31

SIMULASI APLIKASI AUTOMATIC TRANSFER SWICTH PADA DUA SUMBER LISTRIK YANG BERBEDA DENGAN

MENGGUNAKAN PLC

Timbang Pangaribuan, Sahat P. Siahaan, Lulu Nauli Sinaga

Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas HKBP Nommensen, Medan

ABSTRAK

PLN sebagai sumber utama tidak selamanya kontinyu dalam penyalurannya sehingga dibutuhkan generator set sebagai back-up suplai utama (PLN). Sebagai kontrol kapan genset mengambil alih suplai tenaga listrik ke beban ataupun sebaliknya maka diperlukan sistem kontrol otomatis tersebut biasanya disebut Automatic Transfer Switch (ATS) atau sistem interlock PLN – Genset Dalam Tugas Akhir ini akan dibahas komponen dan tentang cara kerja, Pembuatan Program dan pengujian Simulasi. ATS yang dikendalikan oleh PLC .Dalam dunia otomasi, Programmable Logic Controller (PLC) dikenal sebagai salah satu alat kontrol. Alat ini bukan hanya mampu menggantikan penggunaan relay sebagai alat kontrol, tetapi juga memiliki banyak tambahan fungsi kontrol. Tugas akhir ini memaparkan tentang penggunaan PLC Siemens S7-300 dan software pendukungnya yaitu : Siemens Simatic Manager step7, dalam berbagai bentuk kontrol pemrograman seperti: pemrograman timer, counter, setreset, compare, relay-relay internal, yang juga diaplikasikan dalam proses pengontrolan otomatis seperti ATS mendukung dua operasi transfer atau pemindahan beban yaitu secara manual dan otomatis.

1. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Permasalahan

Umumnya sumber listrik utama yang disalurkan dari PLN tidak selalu menyalurkan sumber listrik secara terus menerus, oleh karena itu untuk menjaga kualitas, stabilitas dan keandalan maka harus ada proses pemeliharaan dan perawatan baik secara terjadwal pada kondisi normal maupun darurat pada kondisi terjadi gangguan, dan juga kemungkinan kekurangan daya pada konsumen tertentu pada waktu beban puncak dan kenaikan beban temporer pada sisi konsumen. Apabila kondisi gangguan seringkali terjadi, maka dapat mengakibatkan terganggunya stabilitas keamanan, perekonomian, terutama pada aktivitas pelayanan kepada masyarakat. Untuk mengatasi terputusnya layanan sumber listrik, maka beberapa konsumen memilih alternatif

32

dengan menyediakan pembangkit listrik darurat seperti genset, dengan tujuan menyediakan kebutuhan sumber listrik secara kontinyu.

Pengoperasian sumber listrik PLN dan sumber listrik genset dapat dilakukan secara manual maupun secara otomatis. Pemasangan ATS dengan menggunakan PLC merupakan solusi yang efektif dalam pengalihan suplai sumber listrik dari PLN ke Pembangkit listrik cadangan Genset. Sistem ini dapat bekerja sewaktu suplai arus dari PLN terputus, maka sumber listrik cadangan Genset dapat menyalurkan arus listrik dengan efektif sehingga memperlancar segala aktifitas

PLC dengan merek Siemens S7-300, yang digunakan untuk melakukan beberapa penelitian oleh mahasiswa/i di laboratoruim rangkaian logika UHN Medan untuk aplikasi yang berbeda. Dengan masalah tersebut penulis mencoba membuat tugas akhir yang pembahasannya tentang Perancangan simulasi aplikasi ATS, sistem tersebut dilakukan dengan menggunakan program pada PLC dimaksud, setelah melalui proses pewaktuan yang dibuat.

1.2. Perumusan Masalah

Secara umum pada suatu gedung Perkantoran memilih suplai daya cadangan yaitu genset.Genset ini biasanya dikendalikan secara sistem manual dan bukan secara sistem otomatis hal tersebut dianggap kurang efisien mengingat waktu banyak terbuang, Untuk menata keadaan tersebut yang dalam hal ini diambil sebagai kasus pada Gedung perkantoran RHB Pekanbaru, dimana pada Gedung Perkantoran tersebut sangat tergantung dengan daya listrik untuk efesiensi pekerjaan para pegawainya. Cara menggunakan Aplikasi ATS dengan bantuan PLC Sehingga sistem yang digunakan akan lebih efisien dan bekerja secara otomatis.

1.3. Tujuan Penulisan

Adapun tujuan penulisan pada tugas akhir ini adalah untuk merancang suatu simulasi yang dapat meringankan pekerjaan manusia serta menghemat waktu yaitu Simulasi aplikasi ATS pada suatu gedung Perkantoran, apabila jika terjadi pemadaman listrik oleh PLN maka Genset akan secara otomatis menyuplai daya ke beban, hal tersebut di kendalikan secara otomatis oleh PLC dengan waktu sesingkat mungkin (dalam simulasi ini waktu yang digunakan ialah 10 sekon) sedangkan jenis PLC yang digunakan ialah Siemens S7-300 .

1.4. Metode pemecahan masalah

Adapun Metode pemecahan masalah pada tugas akhir ini adalah : 1. Pendefenisian Sistem.

33

Perancangan sistem ini dirancang bekerja apabila ada pemadaman listrik dari PLN serta apabila terjadi gangguan.

2. Pemodelan Sistem. Pada tugas akhir ini akan dibahas Perancangan simulasi aplikasi ATS pada suatu gedung perkantoran menggunakan PLC Siemens S7-300.

3. Tahap Pemrograman Perancangan sistem ini akan diprogram dengan menggunakan Siemens Simatic Manager. Program ini bertujuan agar setiap pengguna personal komputer dapat berkomunikasi dengan PLC itu sendiri. Pada metode ini mengunakan Ladder Diagram untuk menjalankan sistem yang telah diprogram. Ladder Diagram ini menggunakan relay Normally Open (NO) dan Normally Close (NC).

4. Tahap Pengujian

Pada tahap ini dilakukan pengujian terhadap aplikasi tersebut dengan menggunakan PLC SIEMENS S7-300 di Laboratorium Rangkaian Logika, Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas HKBP Nommensen Medan.

STUDI PUSTAKA

Perkembangan teknologi yang semakin maju menuntut manusia untuk selalu mempelajari teknologi, salah satunya dalam hal perindustrian. ATS adalah peralatan elektronik yang dibuat dan berfungsi untuk memindahkan saluran dari sumber energi utama yaitu PLN ke sumber energi cadangan yaitu Genset dengan secara otomatis.

ATS adalah peralatan sistem yang dapat mengatur pergantian suplai catu daya listrik dari sumber listrik utama dari PLN ke sumber listrik cadangan/genset yang bekerja secara otomatis dengan mengendalikan pengaturan waktu. Fungsi ATS sebagai pengganti saklar pemindah posisi. Sumber listrik yang pada metode- metode terdahulu digunakan untuk memindahkan handel/saklar sumber listrik utama dari PLN ke sumber listrik cadangan/genset. Namun cara dan metode ini memerlukan waktu yang relatif cukup lama dalam menyuplai sumber tenaga listrik.

PLC adalah elemen kendali yang fungsi pengendaliannya dapat diprogram sesuai keperluan. PLC mempunyai jenis input/output berupa sinyal logic on off. Alat ini mempunyai kemampuan menyimpan instruksi-instruksi untuk melaksanakan fungsi kendali atau melaksanakan suatu perintah kerja yang sekuensial, perhitungan aritmatik, pemrosesan numerik, sarana komunikasi dari suatu proses. Perkembangan PLC sangat erat dengan perkembangan mikroprosesor. Seiring dengan meningkatnya kemampuan mikroprosesor, maka kemampuan PLC akan meningkat juga. Saat ini PLC telah mampu berkomunikasi dengan operator, dengan modul-modul kendali

34

tertentu seperti PID kontroler, multi-channel analog I/O, berkomunikasi dengan komputer atau PLC lain, bahkan dapat juga mentransmisikan data untuk keperluan pengontrolan jarak jauh (Remote).

Rancangan ATS untuk backup daya menggunakan PLC terdiri dari dua bagian yaitu, hardware dan software. Perancangan hardware terdiri dari relai sebagai sensor tegangan, pendeteksi kestabilan tegangan output genset, kendali utama ATS berupa PLC Siemens S7-300, dan kontaktor sebagai penghubung daya sedangakan software berupa diagram ladder dari PLC.

2.1. Komponen-komponen pendukung ATS

Beberapa komponen- komponen pendukung antara lain adalah sebagai berikut:

2.1.1.Programmable Logic Control (PLC)

Programmable Logic Controller (PLC) pada dasarnya adalah sebuah computer yang khusus dirancang untuk mengontrol suatu proses atau mesin. Proses yang dikontrol ini dapat berupa regulasi variable secara kontinu seperti pada sistem-sistem servo, atau hanya melibatkan control dua keadaan (on/of) sajatetapi dilakukan secara berulang-ulang seperti umum dijumpai pada mesin pengeboran, sistem konveyor, dan lain sebagainya.

Gambar 2.1 Programmable Logic Controller (PLC)

Fungsi dan kegunaan PLC sangat luas. Dalam prakteknya PLC dapat dibagi secara umum dan secara khusus, Secara umum fungsi PLC adalah sebagai berikut:

35

1. Sekuensial Control : PLC memproses input sinyal biner menjadi output yang digunakan untuk keperluan pemrosesan teknik secara berurutan (sekuensial), disini PLC menjaga agar semua step atau langkah dala m proses sekuensial berlangsung dalam urutan yang tepat.

2. Monitoring Plant : PLC secara terus menerus memonitor status suatu sistem (misalnya temperatur, tekanan, tingkat ketinggian) dan mengambil tindakan yang diperlukan sehubungan dengan proses yang dikontrol (misalnya nilai sudah melebihi batas) atau menampilkan pesan tersebut pada operator.

Dari gambar diatas yaitu kontak normaly open, kontak normaly close, dan coil dan berikut adalah operasi yang sering digunakan dalam operasi ladder pada PLC yaitu :

1.Operasi TIMER

Timer terdiri dari beberapa jenis, yaitu:

1. On Delay Timer On delay Timer dapat dibuat seperti Gambar 2.17

Gambar 2.3 Rangkaian On Delay Timer

Dengan:

TV = Time Value (lamanya waktu yang kita inginkan)

S5T#5S = Instruksi untuk perwaktuan.

S5T#variabel, dimana dapat berupa, H = jam, M = menit,

S = detik, dan MS = milidetik.

S = Set

R = Reset

36

Cara kerja timer di atas adalah, jika I0.1 ON maka timer T0 akan mulai bekerja, setelah timer mencapai waktu setingnya maka Q0.1 dan Q1.0 akan ON. Q0.0 akan tetap ON selama I0.1 ON .

2. Off Delay Timer Dalam diagram laddernya diperlihatkan seperti Gambar 2.18 di bawah ini:

Output Q0.1 dan Q1.0 akan ON ketika I0.1 OFF selama timer T0 belum mencapai waktu setingnya.

Gambar 2.4 Rangkaian instruksi Off Delay Timer

2.Operasi Counter

Counter digunakan untuk mencacah atau menghitung suatu kejadian dalam sebuah proses yang dikontrol. Counter dapat dibagi menjadi beberapa jenis:

1. Counter UP Counter UP digambarkan sebagai Gambar 2.19

Gambar 2.5 Rangkaian instruksi Counter UP

Jika I0.1 ON maka counter akan mulai menghitung perubahan yang terjadi sesuai dengan ON/OFFnya I0.0 dinulai dari nilai counter yang telah di set pada PV. Setiap perubahan yang terjadi pada PB1 (dari 0 ke 1) akan mengakibatkan naiknya nilai counter. Output Q0.0 OFF pada saat nilai counter C0 sama dengan nol dan Q0.0 ON jika nilai counter C0 tidak sama dengan nol.

37

Agar penghitungan dimulai dari nol maka I0.1 harus dalam keadaan OFF. I0.2 berfungsi mereset nilai counter ke nol.

2. Counter Down Counter down digambarkan pada gambar 2.20

Gambar 2.6 Rangkaian instruksi Counter Down

Counter Down adalah kebalikan dari counter up, yang mana setiap perubahan yang terjadi pada I0.0 dari 0 ke 1 akan menurunkan nilai counter C0 yang telah diset pada PV, dengan syarat I0.1 ON dan I0.2 OFF. Output Q0.0 OFF jika nilai C0 sama dengan nol dan ON jika nilai C0 tidak sama dengan nol.

2.1.2.Rele

Relai adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang digerakkan oleh aruslistrik. Secara prinsip, relai merupakan tuas saklar dengan lilitan kawat pada batang besi (solenoid) di dekatnya Ketika solenoid dialiri arus listrik, tuas akan tertarik karena adanya gaya magnet yang terjadi pada solenoid sehingga kontak saklar akan menutup. Pada saat arus dihentikan, gaya magnet akan hilang, tuas akan kembali ke posisi semula dan kontak saklar kembali terbuka.Relay biasanya digunakan untuk menggerakkan arus/tegangan yang besar (misalnya peralatan listrik 4 ampere AC 220 V) dengan memakai arus/tegangan yang kecil (misalnya 0.1 ampere 12 Volt DC).

Dalam pemakaiannya biasanya relai yang digerakkan dengan arus DC dilengkapi dengan sebuah dioda yang di-paralel dengan lilitannya dan dipasang terbalik yaitu anoda pada tegangan (-) dan katoda pada tegangan (+). Ini bertujuan untuk mengantisipasi sentakan listrik yang terjadi pada saat relai berganti posisi dari on ke off agar tidak merusak komponen di sekitarnya.Penggunaan relay perlu memperhatikan tegangan pengontrolnya serta kekuatan relaymen-switch arus/tegangan.

38

Gambar 2.7 Relai

Relai merupakan suatu komponen (rangkaian) elektronika yang bersifat lektronis dan sederhana serta tersusun oleh saklar, lilitan, dan poros besi. Penggunaan relai ini dalam perangkat-perangkat elektronika sangatlah banyak. Terutama di perangkat yang bersifat elektronis atau otomatis. Contoh di Televisi, Radio, Lampu otomatis dan lain-lain.

2.1.3. Kontaktor

Kontaktor adalah suatu peralatan pemutus rangkaian listrik pada suatu sistem tenaga listrik, yang mampu untuk membuka dan menutup rangkaian listrik pada semua kondisi, termasuk arus hubung singkat, sesuai dengan ratingnya. Juga pada kondisi tegangan yang normal ataupun tidak normal.

Gambar 2.8. Kontaktor

2.2. Sistem ATS pada PT. RHB

System ATS pada ruang Genset PT. RHB ini adalah menggunakan PLC Omron SYMAC CPM2A sedangkan software yang digunakan ialah Sofware CX-Programer

39

ATS yang terdapat pada PT. RHB ini mendukung dua operasi transfer atau pemindahan beban yaitu secara manual dan otomatis. Sedangakan fungsi utama saat operasi otomatis ATS sebagai kontrol utama emergency power yaitu memonitoring catu daya utama (PLN), jika PLN mengalami gangguan maka PLC ini akan memberikan perintah kepada Genset untuk melalukan starting

Gambar 2.11 PLC SYMAC CPM24

Implementasi hasil dari penelitian yang di dapat pada saat ATS bekerja sesuai dengan sistem pada Ruang Genset PT.RHB yaitu sebagai berikut :

1. Pada saat sumber listrik PLN mati

Pada saat sumber listrik PLN mati kerja dari ATS akan menggantikan sumber tegangan dari Genset, yaitu dengan menghidupkan genset dan men- starter genset sampai hidup, ketika Genset hidup dan tegangan dari genset stabil yaitu 220 V, maka Kontaktor 2 akan menutup dan tegangan akan langsung masuk ke load atau beban waktu yang dibutuhkan untuk memindahkan beban melalui Kontaktor 2 adalah 2 detik.

2. Pada saat sumber listrik PLN hidup

Pada saat sumber listrik PLN hidup kerja dari ATS akan mematikan genset dan sambil menunggu teganngan dari PLN stabil, ketika PLN sudah stabil yaitu 220 V, maka Kontaktor 1 akan tertutup sedangkan Kontaktor 2 akan terbuka, jadi tegangan akan masuk melalui Kontaktor 1 dan selingan waktunya adalah 5 detik.

3. Pemanasan Engine Jika PLN tidak mengalami pemadaman selama 1 minggu lamanya maka Genset akan melakukan starter otomatis ,tetapi hal ini bersifat

40

hanya untuk memanaskan engine selama 15 menit bukan untuk mengubah system PLN menjadi Genset

4. Apa yang dilakukan ketika Gagal start pada Genset Ketika pada saat men-starter genset gagal, maka yang perlu dilakukan adalah pengecekan sistem dari genset tersebut.

3. PERANCANGAN SISTEM

3.1. Pendahuluan

Istilah sistem kendali dalam teknik listrik mempunyai arti suatu peralatan atau sekelompok peralatan yang digunakan untuk mengatur fungsi kerja suatu mesin dan memetakan tingkah laku mesin tersebut sesuai dengan yang dikehendaki. Fungsi kerja mesin tersebut mencakup antara lain menjalankan (start), mengatur (regulasi), dan menghentikan suatu proses kerja (stop). Pada umumnya, sistem kendali merupakan suatu kumpulan peralatan listrik atau elektronik, peralatan mekanik, dan peralatan lain yang menjamin stabilitas dan transisi halus serta ketepatan suatu proses kerja. Sistem kendali mempunyai tiga unsur yaitu input, proses, dan output. Unsur-unsur kendali yang dimaksud sebagai berikut.

Input Output

Gambar 3.1 Unsur-unsur Sistem Kendali

Input pada umumnya berupa sinyal dari sebuah transduser, yaitu alat yang dapat merubah besaran fisik menjadi besaran listrik, misalnya tombol tekan, saklar batas, termostat, dan lain-lain. Transduser memberikan informasi mengenai besaran yang diukur, kemudian informasi ini diproses oleh bagian proses. Bagian proses dapat berupa rangkaian kendali yang menggunakan peralatan yang dirangkai secara listrik, atau juga berupa suatu sistem kendali yang dapat diprogram misalnya PLC. Pemrosesan informasi (sinyal input) menghasilkan sinyal output yang selanjutnya digunakan untuk mengaktifkan aktuator ( peralatan output) yang dapat berupa motor listrik, kontaktor, katup selenoid, lampu, dan sebagainya. Dengan peralatan output, besaran listrik diubah kembali menjadi besaran fisik. Sistem kendali dibedakan menjadi dua bagian, yaitu sistem kendali loop terbuka dan sistem kendali loop tertutup.

PROSES

41

Pada pengendali terprogram dengan PLC, fungsi pengendali tidak tergantung dari pengawatannya. Elemen input ( tombol tekan, sensor ) dan elemen output dihubungkan ke peralatan PLC. Hubungan elemen input dan output tidak dilakukan dengan pengawatan tetapi melalui pemrograman dengan peralatan pemrogram (Personal Komputer atau peralatan khusus).

Gambar 3.4. Pengendali Dengan PLC

Dari gambar 3.4 dapat telihat jelas bahwa sambungan antara elemen elemen input dan output tidak melalui pengawatan, tetapi melalui program. Untuk diagram blok ATS serta single line diagram yang dibahas dalam tugas akhir ini dapat dilihat pada gambar berikut.

3.3. Daftar Input Dan Output

Alokasi memori input dan output yang digunakan pada proses pengontrolan tersebut, diperlihatkan pada Tabel 3.1a dan Tabel 3.1

Tabel 3.1a. Daftar Internal Relay . Fungsi Keterangan

QI.0 CB PLN

QI.1 Signal Start to Genset

QI.2 CB Generator

42

PLC

PS

R2

R S TR S TR S T

Q1.0 Q1.2

I0.1I0.0

R1

PLN GENSETBEBAN

Gambar 3.5 Single Line ATS

43

Tabel 3.1b. Daftar input dan output secara lengkap Input Keterangan Output Keterangan I0.0 Emergency Stop QI.0 CB PLN/PLN On I0.1 Open/Close PLN QI.1 Generator Run/Pemanasan Engine QI.2 CB Gen Closed QO.1 Indikasi CB PLN On QO.2 Indikasi Generator Running QO.3 Indikasi Power PLN Ready QO.4 Indikasi Pemanasan Engine

3.4. Prinsip Kerja ATS pada Gedung Perkantoran

3.4.1. Sistem Power PLN On

Ketika IO.1 Posisi close maka system PLN bekerja QO.3 akan menyala sebagai lampu indikasi untuk power PLN ready dari jaringan QO.1 akan menyala sebagai indikasi bahwa CB PLN on QI.0 akan menyala menyatakan bahwa CB PLN on

3.4.2. Sistem Pemanasan Engine Generator

Jika dalam 1 minggu PLN tidak pernah padam ,maka Generator akan running secara otomatis (QI.1) tetapi CB generator tdaka akam pernah close (QI.2) dan menandakan bahwa engine sedang dipanaskan maka indikasi pemanasan engine akan menyala (QO.4).

3.4.3. Sistem Generator

Ketika power PLN off maka generator akan jalan secara otomatis (QI.1) dimana Generator tersebut membutuhkam waktu selama 3 second untuk mencapai rpm normal setelah 3s engine running maka 1 second kemudian CB Generator closed (QI.2) , (QO.2) mengindikasikan bahwa generator running normal atau power di supply dari generator.

3.4.4. Sistem Perpindahan antara PLN dan Generator

Perpindahan PLN ke Generator

Sitem yang diutamakan adalah power PLN ,maka ketika power PLN padam (IO.1) posisi open maka system akan berpindah ke Generator ,dimana proses dari system generator ini membutuhkan 3s untuk engine start dan 1s untuk CB close (QI.2)

44

ketika proses power PLN sudah ready (QO.3) maka CB generator akan open (QI.1) ,tetapi mesin generator tidak langsung off (proses colling down) selama 3s setelah engine generator stop maka CB PLN on

3.4.5 Sistem Emergency Stop

ketika proses PLN/Generator ready dan terjadi hal emergency pada proses PLN atau generator maka semua system akan terhenti.

Start

PLN

Apakah PLNberoperasi?

CB PLNON

Htung hari selama 7 hariapakah PLN pernah off

Starting Gensetuntuk pemanasan

End

T = 15 m

Genset stop

Starting Genset

CB Genset on

PLN on ?

CB Genset off

T = 3 s

T = 3 s

T = 1 s

no

yes

yes

no

Gambar 3.6 Flowchart Sistem ATS

45

3.5. Tahap Pemrograman Untuk menjalankan alat ini tentunya harus menggunakan software

pendukung. program PLC yang digunakan untuk merancang program pengendalian ATS yaitu software Simatic S7 lite v3.0. Dalam merancang pengendaliannya terlebih dahulu dipahami bahasa program yang akan digunakan. Setelah itu baru dipadukan untuk membangun suatu program yang sesuai dalam mengendalikan ATS yang direncanakan.

Sebelum membahas program ini perlu diketahui flowchart dari program agar saat mendesain program yang dimaksud tidak mengalami benturan intruksi dan kesalahan outputnya. Flowchart tersebut dimulai dari awal mulainya program (start) sampai berhentinya program (stop).

Pada flowchart gambar akan menjelaskan bagaimana cara kerja dari ATS tersebut,untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 3.6

3.6. Pemrograman PLC dengan menggunakan Siemens S7-300

Programmable logic controller yang digunakan oleh penulis untuk merancang beberapa proses kontrol dalam tugas akhir ini adalah PLC Siemens S7-300, PLC ini dapat beroperasi pada suplai tegangan 100-240 VAC dengan frekuensi 50/60 Hz dan memiliki arus kerja 5A. selain itu PLC ini memiliki jumlah terminal input 16 buah dan terminal output sebanyak 16 buah, sedangkan tegangan kerja sebesar 24 VDC. Sehingga semua input dan output yang digunakan bekerja pada tegangan 24 VDC.

3.6.3. Siemens simatic manager

Pada dasarnya setiap vendor PLC memiliki software pendukungnya masing-masing seperti : PLC Siemens yang menggunakan program Micro Win S7, PLC Omron yang menggunakan Program CX, PLC LG yang menggunakan program KGL Win dan Mitsubishi menggunakan Mitsubishi GX Developer. Program pendukung (software support) ini bertujuan agar setiap pengguna personal komputer yang bermaksud untuk menggunakan PLC sebagai alat kontrol dapat berkomunikasi dengan PLC itu sendiri. Walaupun setiap merk PLC menggunakan software yang berbeda-beda, namun pada dasarnya sistem operasionalnya sama saja. Siemens Simatic Manager memiliki enam simbol dasar yang digunakan pada pemrogramannya. Setiap simbol memiliki keunikan tersendiri. Keenam simbol tersebut antara lain :

I : digunakan sebagai simbol input PLC Q : digunakan sebagai simbol output PLC T : digunakan sebagai simbol timer pada PLC

46

C : digunakan sebagai simbol counter (pencacah) pada PLC M : digunakan sebagai internal relay yang ada di dalam PLC Ini berarti bahwa semua peralatan yang diwakili oleh simbol-simbol tersebut akan bekerja hanya pada dua keadaan yaitu : logika 1 atau logika 0.

4. SIMULASI DAN ANALISIS

PLC-SIMATIC S7-300 dapat diprogram dengan 3 bahasa pemrograman yaitu: Ladder diagram (LAD), Instructions List (IL), dan Function Block (FB). Dari tiga type bahasa pemrograman tersebut yang paling banyak dan umum dipakai adalah Ladder (LAD), alasan penggunaan Ladder Diagram (LAD) adalah:

a. LAD adalah yang paling umum dan popular dipakai. b. LAD relative paling mudah dipahami karena secara umum simbol

yang dipakai mirip ganbar dalam rangkaian relay/kontaktor c. Jalur dari kiri ke kanan ini dikenal dengan istiah ladder line d. LAD yang paling umum disupport oleh semua jenis PLC.

4.2. Simulasi Program

Sebelum melakukan pengujian program langsung menggunakan PLC, ada baiknya dilakukan simulasi tersebih dahulu untuk mengetahui apakah program yang dibuat telah benar dan bekerja sesuai dengan yang diinginkan. Adapun langkah-langkah dalam melakukan simulasi adalah sebagai berikut:

1. Membuat program Ladder yang akan di jalankan 2. Ladder yang telah siap, di download ke PLC 3. Menjalankan PLC simulator setelah program selesai dibuat, yang

dapat dilihat seperti tampilan berikut.

47

4. Setelah jendela simulator muncul, berikutnya memasukkan modul-modul yang dibutuhkan seperti I/0, timer, counter dan lain-lain sesuai dengan kebutuhan melalui menu insert dan memiilih modul yang diperlukan. Dapat dilihat sebagai berikut.

5. Mengonlinekan simulator terhadap software Simatic Step 7 Lite dengan mengklik icon connect online yang berada di toolbar.

6. Kemudian mendownload program ke simulator dengan cara mengklik icon download pada toolbar.

48

7. Setelah program terdownlaod berikutnya, 1. mengaktifkan

monitoring 2. run simulator 3. memberikan masukan pada simulator dengan mencentang bit-bit masukan simulator. 4. mengamati perubahan output yang terjadi pada output bit simulator 5. mengamati eksekusi program. Apakah semuanya telah berjalan dengan benar

Gambar 4.5

8. Agar program dapat berjalan setelah didownload ke PLC, bit masukan PLC I0.0 harus dienergized untuk memicu program agar berjalan. Program akan dieksekusi dari program paling atas sampai yang paling bawah dan kembali lagi ke atas, demikan seterusnya sampai ketika bit masukan PLC I0.1 dienergize maka program akan berhenti. Pada saat program dijalankan PLC akan mangaktifkan output

12

5

3 4

49

9. Jika masih terdapat kesalahan, stop simulator dan nonaktifkan

monitoring sebelum melakukan pengeditan program.

10. Selesai.

4.3. Program ATS

Pemrograman yang digunakan untuk mengaktifkan gerbang-gerbang logika pada PLC hanya menggunakan Ladder Diagram Linguange (Diagram tangga). Sesudah pembuatan flowchart maka bentuk susunan Instruksi dalam program PLC yang dibangun terlihat seperti Gambar 4.1 berikut :

50

4.1. Diagram Ladder ATS

4.4. Realisasi system ATS

Pada bab tiga telah dijelaskan sistem ATS serta cara kerjanya.Maka perwaktuan telah diatur sebelumnya akan di uji kebenaranya melalui berjalannya system yang ada pada prototype

51

Gambar 4. Realisasi ATS di Laboratorium Digital

4.4. Pengujian PLC

Setelah dipastikan program yang dibuat telah benar, selanjutnya melakukan pengujian PLC.

1. Dihidupkan Power PLC, Komputer dan Power Plant. 2. Dihubungkan Modul PLC dengan Laptob menggunakan PC Adapter

USB. 3. PLC Dijalankan dengan software Simatic Step 7 Lite. 4. Dionlinekan Modul PLC dengan Laptob sama seperti melakukan

simulasi. USB boleh tetap ada tetapi tidak ada hubungannya lagi dengan Laptop

5. Run Modul PLC dengan mengarahkan sakelar yang ada pada prosesor PLC ke mode Run.

6. Dalam pengujian Modul PLC, masukan yang diberikan pada input langsung ke bit input yang di PLC

7. Perubahan yang terjadi pada input/output PLC dapat langsung diamati dengan melihat keadaan lampu yang terdapat pada bit-bit input/output PLC

8. Diamati apakah Modul PLC telah bekerja sesuai dengan yang diinginkan, jika ya maka semua setingan yang dilakukan dan program yang dibuat telah benar.

9. Untuk menghentikan sistem, tekan tombol stop pada Modul PLC dan Plant.

52

4.5. Analisa

Dari pengujian PLC yang dilakukan melalui beberapa percobaan diperoleh halhal sebagai berikut :

1. Apabila sumber utama PLN padam, pada saat yang bersamaan sistem ATS akan bekerja untuk menghidupkan sistem genset. Sistem ATS akan membuat kontaktor 1 yang terhubung pada PLN berada pada kondisi terbuka. Bersamaan dengan terbukanya kontaktor 1, maka kontaktor 2 akan berada pada kondisi tertutup. Hasil pengujian menunjukan bahwa sistem ATS untuk pemindah sumber tegangan dari PLN ke genset mampu bekerja sesuai yang diharapkan.

2. Apabila sumber dari PLN tiba-tiba hidup maka sistem ATS diharapkan dapat bekerja untuk mengendalikan proses pemindahan sumber tegangan dari genset ke PLN. Proses ini terjadi dengan cara mematikan kontaktor 2 dan menghidupkan kontaktor 1. Hasil pengujian menunjukan bahwa proses pemindahan sumber ke sumber tegangan PLN bekerja sesuai dengan yang di harapkan.

3. Apabila terjadi gangguan pada sistem ATS yang disebapkan sumber dari genset atau sumber dari PLN yang dapat merusak peralatan ATS, untuk mengamankannya yaitu penyediaan tombol emergency berfungsi untuk mematikan semua sistem yang bekerja

Dengan menggunakan prosedur-prosedur di atas semua percobaan dapat dijalankan dengan baik dan sesuai dengan yang diharapkan. Semua program dapat dieksekusi dengan baik tanpa adanya error pada program yang dibuat pada saat PLC menjalankan program. Perubahan output PLC terhadap masukan yang diberikan ke input PLC sesuai dengan tujuan yang diinginkan dari program yang dibuat.

4. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Berdasaikan hasil pengujian serta analisis dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

1. Hasil simulasi yang dilakukan sesuai dengan tujuan telah berjalan dengan baik, dimana Program ATS berjalan sesuai dengan yang dimaksud.

2. PLC yang digunakan cukup memenuhi kondisi kebutuhan rancangan yang diperlukan, sehingga setelah program disimulasikan dan di download ke

53

PLC, pengaturan ATS sudah dapat berjalan seperti normal. Waktu yang digunakan saat PLN off adalah 3 detik untuk starting genset sebalikanya jika PLN on lagi waktu yang diperlukan untuk cb pln off ialan 1 detik dan waktu yang diperlukan untuk engine generator stop ialah 3 detik untuk (prosese coolin down).

3. Sistem yang dirancang dapat bekerja dengan menggunakan Timer yang berfungsi sebagai penghitung hari dan berfungsi sebagai penghitung waktu untuk keperluan pemanasan genset.

5.2. Saran

Dalam pengamatan seluruh hasil perancangan dan pengujiannya, sampai alat ini dapat berjalan dengan baik, di dapat beberapa saran sebagai berikut:

1. Untuk dapat melakukan pengembangan dari sistem pengendalian ATS berbasis PLC diperlukan pemahaman dan tentang kondisi real di sistem sehingga rancangan Aplikasi ATS ini diharapkan dapat dilimplementasikan secara nyata pada suatu gedung perkantoran.

2. Sebaiknya diperlukan komponen pengaman sebagai proteksi PLC untuk menghindari overload dan terjadinya hubung singkat.

DAFTAR PUSTAKA

Allen-Bradley,PLC-5 Programing software (Release 5.0)

Bolton, W. ,“ Pemograman Logic Controller (PLC) : Sebuah Pengantar “; alih bahasa : Irzam Harman, Jakarta : Erlangga , 2004

Hugh Jack. “ Automating Manufacturing Systems with PLCs”. (Version 3.1, Nov., 27, 2001)

http://duniakarya.wordpress.com/2009/10/08/pengertian-plc-programmable-logic-controller/

http://elsmartalarm.com/alarm-sensor-gerak-anti-maling/s

http://www.sistem-otomatis.co.cc/

Manual Book PLC Siemens S7-300

Malvino, Hanapi gunawan. “ Prinsip-Prinsip Elektronik”. Edisi kedua Erlangga,1985

Setiawan, Iwan . “ Programmable Logic Controller (PLC) dan Teknik Perancangan Sistem Kontrol ” , Yogyakarta : Andi, 2006