmation,[mbyes,mbno],0) = mryes

then begin XLApp := CreateOleObject('Excel.Application'); XLBook := XLApp.Workbooks.Add; XLSheet := XLBook.worksheets.Add; for i:=0 to DBGrid1.FieldCount-1 do begin XLSheet.cells[1,i+1].value:=dbgrid1.columns[i].Title.Caption; end; adotable1.First; x:=1;

while not adotable1.Eof do begin XLSheet.cells[x+1,1].value:=x; for i:=1 to DBGrid1.FieldCount-1 do begin XLSheet.cells[x+1,i+1].value:=DBGrid1.Fields[i].Text; end; adotable1.next; inc(x); end; XLApp.visible:=True; while adotable1.RecordCount <> 0 do begin adotable1.Delete; end; end; end else begin MessageDlg('ID atau/dan Password salah!',mtError,[mbOK],0); end; end; procedure TForm1.ClientSocket1Error(Sender: TObject; Socket: TCustomWinSocket; ErrorEvent: TErrorEvent; var ErrorCode: Integer); begin ErrorCode := 0; end; end.

LAMPIRAN B

B.1. Datasheet Mikrokontroler ATMega 16

B.2. Datasheet IC Op-Amp LM741

B.3. Datasheet Sensor Arus (CT)

B.4. Datasheet IC RTC (Real Time Clock) DS1307

LAMPIRAN C

C.1. Rangkaian Power Supply

C.2. Sensor Tegangan

C.3. Rangkaian Pengondisi Sensor Tegangan

C.4. Sensor Arus

C.5. Rangkaian Pengondisi Sensor Arus

C.6. Rangkaian Zero Crossing Detector

C.7. Pengujian pada Tegangan 3 Fasa

C.8. Box Panel RTU

RIWAYAT HIDUP PENULIS

Nama : Dika Mahendra Anggiyatna

TTL : Surabaya, 13 September 1994

Jenis Kelamin : Pria Agama : Kristen Alamat Rumah : Gubeng Kertajaya 8B Timur 12, Surabaya Telp/HP : 081553156063 E-mail : [email protected] Hobi : Membaca, Olahraga

RIWAYAT PENDIDIKAN

1998 – 1999 : TK Kr. Petra 9, Surabaya 1999 – 2000 : TK Kr. Petra 5, Surabaya 2000 – 2006 : SD Kr. Petra 5, Surabaya 2006 – 2009 : SMP Kr. Petra 4, Sidoarjo 2009 – 2012 : SMA Kr. Petra 4, Sidoarjo 2013 – 2016 : Bidang Studi Teknik Listrik, Program D3

Teknik Elektro, ITS - PLN

PENGALAMAN KERJA

On The Job Training PT. PLN (Persero) APD Jawa Timur

RIWAYAT HIDUP PENULIS

Nama : Ikhlasul Amal TTL : Lamongan, 4 Desember

1994 Jenis Kelamin : Pria Agama : Islam Alamat Rumah : Jl. Penjernihan Dalam No.20, Surabaya Telp/HP : 085258414300 E-mail : [email protected] Hobi : Traveling, Renang

RIWAYAT PENDIDIKAN

1999 – 2001 : TK Ngagel, Surabaya 2001 – 2007 : SDN Ngagel II, Surabaya 2007 – 2010 : SMPN 12, Surabaya 2010 – 2013 : SMAN 16, Surabaya 2013 – 2016 : Bidang Studi Teknik Listrik, Program D3

Teknik Elektro, ITS - PLN

PENGALAMAN KERJA

On The Job Training PT. PLN (Persero) APD Jawa Timur

OUTPUT TRAFO DISTRIBUSI BERBASIS MIKROKONTROLER VIA...

Documents

Transcript of OUTPUT TRAFO DISTRIBUSI BERBASIS MIKROKONTROLER VIA...