Vol. 6 No. 2 Tahun 2023 Page | 26
DESAIN MONITORING DAN KONTROL MOTOR INDUKSI 3 PHASA BERBASIS PROTOKOL KOMUNIKASI
MODBUS RTU
Witrius 1,Saiful Karim 2
1,2Prodi Teknik elektro, Fakultas Teknik, Universitas Islam Kalimantan MAB Banjarmasin e-mail: [email protected]
Received 31 Oktober 2023 | Revised 31 Oktober 2023| Accepted 31 Oktober 2023
Abstrak - Pengawasan secara langsung dari suatu sistem kontrol dilakukan dengan mengumpulkan informasi keadaan peralatan atau perangkat dan mengambil tindakan atas informasi tersebut secara remote atau jarak jauh secara real time dan terpusat. Penelitian ini bertujuan untuk merancang sistem monitoring dan kontrol motor induksi 3 phasa menggunakan protokol komunikasi Modbus RTU.
Dukungan sistem supervisory control and data acquisition (SCADA) menjadi lebih mudah dalam melakukan pengendalian dan pemantauan data. Modbus adalah protokol komunikasi serial dua arah, yang melibatkan peran Modbus master dan Modbus slave memiliki kemudahan penggunaannya dan keandalannya. Modbus RTU banyak digunakan dalam Sistem Manajemen Gedung (BMS) dan Sistem Otomasi Industri (IAS). Penelitian ini bertujuan untuk mendesain monitoring dan kontrol motor induksi 3 phasa berbasis protokol komunikasi modbus RTU, protokol komunikasi modbus RTU digunakan sebagai media komunikasi antara SCADA dengan device. Langkah- langkah yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi perancangan sistem, pembuatan perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software), pengujian alat beserta analisis, serta pengambilan kesimpulan dan saran. Setelah dilakukan pengujian, desain monitoring dan kontrol motor induksi 3 phase menggunakan protokol komunikasi mudbus RTU dapat melakukan pengawasan
secara langsung dengan cara mengumpulkan informasi keadaan peralatan atau perangkat di lapangan dan mengambil tindakan atas informasi tersebut secara jarak jauh (remote) dan real time serta terpusat. Setiap perubahan set point berdampak pada perubahan parameter peralatan (Motor Induksi 3 phasa).
Kata Kunci: WINCC , SCADA , Modbus RTU
I. PENDAHULUAN
Kebutuhan akan otomatisasi dalam industri terus meningkat untuk mempermudah proses produksi, meningkatkan efisiensi, efektivitas waktu, dan mengurangi beban kerja. Otomatisasi industri telah menjadi salah satu pilar utama perkembangan teknologi di era modern ini, sehingga intervensi manusia dalam proses produksi dapat diminimalkan. Dalam konteks ini, dengan dukungan Sistem Pengendalian dan Pemantauan Data Supervisory Control And Data Acquisition (SCADA), pengendalian dan pemantauan sistem menjadi lebih mudah. Perangkat lunak SCADA komersial yang tersedia di
Vol. 6 No. 2 Tahun 2023 Page | 27 pasaran dapat dibagi menjadi dua kategori.
Yang pertama adalah perangkat lunak yang dikembangkan oleh produsen PLC, seperti WinCC oleh Siemens, RS View oleh Allen Bradley, dan Vijeo Look oleh Schneider.
Meskipun relatif mudah digunakan ketika digunakan bersama dengan PLC dari merek yang sama, namun sulit untuk berkomunikasi dengan PLC dari merek yang berbeda. Yang kedua adalah perangkat lunak SCADA yang dikembangkan oleh perusahaan yang tidak terkait dengan produsen PLC, seperti Wonderware InTouch, Intellution, Citect. Perangkat lunak jenis ini biasanya lebih kompatibel dan dapat dengan mudah dihubungkan dengan berbagai merek PLC yang berbeda.
Dalam penelitian ini, digunakan perangkat lunak WinCC 7.0 dari Siemens sebagai perangkat lunak SCADA yang berfungsi sebagai Antarmuka Mesin Manusia (HMI).
Sistem komunikasi juga merupakan elemen penting.
Modbus adalah protokol komunikasi serial dua arah, yang melibatkan peran Modbus master dan Modbus slave (Nurpadmi, 2010). Modbus RTU adalah protokol serial terbuka yang pertama kali dikembangkan oleh Modicon (sekarang Schneider Electric). Protokol ini diterima secara luas karena kemudahan penggunaannya dan keandalannya. Modbus RTU banyak digunakan dalam Sistem
Manajemen Gedung (BMS) dan Sistem Otomasi Industri (IAS) (Ifanda, 2014).
Protokol ini terutama menggunakan antarmuka serial RS-232 atau RS-485 untuk komunikasi dan didukung oleh berbagai perangkat SCADA komersial, Antarmuka Mesin Manusia (HMI), Server OPC, serta perangkat lunak akuisisi data yang tersedia di pasaran. Hal ini memudahkan integrasi peralatan yang kompatibel dengan Modbus ke dalam aplikasi pemantauan dan pengendalian, baik yang baru maupun yang sudah ada (Ifanda, 2014).
Modbus RTU adalah varian paling umum yang digunakan dalam implementasi protokol Modbus (Ifanda, 2014).
Pemanfaatan teknologi otomasi dalam industri dapat menghasilkan peningkatan kecepatan produksi, efisiensi penggunaan material, peningkatan keamanan kerja, dan tingkat akurasi yang tinggi dengan melibatkan sedikit tenaga kerja manusia (Mikel P. Groover).
Penelitian ini bertujuan untuk mendesain monitoring dan kontrol motor induksi 3 phasa berbasis protokol komunikasi modbus RTU, protokol komunikasi modbus RTU digunakan sebagai media komunikasi antara SCADA dengan device, Komputer berperan master sedangkan Schneider ATV312 sebagai slave dengan beban motor 3 phase.
Vol. 6 No. 2 Tahun 2023 Page | 28 II. METODE PENELITIAN
Data dan spesifikasi komponen yang digunakan dalam perencanaan merupakan data yang diambil dari lembar data (data sheet) komponen elektronika. Pemilihan komponen berdasarkan perencanaan dan disesuaikan dengan komponen yang ada di pasaran. Langkah-langkah yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi perancangan sistem, pembuatan perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software), pengujian alat beserta analisis, serta pengambilan kesimpulan dan saran.
Secara umum sistem water level control yang dirancang mempunyai spesifikasi sebagai berikut:
Software WINCC sebagai HMI (Human Machine Interface).
Menggunakan PC Asus prosesor intel core i3 sebagai Master Terminal Unit (MTU).
Kepware OPC Server
Modbus pool Modscan32
Software SeMove 2.8 untuk konfigurasi VSD
Software USR Untuk konfigurasi Serial Device Server
VSD Schneider ATV312H037M2 0.75 kw
Motor Oriental motor USM540-420W
Serial Device Server USR-TCP232-410s
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil dari penelitian ini adalah sebuah rancangan yang dapat merepresentasikan sistem SCADA dalam sekala kecil, adapun gambar dari rancangan adalah sebagai berikut:
Gambar 1. Halaman HMI Single line diagram (WINCC 7.5, 2023).
Gambar 2. Paramater & Kontrol (WINCC 7.5, 2023).
Paramater & Kontrol digunakan untuk pusat kontrol dan monitoring secara online dan real time.
Gambar 3. Logsheet (WINCC 7.5, 2023)
Vol. 6 No. 2 Tahun 2023 Page | 29 Logsheet ini berfungsi menampilkan
akusisi data real time untuk data trobleshoting ketika ada gangguan.
Pengujian seluruh sistem didapat hasil sebagai berikut :
Tabel 1. Instruksi control
Tabel 2. Hasil pembacaan parameter set point Frekuensi 10 Hz
Tabel 3. Hasil pembacaan parameter set point Frekuensi 20 Hz
Tabel 4. Hasil pembacaan parameter setpoint Frekuensi 30 Hz
Tabel 5. Hasil pembacaan parameter setpoint Frekuensi 40 Hz
Setiap perubahan trigger kontrol dan set point frekuensi mempengaruhi kondisi pada motor dan mempengaruhi nilai pembacaan parameter, monitoring dan kontrol dapat dilakukan secara real time.
Tabel 6. Hasil pembacaan parameter setpoint Frekuensi 50 Hz
Gambar 4. Grafik hasil pembacaan parameter.
IV. KESIMPULAN
1. Desain monitoring dan kontrol motor induksi 3 phase menggunakan protokol komunikasi mudbus RTU dapat melakukan pengawasan secara langsung dengan cara mengumpulkan informasi keadaan peralatan atau perangkat di lapangan dan mengambil
Vol. 6 No. 2 Tahun 2023 Page | 30 tindakan atas informasi tersebut secara
jarak jauh (remote) dan real time serta terpusat.
2. Setiap perubahan set point berdampak pada perubahan parameter peralatan (Motor Induksi 3 phasa).
DAFTAR PUSTAKA
[1]. Nurpadmi. (2010). Tudi Tentang Modbus Protokol Pada Sistem Kontrol. Forum Teknologi, 01(2).
(Nurpadmi, 2010)
[2]. Kurniawan, I. H., & Muliarto, R. F.
(2020). Rancang Bangun Simulator Sistem SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) Pada Gardu Induk Rawalo. Jurnal Teknik Elektro Dan Komputer TRIAC, 7(1), 16–22.
https://doi.org/10.21107/triac.v7i1.75 14
[3]. Paillin, D. B., & Pradipta, G. (2018).
Pengaruh Penggunaan Sistem Scada Pada Keandalan Jaringan Distribusi Pt. Pln Area Masohi. Arika, 12(1), 41–52.
https://doi.org/10.30598/arika.2018.1 2.1.41
[4]. Prof, J., Siwabessy, G. A., Baru, K.,
& Depok, U. I. (n.d.). Aplikasi scada pada sistem pengendalian dan pemantauan kecepatan motor.
[5]. Pujotomo, I. (2016). Implementasi Sistem SCADA Untuk Pengendalian Jaringan Distribusi 20 KV. Jurnal Kajian Teknik Elektro, 1(1), 51–66.
[6]. Studi, P., Elektro, T., Elektro, J. T., &
Dharma, U. S. (2019). TUGAS AKHIR SCADA untuk Prototipe Sistem Parkir Mobil Multi Area Berbasis PLC M221 FINAL
PROJECT SCADA FOR MULTI
AREA PARKING SYSTEM
PROTOTYPE BASED ON PLC.
[7]. Syahrizal, E., & Amri, H. (2020).
Analisa Rancang Bangun Sistem SCADA Pengontrolan Kelistrikan AC dan PC Laboratorium Pemrograman Gedung Elektro.
INOVTEK - Seri Elektro, 1(1), 21.
