SPIKE DATA LOGGER UNTUK JALA JALA PLN
Oleh
Daniel Utama Pranatabudhi Kawab NIM: 612011704
Skripsi
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga
i
INTISARI
Ketidak seimbangan lengan beban pada jalur listrik RST dan pemutusan beban berat dapat memicu bangkitnya tegangan spike. Gangguan ini sulit dipantau dan dapat mengakibatkan kerusakan pada mesin-mesin industri. Pemantauan oleh manusia dirasa tidak mungkin tanpa dibantu alat khusus yang dapat memantau tegangan spike mengingat durasi gangguan yang sangat singkat yaitu kurang dari 1ms.
Pada skripsi ini dirancang dan direalisasikan sebuah alat yang dapat memantau secara waktu nyata durasi, nilai, dan kapan terjadinya tegangan spike. Alat ini pun dilengkapi dengan kemampuan data logging, memiliki tingkat akurasi tinggi, serta dapat diakses dari tempat yang jauh. Dengan adanya data hasil pantauan, diharapkan kegagalan pada sebuah mesin atau sistem dapat diatasi bahkan diminimalisir.
ii
ABSTRACT
Imbalance arm load on the RST electrical lines and termination heavy load can trigger the rise of the voltage spike. This disorder is difficult to monitor and can cause damage to the industrial machines. Monitoring by humans is considered impossible without the help of special tools that can monitor the voltage spike given the very short duration of the interruption that is less than 1ms.
In this thesis a tool that can monitor the duration, value and timing of the voltage spike in real time is designed and realized. The tool is also equipped with data logging capability, high degree of accuracy, and can be accessed from distant places. With the data monitoring results, the expected failure of a machine or system can be solved even minimized.
iii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada TUHAN Yesus Kristus buat semua berkat, perlindungan, penyertaan, dan damai sejahtera yang penulis rasakan dalam menyelesaikan perancangan dan penulisan skripsi sebagai syarat untuk menyelesaikan studi di Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana.
Penulis juga mau mengucapkan terimakasih kepada berbagai pihak yang secara langsing maupun tidak telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
1. TUHAN Yesus Kristus buat segala-galanya. Damai sejahteraku melimpah di dalam-Mu.
2. Ayah Bibar Irianto Kawab dan mamah Hetti Ratri Hartiningsih tercinta, adik-adik tersayang Hana dan Vina untuk kasih sayang, semangat, dan doa. Terima kasih buat keluarga yang indah.
3. Tim pujian dan penyembahan Salatiga untuk doa, semangat, dan pemuridan. Terus bertumbuh dalam Yesus.
4. Bapak Ir. Lukas B.S., M.Sc. dan Bapak Gunawan Dewantoro, M.Sc.Eng selaku pembimbing I dan pembimbing II, terima kasih atas bimbingannya selama pengerjaan skripsi ini.
5. Seluruh staff dosen, laboran, karyawan FTEK.
6. Teman-teman Lab XT, terima kasih banyak buat ajakan CS dan Dota saat perancangan dan pengujian alat memberi hasil yang mengecewakan.
Ari’04 buat SEAL onlinenya, Rino’07 buat RF Onlinenya, almarhum Pak
MBIR aka mas Erik buat RF onlinenya miss u buddy, oom Tris buat ilmu akreliknya, Waw’04 dan Daniel-Dani’05 buat jurus-jurus
pengkodingannya, Anton’04 buat disain box yang futuristic, Kumis’04 dan Ipan’09 sebagai sesama penderita ‘mungkin dia sudah lelah’, “Jam waras sudah habis!!”.
iv
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kata “sempurna”, oleh karena
itu penulis sangat mengharapkan kritik maupun saran dari pembaca sekalian sehingga skripsi ini berguna bagi kemajuan teknik elektronika.
Salatiga, Oktober 2015
v
1.3. Sitematika penulisan ... 3
BAB II SPIKE DATA LOGGER UNTUK JALA JALA PLN ... 4
2.1. Gambaran Spike Data Logger untuk Jala-jala PLN ... 4
2.2. Sistem Kerja Spike Data Logger untuk Jala-jala PLN ... 5
2.3. Komponen Pembentuk Sistem ... 6
BAB III PERANCANGAN SISTEM ... 8
3.1. Perancangan Elektronik ... 8
3.1.1. Sensor WB3V414U01... 8
3.1.2. Modul komparator tegangan dengan LM311P ... 9
3.1.3. Modul mikrokontroler ATMega32 ... 11
3.1.4. Raspberry Pi ... 13
3.1.5. Modul RTC DS1307 ... 14
3.2. Perancangan Perangkat Lunak ... 14
3.2.1. Perancangan perangkat lunak pada mikrokontroler ATMega32 ... 14
vi
3.2.3. Perancangan perangkat lunak pada Web-server ... 17
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS ... 18
4.1. Pengujian Spike Data Logger untuk Jala Jala PLN ... 18
4.1.1. Pengujian tegangan terukur oleh sistem yang dibandingkan dengan tegangan terukur oleh FLUKE 287 ... 18
4.1.2. Pengujian halaman web sebagai media tatap muka
1. Komparator tegangan dengan LM741 menjadi LM311P ... 30
2. Modul wifi dengan wifi router ... 30
3. Sensor tegangan diganti dengan sensor tegangan sejenis dengan waktu tanggap yang lebih kecil ... 31
4.2.2. Perangkat lunak ... 31
1. Qt Editor menjadi phyton ... 31
2. Melengkapi program pada web dengan menambahkan Java Script dan Cascading Style Sheets. ... 32
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 33
5.1. Kesimpulan ... 33
5.2. Saran Pengembangan ... 33
DAFTAR PUSTAKA ... 34
LAMPIRAN A ... 35
LAMPIRAN B ... 38
vii
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1. Konfigurasi pin yang digunakan pada mikrotontroler ATMega32 ... 13
Tabel 4.1. Tabel hasil pengujian sensor tegangan pada fasa 1 ... 35
Tabel 4.2. Tabel hasil pengujian sensor tegangan pada fasa 2 ... 36
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Tipe gangguan PQ berdasarkan durasinya, diuji selama 6 tahun
(1992-1997) di AS[3] ... 1
Gambar 2.1. Gambaran Keseluruhan Spike Data Logger untuk Jala-jala PLN ... 4
Gambar 2.2. Sensor tegangan 3 fasa WB3V414U01 ... 5
Gambar 3.1. Komparator tegangan dengan LM311P ... 9
Gambar 3.2. Denah hubungan komparator tegangan dengan sensor dan mikrokontroler ATMega32 ... 11
Gambar 3.3. Modul dan pinout mikrokontroler ATMega32 ... 12
Gambar 3.4. Denah hubungan sensor tegangan, mikrokontroler, dan Raspberry Pi ... 12
Gambar 3.5. Pinput Modul Raspberry Pi[4] ... 13
Gambar 3.6. Modul DS1307[10] ... 14
Gambar 3.7. Diagram alir program pada mikrokontroler ATMega32 ... 15
Gambar 3.8. Diagram alir program pada Raspberry Pi ... 16
Gambar 3.9. Diagram alir program pada web-server ... 17
ix
Gambar 4.8. Saat flashdisk memiliki serialnumber dan label yang dikenali oleh
sistem . ... 27 Gambar 4.9. Saat flashdisk tidak memiliki serial number dan label yang