(ATS) DAN LAPORAN. Oleh NIM: NIM:

(1)

RAN

(A

JAN NIM

NCANG B

ATS) DAN

BERBA

Untu

NSEN M. BU M: 10050320

P

BANGUN

N AUTOM

ASIS PLC

LA

Disu

uk Menye

UTAR-BU 075

PROGR

JUR

POLI

N SISTEM

MATIC M

C DILENG

APORAN

usun Seba

elesaikan

TAR NUR NIM

RAM STU

RUSAN T

ITEKNI

M AUTOM

MAIN FAI

GKAPI D

N TUGA

agai Salah

Pendidik

Oleh

RUL KOM M: 1005032

UDI TE

TEKNIK

IK NEGE

MEDAN

2013

MATIC T

ILURE(A

DENGAN

AS AKH

h Satu Sy

kan Progr

FRAN NIM:1 MAR 2087

KNIK L

K ELEK

ERI ME

N

TRANSFE

AMF) PLN

N MONITO

HIR

yarat

am Diplo

SISKO SIH 1005032068

LISTRIK

TRO

EDAN

ER SWIT

N-GENSE

ORING

oma 3

HOMBING 8

K

TCH

ET

G

(2)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas kasih dan AnugerahNya yang memberikan pengetahuan, kesehatan dan kesempatan kepada penulis sehingga mampu menyelesaikan laporan tugas akhir ini.Laporan yang berjudul RANCANG

BANGUN SISTEM AUTOMATIC TRANSFER SWITCH ( ATS ) DAN AUTOMATIC MAIN FAILURE ( AMF ) PLN-GENSET BERBASIS PLC DILENGKAPI DENGAN MONITORING.Laporan ini disusun sebagai syarat untuk

menyelesaikan program pendidikan studi Diploma III Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Medan.

Dalam pembuatan laporan ini, penulis telah banyak mendapat bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, baik berupa material, spiritual, informasi maupun segi administrasi. Oleh sebab itu selayaknya penulis mengucapkan terimakasih kepada :

1. M. Syahruddin, M.T, sebagai Direktur Politeknik Negeri Medan

2. Ir. Rina Anugrahwaty, M.T , Sebagai Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Medan.

3. Suparmono, S.T, M.T, Selaku Kepala Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Medan.

4. Drs. Robert Samosir, M.T,selaku dosen pembimbing yang telah memberikan waktu, perhatian, petunjuk dan arahan yng luar biasa serta mengajari penulis dengan sabar dalam pengerjaan Tugas Akhir ini hingga selesai.

5. Drs. Masrul, M.T, sebagai koordinator sidang yang telah memimpin jalannya sidang penulis.

6. Ir. Gunoro, M.T, sebagai penguji I yang telah memberikan kritik dan saran yang membangun dalam penulisan buku Tugas Akhir ini.

7. Drs. Sumardjono, M.T, sebagai penguji II yang telah memberikan kritik dan saran yang membangun dalam penulisan buku Tugas Akhir ini.

8. Ir.Martin Sembiring, M.T, Sebagai dosen wali kelas EL 6D yang banyak memotivasi penulis dalam penyusunan Tugas Akhir ini dan mengajari banyak hal sehingga penulis memperoleh banyak ilmu.

9. Seluruh dosen dan staf pengajar Politeknik Negeri Medan yang telah sabar dalam mengajar selama kuliah di Politeknik Negeri Medan

(3)

10. Buat Bapak dan Mamak serta saudara kami yang tercinta yang telah memberi dukungan baik dalam semangat, nasihat, materi dan terlebih dalam dukungan doa sehingga penulis dapat menyelesaikan pendidikan Diploma III Politeknik Negeri Medan.

11. Buat seluruh teman-teman seperjuangan yang selalu saling mendukung dan memberikan semangat khususnya EL 6D dan khusus teman-teman dalam kelompok Tugas Akhir ini.

Akhir kata penulis mengucapkan terimakasih kepada siapa saja yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan laporan ini. Semoga tuhan yang maha esa memberikan balasan dan kemurahan rezeki yang baik bagi kita semua. Semoga laporan ini bermanfaat bagi siapapun yang membacanya.

Medan, 14 September 2013 Hormat kami, Penyusun

(4)

ABSTRAK

Pada saat sekarang ini, sering terjadi pemadaman listrik oleh PLN, yang banyak mengganggu kegiatan masyarakat. Penyediaan sumber tenaga listrik memegang peranan penting dalam setiap kegiatan atau sistem produksi industri, oleh sebab itu pasokan tenaga listrik diharapkan dapat tersedia secara terus menerus ( kontinu) selama sistem produksi masih berjalan.

Di industri biasanya terdapat pembangkit cadangan yang biasa disebut generator set. Apabila supply PLN dan pembangkit di industri tidak dapat menyediakan tenaga listrik, maka genset dioperasikan sebagai sumber tenaga listrik sehingga sistem produksi di industri dapat terus berlangsung dan dapat mengurangi rugi – rugi produksi.

Dalam pengoperasian sebuah genset, jarang sekali ditemukan pengontrolan genset secara otomatis. Semua pengoperasian dilakukan secara manual, mulai dari melepas switch tenaga dari sumber PLN atau pembangkit, menstarter genset, menutup switch tenaga dari genset , barulah keluaran tenaga listrik dari genset dapat digunakan.

Dalam tugas akhir ini, kami penulis mempelajari pengotomatisan genset dengan berbasis PLC Zelio Smart Relay SR2B121JDyang digunakan untuk mengontrol status genset seperti level bahan bakar, tekanan oli, dan temperatur, serta dilengkapi dengan volt meter, dispay suhu dan frekuensi. Manfaat dari perancangan sistem ini antara lain genset dapat beroperasi secara otomatis tanpa harus bergantung pada seorang operator yang pada akhirnya dapat meningkatkan efesiensi kerja, waktu maupun biaya.

Kata kunci : Automatic Transfer Switch, PLC, Generator

(5)

DAFTAR ISI

LEMBAR PERSETUJUAN ... Error! Bookmark not defined. LEMBAR PENGESAHAN... Error! Bookmark not defined. KATA PENGANTAR ... 2 ABSTRAK ... 4 DAFTAR ISI ... 4 DAFTAR GAMBAR ... 9 DAFTAR TABEL ... 11 DAFTAR LAMPIRAN ... 12 BAB I PENDAHULUAN ... Error! Bookmark not defined.

1.1 Latar Belakang ... Error! Bookmark not defined.

1.2 Batasan Masalah ... Error! Bookmark not defined.

1.3 Rumusan Masalah ... Error! Bookmark not defined.

1.4 Tujuan Pembuatan Proyek .... Error! Bookmark not defined.

1.5 Manfaat Pembuatan Proyek .. Error! Bookmark not defined.

1.6 Teknik Pengumpulan Data ... Error! Bookmark not defined. BAB II LANDASAN TEORI ... Error! Bookmark not defined.

2.1 Pogrammable Logic Controller (PLC) Error! Bookmark not

defined.

2.2.1 Umum ... Error! Bookmark not defined. 2.2.2 Keuntungan penggunaan PLC ... Error! Bookmark not defined. 2.2.3 Konfigurasi Sistem PLC Zelio Smart Relay SR2 B121JD .... Error! Bookmark not defined.

2.2.4 Jenis dan tipe Zelio model CompactError! Bookmark not defined. 2.2.5 Jenis dan tipe Zelio model modular Error! Bookmark not defined. 2.2.6 Antarmuka Zelio Smart Relay ... Error! Bookmark not defined.

(6)

2.2.7 Contoh Program dengan Ladder ... Error! Bookmark not defined. 2.2.8 Timer ... Error! Bookmark not defined. 2.2.9 Counter ... Error! Bookmark not defined.

2.2 Generator ... Error! Bookmark not defined. 2.2.1 Umum ... Error! Bookmark not defined. 2.2.2 Generator Arus Bolak-Balik 1 Fasa Error! Bookmark not defined. 2.2.3 Motor Bensin sebagai Penggerak Generator . Error! Bookmark not defined.

2.3 Kontaktor ... Error! Bookmark not defined. 2.3.1 Prinsip kerja ... Error! Bookmark not defined. 2.3.2 Daya kontaktor ... Error! Bookmark not defined.

2.4 Relay ... Error! Bookmark not defined.

2.5 Sensor Level Bahan Bakar ... Error! Bookmark not defined.

2.6 Sensor Tekanan Oli ... Error! Bookmark not defined.

2.7 Sensor Suhu Genset ... Error! Bookmark not defined.

2.8 Battery ... Error! Bookmark not defined.

2.9 Display ... Error! Bookmark not defined.

2.10 Volt Meter ... Error! Bookmark not defined.

2.11 Mikrokontroler ... Error! Bookmark not defined. 2.11.1. Mikrokontroler ATMega8535 ... Error! Bookmark not defined. 2.11.2. Konfigurasi Pin ATMega8535 .... Error! Bookmark not defined. 2.11.3 Fitur Mikrokontroler ATMega8535Error! Bookmark not defined. 2.12.4 Arsitektur ATMega8535 ... Error! Bookmark not defined. BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEMError! Bookmark not defined.

3.1 Deskripsi Kerja ... Error! Bookmark not defined.

3.2 Diagram Blok Sistem ... Error! Bookmark not defined.

(7)

3.4 Alat dan Bahan yang DigunakanError! Bookmark not defined. 3.4.1 Komponen Elektris ... Error! Bookmark not defined. 3.4.2 Peralatan yang Digunakan ... Error! Bookmark not defined.

3.5 Perancangan Panel Kontrol .. Error! Bookmark not defined. 3.5.1 Mengukur ukuran kotak panel ... Error! Bookmark not defined. 3.5.2 Mengatur tata letak komponen ... Error! Bookmark not defined.

3.6 Perancangan Rangkaian KendaliError! Bookmark not defined. 3.6.1 Sensor ... Error! Bookmark not defined. 3.6.2 Pengendali ... Error! Bookmark not defined. 3.6.3 Output ... Error! Bookmark not defined.

3.7 Diagram Pengawatan ... Error! Bookmark not defined.

3.8 Diagram kontrol ATS-AMF . Error! Bookmark not defined.

3.9 Pemrograman PLC Zelio Smart Relay SR2B121JD .... Error!

Bookmark not defined.

3.9.1 Kabel Komunikasi PLC dengan PC ProgrammerError! Bookmark not defined.

3.9.2 Perancangan Software ... Error! Bookmark not defined.

3.10 Perancangan Diagram Alir (Flow Chart Sistem)Error! Bookmark

not defined.

3.11 Pemrograman ATS-AMF ... Error! Bookmark not defined.

3.11.1 Pemograman PLN Dalam Keadaan NormalError! Bookmark

not defined.

3.11.2 Pemograman PLN Dalam Keadaan Padam . Error! Bookmark not defined.

3.12.3 Pemograman Genset Dalam Keadaan BeropersiError! Bookmark not defined.

3.12.4 Pemograman Genset Dalam Keadaan GangguanError! Bookmark not defined.

(8)

4.1 Pengujian Otomatis Sistem ... Error! Bookmark not defined.

4.2 PengujianSensor Bahan bakar minyak.Error! Bookmark not

defined.

4.2.1 PengujianSensor Bahan bakar minyak dengan beban 1350 WError! Bookmark not defined.

4.2.2 PengujianSensor Bahan bakar minyak dengan beban 2400 WError! Bookmark not defined.

4.3 Pengujian Sensor Tekanan OliError! Bookmark not defined.

4.4 Pengujian Sensor Suhu gensetError! Bookmark not defined. BAB V PENUTUP ... Error! Bookmark not defined.

5.1 Kesimpulan ... Error! Bookmark not defined.

5.2 Saran ... Error! Bookmark not defined. DAFTAR PUSTAKA ... Error! Bookmark not defined. LAMPIRAN ... Error! Bookmark not defined.

(9)

DAFTAR GAMBAR

Gambar2. 1Konstruksi Hardware PLC ... Error! Bookmark not defined. Gambar2. 2Zelio Smart Relay ... Error! Bookmark not defined. Gambar2. 3Antarmuka Zelio Smart Relay ... Error! Bookmark not defined. Gambar2. 4Zelio Smart Relay SR2B121JD ... Error! Bookmark not defined. Gambar2. 5 Diagram Konvensional dengan relay ... Error! Bookmark not defined. Gambar2. 6Contoh Diagram Ladder ... Error! Bookmark not defined. Gambar2. 7Konstruksi generator berkutub dalam ... Error! Bookmark not defined. Gambar2. 8Bagian-bagian generator AC ... Error! Bookmark not defined. Gambar2. 9Bagan generator 1 fasa ... Error! Bookmark not defined. Gambar2. 10Kumparan medan,cincin geser dan sikat pada generator 1 fasaError! Bookmark not defined.

Gambar2. 11(a) Generator dengan 6 sisi kumparan, (b) Belitan spiral, (c) Belitan gulungError! Bookmark not defined.

Gambar2. 12 (a) Generator dengan 2 pasang kutub, (b) Gambar bentangan belitan spiral .... Error! Bookmark not defined.

Gambar2. 13Kontaktor Genset-PLN ... Error! Bookmark not defined. Gambar2. 14 Kontak-kontak kontaktor ... Error! Bookmark not defined. Gambar2. 15Relay sebagai sensor tegangan ... Error! Bookmark not defined. Gambar2. 16Diagram hubungan terminal relay ... Error! Bookmark not defined. Gambar2. 17Sensor level bahan bakar ... Error! Bookmark not defined. Gambar2. 18Sensor tekanan oli ... Error! Bookmark not defined. Gambar2. 19IC LM 35sebagai sensor suhu genset ... Error! Bookmark not defined. Gambar2. 20Battery ... Error! Bookmark not defined. Gambar2. 21Display ... Error! Bookmark not defined. Gambar2. 22 Volt Meter ... Error! Bookmark not defined.

(10)

Gambar2. 23Mikrokontroler ATMega8535 ... Error! Bookmark not defined. Gambar2. 24Konfigurasi Pin ATMega8535 ... Error! Bookmark not defined. Gambar2. 25Blok diagram fungsional AT Mega8535 ... Error! Bookmark not defined. Gambar3. 1Diagram blok ATS AMF………...Error! Bookmark not defined.

Gambar3. 2Layout panel kontrol ... Error! Bookmark not defined. Gambar3. 3(a) dan (b) Layout Pintu panel ... Error! Bookmark not defined. Gambar3. 4 Bagan mekanisme kerja motor DC magnet permanen ... Error! Bookmark not defined.

Gambar3. 5 Pengapian ... Error! Bookmark not defined. Gambar3. 6 Pengawatan Input PLC ... Error! Bookmark not defined. Gambar3. 7 Pengawatan Rangkaian Sensor-sensor ... Error! Bookmark not defined. Gambar3. 8 Pengawatan Output PLC ... Error! Bookmark not defined. Gambar3. 9 Pengawatan ke beban ... Error! Bookmark not defined. Gambar3. 10Diagram Kontrol ATS AMF ... Error! Bookmark not defined. Gambar3. 11Kabel Konektor SR2CBL01ke 9-pin port serialError! Bookmark not defined. Gambar3. 12Koneksi Zelio terhadap pemrograman PC ... Error! Bookmark not defined. Gambar3. 13 Tampilan pertama Konfigurasi Zelio Soft 2.0 Error! Bookmark not defined. Gambar3. 14 Pemilihan Model CPU ... Error! Bookmark not defined. Gambar3. 15 pemilihan I/O ... Error! Bookmark not defined. Gambar3. 16 Pemilihan Jenis Bahasa Pemograman ... Error! Bookmark not defined. Gambar3. 17 Tampilan Lembar Kerja Zelio Soft 2.0 ... Error! Bookmark not defined. Gambar3. 18Menu Pada zelio Soft 2.0 ... Error! Bookmark not defined. Gambar3. 19Flow chart sistem ... Error! Bookmark not defined. Gambar3. 20 Pemrograman ATS-AMF ... Error! Bookmark not defined. Gambar3. 21 Pemrograman PLN dalam keadaan normal .... Error! Bookmark not defined. Gambar3. 22 Pemrograman PLN dalam keadaan padam ... Error! Bookmark not defined.

(11)

Gambar3. 23 Pemrograman Genset dalam keadaan beroperasiError! Bookmark not defined. Gambar3. 24 Pemrograman Genset dalam keadaan gangguanError! Bookmark not defined.

DAFTAR TABEL

Tabel2. 1Perbandingan Penggunaan PLC dan Relay Konvensional ... Error! Bookmark not defined.

Tabel2. 2Jenis dan tipe Zelio model Compact ... Error! Bookmark not defined. Tabel2. 3Jenis dan tipe Zelio model modular ... Error! Bookmark not defined.

Tabel3. 1 Konfigurasi Input/Output ATS-AMF ... Error! Bookmark not defined. Tabel3. 2 Spesifikasi PLC Zelio smart relay SR2B121JD ... Error! Bookmark not defined. Tabel3. 3Daftar komponen elektris yang digunakan ... Error! Bookmark not defined. Tabel3. 4 Daftar peralatan yang digunakan... Error! Bookmark not defined.

Tabel4. 1WaktuPengujian Otomatis Sistem ... Error! Bookmark not defined. Tabel4. 2Pengujian habis bahan bakar minyak pada beban 1350 W . Error! Bookmark not defined.

Tabel4. 3 Pengujian habis bahan bakar minyak pada beban 2400 W Error! Bookmark not defined.

Tabel4. 4Pengujian Sensor Suhu genset dengan Beban = 1350 Watt . Error! Bookmark not defined.

Tabel4. 5 Pengujian Sensor Suhu genset dengan Beban = 2400 Watt Error! Bookmark not defined.

(12)

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1Productdata sheetCharacteristicsSR2B121JD ... 74

Lampiran 2Kenali Cara Pakai Choke Di Karburator ... 76

Lampiran 3Sensor Tekanan Oli ... 78

Lampiran 4Pengertian dan Cara Kerja Pressure Switch ... 79

Lampiran 5SENSOR SUHU LM 35 ... 80

Lampiran 6Zeliologictutorial ... 81