Implementasi Preventive Repair Maintenan (1)
fitria septiani
Halaman 1 dari 27
IMPLEMENTASI PREVENTIVE-REPAIR MAINTENANCE PADA SISTEM
CATU DAYA BANGUNAN DARURAT (EMERGENCY) OTOMATIS
Fitria Septiani (131364010)
Jurusan Teknik Elektro, Program Studi D4-Teknik Otomasi Industri,
Politeknik Negeri Bandung
Jl. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga, Parongpong 40012
[email protected]
2015
1. Pengertian dan Fungsi Sistem Catu Daya Bangunan Darurat (Emergency)
Otomatis
Kebutuhan akan sumber daya listrik menjadi suatu tuntutan demi menjalankan
fungsi yang semestinya pada banyak industri dan bangunan. Beberapa fungsi bahkan
berhubungan dengan keamanan dimana prosesnya harus tetap berlangsung dan
berfungsi walaupun terjadi pemadaman pada sumber listrik utama. Oleh karena itu,
sistem catu daya bangunan darurat (emergency) diperlukan untuk tetap memberikan
pasokan sumber daya listrik yang cukup agar aktivitas pada bangunan tetap berjalan
dengan normal.
1.1
Pengertian Sistem Catu Daya Bangunan Darurat (Emergency)
Otomatis
Pengertian berdasarkan istilah per elemen dari sistem catu daya bangunan
darurat (emergency) otomatis ialah sebagai berikut.
Sistem adalah kumpulan dari elemen-elemen yang berinteraksi untuk
mencapai suatu tujuan tertentu (Mujoko, 2009:5).
Catu daya atau sering disebut power supply ialah bagian dari setiap
perangkat elektronika yang berfungsi sebagai sumber tenaga. Catu daya
sebagai sumber tenaga dapat berasal dari komponen yang bermacammacam. Komponen ini akan mencatu tegangan sesuai dengan tegangan
yang diperlukan oleh rangkaian elektronika (Mujoko, 2009:12).
fitria septiani
Halaman 2 dari 27
Bangunan adalah struktur buatan manusia yang didirikan secara
permanen di suatu tempat. Bangunan juga biasa disebut dengan rumah
dan gedung, yaitu segala sarana, prasarana atau infrastruktur dalam
kehidupan manusia membangun peradabannya.
Darurat berdasarkan KBBI (Kamus Besar Bahasa Indonesia) berarti
keadaan sukar (sulit), yang tidak tersangka-sangka, yang memerlukan
penanggulangan segera.
Otomatis berarti bekerja dengan sendirinya. Otomatis berkaitan erat
dengan otomasi. Otomasi merupakan teknologi yang berkaitan dengan
penggunaan operasi dan kontrol produksi secara mekanis, elektronis,
dan sistem yang berbasis komputer. Menurut Grover P.M (2001)
menyatakan bahwa otomasi merupakan teknologi yang proses maupun
prosedurnya diselesaikan tanpa keterlibatan langsung manusia.
Sehingga dapat disimpulkan, sistem catu daya bangunan darurat
(emergency) otomatis ialah kumpulan elemen-elemen yang berinteraksi tanpa
atau sedikit keterlibatan langsung manusia sebagai sumber tenaga yang
diperlukan beban elektrik pada bangunan ketika keadaan yang tidak tersangkasangka sehingga memerlukan penanggulangan segera agar segala sarana,
prasarana atau infrastruktur yang diperlukan tetap berfungsi sebagaimana
mestinya.
1.2
Fungsi Sistem Catu Daya Bangunan Darurat (Emergency) Otomatis
Kebutuhan akan sistem catu daya bangunan darurat yang bekerja secara
otomatis sebagai penyedia pasokan listrik untuk beban-beban pada bangunan
yang sangat dihindari atau dilarang untuk berhenti berfungsi menjadi suatu
kewajiban. Kejadian pemadaman atau adanya gangguan pada sumber listrik
utama yang tidak terduga mengharuskan sistem catu daya bangunan darurat dapat
bekerja otomatis. Sehingga, proses yang berjalan pada sistem sebisa mungkin
tidak terinterupsi sama sekali dan tidak menimbulkan kerugian.
Fungsi dari sistem catu daya bangunan darurat (emergency) otomatis antara
lain :
fitria septiani
Sebagai black start (sistem yang mulai berjalan ketika mengalami
pemadaman) pada bangunan.
mengalami gangguan atau pemadaman.
Halaman 3 dari 27
Sebagai pemasok sumber daya listrik ketika sumber listrik utama
Menjaga fungsi dalam bangunan tetap berlangsung sesuai kebutuhan.
Sebagai sistem proteksi dari kegagalan daya dan kerusakan sistem
maupun perangkat keras seperti mesin-mesin, sistem keamanan pada
gedung dan sebagainya.
Sebagai penjamin keamanan bagi sistem-sistem darurat seperti
penerangan jalur evakuasi, upaya penyelamatan dari gagalnya reaktor
dalam suatu industri nuklir, keberlangsungan alat-alat medis dan lain
sebagainya.
Meminimalisir adanya kerugian yang timbul akibat terinterupsinya
pasokan daya ke beban dengan sistem otomatis yang berjalan. Hal ini
dikarenakan sistem berjalan tanpa memerlukan operator atau manusia
untuk menjalankan sistem catu daya bangunan darurat sehingga jeda
waktu penanggulangan sangat dipersingkat.
2. Elemen Dasar
Pada prinsipnya, sistem kontrol otomatis harus berpedoman pada kehandalan,
kontinuitas, serta kecepatan produktivitas. Secara umum prinsip dari rangkaian
kontrol terdiri atas tiga bagian, yaitu masukan (input), proses dan keluaran (output).
Blok diagramnya dapat dilihat sebagai berikut :
MASUKAN
PROSES
KELUARAN
Gambar 1. Blok Diagram Dasar Sistem Kontrol
Dalam aplikasinya pada sistem kontrol otomatis gedung atau BAS (Building
Automation System) adalah sebagai berikut :
peralatan input
: tombol tekan, sensor-sensor,
fitria septiani
peralatan proses
: controller , relay,
peralatan output
: lampu, buzzer , motor, dan lain-lain.
Halaman 4 dari 27
Sistem otomatis catu daya bangunan darurat merupakan bagian dari BAS.
Penerapannya tidak terlepas dari elemen-elemen otomasi gedung. Bagian-bagian
utama pada sistem otomatis catu daya bangunan darurat (emergency) ialah sebagai
berikut.
2.1
PLC (Programmable Logic Controller)
Intelligent Controller adalah sebuah controller digital untuk mengontrol
unit individual. Semenjak controller ini secara otomatis mengontrol operasi,
operasi akan tetap terjaga bahkan jika bagian lain dari sistem berhenti. Controller
menyediakan komunikasi dengan Center Unit lewat UIC (Unit Integrated
Controller), menerima perubahan pada set point dari center unit dan
mengembalikan hasil kontrol dan data lain. Adapun IDC (Intelligent Digital
Controller ) adalah bentuk kontroler digital dari Intelligent Controller .
Gambar 2. PLC (Programmable Logic Controller )
Sumber : http://i00.i.aliimg.com/wsphoto/v1/490266150/xLogic-latest-PLC-programmable-logiccontroller-intelligent-controller-relay-Economy-ELC-18-alternative-of-Siemens-LOGO.jpg
PLC (Programmable Logic Controller) merupakan kontroler yang sering
digunakan dalam otomasi bangunan. Definisi PLC menurut Capiel (1982)
adalah sistem elektronik yang beroperasi secara digital dan didesain untuk
pemakaian di lingkungan industri, dimana sistem ini menggunakan memori
yang dapat diprogram untuk penyimpanan secara internal instruksi-instruksi
yang mengimplementasikan fungsi-fungsi spesifik seperti logika, urutan,
perwaktuan, pencacahan dan operasi aritmatik untuk mengontrol mesin atau
fitria septiani
Halaman 5 dari 27
proses melalui modul-modul I/O digital maupun analog. Berdasarkan
namanya konsep PLC adalah sebagai berikut :
Programmable , menunjukkan kemampuan dalam hal memori untuk
menyimpan program yang telah dibuat yang dengan mudah diubah-ubah
fungsi atau kegunaannya.
Logic , menunjukkan kemampuan dalam memproses input secara
aritmatik dan logik (ALU), yakni melakukan operasi membandingkan,
menjumlahkan, mengalikan, membagi, mengurangi, negasi, AND, OR,
dan lain sebagainya.
Controller , menunjukkan kemampuan dalam mengontrol dan
mengatur proses sehingga menghasilkan output yang diinginkan.
PLC ini dirancang untuk menggantikan suatu rangkaian relay sekuensial
dalam suatu sistem kontrol. Selain dapat diprogram, alat ini juga dapat
dikendalikan, dan dioperasikan oleh orang yang tidak memiliki pengetahuan
di bidang pengoperasian komputer secara khusus. PLC ini memiliki bahasa
pemrograman yang mudah dipahami dan dapat dioperasikan bila program
yang telah dibuat dengan menggunakan software yang sesuai dengan jenis
PLC yang digunakan sudah dimasukkan. Alat ini bekerja berdasarkan inputinput yang ada dan tergantung dari keadaan pada suatu waktu tertentu yang
kemudian akan mengaktifkan atau menon-aktifkan output-outputnya.
Fungsi dan kegunaan dari PLC dalam prakteknya dapat dibagi secara
umum dan khusus. Secara umum fungsi dari PLC adalah sebagai berikut :
Kontrol sekuensial
Memproses input sinyal biner menjadi output yang digunakan
untuk keperluan pemrosesan teknik secara berurutan (sekuensial), disini
PLC menjaga agar semua step /(langkah) dalam proses sekuensial
berlangsung dalam urutan yang tepat.
Monitoring plant
Proses monitor suatu sistem (misalnya temperatur, tekanan, tingkat
ketinggian) dan pengambilan tindakan yang diperlukan sehubungan
fitria septiani
Halaman 6 dari 27
dengan proses yang dikontrol (misalnya nilai sudah melebihi batas) atau
penampilan pesan dari proses yang dikontrol ke operator.
Secara khusus, PLC mempunyai fungsi sebagai pemberi masukan ( input)
ke CNC (Computerized Numerical Control ) untuk kepentingan pemrosesan
lebih lanjut. CNC mempunyai ketelitian yang lebih tinggi dan lebih mahal
harganya jika dibandingkan dengan PLC. Perangkat ini, biasanya dipakai
untuk proses finishing, membentuk benda kerja, moulding dan sebagainya.
2.2
Modul I/O
Modul I/O (Input/Output) merupakan penghubung antara yang akan
dikontrol/dimonitoring pada bangunan dengan kontroler.
Gambar 3. Modul I/O untuk Ekspansi PLC
Sumber : http://i01.i.aliimg.com/wsphoto/v0/1332777095/Rtu-I-O-font-b-module-b-font-digitalHW-16EX-2EY-PLC-expansion-font-b.jpg
2.3
Hub
Hub berfungsi sebagai konektor komunikasi antara controller ke controller
dan komputer.
Gambar 4. Hub
Sumber : http://www.directsystems.com/support/diff_hubanim.gif
2.4
UPS (Uninterruptible Power Supply)
fitria septiani
Halaman 7 dari 27
UPS (Uinterruptible Power Supply) adalah suatu alat yang berfungsi
sebagai buffer antara catu daya dengan peralatan elektronik yang kita gunakan
seperti komputer, printer, modem dan sebagainya. UPS merupakan sistem
penyedia daya listrik yang sangat penting dan diperlukan sekaligus dijadikan
sebagai proteksi dari kegagalan daya serta kerusakan sistem dan hardware.
Gambar 5. UPS (Uniterruptable Power Supply)
Sumber : http://img.diytrade.com/smimg/66711/652372-8562310/UNINTERRUPTIBLE_POWER_SUPPLY_UPS300_UPS500/9b50.jpg
Untuk meningkatkan keandalan sistem catu daya, biasanya dikenal dua
tingkat cadangan yang menjamin kontinuitas sistem yaitu UPS dan genset.
Cadangan pertama yang harus bekerja cepat adalah UPS atau catu daya tak
terputuskan. UPS harus bekerja cepat dan mampu memasok beban begitu sumber
listrik utama mengalami gangguan atau pemadaman.
Banyak jenis UPS telah dikembangkan dan digunakan seperti UPS jenis offline, line interactive. Tetapi, jenis yang paling banyak digunakan adalah
jenis double-conversion. Disebut jenis double-conversion karena energi listrik
dikonversikan dua kali (dari AC ke DC dan kembali dari DC ke AC) untuk
melayani bebannya.
fitria septiani
Halaman 8 dari 27
Gambar 6. Skema UPS
Sumber : https://konversi.wordpress.com/2014/01/06/sistem-catu-daya-cadangan/
Dalam memenuhi kebutuhan daya beban saat sumbernya mengalami
pemadaman, digunakan penyimpan energi yang biasanya berupa baterai (skema
ditunjukkan pada gambar 6). Selain menjamin kontinuitas pelayanan saat terjadi
pemadaman, UPS juga berfungsi untuk memperbaiki kualitas tegangan yang
dirasakan beban. Kriteria pemilihan UPS semacam ini biasanya meliputi
kapasitas daya, keandalan, dan lamanya waktu back-up yang diperlukan.
Besarnya daya dan waktu back-up akan langsung menentukan ukuran baterai
yang diperlukan. Jika waktu back-up yang dipersyaratkan sangat panjang,
baterainya akan sangat besar dan mahal. Masalah ukuran terutama sangat penting
jika kita mengaplikasikannya pada offshore.
Komponen utama penyusun suatu UPS, sebagaimana ditunjukkan pada
gambar 6 yaitu :
Baterai
Merupakan penyimpan energi listrik dalam bentuk energi kimia.
Batere bekerja pada tegangan searah (DC).
Penyearah atau charger
Mengonversikan daya listrik dari bentuk bolak-balik (AC) menjadi
searah (DC). Tugas dari penyearah adalah menjaga energi yang tersimpan
di baterai agar selalu dalam kondisi penuh dan juga untuk memasok
kebutuhan daya inverter pada kondisi normal. Komponen utama dari
penyearah adalah thyristor atau transistor. Thyristor terutama dipakai untuk
penyearah daya besar.
Inverter
fitria septiani
Halaman 9 dari 27
Inverter adalah alat untuk mengonversikan daya listrik dari bentuk
searah (DC) menjadi bolak-balik (AC). Komponen utama inverter adalah
IGBT. Inverter dikendalikan dengan teknik modulasi lebar pulsa atau PWM
(Pulse Width Modulation) agar dihasilkan gelombang tegangan keluaran
yang bentuknya mendekati sinusoidal. Setiap saat, kebutuhan daya beban
dipasok melalui inverter.
Saklar bypass statik
Saklat bypass statik adalah saklar semikonduktor yang akan melindungi
UPS saat terjadi gangguan atau saat terjadi pembebanan lebih.
2.5
ATS (Automatic Transfer Switch )
Untuk mengontrol peralihan dari sumber utama ke sumber cadangan
diperlukan suatu peralatnn yang disebut dengan ATS (Automatic
Transfer
Switch). Menurut Ginting dan Sinuraya (2014) ATS lebih menguntungkan
dibanding dengan menggunakan jasa operator. Karena dapat menghindari
kesalahan dalam pengoperasian dan dapat menghindari adanya kejutan
listrik terhadap operator.
Gambar 7. ATS (Automatic Transfer Switch )
Sumber : http://www.kutai.com.tw/en/automatic-transfer-switch/ats2pc0125.html
2.6
Generator
Generator listrik merupakan sebuah dinamo besar yang berfungsi sebagai
pembangkit listrik, atau menurut Sunarlik (2008), generator sering juga diartikan
fitria septiani
Halaman 10 dari 27
sebagai alat yang memproduksi energi listrik dari sumber energi mekanik dengan
menggunakan induksi elektromagnetik. Tenaga mekanik bisa berasal dari panas,
air, uap, dll. Energi listrik yang dihasilkan oleh generator bisa berupa Listrik AC
(bolak-balik) maupun DC (searah). Hal tersebut tegantung dari konstruksi generator
yang dipakai oleh pembangkit tenaga listrik. Generator listrik pertama kali
ditemukan oleh Faraday pada tahun 1831.
2.6.1 Komponen Utama Generator
Generator listrik mempunyai dua komponen utama yang menentukan
jenis dan karakteristik generator, yang terdiri dari stator dan rotor. Stator
adalah bagian yang diam sedangkan rotor adalah bagian yang bergerak.
Gambar 8. Stator dan Rotor pada Generator
Sumber: http://2.bp.blogspot.com/-
05HMm3pRkRQ/VJwibugGrnI/AAAAAAAACIg/Im__iQaU1OU/s1600/rotor%2Bgenera
tor.gif
Stator
Stator merupakan elemen diam yang terdiri dari rangka stator,
inti stator dan belitan-belitan stator (belitan jangkar). Rangka stator
terbuat dari besi tuang dan merupakan rumah dari semua bagianbagian generator. Rangka stator ini berbentuk lingkaran dimana
sambungan-sambungan pada rusuknya akan menahan generator
terhadap gangguan berupa getaran. Inti stator terbuat dari bahan
ferromagnetik atau besi lunak yang disusun berlapis-lapis untuk
menghasilkan fluks magnet. Sedangkan belitan stator terbuat dari
tembaga yang disusun dalam alur-alur. Belitan stator berfungsi
sebagai tempat terbentuknya ggl (gaya gerak listrik).
Rotor
fitria septiani
Halaman 11 dari 27
Rotor merupakan elemen yang berputar, pada rotor terdapat
kutub-kutub magnet dengan lilitan-lilitan kawatnya dialiri oleh arus
searah. Kutub magnet rotor terdiri dua jenis yaitu, rotor kutub
menonjol (salient), adalah tipe yang dipakai untuk generatorgenerator kecepatan rendah dan menengah; dan rotor kutub tidak
menonjol atau rotor silinder digunakan untuk generator-generator
turbo atau generator kecepatan tinggi.
2.6.2 Prinsip Kerja Generator
Prinsip kerja generator listrik dapat dipelajari dengan teori medan
elektronik, yaitu :
1.
Poros pada generator dipasang dengan material ferromagnetik
permanen.
2.
Disekeliling poros terdapat stator yang bentuk fisisnya adalah
kumparan-kumparan kawat yang membentuk loop.
3.
Ketika poros generator mulai berputar maka akan terjadi
perubahan fluks pada stator yang terjadi karena perubahan tegangan
dan arus listrik tertentu.
4.
Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan ini disalurkan melalui
kabel jaringan listrik.
Gambar 9. Ilustrasi Cara Kerja Generator Sederhana
Sumber : https://scientricalengineering.files.wordpress.com/2014/06/c1494-untitled3bmp.jpg
fitria septiani
Halaman 12 dari 27
Belitan searah pada struktur medan yang berputar dihubungkan ke
sebuah sumber luar melalui slipring atau brush. Slipring ini berputar
bersama-sama dengan poros dan rotor. Banyaknya slipring ada dua buah,
pada tiap-tiap slipring dapat menggeser brostel (sikat arang) yang masingmasing merupakan kutub positif dan negatif guna penguatan ke lilitan
medan pada rotor. Slipring terbuat dari besi baja, kuningan atau tembaga
yang dipasang pada poros dengan memakai bahan isolasi. Untuk
membangkitkan arus searah dibutuhkan sebuah ssstem penguat atau exciter ,
sumber diperoleh dari pembangkit itu sendiri kemudian disearahkan,
kemudian dikembalikan ke rotor melalui slipring.
2.7
HMI (Human Machine Interface)
HMI merupakan perangkat lunak antar muka berupa GUI berbasis
komputer yang menjadi penghubung antara operator dengan mesin atau peralatan
yang dikendalikan serta bertindak pada supervisory (GlobalSpec, 2010).
Human Machine Interface (HMI) dapat berupa pengendali dan visualisasi
status baik dengan manual maupun melalui visualisasi komputer yang bersifat
real time. Sistem HMI biasanya bekerja secara online dan real time dengan
membaca data yang dikirimkan melalui I/O port yang digunakan oleh sistem
controller -nya. A. Irawan (2010) menyebutkan bahwa secara umum HMI
mempunyai fungsi-fungsi sebagai berikut:
Memonitori dan memberikan informasi kondisi plant kepada operator
melalui GUI secara real time. Tampilan kondisi plant adalah berdasarkan
hasil pembacaan input dan output dari proses yang sedang berlangsung
pada plant.
Menentukan kondisi output (aktuator) berdasarkan nilai input yang
diperoleh dari pembacaan sensor.
Pengambilan dan penyimpanan data dalam satu koleksi data. Pada
umumnya data dapat berupa data pengukuran, status sistem yang diwakili
oleh status valve sebagai actuator, status alarm, tanggal pengambilan dan
penyimpanan data.
fitria septiani
Halaman 13 dari 27
Menyimpan kondisi alarm, sehingga dapat diketahui alasan terjadinya
penyimpangan dalam sistem.
Menampilan grafik dari sebuah proses yang ada di plant, misalkan
grafik penampilan proses kenaikan dan penurunan beban utama yang
terhubung ke genarator baik secara real time maupun historikal. Trending
dapat dilihat secara online real time atau historis.
Gambar 10. HMI (Human Machine Interface ) dengan Software SoMachine
Sumber : http://www.hmi-project.com/images/hmi-project-news-interpack2014-01.jpg
Perangkat lunak yang memfasilitasi HMI beraneka ragam macamnya. Salah
satu contohnya ialah software SoMachine Basic keluaran Schneider Electric yang
berfitur otomatisasi lengkap dengan diagram ladder.
3. Diagram dan Mekanisme Operasi
Setelah penjelasan umum mengenai sistem catu daya bangunan darurat
(emergency) otomatis beserta elemen-elemen dasarnya, terdapat gambaran umum
mekanisme operasi dari sistem tersebut bekerja, yakni erat kaitannya dengan catu
daya (UPS dan generator/genset), sistem pengalih dan kontroler berupa PLC.
Operasi sistem catu daya bangunan darurat (emergency) otomatis dalam karya
tulis ini diambil dari karya TA (Tugas Akhir) tahun kelulusan 2015, D4-Teknik
Otomasi Industri, Ido Gabe Hasudungan Tambunan.
Operasi sistem catu daya bangunan darurat otomatis dibuat berupa simulator
(konsul) yang menggambarkan keluaran-keluaran berupa beban-beban elektrik yang
mempunyai tingkatan-tingkatan prioritas ketika terjadinya gangguan pada sumber
listrik utama. Tampilan simulator ditunjukkan pada gambar berikut.
fitria septiani
Halaman 14 dari 27
Gambar 10. Tampilan Simulator
Diagram alir operasi (pada gambar 11) dan mekanisme sistem catu daya
bangunan darurat (emergency) otomatis dinyatakan sebagai berikut.
A.
Kondisi 1
1.
Saat PLN mati. Maka akan melepas CB1, CB4, CB5. Pada saat yang
bersamaan Genset 1 starting dan beban prioritas satu akan di catu dayanya
oleh UPS.
2.
Jika genset 1 gagal starting maka kontroler akan mengulang proses
restarting sebannyak 2 kali.
3.
Jika genset 1 tetap tidak berhasil beroperasi maka kontroler akan
melakukan starting pada genset 2.
4.
Jika genset 2 berhasil di starting maka tacho generator genset 2 akan
mengirimkan sinyal kepada kontroler bahwa genset 2 berhasil di starting.
5.
Jika sensor tegangan 3 telah mendeteksi bahwa generator telah
beroperasi pada putaran dan tegangan penuh, maka kontroler akan
mengoperasikan CB3 sehingga pada saat itu beban prioritas 1 akan diambil
alih oleh genset dan UPS kembali dalam posisi charging, pada saat yang
fitria septiani
Halaman 15 dari 27
bersamaan beban prioritas 2 akan beroperasi. Setelah 10 sekon maka
selanjutnya beban prioritas 3 yang akan beroperasi.
B.
Kondisi 2
1.
Jika catu PLN kembali datang, maka akan mengirimkan sinyal kepada
kontroler
2.
Setelah 10 sekon jika ternyata tegangan PLN masih tetap ada maka
CB3 off, CB4 off, CB5 off. Kemudian beban prioritas 1 di ambil alih oleh
UPS.
3.
Setelah 10 sekon kemudian CB1 on, lalu CB4, CB5 on, maka pada
saat yang bersamaan UPS akan dalam posisi charging. Dan beban prioritas
1, 2, 3 akan di catu oleh PLN.
4.
Setelah 10 sekon PLN tidak hilang dayanya maka genset 2 akan shut
down.
C.
Kondisi 3
1.
Apabila pada saat awal genset 1 langsung beroperasi maka tacho
generator genset 1 akan mengirimkan sinyal kepada kontroler bahwa genset
1 berhasil di starting.
2.
Jika tacho generator 2 telah mendeteksi bahwa generator telah
beroperasi pada putaran dan tegangan penuh, maka kontroler akan
mengoperasikan CB2 sehingga pada saat itu beban prioritas 1 akan diambil
alih oleh genset dan UPS kembali dalam posisi charging, pada saat yang
bersamaan juga beban prioritas 2 akan beroperasi. Setelah 10 sekon, maka
selanjutnya beban prioritas 3 yang akan beroperasi. Dan selanjutnya akan
sama seperti pada kondisi 2.
D.
Kondisi 4
Apabila saat genset 1 dan 2 gagal di starter maka CB prioritas 2,3
akan lock dalam posisi open, dan prioritas 2 dan 3 akan off sehingga alarm
akan memberikan sinyal status kepada operator.
B
Inisialisasi
Genset 2 ON?
ya
PLN Mati?
fitria septiani
Mulai
tidak
Halaman 16 dari 27
Restarting
Genset 2
tidak
ya
Restarting
Genset 2
tidak
Prioritas 2, 3 Off
UPS Discharge
Prioritas 1 ON
Genset 1 ON?
ya
B
Genset 2 ON?
tidak
Alarm akan
menyala dan
prioritas 2,3
akan mati
tidak
tidak
Restarting
Genset 1
Genset 1 ON?
B
tidak
setelah 10 sekon,
genset akan
mencatu prioritas
1, 2, dan 3
B
C
ya
ya
Genset memberi
data ke prioritas 1,
dan 2
UPS Charging
B
ya
Restarting
Genset 1
Genset 1
Starting
Genset 1 ON?
B
ya
tidak
Starting Genset
2
A
Genset 2 ON?
PLN Hidup
ya
setelah 10sekon PLN
tetap tidak mati, UPS
discharging, Prioritas 1
ON, Prioritas 2, 3 OFF
A
PLN mencatu
beban prioritas
1, 2, 3,
UPS Charging
C
Genset
Shutdown
Selesai
Gambar 11. Diagram Alir Sistem
4. Pendekatan Pemeliharaan Preventif-Perbaikan
Pemeliharaan preventif-perbaikan atau preventive-repair maintenance adalah
upaya perawatan yang bertujuan untuk mencegah terjadinya kerusakan, atau cara
perawatan yang ditempuh atas dasar rencana yang telah ditetapkan untuk pencegahan
(preventif) terhadap kemungkinan terjadinya gangguan dan/atau kerusakan (Ardian,
2009).
fitria septiani
Halaman 17 dari 27
Ruang lingkup pekerjaan preventif termasuk: inspeksi, perbaikan kecil,
pelumasan dan penyetelan, penggantian peralan yang rusak atau terindikasi rusak,
sehingga peralatan atau mesin-mesin selama beroperasi terhindar dari kerusakan.
Preventive-repair maintenance sangat cocok untuk sistem catu daya bangunan
darurat (emergency) otomatis dikarenakan perawatannya yang berlandaskan pada
kebijakan perawatan sebelum terjadinya gangguan dan/atau kerusakan sistem dengan
jadwal berbasis interval waktu yang ditentukan. Sifatnya yang mencegah gangguan
dan/atau kerusakan terjadi sangat cocok bagi sistem yang diharuskan memiliki
keandalan tinggi seperti sistem otomatis catu daya bangunan darurat ini.
Berurusan dengan pasokan daya yang kebanyakan bertegangan tinggi membuat
Preventive-Repair Maintenance lebih menjamin keselamatan kerja dalam sistem.
Kebutuhan sistem catu daya bangunan darurat otomatis yang bersifat kritis pada
waktunya (tidak memiliki cadangan apapun lagi) membutuhkan operasi sistem yang
siap digunakan kapanpun tanpa down time sedikitpun. Sehingga, sistem memerlukan
perbaikan kecil dan evaluasi secara berkala yang digunakan sebagai acuan dalam
pemeriksaan berikutnya, yang menjaga kondisi sistem tetap mendekati kondisi
awalnya.
5. Parameter Sistem yang Perlu Ditangani dalam Pemeliharaan
Dalam implementasi pemeliharan dengan pendekatan preventive-repair pada
sistem otomatis catu daya bangunan darurat (emergency) ada dua aspek yaitu
parameter fisik yang menyangkut hardware (perangkat keras) dari sistem dan
parameter kinerja yang menyangkut keberlangsungan sistem dan software yang
berjalan dalam sistem.
Aspek parameter fisik ialah :
Geometris atau posisi dan kedudukan perangkat
Adanya sensor tegangan dan banyaknya kabel-kabel pada sistem otomatis
catu daya bangunan darurat dimana bekerja pada saat-saat tertentu saja (sedapat
mungkin jarang digunakan) menjadikan posisi dan kedudukan perangkatperangkat pada sistem penting untuk dijaga sebagaimana awalnya dari gangguan-
fitria septiani
Halaman 18 dari 27
gangguan pada tempat sistem berada seperti getaran sekitar (pada industri),
pergerakan manusia dan sebagainya.
Deposit debu pada perangkat
Deposit debu ditandai dengan adanya penebalan debu pada perangkat
seperti PLC, sensor, UPS, generator.
Timbulnya korosi
Korosi pada perangkat seperti generator, kabel (saluran) ditandai dengan
perubahan warna pada logam dikarenakan reaksi kimia dari lingkungan sekitar.
Genangan air pada sistem
Diakibatkan kurang terawatnya tempat sistem yang merupakan sistem
darurat (tidak digunakan setiap saat) memungkinkan tempat atau lokasi sistem
terdapat genangan air yang akan mengakibatkan kegagalan fatal pada sistem.
Sedangkan aspek parameter kinerja ialah :
Nilai tegangan kerja
Nilai dari tegangan kerja PLC sebagai kontroler otomatis sistem harus pada
nilai tegangan kerja acuan.
Nilai arus saat beroperasi
Besar arus yang terdapat pada input (ke kontroler) dan output (ke beban)
sistem harus dipastikan sesuai spesifikasi untuk menghindari kegagalan pasokan
dan kinerja sistem, khususnya pada beban.
Suhu pada saat beroperasi
Peralatan elektronik tidak tahan pada suhu yang tinggi seperti yang ada
pada perangkat pengontrolan sehingga diperlukannya suhu sesuai yang stabil
pada lokasi-lokasi tertentu.
Start-up time sistem
Start-up time ialah waktu yang dibutuhkan ketika sistem pertama
dijalankan. Sebagai sistem darurat, waktu yang dibutuhkan dijaga agar seminimal
mungkin.
Virus dan antivirus
Sistem otomatis menggunakan kontroler yang banyak dijalankan melalui
program baik pada HMI maupun sambungan-sambungan ke perangkat lainnya
fitria septiani
Halaman 19 dari 27
sangat perlu dijaga dari hacker melalu virus dengan antivirus untuk pendeteksian
berkala terhadap virus-virus yang dapat merusak sistem.
Suku cadang
Ketersediaan suku cadang untuk pengganti komponen-komponen yang
rusak atau terindikasi rusak.
6. Metoda Monitoring
Penerapan pemeliharaan preventif-perbaikan dengan monitoring pada sistem
dilakukan sebagai berikut.
Aspek fisik
Monitoring sisi geometris perangkat dengan cara mengukur letak dan posisi
dengan meteran sesuai dengan denah awal peletakan perangkat.
Monitoring tingkat deposit debu, timbulnya korosi serta genangan dengan
melakukan peninjauan rutin secara visual.
Aspek kinerja
Monitoring tegangan dan arus dengan mengukur input dan output
menggunakan alat ukur untuk memastikan tetap bekerja sesuai acuan.
Monitoring suhu dengan melakukan pengukuran suhu perangkat sistem
pada lokasi sistem dengan menggunakan alat ukur maupun software agar tidak
over heating.
Monitoring start-up time dengan melakukan scanning kecepatan sistem
secara berkala.
Monitoring virus dengan melakukan scanning dan update melalui antivirus
dan back-up data secara berkala.
7. Penjadwalan Pemeliharaan
Penjadwalan pemeliharaan sistem otomatis catu daya bangunan darurat
(emergency) direncanakan seperti berikut.
Parameter yang Diperhatikan
Jangka Waktu
Deposit debu
Seminggu sekali
fitria septiani
Halaman 20 dari 27
Timbulnya genangan
Seminggu sekali
Tegangan kerja
Seminggu sekali
Arus kerja
Seminggu sekali
Suhu
Seminggu sekali
Start-up time
Seminggu sekali
Virus
Seminggu sekali
Timbulnya korosi
Dua minggu sekali
Geometris (lokasi, posisi)
Sebulan sekali
Suku cadang
Sebulan sekali
8. Alat Bantu Ukur yang Diperlukan
Alat bantu ukur yang diperlukan terdiri dari meteran, multimeter digital,
wattmeter (untuk memastikan daya terukur hasil dari parameter tegangan dan arus),
osiloskop (tentantif) dan termometer ruangan yang sensitif (termometer infrared) dan
termometer digital secara software (untuk perangkat seperti komputer) karena
parameter yang diukur hanyalah posisi, tegangan, arus dan suhu pada sistem.
9. Teknik Penggunaan Alat Ukur
Gambar 12. Multimeter Digital
Sumber : https://ilmushoru.files.wordpress.com/2011/10/multimeter-digital.jpg
9.1
Mengukur Tegangan AC/DC dengan Multimeter
fitria septiani
1.
Halaman 21 dari 27
Atur posisi saklar selektor ke AC/DC voltage (sesuai tegangan yang
akan diukur. Jika DC, atur posisi selektor ke DC begitupun dengan AC,
maka selektor diposisikan ke AC). Pilihlah skala sesuai dengan perkiraan
tegangan yang akan diukur. Jika ingin mengukur 6 volt, putar saklar
selektor ke 12 Volt (khusus analog multimeter). Jika tidak mengetahui
tingginya tegangan yang diukur, maka disarankan untuk memilih skala
tegangan yang lebih tinggi untuk menghindari terjadi kerusakan pada
multimeter.
2.
Hubungkan probe ke terminal tegangan yang akan diukur. Probe
merah pada terminal positif (+) dan probe hitam ke terminal negatif (-).
3.
9.2
Baca hasil pengukuran di display multimeter.
Mengukur Daya dengan Wattmeter
Wattmeter digunakan ketika sistem sedang bekerja, menjadi masukan untuk
strategi proses pemeliharaan selanjutnya.
Gambar 13. Wattmeter Digital
Sumber : http://fadilmuslim.blogspot.com/2010/03/instruksi-kerja-penggunaan-alatukur.html
1.
Masukan kabel power sumber (input) pada terminal WATT & 10 A,
sesuai petunjuk pada wattmeter digital yang bertuliskan POWER SOURCE.
2.
Masukan kabel beban (output) pada terminal COM & V, sesuai
petunjuk pada wattmeter digital yang bertuliskan LOAD.
3.
Masukan kabel power sumber (input) pada terminal WATT & 10 A,
sesuai petunjukpada wattmeter digital yang bertuliskan POWER SOURCE.
fitria septiani
4.
Halaman 22 dari 27
Tekan tombol pilihan watt 1 (2000 W) atau watt 2 (6000 W-x10W)
tergantung dari beban yang akan dikukur.
5.
Apabila pada layar tidak tertulis nol maka perlu setting Watt Zero
Adjust agar tampilan pada layar bernilai nol.
6.
Masukan kabel power sumber (input) pada stop kontak agar beban
dapat bekerja.
7.
Lihat hasil tampilan pada layar, apabila menggunakan batas ukur yang
wattI (2000 W), maka tampilan pada layar merupakan hasil pengukuran
daya pada beban.
9.3
Mengecek Gelombang Tegangan atau Arus dengan Osiloskop
Osiloskop digital mencuplik bentuk gelombang yang diukur dan dengan
menggunakan ADC (Analog to Digital Converter) untuk mengubah besaran
tegangan yang dicuplik menjadi besaran digital.
Gambar 14. Osiloskop Digital
Sumber : http://www.kaskus.co.id/thread/53464db141cb17b9748b45e0/cara-mengukur-denganmenggunakan-osiloskop
Sebelum memulai pengukuran, kalibrasi osiloskop digital. Untuk
mengukur, cukup hubungkan probe dengan ouput perangkat yang sesuai (yang
akan dicek) ke channel 1 atau 2 dan atur setting sumbu X dan Y untuk tampilan
pada osiloskop sehingga tampilan dapat terlihat dan terukur dengan jelas.
9.4
Mengukur Suhu dengan Termometer Infrared
1.
Tujukan lampu infrared ke target yang akan diukur.
2.
Tekan trigger (F), suhu yang diukur akan muncul pada display.
fitria septiani
3.
Halaman 23 dari 27
Agar mendapat pengukuran yang baik, jarak pengukuran harus sesuai
dengan range jarak pada spesifikasi termometer.
Gambar 15. Termometer Infrared Digital
http://image2.cccme.org.cn/i_supply/2011-02-21/20110221051242000367920.jpg
9.5
Mengukur Suhu Hardware Komputer/Processor melalui Software
Untuk mencegah terjadinya hang karena overheat pada prosesor (otak)
komputer sebagai HMI ataupun kontroler, pengukuran suhu dapat dilakukan
dengan software dengan UI (User Interface) yang sangat mudah yaitu Core
Temp. Core Temp menggunakan pengukuran suhu langsung di prosesor dengan
membaca informasi data DTS (Digital Thermal Sensor) yang disediakan oleh
prosesor. Pada BIOS, pembacaan menggunakan sensor dari motherboard. Ketika
kita membuka software Core Temp, otomatis informasi suhu prosesor dapat
terbaca.
Gambar 16. Tampilan Core Temp Pengukur Suhu Prosesor
fitria septiani
Halaman 24 dari 27
Sumber : http://4.bp.blogspot.com/-sJREufZraw/Us_kGX8PTFI/AAAAAAAAAxU/np7qCO984N4/s1600/pengatur+suhu+processor.j
pg
10. Rancangan Kartu Pemeliharaan
Berikut pada gambar 17 merupakan rancangan kartu pemeliharan dari
implementasi metode preventive-repair maintenance pada sistem otomatis catu daya
bangunan darurat (emergency).
Gambar 17. Rancangan Kartu Pemeliharaan Sistem Otomatis Catu Daya Bangunan Darurat
(Emergency)
fitria septiani
Halaman 25 dari 27
11. Diagram Alir Pemeliharaan
Berikut
sistem.
gambar 18 merupakan diagram alir (flowchart) dari pemeliharaan
Gambar 18. Diagram Alir Pemeliharaan
fitria septiani
Halaman 26 dari 27
12. Hasil Monitoring dan Catatan Pemeliharaan Sistem
Data hasil monitoring dan catatan pemeliharaan sistem tidak tersedia dikarenakan
proses monitoring tidak dapat dijalankan. Proses monitoring tidak dapat dijalankan
karena belum adanya sistem dan plant riil dari sistem catu daya bangunan darurat
(emergency) otomatis yang dapat diteliti secara langsung oleh penulis. Adapun
simulator (konsul) masih dalam tahap pembuatan sehingga data tidak dapat diambil.
13. Analisis Data
Dikarenakan hasil monitoring dan catatan pemeliharaan sistem tidak ada, data
tidak dapat dianalisis untuk saat ini.
fitria septiani
14. Daftar Pustaka
Halaman 27 dari 27
A. Irawan, Juni. 2010. “Human Machine Interface” dalam artikel Vol. 4 No. 5.
Jakarta: Universitasi Indonesia.
Ardian, Aan. 2009. Handout Perawatan dan Perbaikan Mesin. Yogyakarta: UNY.
Ginting dan Sinuraya. 2014. “Perancangan Automatic Transfer Switch (ATS)
Parameter Transisi Berupa Tegangan dan Frekuensi dengan Mikrokontroler
ATmega 16” dalam jurnal Vol. 16 No. 3. Semarang: Universitas Diponegoro.
H. Lubis, Shalikhul. 2013. Penerapan Sistem Preventive Maintenance pada UPS.
Bandung: Politeknik Negeri Bandung.
Hendrawan, dkk. Tahun tidak diketahui. “Analisis Back-Up System sebagai
Penyuplai Daya Listrik di Gedung Bertingkat Bogor Trade Mall (BTM)”.
Pakuan: Universitas Pakuan.
Mujoko, Sapto. 2009. Perancangan Sistem Antrian Digital Berbasis Mikrokontroler
AT89S51. Jakarta: STI & K.
Risdiyanto, Agus. 2006. “Sistem Kontrol Catu Daya Darurat Otomatis” dalam berita
yang diterbitkan. Kota tidak diketahui: LIPI.
Santosa, dkk. 2012. “Pembuatan Sistem Catu Daya dengan Automatic Main Failure
untuk Ruang Pertemuan Gedung-71” dalam jurnal Vol. 9 No. 2. Serpong:
Prima.
Sunarlik,
Wahyu.
2008.
“Prinsip
Kerja
Generator
Sinkron”.
http://updkediri.ac.id/home/attachments/article/69/Prinsip%20Kerja%20Gene
ator%20Sinkron-.pdf [26 Mei 2015].
Suyanto, Muhammad. 2006. “Penyedia Catu Daya Cadangan untuk Beban Listrik
Rumah Tangga Secara Automatis” dalam jurnal Vol. 11 No. 1. Yogyakarta:
Lembaga Penelitian Institut Sains & Teknologi AKPRIND.
Halaman 1 dari 27
IMPLEMENTASI PREVENTIVE-REPAIR MAINTENANCE PADA SISTEM
CATU DAYA BANGUNAN DARURAT (EMERGENCY) OTOMATIS
Fitria Septiani (131364010)
Jurusan Teknik Elektro, Program Studi D4-Teknik Otomasi Industri,
Politeknik Negeri Bandung
Jl. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga, Parongpong 40012
[email protected]
2015
1. Pengertian dan Fungsi Sistem Catu Daya Bangunan Darurat (Emergency)
Otomatis
Kebutuhan akan sumber daya listrik menjadi suatu tuntutan demi menjalankan
fungsi yang semestinya pada banyak industri dan bangunan. Beberapa fungsi bahkan
berhubungan dengan keamanan dimana prosesnya harus tetap berlangsung dan
berfungsi walaupun terjadi pemadaman pada sumber listrik utama. Oleh karena itu,
sistem catu daya bangunan darurat (emergency) diperlukan untuk tetap memberikan
pasokan sumber daya listrik yang cukup agar aktivitas pada bangunan tetap berjalan
dengan normal.
1.1
Pengertian Sistem Catu Daya Bangunan Darurat (Emergency)
Otomatis
Pengertian berdasarkan istilah per elemen dari sistem catu daya bangunan
darurat (emergency) otomatis ialah sebagai berikut.
Sistem adalah kumpulan dari elemen-elemen yang berinteraksi untuk
mencapai suatu tujuan tertentu (Mujoko, 2009:5).
Catu daya atau sering disebut power supply ialah bagian dari setiap
perangkat elektronika yang berfungsi sebagai sumber tenaga. Catu daya
sebagai sumber tenaga dapat berasal dari komponen yang bermacammacam. Komponen ini akan mencatu tegangan sesuai dengan tegangan
yang diperlukan oleh rangkaian elektronika (Mujoko, 2009:12).
fitria septiani
Halaman 2 dari 27
Bangunan adalah struktur buatan manusia yang didirikan secara
permanen di suatu tempat. Bangunan juga biasa disebut dengan rumah
dan gedung, yaitu segala sarana, prasarana atau infrastruktur dalam
kehidupan manusia membangun peradabannya.
Darurat berdasarkan KBBI (Kamus Besar Bahasa Indonesia) berarti
keadaan sukar (sulit), yang tidak tersangka-sangka, yang memerlukan
penanggulangan segera.
Otomatis berarti bekerja dengan sendirinya. Otomatis berkaitan erat
dengan otomasi. Otomasi merupakan teknologi yang berkaitan dengan
penggunaan operasi dan kontrol produksi secara mekanis, elektronis,
dan sistem yang berbasis komputer. Menurut Grover P.M (2001)
menyatakan bahwa otomasi merupakan teknologi yang proses maupun
prosedurnya diselesaikan tanpa keterlibatan langsung manusia.
Sehingga dapat disimpulkan, sistem catu daya bangunan darurat
(emergency) otomatis ialah kumpulan elemen-elemen yang berinteraksi tanpa
atau sedikit keterlibatan langsung manusia sebagai sumber tenaga yang
diperlukan beban elektrik pada bangunan ketika keadaan yang tidak tersangkasangka sehingga memerlukan penanggulangan segera agar segala sarana,
prasarana atau infrastruktur yang diperlukan tetap berfungsi sebagaimana
mestinya.
1.2
Fungsi Sistem Catu Daya Bangunan Darurat (Emergency) Otomatis
Kebutuhan akan sistem catu daya bangunan darurat yang bekerja secara
otomatis sebagai penyedia pasokan listrik untuk beban-beban pada bangunan
yang sangat dihindari atau dilarang untuk berhenti berfungsi menjadi suatu
kewajiban. Kejadian pemadaman atau adanya gangguan pada sumber listrik
utama yang tidak terduga mengharuskan sistem catu daya bangunan darurat dapat
bekerja otomatis. Sehingga, proses yang berjalan pada sistem sebisa mungkin
tidak terinterupsi sama sekali dan tidak menimbulkan kerugian.
Fungsi dari sistem catu daya bangunan darurat (emergency) otomatis antara
lain :
fitria septiani
Sebagai black start (sistem yang mulai berjalan ketika mengalami
pemadaman) pada bangunan.
mengalami gangguan atau pemadaman.
Halaman 3 dari 27
Sebagai pemasok sumber daya listrik ketika sumber listrik utama
Menjaga fungsi dalam bangunan tetap berlangsung sesuai kebutuhan.
Sebagai sistem proteksi dari kegagalan daya dan kerusakan sistem
maupun perangkat keras seperti mesin-mesin, sistem keamanan pada
gedung dan sebagainya.
Sebagai penjamin keamanan bagi sistem-sistem darurat seperti
penerangan jalur evakuasi, upaya penyelamatan dari gagalnya reaktor
dalam suatu industri nuklir, keberlangsungan alat-alat medis dan lain
sebagainya.
Meminimalisir adanya kerugian yang timbul akibat terinterupsinya
pasokan daya ke beban dengan sistem otomatis yang berjalan. Hal ini
dikarenakan sistem berjalan tanpa memerlukan operator atau manusia
untuk menjalankan sistem catu daya bangunan darurat sehingga jeda
waktu penanggulangan sangat dipersingkat.
2. Elemen Dasar
Pada prinsipnya, sistem kontrol otomatis harus berpedoman pada kehandalan,
kontinuitas, serta kecepatan produktivitas. Secara umum prinsip dari rangkaian
kontrol terdiri atas tiga bagian, yaitu masukan (input), proses dan keluaran (output).
Blok diagramnya dapat dilihat sebagai berikut :
MASUKAN
PROSES
KELUARAN
Gambar 1. Blok Diagram Dasar Sistem Kontrol
Dalam aplikasinya pada sistem kontrol otomatis gedung atau BAS (Building
Automation System) adalah sebagai berikut :
peralatan input
: tombol tekan, sensor-sensor,
fitria septiani
peralatan proses
: controller , relay,
peralatan output
: lampu, buzzer , motor, dan lain-lain.
Halaman 4 dari 27
Sistem otomatis catu daya bangunan darurat merupakan bagian dari BAS.
Penerapannya tidak terlepas dari elemen-elemen otomasi gedung. Bagian-bagian
utama pada sistem otomatis catu daya bangunan darurat (emergency) ialah sebagai
berikut.
2.1
PLC (Programmable Logic Controller)
Intelligent Controller adalah sebuah controller digital untuk mengontrol
unit individual. Semenjak controller ini secara otomatis mengontrol operasi,
operasi akan tetap terjaga bahkan jika bagian lain dari sistem berhenti. Controller
menyediakan komunikasi dengan Center Unit lewat UIC (Unit Integrated
Controller), menerima perubahan pada set point dari center unit dan
mengembalikan hasil kontrol dan data lain. Adapun IDC (Intelligent Digital
Controller ) adalah bentuk kontroler digital dari Intelligent Controller .
Gambar 2. PLC (Programmable Logic Controller )
Sumber : http://i00.i.aliimg.com/wsphoto/v1/490266150/xLogic-latest-PLC-programmable-logiccontroller-intelligent-controller-relay-Economy-ELC-18-alternative-of-Siemens-LOGO.jpg
PLC (Programmable Logic Controller) merupakan kontroler yang sering
digunakan dalam otomasi bangunan. Definisi PLC menurut Capiel (1982)
adalah sistem elektronik yang beroperasi secara digital dan didesain untuk
pemakaian di lingkungan industri, dimana sistem ini menggunakan memori
yang dapat diprogram untuk penyimpanan secara internal instruksi-instruksi
yang mengimplementasikan fungsi-fungsi spesifik seperti logika, urutan,
perwaktuan, pencacahan dan operasi aritmatik untuk mengontrol mesin atau
fitria septiani
Halaman 5 dari 27
proses melalui modul-modul I/O digital maupun analog. Berdasarkan
namanya konsep PLC adalah sebagai berikut :
Programmable , menunjukkan kemampuan dalam hal memori untuk
menyimpan program yang telah dibuat yang dengan mudah diubah-ubah
fungsi atau kegunaannya.
Logic , menunjukkan kemampuan dalam memproses input secara
aritmatik dan logik (ALU), yakni melakukan operasi membandingkan,
menjumlahkan, mengalikan, membagi, mengurangi, negasi, AND, OR,
dan lain sebagainya.
Controller , menunjukkan kemampuan dalam mengontrol dan
mengatur proses sehingga menghasilkan output yang diinginkan.
PLC ini dirancang untuk menggantikan suatu rangkaian relay sekuensial
dalam suatu sistem kontrol. Selain dapat diprogram, alat ini juga dapat
dikendalikan, dan dioperasikan oleh orang yang tidak memiliki pengetahuan
di bidang pengoperasian komputer secara khusus. PLC ini memiliki bahasa
pemrograman yang mudah dipahami dan dapat dioperasikan bila program
yang telah dibuat dengan menggunakan software yang sesuai dengan jenis
PLC yang digunakan sudah dimasukkan. Alat ini bekerja berdasarkan inputinput yang ada dan tergantung dari keadaan pada suatu waktu tertentu yang
kemudian akan mengaktifkan atau menon-aktifkan output-outputnya.
Fungsi dan kegunaan dari PLC dalam prakteknya dapat dibagi secara
umum dan khusus. Secara umum fungsi dari PLC adalah sebagai berikut :
Kontrol sekuensial
Memproses input sinyal biner menjadi output yang digunakan
untuk keperluan pemrosesan teknik secara berurutan (sekuensial), disini
PLC menjaga agar semua step /(langkah) dalam proses sekuensial
berlangsung dalam urutan yang tepat.
Monitoring plant
Proses monitor suatu sistem (misalnya temperatur, tekanan, tingkat
ketinggian) dan pengambilan tindakan yang diperlukan sehubungan
fitria septiani
Halaman 6 dari 27
dengan proses yang dikontrol (misalnya nilai sudah melebihi batas) atau
penampilan pesan dari proses yang dikontrol ke operator.
Secara khusus, PLC mempunyai fungsi sebagai pemberi masukan ( input)
ke CNC (Computerized Numerical Control ) untuk kepentingan pemrosesan
lebih lanjut. CNC mempunyai ketelitian yang lebih tinggi dan lebih mahal
harganya jika dibandingkan dengan PLC. Perangkat ini, biasanya dipakai
untuk proses finishing, membentuk benda kerja, moulding dan sebagainya.
2.2
Modul I/O
Modul I/O (Input/Output) merupakan penghubung antara yang akan
dikontrol/dimonitoring pada bangunan dengan kontroler.
Gambar 3. Modul I/O untuk Ekspansi PLC
Sumber : http://i01.i.aliimg.com/wsphoto/v0/1332777095/Rtu-I-O-font-b-module-b-font-digitalHW-16EX-2EY-PLC-expansion-font-b.jpg
2.3
Hub
Hub berfungsi sebagai konektor komunikasi antara controller ke controller
dan komputer.
Gambar 4. Hub
Sumber : http://www.directsystems.com/support/diff_hubanim.gif
2.4
UPS (Uninterruptible Power Supply)
fitria septiani
Halaman 7 dari 27
UPS (Uinterruptible Power Supply) adalah suatu alat yang berfungsi
sebagai buffer antara catu daya dengan peralatan elektronik yang kita gunakan
seperti komputer, printer, modem dan sebagainya. UPS merupakan sistem
penyedia daya listrik yang sangat penting dan diperlukan sekaligus dijadikan
sebagai proteksi dari kegagalan daya serta kerusakan sistem dan hardware.
Gambar 5. UPS (Uniterruptable Power Supply)
Sumber : http://img.diytrade.com/smimg/66711/652372-8562310/UNINTERRUPTIBLE_POWER_SUPPLY_UPS300_UPS500/9b50.jpg
Untuk meningkatkan keandalan sistem catu daya, biasanya dikenal dua
tingkat cadangan yang menjamin kontinuitas sistem yaitu UPS dan genset.
Cadangan pertama yang harus bekerja cepat adalah UPS atau catu daya tak
terputuskan. UPS harus bekerja cepat dan mampu memasok beban begitu sumber
listrik utama mengalami gangguan atau pemadaman.
Banyak jenis UPS telah dikembangkan dan digunakan seperti UPS jenis offline, line interactive. Tetapi, jenis yang paling banyak digunakan adalah
jenis double-conversion. Disebut jenis double-conversion karena energi listrik
dikonversikan dua kali (dari AC ke DC dan kembali dari DC ke AC) untuk
melayani bebannya.
fitria septiani
Halaman 8 dari 27
Gambar 6. Skema UPS
Sumber : https://konversi.wordpress.com/2014/01/06/sistem-catu-daya-cadangan/
Dalam memenuhi kebutuhan daya beban saat sumbernya mengalami
pemadaman, digunakan penyimpan energi yang biasanya berupa baterai (skema
ditunjukkan pada gambar 6). Selain menjamin kontinuitas pelayanan saat terjadi
pemadaman, UPS juga berfungsi untuk memperbaiki kualitas tegangan yang
dirasakan beban. Kriteria pemilihan UPS semacam ini biasanya meliputi
kapasitas daya, keandalan, dan lamanya waktu back-up yang diperlukan.
Besarnya daya dan waktu back-up akan langsung menentukan ukuran baterai
yang diperlukan. Jika waktu back-up yang dipersyaratkan sangat panjang,
baterainya akan sangat besar dan mahal. Masalah ukuran terutama sangat penting
jika kita mengaplikasikannya pada offshore.
Komponen utama penyusun suatu UPS, sebagaimana ditunjukkan pada
gambar 6 yaitu :
Baterai
Merupakan penyimpan energi listrik dalam bentuk energi kimia.
Batere bekerja pada tegangan searah (DC).
Penyearah atau charger
Mengonversikan daya listrik dari bentuk bolak-balik (AC) menjadi
searah (DC). Tugas dari penyearah adalah menjaga energi yang tersimpan
di baterai agar selalu dalam kondisi penuh dan juga untuk memasok
kebutuhan daya inverter pada kondisi normal. Komponen utama dari
penyearah adalah thyristor atau transistor. Thyristor terutama dipakai untuk
penyearah daya besar.
Inverter
fitria septiani
Halaman 9 dari 27
Inverter adalah alat untuk mengonversikan daya listrik dari bentuk
searah (DC) menjadi bolak-balik (AC). Komponen utama inverter adalah
IGBT. Inverter dikendalikan dengan teknik modulasi lebar pulsa atau PWM
(Pulse Width Modulation) agar dihasilkan gelombang tegangan keluaran
yang bentuknya mendekati sinusoidal. Setiap saat, kebutuhan daya beban
dipasok melalui inverter.
Saklar bypass statik
Saklat bypass statik adalah saklar semikonduktor yang akan melindungi
UPS saat terjadi gangguan atau saat terjadi pembebanan lebih.
2.5
ATS (Automatic Transfer Switch )
Untuk mengontrol peralihan dari sumber utama ke sumber cadangan
diperlukan suatu peralatnn yang disebut dengan ATS (Automatic
Transfer
Switch). Menurut Ginting dan Sinuraya (2014) ATS lebih menguntungkan
dibanding dengan menggunakan jasa operator. Karena dapat menghindari
kesalahan dalam pengoperasian dan dapat menghindari adanya kejutan
listrik terhadap operator.
Gambar 7. ATS (Automatic Transfer Switch )
Sumber : http://www.kutai.com.tw/en/automatic-transfer-switch/ats2pc0125.html
2.6
Generator
Generator listrik merupakan sebuah dinamo besar yang berfungsi sebagai
pembangkit listrik, atau menurut Sunarlik (2008), generator sering juga diartikan
fitria septiani
Halaman 10 dari 27
sebagai alat yang memproduksi energi listrik dari sumber energi mekanik dengan
menggunakan induksi elektromagnetik. Tenaga mekanik bisa berasal dari panas,
air, uap, dll. Energi listrik yang dihasilkan oleh generator bisa berupa Listrik AC
(bolak-balik) maupun DC (searah). Hal tersebut tegantung dari konstruksi generator
yang dipakai oleh pembangkit tenaga listrik. Generator listrik pertama kali
ditemukan oleh Faraday pada tahun 1831.
2.6.1 Komponen Utama Generator
Generator listrik mempunyai dua komponen utama yang menentukan
jenis dan karakteristik generator, yang terdiri dari stator dan rotor. Stator
adalah bagian yang diam sedangkan rotor adalah bagian yang bergerak.
Gambar 8. Stator dan Rotor pada Generator
Sumber: http://2.bp.blogspot.com/-
05HMm3pRkRQ/VJwibugGrnI/AAAAAAAACIg/Im__iQaU1OU/s1600/rotor%2Bgenera
tor.gif
Stator
Stator merupakan elemen diam yang terdiri dari rangka stator,
inti stator dan belitan-belitan stator (belitan jangkar). Rangka stator
terbuat dari besi tuang dan merupakan rumah dari semua bagianbagian generator. Rangka stator ini berbentuk lingkaran dimana
sambungan-sambungan pada rusuknya akan menahan generator
terhadap gangguan berupa getaran. Inti stator terbuat dari bahan
ferromagnetik atau besi lunak yang disusun berlapis-lapis untuk
menghasilkan fluks magnet. Sedangkan belitan stator terbuat dari
tembaga yang disusun dalam alur-alur. Belitan stator berfungsi
sebagai tempat terbentuknya ggl (gaya gerak listrik).
Rotor
fitria septiani
Halaman 11 dari 27
Rotor merupakan elemen yang berputar, pada rotor terdapat
kutub-kutub magnet dengan lilitan-lilitan kawatnya dialiri oleh arus
searah. Kutub magnet rotor terdiri dua jenis yaitu, rotor kutub
menonjol (salient), adalah tipe yang dipakai untuk generatorgenerator kecepatan rendah dan menengah; dan rotor kutub tidak
menonjol atau rotor silinder digunakan untuk generator-generator
turbo atau generator kecepatan tinggi.
2.6.2 Prinsip Kerja Generator
Prinsip kerja generator listrik dapat dipelajari dengan teori medan
elektronik, yaitu :
1.
Poros pada generator dipasang dengan material ferromagnetik
permanen.
2.
Disekeliling poros terdapat stator yang bentuk fisisnya adalah
kumparan-kumparan kawat yang membentuk loop.
3.
Ketika poros generator mulai berputar maka akan terjadi
perubahan fluks pada stator yang terjadi karena perubahan tegangan
dan arus listrik tertentu.
4.
Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan ini disalurkan melalui
kabel jaringan listrik.
Gambar 9. Ilustrasi Cara Kerja Generator Sederhana
Sumber : https://scientricalengineering.files.wordpress.com/2014/06/c1494-untitled3bmp.jpg
fitria septiani
Halaman 12 dari 27
Belitan searah pada struktur medan yang berputar dihubungkan ke
sebuah sumber luar melalui slipring atau brush. Slipring ini berputar
bersama-sama dengan poros dan rotor. Banyaknya slipring ada dua buah,
pada tiap-tiap slipring dapat menggeser brostel (sikat arang) yang masingmasing merupakan kutub positif dan negatif guna penguatan ke lilitan
medan pada rotor. Slipring terbuat dari besi baja, kuningan atau tembaga
yang dipasang pada poros dengan memakai bahan isolasi. Untuk
membangkitkan arus searah dibutuhkan sebuah ssstem penguat atau exciter ,
sumber diperoleh dari pembangkit itu sendiri kemudian disearahkan,
kemudian dikembalikan ke rotor melalui slipring.
2.7
HMI (Human Machine Interface)
HMI merupakan perangkat lunak antar muka berupa GUI berbasis
komputer yang menjadi penghubung antara operator dengan mesin atau peralatan
yang dikendalikan serta bertindak pada supervisory (GlobalSpec, 2010).
Human Machine Interface (HMI) dapat berupa pengendali dan visualisasi
status baik dengan manual maupun melalui visualisasi komputer yang bersifat
real time. Sistem HMI biasanya bekerja secara online dan real time dengan
membaca data yang dikirimkan melalui I/O port yang digunakan oleh sistem
controller -nya. A. Irawan (2010) menyebutkan bahwa secara umum HMI
mempunyai fungsi-fungsi sebagai berikut:
Memonitori dan memberikan informasi kondisi plant kepada operator
melalui GUI secara real time. Tampilan kondisi plant adalah berdasarkan
hasil pembacaan input dan output dari proses yang sedang berlangsung
pada plant.
Menentukan kondisi output (aktuator) berdasarkan nilai input yang
diperoleh dari pembacaan sensor.
Pengambilan dan penyimpanan data dalam satu koleksi data. Pada
umumnya data dapat berupa data pengukuran, status sistem yang diwakili
oleh status valve sebagai actuator, status alarm, tanggal pengambilan dan
penyimpanan data.
fitria septiani
Halaman 13 dari 27
Menyimpan kondisi alarm, sehingga dapat diketahui alasan terjadinya
penyimpangan dalam sistem.
Menampilan grafik dari sebuah proses yang ada di plant, misalkan
grafik penampilan proses kenaikan dan penurunan beban utama yang
terhubung ke genarator baik secara real time maupun historikal. Trending
dapat dilihat secara online real time atau historis.
Gambar 10. HMI (Human Machine Interface ) dengan Software SoMachine
Sumber : http://www.hmi-project.com/images/hmi-project-news-interpack2014-01.jpg
Perangkat lunak yang memfasilitasi HMI beraneka ragam macamnya. Salah
satu contohnya ialah software SoMachine Basic keluaran Schneider Electric yang
berfitur otomatisasi lengkap dengan diagram ladder.
3. Diagram dan Mekanisme Operasi
Setelah penjelasan umum mengenai sistem catu daya bangunan darurat
(emergency) otomatis beserta elemen-elemen dasarnya, terdapat gambaran umum
mekanisme operasi dari sistem tersebut bekerja, yakni erat kaitannya dengan catu
daya (UPS dan generator/genset), sistem pengalih dan kontroler berupa PLC.
Operasi sistem catu daya bangunan darurat (emergency) otomatis dalam karya
tulis ini diambil dari karya TA (Tugas Akhir) tahun kelulusan 2015, D4-Teknik
Otomasi Industri, Ido Gabe Hasudungan Tambunan.
Operasi sistem catu daya bangunan darurat otomatis dibuat berupa simulator
(konsul) yang menggambarkan keluaran-keluaran berupa beban-beban elektrik yang
mempunyai tingkatan-tingkatan prioritas ketika terjadinya gangguan pada sumber
listrik utama. Tampilan simulator ditunjukkan pada gambar berikut.
fitria septiani
Halaman 14 dari 27
Gambar 10. Tampilan Simulator
Diagram alir operasi (pada gambar 11) dan mekanisme sistem catu daya
bangunan darurat (emergency) otomatis dinyatakan sebagai berikut.
A.
Kondisi 1
1.
Saat PLN mati. Maka akan melepas CB1, CB4, CB5. Pada saat yang
bersamaan Genset 1 starting dan beban prioritas satu akan di catu dayanya
oleh UPS.
2.
Jika genset 1 gagal starting maka kontroler akan mengulang proses
restarting sebannyak 2 kali.
3.
Jika genset 1 tetap tidak berhasil beroperasi maka kontroler akan
melakukan starting pada genset 2.
4.
Jika genset 2 berhasil di starting maka tacho generator genset 2 akan
mengirimkan sinyal kepada kontroler bahwa genset 2 berhasil di starting.
5.
Jika sensor tegangan 3 telah mendeteksi bahwa generator telah
beroperasi pada putaran dan tegangan penuh, maka kontroler akan
mengoperasikan CB3 sehingga pada saat itu beban prioritas 1 akan diambil
alih oleh genset dan UPS kembali dalam posisi charging, pada saat yang
fitria septiani
Halaman 15 dari 27
bersamaan beban prioritas 2 akan beroperasi. Setelah 10 sekon maka
selanjutnya beban prioritas 3 yang akan beroperasi.
B.
Kondisi 2
1.
Jika catu PLN kembali datang, maka akan mengirimkan sinyal kepada
kontroler
2.
Setelah 10 sekon jika ternyata tegangan PLN masih tetap ada maka
CB3 off, CB4 off, CB5 off. Kemudian beban prioritas 1 di ambil alih oleh
UPS.
3.
Setelah 10 sekon kemudian CB1 on, lalu CB4, CB5 on, maka pada
saat yang bersamaan UPS akan dalam posisi charging. Dan beban prioritas
1, 2, 3 akan di catu oleh PLN.
4.
Setelah 10 sekon PLN tidak hilang dayanya maka genset 2 akan shut
down.
C.
Kondisi 3
1.
Apabila pada saat awal genset 1 langsung beroperasi maka tacho
generator genset 1 akan mengirimkan sinyal kepada kontroler bahwa genset
1 berhasil di starting.
2.
Jika tacho generator 2 telah mendeteksi bahwa generator telah
beroperasi pada putaran dan tegangan penuh, maka kontroler akan
mengoperasikan CB2 sehingga pada saat itu beban prioritas 1 akan diambil
alih oleh genset dan UPS kembali dalam posisi charging, pada saat yang
bersamaan juga beban prioritas 2 akan beroperasi. Setelah 10 sekon, maka
selanjutnya beban prioritas 3 yang akan beroperasi. Dan selanjutnya akan
sama seperti pada kondisi 2.
D.
Kondisi 4
Apabila saat genset 1 dan 2 gagal di starter maka CB prioritas 2,3
akan lock dalam posisi open, dan prioritas 2 dan 3 akan off sehingga alarm
akan memberikan sinyal status kepada operator.
B
Inisialisasi
Genset 2 ON?
ya
PLN Mati?
fitria septiani
Mulai
tidak
Halaman 16 dari 27
Restarting
Genset 2
tidak
ya
Restarting
Genset 2
tidak
Prioritas 2, 3 Off
UPS Discharge
Prioritas 1 ON
Genset 1 ON?
ya
B
Genset 2 ON?
tidak
Alarm akan
menyala dan
prioritas 2,3
akan mati
tidak
tidak
Restarting
Genset 1
Genset 1 ON?
B
tidak
setelah 10 sekon,
genset akan
mencatu prioritas
1, 2, dan 3
B
C
ya
ya
Genset memberi
data ke prioritas 1,
dan 2
UPS Charging
B
ya
Restarting
Genset 1
Genset 1
Starting
Genset 1 ON?
B
ya
tidak
Starting Genset
2
A
Genset 2 ON?
PLN Hidup
ya
setelah 10sekon PLN
tetap tidak mati, UPS
discharging, Prioritas 1
ON, Prioritas 2, 3 OFF
A
PLN mencatu
beban prioritas
1, 2, 3,
UPS Charging
C
Genset
Shutdown
Selesai
Gambar 11. Diagram Alir Sistem
4. Pendekatan Pemeliharaan Preventif-Perbaikan
Pemeliharaan preventif-perbaikan atau preventive-repair maintenance adalah
upaya perawatan yang bertujuan untuk mencegah terjadinya kerusakan, atau cara
perawatan yang ditempuh atas dasar rencana yang telah ditetapkan untuk pencegahan
(preventif) terhadap kemungkinan terjadinya gangguan dan/atau kerusakan (Ardian,
2009).
fitria septiani
Halaman 17 dari 27
Ruang lingkup pekerjaan preventif termasuk: inspeksi, perbaikan kecil,
pelumasan dan penyetelan, penggantian peralan yang rusak atau terindikasi rusak,
sehingga peralatan atau mesin-mesin selama beroperasi terhindar dari kerusakan.
Preventive-repair maintenance sangat cocok untuk sistem catu daya bangunan
darurat (emergency) otomatis dikarenakan perawatannya yang berlandaskan pada
kebijakan perawatan sebelum terjadinya gangguan dan/atau kerusakan sistem dengan
jadwal berbasis interval waktu yang ditentukan. Sifatnya yang mencegah gangguan
dan/atau kerusakan terjadi sangat cocok bagi sistem yang diharuskan memiliki
keandalan tinggi seperti sistem otomatis catu daya bangunan darurat ini.
Berurusan dengan pasokan daya yang kebanyakan bertegangan tinggi membuat
Preventive-Repair Maintenance lebih menjamin keselamatan kerja dalam sistem.
Kebutuhan sistem catu daya bangunan darurat otomatis yang bersifat kritis pada
waktunya (tidak memiliki cadangan apapun lagi) membutuhkan operasi sistem yang
siap digunakan kapanpun tanpa down time sedikitpun. Sehingga, sistem memerlukan
perbaikan kecil dan evaluasi secara berkala yang digunakan sebagai acuan dalam
pemeriksaan berikutnya, yang menjaga kondisi sistem tetap mendekati kondisi
awalnya.
5. Parameter Sistem yang Perlu Ditangani dalam Pemeliharaan
Dalam implementasi pemeliharan dengan pendekatan preventive-repair pada
sistem otomatis catu daya bangunan darurat (emergency) ada dua aspek yaitu
parameter fisik yang menyangkut hardware (perangkat keras) dari sistem dan
parameter kinerja yang menyangkut keberlangsungan sistem dan software yang
berjalan dalam sistem.
Aspek parameter fisik ialah :
Geometris atau posisi dan kedudukan perangkat
Adanya sensor tegangan dan banyaknya kabel-kabel pada sistem otomatis
catu daya bangunan darurat dimana bekerja pada saat-saat tertentu saja (sedapat
mungkin jarang digunakan) menjadikan posisi dan kedudukan perangkatperangkat pada sistem penting untuk dijaga sebagaimana awalnya dari gangguan-
fitria septiani
Halaman 18 dari 27
gangguan pada tempat sistem berada seperti getaran sekitar (pada industri),
pergerakan manusia dan sebagainya.
Deposit debu pada perangkat
Deposit debu ditandai dengan adanya penebalan debu pada perangkat
seperti PLC, sensor, UPS, generator.
Timbulnya korosi
Korosi pada perangkat seperti generator, kabel (saluran) ditandai dengan
perubahan warna pada logam dikarenakan reaksi kimia dari lingkungan sekitar.
Genangan air pada sistem
Diakibatkan kurang terawatnya tempat sistem yang merupakan sistem
darurat (tidak digunakan setiap saat) memungkinkan tempat atau lokasi sistem
terdapat genangan air yang akan mengakibatkan kegagalan fatal pada sistem.
Sedangkan aspek parameter kinerja ialah :
Nilai tegangan kerja
Nilai dari tegangan kerja PLC sebagai kontroler otomatis sistem harus pada
nilai tegangan kerja acuan.
Nilai arus saat beroperasi
Besar arus yang terdapat pada input (ke kontroler) dan output (ke beban)
sistem harus dipastikan sesuai spesifikasi untuk menghindari kegagalan pasokan
dan kinerja sistem, khususnya pada beban.
Suhu pada saat beroperasi
Peralatan elektronik tidak tahan pada suhu yang tinggi seperti yang ada
pada perangkat pengontrolan sehingga diperlukannya suhu sesuai yang stabil
pada lokasi-lokasi tertentu.
Start-up time sistem
Start-up time ialah waktu yang dibutuhkan ketika sistem pertama
dijalankan. Sebagai sistem darurat, waktu yang dibutuhkan dijaga agar seminimal
mungkin.
Virus dan antivirus
Sistem otomatis menggunakan kontroler yang banyak dijalankan melalui
program baik pada HMI maupun sambungan-sambungan ke perangkat lainnya
fitria septiani
Halaman 19 dari 27
sangat perlu dijaga dari hacker melalu virus dengan antivirus untuk pendeteksian
berkala terhadap virus-virus yang dapat merusak sistem.
Suku cadang
Ketersediaan suku cadang untuk pengganti komponen-komponen yang
rusak atau terindikasi rusak.
6. Metoda Monitoring
Penerapan pemeliharaan preventif-perbaikan dengan monitoring pada sistem
dilakukan sebagai berikut.
Aspek fisik
Monitoring sisi geometris perangkat dengan cara mengukur letak dan posisi
dengan meteran sesuai dengan denah awal peletakan perangkat.
Monitoring tingkat deposit debu, timbulnya korosi serta genangan dengan
melakukan peninjauan rutin secara visual.
Aspek kinerja
Monitoring tegangan dan arus dengan mengukur input dan output
menggunakan alat ukur untuk memastikan tetap bekerja sesuai acuan.
Monitoring suhu dengan melakukan pengukuran suhu perangkat sistem
pada lokasi sistem dengan menggunakan alat ukur maupun software agar tidak
over heating.
Monitoring start-up time dengan melakukan scanning kecepatan sistem
secara berkala.
Monitoring virus dengan melakukan scanning dan update melalui antivirus
dan back-up data secara berkala.
7. Penjadwalan Pemeliharaan
Penjadwalan pemeliharaan sistem otomatis catu daya bangunan darurat
(emergency) direncanakan seperti berikut.
Parameter yang Diperhatikan
Jangka Waktu
Deposit debu
Seminggu sekali
fitria septiani
Halaman 20 dari 27
Timbulnya genangan
Seminggu sekali
Tegangan kerja
Seminggu sekali
Arus kerja
Seminggu sekali
Suhu
Seminggu sekali
Start-up time
Seminggu sekali
Virus
Seminggu sekali
Timbulnya korosi
Dua minggu sekali
Geometris (lokasi, posisi)
Sebulan sekali
Suku cadang
Sebulan sekali
8. Alat Bantu Ukur yang Diperlukan
Alat bantu ukur yang diperlukan terdiri dari meteran, multimeter digital,
wattmeter (untuk memastikan daya terukur hasil dari parameter tegangan dan arus),
osiloskop (tentantif) dan termometer ruangan yang sensitif (termometer infrared) dan
termometer digital secara software (untuk perangkat seperti komputer) karena
parameter yang diukur hanyalah posisi, tegangan, arus dan suhu pada sistem.
9. Teknik Penggunaan Alat Ukur
Gambar 12. Multimeter Digital
Sumber : https://ilmushoru.files.wordpress.com/2011/10/multimeter-digital.jpg
9.1
Mengukur Tegangan AC/DC dengan Multimeter
fitria septiani
1.
Halaman 21 dari 27
Atur posisi saklar selektor ke AC/DC voltage (sesuai tegangan yang
akan diukur. Jika DC, atur posisi selektor ke DC begitupun dengan AC,
maka selektor diposisikan ke AC). Pilihlah skala sesuai dengan perkiraan
tegangan yang akan diukur. Jika ingin mengukur 6 volt, putar saklar
selektor ke 12 Volt (khusus analog multimeter). Jika tidak mengetahui
tingginya tegangan yang diukur, maka disarankan untuk memilih skala
tegangan yang lebih tinggi untuk menghindari terjadi kerusakan pada
multimeter.
2.
Hubungkan probe ke terminal tegangan yang akan diukur. Probe
merah pada terminal positif (+) dan probe hitam ke terminal negatif (-).
3.
9.2
Baca hasil pengukuran di display multimeter.
Mengukur Daya dengan Wattmeter
Wattmeter digunakan ketika sistem sedang bekerja, menjadi masukan untuk
strategi proses pemeliharaan selanjutnya.
Gambar 13. Wattmeter Digital
Sumber : http://fadilmuslim.blogspot.com/2010/03/instruksi-kerja-penggunaan-alatukur.html
1.
Masukan kabel power sumber (input) pada terminal WATT & 10 A,
sesuai petunjuk pada wattmeter digital yang bertuliskan POWER SOURCE.
2.
Masukan kabel beban (output) pada terminal COM & V, sesuai
petunjuk pada wattmeter digital yang bertuliskan LOAD.
3.
Masukan kabel power sumber (input) pada terminal WATT & 10 A,
sesuai petunjukpada wattmeter digital yang bertuliskan POWER SOURCE.
fitria septiani
4.
Halaman 22 dari 27
Tekan tombol pilihan watt 1 (2000 W) atau watt 2 (6000 W-x10W)
tergantung dari beban yang akan dikukur.
5.
Apabila pada layar tidak tertulis nol maka perlu setting Watt Zero
Adjust agar tampilan pada layar bernilai nol.
6.
Masukan kabel power sumber (input) pada stop kontak agar beban
dapat bekerja.
7.
Lihat hasil tampilan pada layar, apabila menggunakan batas ukur yang
wattI (2000 W), maka tampilan pada layar merupakan hasil pengukuran
daya pada beban.
9.3
Mengecek Gelombang Tegangan atau Arus dengan Osiloskop
Osiloskop digital mencuplik bentuk gelombang yang diukur dan dengan
menggunakan ADC (Analog to Digital Converter) untuk mengubah besaran
tegangan yang dicuplik menjadi besaran digital.
Gambar 14. Osiloskop Digital
Sumber : http://www.kaskus.co.id/thread/53464db141cb17b9748b45e0/cara-mengukur-denganmenggunakan-osiloskop
Sebelum memulai pengukuran, kalibrasi osiloskop digital. Untuk
mengukur, cukup hubungkan probe dengan ouput perangkat yang sesuai (yang
akan dicek) ke channel 1 atau 2 dan atur setting sumbu X dan Y untuk tampilan
pada osiloskop sehingga tampilan dapat terlihat dan terukur dengan jelas.
9.4
Mengukur Suhu dengan Termometer Infrared
1.
Tujukan lampu infrared ke target yang akan diukur.
2.
Tekan trigger (F), suhu yang diukur akan muncul pada display.
fitria septiani
3.
Halaman 23 dari 27
Agar mendapat pengukuran yang baik, jarak pengukuran harus sesuai
dengan range jarak pada spesifikasi termometer.
Gambar 15. Termometer Infrared Digital
http://image2.cccme.org.cn/i_supply/2011-02-21/20110221051242000367920.jpg
9.5
Mengukur Suhu Hardware Komputer/Processor melalui Software
Untuk mencegah terjadinya hang karena overheat pada prosesor (otak)
komputer sebagai HMI ataupun kontroler, pengukuran suhu dapat dilakukan
dengan software dengan UI (User Interface) yang sangat mudah yaitu Core
Temp. Core Temp menggunakan pengukuran suhu langsung di prosesor dengan
membaca informasi data DTS (Digital Thermal Sensor) yang disediakan oleh
prosesor. Pada BIOS, pembacaan menggunakan sensor dari motherboard. Ketika
kita membuka software Core Temp, otomatis informasi suhu prosesor dapat
terbaca.
Gambar 16. Tampilan Core Temp Pengukur Suhu Prosesor
fitria septiani
Halaman 24 dari 27
Sumber : http://4.bp.blogspot.com/-sJREufZraw/Us_kGX8PTFI/AAAAAAAAAxU/np7qCO984N4/s1600/pengatur+suhu+processor.j
pg
10. Rancangan Kartu Pemeliharaan
Berikut pada gambar 17 merupakan rancangan kartu pemeliharan dari
implementasi metode preventive-repair maintenance pada sistem otomatis catu daya
bangunan darurat (emergency).
Gambar 17. Rancangan Kartu Pemeliharaan Sistem Otomatis Catu Daya Bangunan Darurat
(Emergency)
fitria septiani
Halaman 25 dari 27
11. Diagram Alir Pemeliharaan
Berikut
sistem.
gambar 18 merupakan diagram alir (flowchart) dari pemeliharaan
Gambar 18. Diagram Alir Pemeliharaan
fitria septiani
Halaman 26 dari 27
12. Hasil Monitoring dan Catatan Pemeliharaan Sistem
Data hasil monitoring dan catatan pemeliharaan sistem tidak tersedia dikarenakan
proses monitoring tidak dapat dijalankan. Proses monitoring tidak dapat dijalankan
karena belum adanya sistem dan plant riil dari sistem catu daya bangunan darurat
(emergency) otomatis yang dapat diteliti secara langsung oleh penulis. Adapun
simulator (konsul) masih dalam tahap pembuatan sehingga data tidak dapat diambil.
13. Analisis Data
Dikarenakan hasil monitoring dan catatan pemeliharaan sistem tidak ada, data
tidak dapat dianalisis untuk saat ini.
fitria septiani
14. Daftar Pustaka
Halaman 27 dari 27
A. Irawan, Juni. 2010. “Human Machine Interface” dalam artikel Vol. 4 No. 5.
Jakarta: Universitasi Indonesia.
Ardian, Aan. 2009. Handout Perawatan dan Perbaikan Mesin. Yogyakarta: UNY.
Ginting dan Sinuraya. 2014. “Perancangan Automatic Transfer Switch (ATS)
Parameter Transisi Berupa Tegangan dan Frekuensi dengan Mikrokontroler
ATmega 16” dalam jurnal Vol. 16 No. 3. Semarang: Universitas Diponegoro.
H. Lubis, Shalikhul. 2013. Penerapan Sistem Preventive Maintenance pada UPS.
Bandung: Politeknik Negeri Bandung.
Hendrawan, dkk. Tahun tidak diketahui. “Analisis Back-Up System sebagai
Penyuplai Daya Listrik di Gedung Bertingkat Bogor Trade Mall (BTM)”.
Pakuan: Universitas Pakuan.
Mujoko, Sapto. 2009. Perancangan Sistem Antrian Digital Berbasis Mikrokontroler
AT89S51. Jakarta: STI & K.
Risdiyanto, Agus. 2006. “Sistem Kontrol Catu Daya Darurat Otomatis” dalam berita
yang diterbitkan. Kota tidak diketahui: LIPI.
Santosa, dkk. 2012. “Pembuatan Sistem Catu Daya dengan Automatic Main Failure
untuk Ruang Pertemuan Gedung-71” dalam jurnal Vol. 9 No. 2. Serpong:
Prima.
Sunarlik,
Wahyu.
2008.
“Prinsip
Kerja
Generator
Sinkron”.
http://updkediri.ac.id/home/attachments/article/69/Prinsip%20Kerja%20Gene
ator%20Sinkron-.pdf [26 Mei 2015].
Suyanto, Muhammad. 2006. “Penyedia Catu Daya Cadangan untuk Beban Listrik
Rumah Tangga Secara Automatis” dalam jurnal Vol. 11 No. 1. Yogyakarta:
Lembaga Penelitian Institut Sains & Teknologi AKPRIND.