RANCANG BANGUN SISTEM TELEMETRING SECARA REAL TIME DATA BESARAN LISTRIK DI GEDUNG BENGKEL LISTRIK POLITEKNIK NEGERI SEMARANG Ainun Widi Cahyaningrum
RANCANG BANGUN SISTEM TELEMETRING SECARA REAL TIME DATA
BESARAN LISTRIK DI GEDUNG BENGKEL LISTRIK POLITEKNIK
NEGERI SEMARANG
1) 1) 1)
Ainun Widi Cahyaningrum , Juni Prasetyo , Rizal Kurniawan , Septy Wilda
1) 1)
Kusuma , Syahid
1 Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Semarang Jl. Prof. H. Soedarto, S.H.,
Tembalang, Semarang, Jawa Tengah, 50275
Abstract
There is no exist the monitoring of electrical energy consumption in the building electrical repair shop
State Polytechnic of Semarang. Therefore, the design and application of telemetring technology Real
timein electrical quantities are very needed to help observe and monitor the use of electrical energy.
Measurements of electrical quantities carried out using a Power Meter. Power meter is a device used to
monitor electrical quantities include voltage, power, frequency, current and power factor. Power Meter
used is a power meter DPM 680 that has the advantage it can monitor the amount of electricity in real
time, besides the results of measurement of electrical quantities can be monitored through a computer
that is installed in a room head of electrical engineering. To read and process the data required
supporting software that Master DPM software as readers of measurement of electrical quantities of the
power meter, and use the Meter Monitoring software that is used to store data readout measurement of
electrical quantities. In addition to viewing the results of measurement of electrical quantities through
the computer, the results of measurement of electrical quantities can also be seen through the running
text display screen mounted on the wall. The results of measurements on the DPM and Master Meter
Monitoring can also be monitored via smart phone using team viewer software.Keywords: real time monitoring, power meter, team viewer , electrical magnitude
Abstrak
Monitoring pemakaian energi listrik di gedung bengkel listrik Politeknik Negeri Semarang saat ini belum
ada. Oleh karena itu pembuatan dan penerapan teknologi telemetring besaran listrik secara Real time
sangat diperlukan untuk membantu mengamati dan memonitor penggunaan energy listrik. Pengukuran
besaran listrik dilakukan menggunakan Power Meter. Power meter merupakan alat yang digunakan
untuk memonitoring besaran-besaran listrik diantaranya tegangan, daya, frekuensi, arus dan faktor
daya. Power meter yang digunakan adalah power meter DPM 680 yang memiliki keunggulan yaitu
dapat memantau besaran listrik secara real time, selain itu hasil pengukuran besaran listrik ini bisa
dipantau melalui komputer yang dipasang di ruang Kaprodi teknik listrik. Untuk membaca dan
mengolah data dibutuhkan software pendukung yaitu software DPM Master sebagai pembaca
pengukuran besaran listrik dari power meter, dan menggunakan software Meter Monitoring yang
digunakan untuk menyimpan data hasil pembacaan pengukuran besaran listrik. Selain dapat melihat
hasil pengukuran besaran listrik melalui komputer, hasil pengukuran besaran listrikjuga bisa dilihat
melalui layar display running text yang dipasang di tembok. Hasil pengukuran pada DPM Master
maupun Meter Monitoring dapat pula dipantau melalui smart phone menggunakan software team
viewer.Kata kunci : real time monitoring, power meter, besaran listrik, team viewer PENDAHULUAN
Telemetring merupakan proses pengambilan besaran listrik yang terukur pada Bengkel Listrik untuk dapat dimonitor di ruang Kaprodi Teknik Listrik. Telemetring Besaran Listrik Secara Real Time ini menggunakan alat berupa Power Meter. Dalam pembuatan alat ini digunakan Power Meter DPM 680 yang digunakan untuk mengukur data Besaran Listrik berupa Tegangan, Arus, Daya, Frekuensi dan Faktor Daya. Untuk dapat menampilkan hasil data besaran listrik yang terukur pada Power Meter dalam layar monitor komputer digunakan software DPM Master. Sedangkan untuk menyimpan data hasil pengukuran dari DPM Master digunakan software yang berbeda yaitu software Meter Monitoring. Power Meter pada prinsipnya sama dengan meter- meter yang terdapat pada sebuah panel untuk mengukur arus, tegangan, daya, frekuensi, dan faktor daya.
Namun, fungsi dari Power Meter ini lebih komplek apabila dibandingkan dengan meter-meter biasa pada umumnya. Selain ketepatan dalam pembacaan, juga terdapat pilihan-pilihan lain termasuk penghitungan konsumsi daya sehingga dapat memudahkan untuk melakukan penghematan energi listrik. Dengan menggunakan teknologi real time ini diharapkan dapat memberikan manfaat yaitu dapat menampilkan data besaran listrik yang bersifat real time, mengolah data besaran listrik tersebut untuk mendapatkan data yang akurat berkaitan dengan kualitas dan kuantitas besaran listrik tersebut.
METODE PENELITIAN
Tahapan-tahapan yang dilakukan untuk mencapai hasil dijabarkan dalam metode sebagai berikut:
Kajian Perancangan Sistem
kajian ini dilakukan untuk membuat perancangan perangkat keras dan perangkat lunak yang akan digunakan. Tahapan ini diperlukan untuk membauat rancangan awal sistem yang akan diterapkan. Kajian ini meliputi kajian-kajian pustaka dan komparasi dengan alat atau sistem yang sudah ada dan membuat rancangan sistem yang akan diterapkan.
Kajian arsitektur Sistem
Pembuatan alat dan program dan mengkaji tentang arsitektur software yang akan digunakan untuk memonitor pemakaian daya dalam suatu ruangan. Aplikasi program akan menerima data pemakaian daya dalam ruangan dari power meter yang dipasang untuk menerima data besaran listrikdalam ruangan tersebut melalui komunikasi tanpa kabel (wireless) dan melalui kabel. Data yang diterima akan ditampilkan dalam komputer dan smart phone android. Beberapa komponen diperlukan pada tahap ini terutama smart phone android, power meter, komputer PC dan running text.
Pembuatan Sistem Telemetring Besaran Listrik
Tahapan ini merupakan pembuatan alat yang sudah di rancang. Beberapa langkah yang dilakukan :
Perancangan dan Pembuatan alat telemetring dan monitoring Pembuatan Box Panel
Mendesain kerangka box panel merupakan langkah awal dari pembuatan benda kerja yang harus dilakukan agar benda kerja dapat dibuat sesuai dengan tujuannya. Berikut adalah gambar desain box panel seperti gambar 1 :
Gambar 1 Desain box Panel ukuran box panel : P = 30 cm L = 20 cm T = 40 cm Setelah bagian depan box panel dilubangi sesuai dengan desain untuk penempatan power meter, pasangkan power meter pada pintu panel yang telah dilubangi sesuai dengan desain yang dibuat sebelumnya. Gambar 2 di bawah ini menunjukkan komponen power meter yang telah dipasang. Mikro DPM 680
F1 F2 F3 F4
Gambar 2 Bagian depan pintu box panel power meter Untuk melihat gambar pemasangan komponen pada bagian dalam box panel dapat dilihat pada gambar 3 dibawah ini:
Gambar 3 Bagian dalam pintu box panel power meter
Pengawatan Power Meter Pada Box Panel dan Pemasangan CT pada Panel SDP
- – Setelah box panel power meter selesai di desain dan pemasangan komponen komponen yang digunakan sudah dipasang pada box panel perlu dilakukan pengawatan (pemasangan penghantar) di dalam box panel pada power meter. Dalam merangkai rangkaian power meter harus sesuai dengan wiring diagram yang telah disediakan, pada power meter menggunakan wiring diagram yang sudah diberikan saat membeli alat Power Meter DPM 680. Penggunaan penghantar sebaiknya disesuaikan dengan arus kerja alat. Gambar Wiring diagram Power Meter DPM 680 yang harus dirangkaian seperti gambar 4 di bawah ini :
CT 2 CT 1 L1 L2 L3 Ln S2 S1 S1 AUX I1 I2 90- 415 V AC / 100- 300V DC Ethernet CT 3 GND S2 S2 S1 S1 S2 In I3 LOAD
MCB 3 FASA
Ln L1 L3 L2 Modbus- RTU RS 485Gambar 4 Wiring diagram Hasil desain alat untuk pengukuran besaran listrik di bengkel teknik listrik politeknik negeri semarang seperti gambar 5 sebagai berikut :
Gambar 5. box panel power meter
Pembuatan program
Program atau software yang digunakan ada dua yaitu software Macro Recorder LITE
untuk Menampikan hasil pengukuran dari Komputer ke Running Text dan software
Power meter DPM 680.HASIL DAN PENGUJIAN Prinsip Kerja Alat
Prinsip kerja dengan menggunakan power meter DPM 680 kita bisa membaca besaran listrik yang terpakai seperti tegangan , arus , frekuensi , daya dan Faktor Dayasecara real time di bengkel listrik Politeknik Negeri Semarang. Dengan menggunakan Software DPM master memudahkan kita untuk memantau hasil pengukuran besaran listrik yang telah di ukur oleh power meter dan bisa di monitoring di Ruang Kaprodi Teknik Listrik, Sedangkan untuk menyimpan hasil pembacaan besaran listrik yang telah diukur menggunakan Software Meter Monitoring yang dimana software ini bisa mengconvert data Record dari software ke microsoft exelmemonitoring hasil pengukuran dari power meter. Agar power meter dapat membaca arus dari panel SDP maka diperlukan CT untuk menurunkan arus yang besar menjadi kecil sehingga dapat dibaca oleh power meter.
Arus yang mengalir menuju beban dilewatkan pada kumparan primer CT, sehingga arus yang keluar pada kumparan sekunder bisa dibaca oleh power meter. Meskipun arus yang masuk pada power meter telah diturunkan , akan tetapi arus yang terbaca merupakan arus nyata pada kumparan primer CT, karena power meter telah di desain khusus untuk membaca arus sesuai dengan arus masukkan pada kumparan primer yang telah sesuai dengan besarnya perbandingan CT. Selain itu kita juga memerlukan sebuah komputer untuk memonitoring hasil pengukuran besaran listrik yang dibaca oleh power meter yang kemudian datanya dikirim ke komputer, dan sebelumnya juga komputerharus diinstal software DPM Master untuk membaca hasil pengukuran besaran listrik dan Software Meter Monitoring untuk menyimpan hasil pengukuran. Setelah hasil pengukuran besaran listrik dapat dilihat di komputer kita juga dapat melihat hasil pengukuran lewat layar display yaitu Running Text yang dipasang di depan rauangan Kaprodi Teknik Listrik, selain itu kita juga dapat melihat hasil pengukuran lewat smart phone dengan menggunakan software Time viewer dan juga dapa mengontrol dari jarak jauh dengan menggunakan team viewer yang diinstal sebelumnya di hp smart phone dan juga komputer. selain hasil pengukuran dapat dilihat melalui komputer dan running text kita juga dapat melihat melalui web hasil pengukuran besaran listrik menggunakan jaringan internet secara real time.
MDP (MAIN DISTRIBUTION PANEL)
(NYFGbY 4 x 120 mm²) SDP (SUB DISTRIBUTION
PANEL) (8 x NYAF 2,5 mm²)
POWER METER DPM 680 ( 1 x Kabel PVC)
KOMPUTER (1 x Kabel PVC)
RUNNING TEXT
Gambar 6. Blok Diagram
Tampilan sistem telemetring yang ditampilkan denga menggunakan team viewer adalah seperti gambar 7 sebagai berikut Gambar 7. Tampilan setting team viewer
Setelah setting team viewer sukses maka komputer yang terhubung dengan power meter DPM 680 bisa di remote menggunakan smart phone android. Tampilan di smart phone dengan remote team viewer adalah seperti gambar 8 sebagai berikut :
Gambar 8 Tampilan di smart phone
Penggunaan Software DMP Master dan Meter Monitoring
Dalam penggunaan power meter DPM 680 sebagai alat pegukuran besaran listrik di Bengkel Listrik Politeknik Negeri Semarang didukung oleh software DPM Master sebagai software pembacaan besaran listrik dari power meter DPM 680 sehingga hasil pengukuran besaran listrik dapat dimonitoring melalui komputer yang dipasang pada ruangan kaprodi listrik. Selain software DPM Master dibutuhkan pula software Meter Monitoring dimana software ini merupakan software pelengkap dari DPM Master yang digunakan sebagai penyimpan data besaran listrik yang sudah dibaca oleh DPM Master dan dapat disimpan dalam bentuk micrososft exel. Dalam pemakaiannya kedua software ini tidak bisa digunakan dalam keadaan bersamaan, oleh karena itu pilihlah hanya salah satu software yang akan dioperasikan untuk menghindari error log pada saat proses pembacaan besaran listrik yang terukur.
Analisis Data yang Diambil
Dari pengambilan data di Gedung Bengkel Listrik Politeknik Negeri Semarang, maka diperlukan analisis untuk mengetahui hasil perbandingan perhitungan antara pembacaan menggunaan software dan dengan menggunaan persamaan rumus. Dari pembacaan hasil pengukuran besaran listrik pada power meter menggunakan software DPM Master dan Meter Monitoring maka hasil pembacaan akan lebih baik dibandingkan hasil pengukuran dengan persamaan / rumus . analisis pembacaan rumus sebagai berikut :
1. Sebagai contoh tanggal 16 Agustus 2016 jam 10.00 Diketahui :
I L1 = 9,8 A V12 = 393,3 V I L2 = 62,515 A V23 = 397,3 V I L3 = 37,022 A V13 = 393,9 V Pf = 0,783 = =
= 0.783 Cos φ
= 0,622 Sin φ
a. Pt = √3.Vt.It.Cosφ =
√3.394,833 .36,446 .0,783 = 19515,771 Watt b. Qt = √3.Vt.It.Sinφ
=√3.394,833 .36,446 .0,622 =15502,949 VAR
c. St = √3.Vt.It
= √(3 ).394,833 .36,446 = 24924,356 VA
Melihat dari tabel pembacaan pengukuran besaran listrik di gedung bengkel Politeknik Negeri Semarang, secara teori dapat disimpulkan bahwa penggunaan daya yang digunakan pada gedung bengkel listrik Politeknik Negeri Semarang adalah beban Induktif. Hal ini dianalisis langsung dengan cara melihat besaran Cos dan hasil positif pada perhitungan daya reaktif. Ini menunjukkan bahwa tegangan mendahului arus atau arus tertinggal oleh tegangan. Gambar segitiga dayanya adalah sebagai berikut:
1 10:00 19570 15370 24984 2 10:30 20251 16191 26040 3 11:00 23311 17381 29233 4 11:30 22883 17294 29006 5 12:00 25067 18817 31529
587 281 756 φ S (VA)
19515,771 15502,949 24924,356 20229,625 16376,363 26035,553 23238,293 17610,952 29157,205 22825,226 17843,069 28966,022 25035,331 19115,026 31490,982
Hasil Perhitungan Daya
Aktif (Watt) Reaktif (VAR) Semu (VA) Hasil Pengukuran Daya No Pukul
Aktif (Watt) Reaktif (VAR) Semu (VA)
Tanggal 16 Agustus 2016 Tanggal 17 Agustus 2016
Gambar 9 Segitiga daya beban induktif Pada tabel di bawah ini merupakan perbandingan dari hasil perhitungan dengan hasil dengan pengukuran yang contohnya diambil setiap 30 menit. Dapat terlihat perbandingan hasil pengukuran dan perhitungan tidak jauh berbeda.
Q (VAR) P (Watt)
5 2:00
1 0:00
2714 438 2831
4 1:30
2509 446 2628
3 1:00
589 285 759
2 0:30
688 421 902
Aktif (Watt) Reaktif (VAR) Semu (VA) Hasil Pengukuran Daya No Pukul Secara Kesleuruhan pengukuran besaran-besaran listrik (power magnitude) di bengkel listrik Politeknik Negeri Semarang dapat ditampilkan seperti gambar 10 berikut : Gambar 10 tampilan pengukuran besaran
- –besaran listrik
SIMPULAN
Dari hasil Pengujian dan pembahasan, maka dapat disimpulkan sebagai berikut:
1. Power Meter dapat memonitoring data besaran listrik secara Real Time melalui Komputer yang berada di ruangan Kaprodi jurusan teknik listrik.
2. Penggunaan CT (Current Transformer) yaitu untuk menurunkan arus yang untuk keperluan pengukuran power meter, sehingga arus yang dibaca pada power meter merupakan arus yang dipakai sebenarnya karena power meter secara otomatis telah mengalikan besarnya satuan ukur sesuai dengan perbandingan CT (Current
Transformer) yang digunakan, sehingga kita tidak perlu mengalikan data hasil pengukuran dengan faktor pengali dari CT (Current Transformer) yang dipakai.
3. Power meter dapat membedakan pemakaian beban yang dipakai pada gedung Bengkel Listrik Politeknik Negeri Semarang antara beban Resistif, kapasitif maupun induktif. Selama proses pengambilan data, pada hasil pembacaan pengukuran pemakaian beban di gedung Bengkel Listrik Politeknik Negeri Semarang adalah beban Induktif, karena penggunaan bebannya seperti lampu TL, dan motor listrik.
4. Pembacaan data pengukuran besaran listrik di gedung Bengkel Listrik Politeknik Negeri Semarang menggunakan bantuan software DPM Master, sedangkan untuk recording data dibutuhkan software Meter Monitoring.
Alfian, Hikmah.2015. Konsep Segitiga Daya Jamali. 2014. Analisis Perbaikan Faktor Daya di PT. Primer Indokencana Gorontalo
689,609 586,439 904,999 591,106 480,655 761,735 2496,19 782,349 2616,552 2698,916 808,548 2817,239 587,773 275,941 757,439
DAFTAR PUSTAKA
Laporan Penelitian. Jurusan Teknik Elektro Universitas Negeri Gorontalo Pramusinta D.P, Setyantono E, Abidin Z. Monitoring arus beban Tiga Fasa dengan
Data Logger . 2012: Semarang Purbalingga G. 2015. Jitbit Macro Recorder.
Susanto B, Pranoto E, Latief N, dkk. Rancang bangun power meter dengan data logger
pada panel laboratorium energi.2010: Semarang
Yudiantonis. Rancang Bangun Modul Praktikum Pengukuran Besaran-Besaran Listrik
Berbasis Power Meter Circutor Tipe CVMK-L. Laporan Tugas Akhir. Jurusan
Teknik Elektro Politeknik Negeri Bandung _______. 2015. Mikro Power Meter DPM 680 Instruction Manual . _______. 2015. Mikro Power Meter DPM 680 Modbus Communication Manual. _______. 2015. Mikro Power Meter DPM 680 Product Catalogue .