SCADA (Transformator, LM35, Web Server)
Descrição do Produto
DAFTAR ISI
COVER
DAFTAR ISI
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Rumusan Masalah
1.3 Batasan Masalah
1.4 Tujuan Perencanaan
1.5 Sistematika Laporan Tugas Scada
1.6 Relevansi
BAB 2 PERANCANGAN PROYEK
2.1 Diagram Blok
2.2 Perancangan Hardware
2.2.1 Perancangan Prototype Trafo Distribusi
2.2.2 Perancangan Rangkaian Pengkondisi Sinyal
2.2.3 Perancangan Hardware Keseluruhan
2.3 Perancangan Software
2.3.1 Perograman Arduino
2.3.2 Pemrograman Ethernet Shield
2.3.3 Pemrograman HTML
BAB 3 PENGUKURAN DAN ANALISA
3.1 Pengukuran Sensor
3.2 Kalibrasi Sensor
3.3 Pengukuran Telemetri
3.4 kalibrasi Telemetri
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Di dalam suatu Sistem Tenaga Listrik, aliran daya dari suatu
Pembangkit Tenaga Listrik menuju suatu saluran transmisi tegangan tinggi
dan pada akhirnya didistribusikan menuju para konsumen, suatu divais
atau peralatan yang memegang peranan yang sangat penting dalam
kelancaran sistem tersebut adalah Transformator. Transformator berfungsi
untuk meningkatkan tegangan yang dihasilkan oleh pembangkit dan
mengalirkannya melalui saluran transmisi dan nantinya tegangan ini akan
diturunkan untuk selanjutnya didistribusikan ke pelanggan yang ada.
Sebagai penghubung antara pembangkit dan saluran transmisi digunakan
Transformator Pembangkit, dan penghubung antara saluran transmisi dengan
konsumen, digunakan Transformator Distribusi. Sistem transmisi dan
distribusi seperti ini sangat bergantung pada kemampuan dan efektifitas
dari transformator itu sendiri. Kemampuan yang tidak optimal dari suatu
transformator, akan menyebabkan aliran daya yang dikirimkan menuju beban
juga akan semakin berkurang dan pada akhirnya tidak sesuai dengan
permintaan beban. Hal ini mengakibatkan meningkatnya suhu transformator
yang diakibatkan beban berlebih. Oleh karena itu diperlukan alat yang
dapat memonitoring suhu transformator agar dapat mengetahui suhu
maksimal dari transformator. Monitoring suhu Transformator ini dapat
dilakukan dengan jarak jauh agar lebih efektif.
1.2 Rumusan Masalah
Perlunya memonitoring suhu Tansformator secara real time
1.3 Batasan Masalah
Dari perumusan masalah di atas, maka batasan masalah dari tugas ini
adalah :
Mekanisme pengamatan suhu pada body Transformator berdasarkan jumlah
beban.
Pengolahan data menggunakan Arduino
1.4 Tujuan Perencanaan
Tujuan penulisan tugas ini adalah :
1. Merancang dan membuat prototype dari Trafo distribusi PLN dimana yang
dimonitoring adalah suhu body pada Trafo.
2. Merancang dan membuat sistem metode pengiriman data dari kondisi
suhu trafo menggunakan sensor suhu melalui ethernet.
3. Membuat interface berupa tampilan atau monitoring yang dibuat dengan
software Labview.
1.5 Sistematika Laporan Tugas Scada
Sistematika pembahasan tugas ini terdiri dari lima bab, yaitu
pendahuluan, teori penunjang, perencanaan dan pembuatan alat, pengujian dan
analisa alat, serta penutup.
Bab I : PENDAHULUAN
Membahas tentang latar belakang, permasalahan, batasan masalah,
maksud dan tujuan, sistematika laporan, serta relevansi.
Bab II : PERANCANGAN PROYEK
Membahas tentang perencanaan dan pembuatan perangkat keras
(hardware) yang meliputi pembuatan prototipe trafo distribusi, dan
pemasangan sensor suhu LM35. Serta pembuatan dan perancangan
perangkat lunak (software), yang meliputi pembuatan program dalam
Arduino dan tampilan interface menggunakan pemrograman HTML dalam
bentuk web sederhana.
Bab III : PENGUKURAN DAN ANALISA ALAT
Membahas tentang pengukuran, pengujian, dan penganalisaan serta
mengumpulkan data dari sensor LM35.
Bab V : PENUTUP
Menjelaskan tentang kesimpulan dari tugas ini dan saran-saran
untuk pengembangan alat ini lebih lanjut.
1.6 Relevansi
Dari pembuatan prototipe alat ukur suhu body pada trafo diharapkan dapat
terealisasi untuk pembuatan alat ukur suhu body pada trafo dengan skala
yang sesungguhnya.
BAB 2
PERANCANGAN PROYEK
Perancangan alat pada bab ini terdiri dari perancangan mekanik
(hardware) dan perancangan perangkat lunak (software).
Perancangan mekanik/perangkat keras (hardware) dibagi menjadi 2 bagian,
yang meliputi perancangan prototype trafo distribusi dan perancangan
reangkaian pembaca temperaturnya.
Untuk perancangan perangkat lunak (software) dibagi menjadi 2 bagian,
meliputi pemrograman pada Arduino untuk pembacaan temperatur dan
pemrograman ethernet sebagai media komunikasi, juga pemrograman pada HTML
yang ditampilkan dalam bentuk web sederhana sebagai interface.
2.1 Blok Diagram
Pada bab ini dijelaskan secara rinci mengenai perancangan proyek.
Yang meliputi perancangan hardware (perangkat keras) maupun software
(perangkat lunak). Juga dijelaskan tahapan tahapan perancangan prototype
trafo distribusi.
Pada Gambar 2.1 diatas merupakan blok diagram dalam pembuatan proyek
scada ini. Sebelum membuat software, terlebih dahulu membuat
hardwarenya. Hardware berupa prototype trafo distribusi dan rangkaian
pendeteksi temperature. Media komunikasi yang digunakan berupa ethernet
dimana pc sebagai interface dapat berkomunikasi dengan sensor melalui
jarak jauh.
2.2 Perancangan Hardware
Dalam tugas ini, kami membuat sebuah prototype monitoring temperature
sebuah trafo distribusi. Ada 3 tahap perancangan pada pembuatan
hardware, yaitu membuat miniatur (prototype) trafo distribusi,
perancangan rangkaian pendeteksi temperature trafo distribusi dan
Perancangan Hardware keseluruhan. Pada bab ini dijelaskan tahapan -
tahapan pembuatan perangkat keras pada tugas scada ini.
2.2.1 Perancangan Prototype Trafo Distribusi
Trafo yang kita gunakan dalam perancangan prototype trafo distribusi
pada tugas ini adalah trafo CT dengan kapasitas arus 1 ampere dan daya
12 watt. Lalu kami memberi beban lebih pada trafo agar trafo dapat
menunjukkan perubahan suhu. Beban yang kami gunakan adalah lampu 12
watt. Sebelum merancang modul alat perajang terlebih dahulu membuat
desain perencanaan prototype trafo distribusi. Desain perencanaan
digambar untuk membantu dalam perancangan modul agar sesuai dengan yang
diinginkan. Adapun komponen atau material – material untuk perancangan
alat perajang yaitu meliputi :
Papan kayu tipis (20 x 20 cm)
Trafo CT 1 Ampere (2 buah)
Motor strepper (1 buah)
Lampu 12 watt (1 buah)
Kapasitor 470 μF (1 buah)
Dioda (4 buah)
Gambar 2.3 adalah rangkaian miniatur trafo distribusi. Trafo yang
digunakan adalah trafo CT 1 Ampere. Langkah perancangan dan pembuatan
rancang bangun trafo distribusi adalah sebagai berikut :
1. Untuk pembuatan miniatur trafo distribusi digunakan papan kayu tipis
sebagai alas
2. Siapkan Trafo CT sebanyak 2 buah dan komponen lainnya
3. Rangkai Komponen seperti gambar 2.3
4. Trafo CT 1 diberi beban Lampu 12 watt
5. Trafo CT 2 diberi beban Motor Strepper
2.2.2 Perancangan Rangkaian Pengkondisian Signal
Pada Gambar 2.3 dijelaskan bahwa dalam tugas ini kami menggunakan op
- amp dan zero span sebagai rangkaian pengkondisian signal. Dimana
sinyal berasal dari LM35.
Pada Gambar 2.4 dijelaskan bahwa rangkaian pengkondisian sinyal
menggunakan 2 buah op - amp yang disusun inverting. Materi materi yang
digunakan untuk pembuatan rangkaian ini meliputi :
Sensor LM35 (1 buah)
LM 358 (2 buah)
Resistor 1k Ω (2 buah)
Resistor 2k Ω (2 buah)
Langkah perancangan dan pembuatan rangkaian pengkondisian signal
adalah sebagai berikut:
1. Siapkan komponen yang akan dirangkai
2. Rangkai sensor LM 35 dan LM 358 seperti Gambar 2.4
3. Hubungkan LM 358 dengan sumber 12 volt
2.2.3 Perancangan Hardware Keseluruhan
Pada sub bab ini dijelaskan bagaimana sensor LM 35 dapat mendeteksi
perubahan temperatur pada trafo. Materi materi yang diperlukan adalah
Arduino Mega
Ethernet Shield W5100
Prototype Trafo distribusi
Rangkaian Pengkondisian Sinyal
Langkah langkah membuat perancangan Hardware secara keseluruhan
adalah sebagai berikut:
1. Rangkai arduino mega dengan ethernet shield sebagai media
komunikasinya.
2. Hubungkan Rangkaian pengkondisian sinyal dengan kaki kaki analog
input pada arduino yang sudah terhubung dengan ethernet.
3. Pasang perangkat no. 2 pada prototype trafo distribusi, letakkan
sensor LM 35 pada badan trafo agar trafo dapat mendeteksi perubahan
temperatur trafo.
Arduino Mega
Sebagai mikrokontroler yang akan mengontrol sistem ini
Sensor LM35
Sebagai sensor temperatur yang nantinya akan ditampilkan di PC
Ethernet Shield Arduino
Sebagai media komunakasi jarak jauh yang digunakan untuk mengirimkan
data dari sensor yang kemudian ditampilkan pada PC.
2.3 Perancangan Software
Dalam proyek prototype monitoring temperatur trafo ini digunakan
software berupa arduino dan ditampilkan pada pc dengan software labview.
Dalam bab ini akan diuraikan software yang digunakan, meliputi
pemrograman arduino untuk pembacaan temperatur dan pemrograman untuk
ethernet sebagai media komunikasi. Juga permrograman javascript dan
Note++ untuk ditampilkan oleh komputer melalui web server.
2.3.1 Pemrograman Arduino
Dalam tugas ini kami menggunakan software arduino untuk menuliskan
program yang akan diunggah pada arduino mega yang akan mendeteksi
perubahan temperatur yang dideteksi oleh LM35.
2.3.2 Pemrograman Ethernet Shield
Media komunikasi yang kita gunakan adalah melalui ethernet shield.
Untuk mengaktifkan ethernet shield agar siap digunakan, maka kita harus
men-setting IP dan mac address yang ada pada komputer.
2.3.2 Pemrograman HTML
Pemorgraman HTML Xamp sebagai penyedia web server dan notepad++ untuk
desain web yang nantinya akan tersambung pada Ethernet Shield melalui
Local Area Network RJ-45.
BAB 3
PENGUKURAN DAN ANALISA
Pada bab ini akan dibahas mengenai pengujian dan analisa data pengujian
alat dari hasil rancangan alat perajang tembakau yang telah dibuat.
Pengujian alat ini ditujukan untuk memastikan agar peralatan yang dibuat
dapat berfungsi dengan baik.
Dalam bab ini akan terbagi 4 sub bab, yaitu pengukuran sensor, kalibrasi
sensor, pengukuran telemetri, dan kalibrasi telemetri, dimana pada tugas
ini kami menggunakan ethernet shield sebagai media komunikasi dan sensor LM
35 sebagai sensor temperature
3.1 Pengukuran Sensor
Dalam sebuah sensor temperatur, linearitas diperlukan untuk kepastian
tegangan output setiap derajat perubahan temperatur yang terukur. Oleh
karena itu, berikut adalah data hasil pengukuran sensor LM 35 yang akan
kami gunakan menggunakan termometer analog dan Avometer Sanwa.
"Temperatur "Tegangan (V) "
"Termometer " "
"Analog(ºC) " "
"28 "282.1 "
"29 "292.2 "
"30 "310.2 "
"31 "320.2 "
"32 "330.9 "
"33 "350.3 "
"34 "360.1 "
"35 "370.2 "
"36 "380.1 "
"37 "390.2 "
"38 "404.1 "
"39 "414.3 "
"40 "424 "
"41 "435 "
"42 "449 "
"43 "463 "
"44 "475 "
"45 "485 "
"46 "495 "
"47 "505 "
"48 "525 "
"49 "535 "
"50 "535 "
"51 "555 "
"52 "567 "
"53 "575 "
"54 "586 "
"55 "596 "
"56 "605 "
"57 "617 "
"58 "626 "
"59 "635 "
"60 "645 "
3.2 Kalibrasi Sensor
Dalam Sub Bab ini, kami mengambil data pengukuran serta mengamati adanya
kecocokan temperatur yang terbaca pada termometer analog dan temperatur
yang terbaca pada sensor LM35 yang kemudian dimunculkan pada monitor PC
berupa Web Sederhana.
3. Pengukuran Telemetri
Pada tugas ini menggunakan Arduino Ethernet Shield sebagai acces point
dengan men-setting alamat IP 192.168.1.177 pada modul ethernet menggunakan
program web server pada program arduino dan port 80 pada gambar 3.3.
Sedangkan pada Local Area Connection komputer di-setting dengan IP host
192.168.1.122.
Setelah pengaturan alamat IP telah dilakukan, tes koneksi dilakukan
dengan menggunakan Command Prompt pada komputer seperti pada gambar 3.4
Apabila tes koneksi telah 100 persen berhasil seperti pada gambar 3.4
maka Komputer siap digunakan untuk telemetri yang terhubung dengan
perangkat arduino.
Untuk menjalankan proses telemetri cukup mengaksesnya dari web dan me-
entry alamat IP sesuai dari pengaturan yang telah dibuat pada program
Arduino. Maka akan muncul web sederhana seperti gambar 3.5.
Untuk membuat tampilan agar lebih menarik makan perlu program tambahan
yaitu notepad++ untuk web design dan xamp untuk menjadikan komputer sebagai
server offline. Seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.6.
3.4 Kalibrasi Telemetri
Kalibrasi Telemetri dilakukan dengan cara mengirimkan data angka
tertentu dari arduino menuju komputer dengan menggunakan arduino ethernet
shield W5100 yang dikirim melalui Serial to TCP/IP. Pengukuran sistem
diperlukan untuk memastikan sistem telah bekerja dan mengirimkan data
sesuai input.
Pada Tabel ditunjukkan perbandingan data yang dikirim oleh arduino
dengan data yang diterima oleh komputer dengan jarak yang berbeda-beda.
"Waktu Pengambilan data (selama 10 detik) "Data "Data "
" "dikirim "diterima "
" "arduino "komputer "
"S1=1m "S1=3m "S1=5m " " "
"11:37:40-11:3"11:40:15-11:4"11:47:45-11:4"5 "5 "
"7:49 "0:24 "7:55 " " "
"12:05:41-12:0"12:13:12-12:1"12:18:08-12:1"10 "10 "
"5:50 "3:21 "8:17 " " "
"12:27:17-12:2"12:30:15-12:3"12:35:09-12:3"20 "20 "
"7:26 "0:24 "5:18 " " "
"12:43:22-12:4"12:45:01-12:4"12:49:31-12:4"56 "56 "
"3:31 "5:10 "9:40 " " "
"12:54:02-12:5"12:56:14-12:5"13:00:16-13:0"87 "87 "
"4:11 "6:23 "0:25 " " "
"13:07:31-13:0"13:09:22-13:0"13:13:04-13:1"100 "100 "
"7:40 "9:22 "3:13 " " "
S= Jarak transmiter dan receiver
Pada pengujian sistem transmisi, data dikirim dari arduino dalam jeda
waktu selama 5 detik dimana web pada komputer akan merefresh setiap 5
detik.
Berdasarkan hasil pengujian menggunakan ethernet, sistem transmisi data
dapat berjalan dengan baik dalam jangkuan hingga 5 meter.
BAB 4
PENUTUP
Dalam Bab 4 ini akan diuraikan kesimpulan dari proyek SCADA yang berjudul
Telemonitoring Temperatur Pada Trafo Distribusi. Serta saran – saran yang
kami sampaikan untuk proyek ini kedepannya.
4.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang kami dapatkan adalah
-----------------------
Gambar 2.1. Gambar Blok Diagram
Gambar 2.2. Gambar Rancang Hardware
Gambar 2.3. Gambar Rangkaian Prototype Trafo Distribusi
Gambar 2.4. Gambar Diagram Blok Signal Conditioning
Gambar 2.4. Gambar Rangkaian Signal Conditioning
Gambar 2.5. Arduino Mega
Gambar 2.6. LM35
Gambar 2.7. Arduino Ethernet Shield W5100
Gambar 2.8. Program Arduino
Gambar 2.9. Program Web Server dan setting IP
Gambar 2.11. Tampilan web Telemetering Temperatur
Gambar 2.10. Program Notepad++
Gambar 2.9. Program Xamp
Gambar 3.1. T
Ž¢£¶Tj)@VWd£Çnm"ùs?&?wˆkmÓìíôõ{¨!!!!L#}#~#…# #)$*$2$3$ "(.(Ô(Ú(
+
+++
Lihat lebih banyak...
Comentários
