RENOVASI KONSUL SISTEM OTOMASI BANGUNAN

RENOVASI KONSUL SISTEM OTOMASI BANGUNAN (BAS) SUB-UNIT SISTEM PEMANAS HVAC

Console Renovation of Building Automation System (BAS) Sub-Unit HVAC Heating System

Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan DIPLOMA IV PROGRAM STUDI TEKNIK OTOMASI INDUSTRI di Jurusan Teknik Elektro

Oleh:

Trianto Satria NIM: 121364031 POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2016

RENOVASI KONSUL SISTEM OTOMASI BANGUNAN (BAS) SUB-UNIT SISTEM PEMANAS HVAC

Penulis: Nama Mahasiswa

: Trianto Satria

NIM: 121364031

Penguji:

1. Ketua : Sarjono Wahyu Jadmiko, ST., M.Eng.

2. Anggota : Robert Adriaan Philippus, SST., M.Eng.

3. Anggota

: Nanang Mulyono, ST., MT.

Tugas Akhir ini telah diseminarkan pada tanggal 5 Agustus 2016 dan disahkan sesuai dengan ketentuan

Pembimbing I Pembimbing II

Dwi Septiyanto, Drs., SST., M.Eng. Toto Tohir, ST., MT. NIP 195909131984031003

NIP 196404171989031002

Mengesahkan, Ketua Jurusan Teknik Elektro

Malayusfi.BSEE., M.Eng. NIP 195401011984031001

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS

“Saya yang bertandatangan di bawah ini menyatakan bahwa laporan tugas akhir ini adalah murni hasil pekerjaan saya sendiri. Tidak ada pekerjaan orang lain yang saya gunakan tanpa menyebutkan sumbernya.

Materi laporan tugas akhir ini belum pernah disajikan sebagai bahan untuk tugas akhir lain, kecuali saya menyatakan dengan jelas bahwa saya menggunakannya.

Saya memahami bahwa laporan tugas akhir yang saya kumpulkan ini dapat diperbanyak dan atau dikomunikasikan untuk tujuan mendeteksi adanya plagiatisme.”

Judul Tugas Akhir: RENOVASI KONSUL SISTEM OTOMASI BANGUNAN (BAS) SUB UNIT

SISTEM PEMANAS HVAC Bandung,18 Agustus 2016

Yang menyatakan,

Trianto Satria NIM 121364031

Mengetahui,

Pembimbing I Pembimbing II

Dwi Septiyanto, Drs., SST., M.Eng. Toto Tohir, ST., MT. NIP 195909131984031003

NIP 196404171989031002

iii

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai sivitas akademika Politeknik Negeri Bandung, saya yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama

: Trianto Satria

NIM

Program Studi

: Teknik Otomasi Industri

Jurusan

: Teknik Elektro

Jenis Karya

: Tugas Akhir

demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Politeknik Negeri Bandung Hak Bebas Royalti Noneksklusif (None-exclusive Royalty Free Right ) atas karya ilmiah saya yang berjudul :

RENOVASI KONSUL SISTEM OTOMASI BANGUNAN (BAS) SUB-UNIT SISTEM PEMANAS HVAC

beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti/Noneksklusif ini Politeknik Negeri Bandung berhak menyimpan, mengalih media/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat dan mempublikasikan tugas akhir saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di

: Bandung Pada Tanggal : 18 Agustus 2016 Yang menyatakan,

(Trianto Satria)

iv

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

Nama

: Trianto Satria

Tempat, Tanggal Lahir : Bandung, 22 Oktober 1993 Alamat

: Komplek Cimindi Raya AA1, RT 03, RW 13, Cimahi,

Jawa Barat

Agama

: Islam

Nomor Telepon

Email

: triantosatria@gmail.com

Pendidikan

1) SD Negeri IV Banjarsari Bandung (1999 – 2005)

2) SMP Negeri 5 Bandung (2005 – 2008)

3) SMA Negeri 2 Bandung (2008 – 2011)

4) Politeknik Negeri Bandung (2012 – 2016) Pengalaman Organisasi :

1) Divisi Sarana DKM Al-Ikhlash SMAN 2 Bandung (2008 – 2011)

KATA PENGANTAR

Syukur alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, nikmat, dan hidayah-Nya kepada penulis sehingga penulis

dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini dengan judul “RENOVASI KONSUL SISTEM OTOMASI BANGUNAN (BAS) SUB-UNIT SISTEM

PEMANAS HVAC ”. Sholawat serta salam semoga senantiasa tercurah kepada Nabi Muhammad SAW yang telah memberikan teladan yang baik kepada umatnya sehingga sampai saat ini penulis masih merasakan dan menikmati hasil perjuangannya.

Dalam melaksanakan dan menyelesaikan Tugas Akhir ini penulis banyak mengucapkan terima kasih kepada :

1. Ayahanda Ghofar Arifin dan Ibunda Elfina Risuana yang telah banyak memberikan dukungan doa, moral, dan materi sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik.

2. Bapak Malayusfi, BSEE., MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Bandung.

3. Bapak Sarjono Wahyu J., ST., M.Eng. selaku Ketua Program Studi D4 Teknik Otomasi Industri Politeknik Negeri Bandung.

4. Bapak Dwi Septiyanto, Drs., SST., M.Eng. selaku pembimbing utama yang telah memberikan arahan, doa, semangat dan dukungan kepada penulis terutama dalam penulisan laporan ini.

5. Bapak Toto Tohir, ST., MT. selaku pembimbing pendamping yang telah memberikan banyak ilmunya kepada penulis sehingga laporan tugas akhir ini dapat diselesaikan.

6. Seluruh staf pengajar dan teknisi program studi Otomasi Industri Politeknik Negeri Bandung yang telah memberikan banyak ilmu dan pengalaman yang bermanfaat kepada penulis.

7. Rekan-rekan TOI 2012 yang telah menjadi teman yang baik selama penulis melakukan studi.

vi

Penulis sadar dalam penulisan Laporan Tugas Akhir ini banyak kekurangan. Akhir kata, penulis mengucapkan syukur atas selesainya Laporan Tugas Akhir ini dan penulis berharap laporan Tugas Akhir ini bermanfaat bagi semua orang yang membutuhkan referensi.

Bandung, 18 Agustus 2016

Penulis

vii

ABSTRAK

Bangunan-bangunan dan gedung pencakar langit yang berada pada daerah bersuhu rendah membutuhkan pengkondisian udara atau HVAC sistem pemanas untuk menaikkan suhu ruangan sehingga pengguna ruangan merasa nyaman. Proses kerja HVAC sistem pemanas ini diimplementasikan pada simulator berbasis PLC Modicon TM221CE40R pada konsul kendali BAS. Plant simulator HVAC sistem pemanas pada konsul kendali BAS ini menggunakan sistem double ducting yang pada ducting pemanasnya menggunakan sumber panas dari panas buang kondensor dan heater yang diintegrasikan dengan sistem pengatur kelembaban udara yaitu humidifier dan dehumidifier. Konsul kendali BAS sub-unit HVAC ini telah direnovasi sedemikian rupa sehingga plant simulator HVAC sistem pemanas dapat diimplementasikan dengan baik. Parameter input plant dapat berubah dengan menggunakan potensiometer dan juga sakelar. Proses kerja dan status sistem plant simulator HVAC sistem pemanas ini dapat di-monitoring dan dikendalikan dalam bentuk visual pada HMI berbasis Wonderware InTouch dan juga pada simulator di konsul kendali dalam bentuk lampu indikator. Proses kerja sistem mampu berjalan sesuai fungsinya dan sesuai standardisasi karakteristik plant sebenarnya. PLC yang telah diprogram mampu mengendalikan sistem dan dapat berkomunikasi dengan PLC master menggunakan sistem komunikasi dengan Protokol Modbus TCP/IP dan dengan topologi tipe star.

Kata Kunci: HVAC; Pemanas; Konsul; Renovasi; PLC; HMI; Protokol Modbus TCP/IP

viii

ABSTRACT

Buildings and skyscrapers in low temperature region require an air conditioning or a HVAC heating system to raise the temperature of the room that can make the room user feels comfortable. The working process of HVAC heating system is implemented on PLC Modicon TM221CE40R-based simulator in the BAS control console. The plant of BAS control console HVAC systems sub-units simulator is using a double ducting system that the ducting of heating using heat source from the heat waste of condenser and also heater that all integrated with humidity control systems that are humidifier and dehumidifier. BAS control console sub-units HVAC system has been reengineered in a way that the plant of simulator HVAC heating system can be implemented properly. Plant input parameters can be changed by using a potentiometer or a switch. The working process of HVAC simulator plant can be controlled and the system status also able to be monitored by a visual form in the Wonderware InTouch-based HMI and also on the simulator at the control console by the indicator lights form. The working process of the system has its capability according to its functions and with appropriate standardization of the characteristics of the actual plant. The PLC was programmed to control the system and able to communicate with the programmed master PLC using the Modbus Protocol TCP / IP communication system with star topology.

Keywords: HVAC; Heating; Console; Renovation; PLC; HMI; Modbus TCP/IP Protocol.

ix

BAB I PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Segi kenyamanan pada suatu bangunan terutama kenyamanan pada kondisi udara telah menjadi bagian yang sangat penting dari fungsi suatu bangunan. Hal ini terbukti dari sistem pengkondisi udara atau HVAC (Heating, Ventilating, and Air Conditioning ) yang merupakan salah satu utilitas dari sistem otomasi bangunan (Building Automation System/BAS), menjadi konsumen energi bangunan terbesar mencapai 42,5% dari total konsumsi energi pada bangunan di Indonesia[1].

HVAC sistem pemanas telah banyak diaplikasikan pada daerah dengan iklim dingin misalnya Amerika Serikat (AS). Berdasarkan hasil survey pada tahun 2009 mengatakan bahwa pemanas ruangan menyumbang 63% dari gas alam yang dikonsumsi di rumah-rumah di negara Amerika Serikat, sisanya 37% adalah untuk pemanas air, memasak, dan serbaneka.[2]

Rancang bangun konsul kendali BAS sistem HVAC telah dilakukan sebelumnya dengan plant dan karakteristik yang berbeda. Penulis pada tugas akhir ini melakukan renovasi dari tugas akhir Halimah[3] dengan membedakan sistem plant pada simulator dengan penambahan pengintegrasian sistem kelembaban udara pada sistem pemanas HVAC.

Penambahan sistem plant pada simulator HVAC sistem pemanas juga dilakukan pada dengan menambahkan sumber pemanas yaitu dari pemanfaatan panas buang kondenser. Penelitian pada pemanfaatan panas buang kondenser telah dilakukan sebelumnya oleh Rasta I. (2009)[4]. Penentuan parameter suhu coil dengan penambahan panas dari heater merujuk pada penelitian tersebut. Kesimpulan dari penelitian tersebut salah satunya mengatakan bahwa penggunaan panas buang kondenser sebagai sumber panas menambah efisiensi pada pemanas air sebesar 32,2 %.

diperlukan sistem otomasi yang dapat mengatur dan mengkomunikasikan antar sistem di dalamnya. Sistem otomasi merupakan pengintegrasian suatu sistem dengan sistem lain dengan menggunakan jaringan komunikasi. Sedangkan Sistem Otomasi Bangunan (Building Automation System/BAS) adalah sistem yang mengendalikan setiap utilitas dalam bangunan atau gedung secara otomatis dengan mengintegrasikan berbagai utilitas dalam bangunan dengan tujuan untuk melakukan penghematan energi, pengoptimalan fungsi, dan pemeliharaan utilitas dalam bangunan.

Penerapan sistem otomasi pada bangunan juga bertujuan untuk melakukan monitoring dan pengendalian pada bangunan termasuk untuk sistem pemanas pada HVAC. Kendali pada HVAC sistem pemanas ini menggunakan PLC yang kemudian dapat dipantau statusnya dengan menggunakan sistem Human Machine Interface (HMI). Penggunaan sistem kontrol diperlukan dalam sistem HVAC demi terciptanya konsumsi energi yang efektif dan efisien. Dengan mengggunakan pengendalian dari PLC, maka diharapkan suhu pemanasan dalam ruangan di bangunan dapat dilakukan sesuai dengan keinginan pengguna.

Berdasarkan hal-hal diatas, maka penulis membuat Tugas Akhir dengan judul “RENOVASI KONSUL SISTEM OTOMASI BANGUNAN (BAS) SUB- UNIT SISTEM PEMANAS HVAC”.

I.2. Tujuan

Adapun tujuan dari pembuatan Tugas akhir ini adalah:

1) Menghasilkan konsul kendali sistem HVAC yang telah ada agar dapat melakukan monitoring pada sistem HVAC sub-unit pemanas yang baru.

2) Menghasilkan konsul kendali sistem HVAC yang telah ada agar dapat melakukan controlling, pada sistem HVAC sub unit pemanas yang baru.

3) Menghasilkan konsul kendali sistem HVAC yang telah ada agar dapat berkomunikasi dengan PLC master pada sistem HVAC sub unit pemanas yang baru.

4) Membuat ulang tampilan software HMI yang dapat melakukan monitoring dan controlling agar sesuai dengan sistem yang baru.

Adapun permasalahan yang akan dibahas dalam Tugas akhir ini adalah sebagai berikut:

1) Bagaimana caranya agar konsul kendali yang sudah ada dapat memonitoring sistem HVAC sub-unit pemanas yang baru?

2) Bagaimana caranya agar konsul kendali yang sudah ada dapat mengontrol sistem HVAC sub-unit pemanas yang baru?

3) Bagaimana mengkomunikasikan sistem HVAC sub-unit pemanas dengan PLC master?

4) Bagaimana cara membuat tampilan software HMI yang dapat melakukan monitoring dan controlling supaya sesuai dengan sistem yang baru?

I.4. Batasan Masalah

Penulis membatasi masalah tugas akhir ini pada poin-poin berikut:

1) Perangkat kendali yang digunakan adalah PLC MODICON TM221CE40R.

2) Perangkat lunak yang digunakan unuk membuat tampilan HMI adalah Wonderware InTouch.

3) Sistem komunikasi menggunakan Protokol Modbus TCP/IP.

I.5. Metodologi Penulisan

Metode yang digunakan untuk menyusun laporan tugas akhir ini yaitu:

1. Metode Kepustakaan Pengumpulan data-data referensi yang berhubungan dengan penyusunan laporan tugas akhir ini.

2. Metode Konsultasi dan Diskusi Konsultasi dan diskusi langsung dengan dosen pembimbing dan pihak lain yang berkompeten di bidangnya.

3. Metode Pengujian Melakukan pengujian terhadap sistem yang ada untuk mendapatkan data data hasil percobaan.

Untuk mempermudah penulisan, maka sistematika yang digunakan dalam penulisan laporan ini dibagi dalam beberapa bab. Penjelasan sistematika penulisan pada tiap bab dijelaskan pada bagian berikut ini.

1. BAB I PENDAHULUAN Bab I Pendahuluan membahas tentang latar belakang, tujuan, batasan masalah, perumusan masalah, metodologi penelitian, dan sistematika dalam melakukan penulisan.

2. BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI Bab II Tinjauan Pustaka dan Landasan Teori membahas tentang gambaran umum dan apa saja yang dibutuhkan sebagai acuan dalam pelaksanaan tugas akhir ini. Bab II juga berisi landasan teori yang menunjang pembuatan tugas akhir.

3. BAB III RENOVASI KONSUL BAS SUB-UNIT PEMANAS HVAC Bab III Renovasi Konsul BAS Sub-Unit Pemanas HVAC membahas tentang perancangan dan realisasi hardware meliputi rancang bangun meja konsul, dan perancangan perangkat lunak yang dikembangkan untuk mengimplementasikan proses reengineering (renovasi)

4. BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS Bab IV Pengujian dan Analisis membahas tentang hasil pengukuran dan analisis data dari hasil pengujian yang berkaitan dengan tujuan yang ingin dicapai.

5. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Bab V Kesimpulan dan Saran adalah bagian penutup yang berisikan kesimpulan dari penulisan dan pembuatan tugas akhir. Bab penutup ini juga dilengkapi dengan saran atau rekomendasi untuk pengembangan penelitian lebih lanjut.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

II.1. Tinjauan Pustaka

Tugas akhir ini berjudul “Renovasi Konsul Sistem Otomasi Bangunan Sub- Unit Sistem Pemanas HVAC ”. Perancangan konsul kendali sistem otomasi bangunan utilitas HVAC dengan sub-unit berbeda, namun dengan basis yang sama pernah dilakukan. Oleh karena itu penulis dalam tugas akhir ini melakukan penelitian yang bersifat renovasi atau melakukan rekayasa ulang dari penelitian sebelumnya. Proses pelaksanaan renovasi meliputi peninjauan ulang pada sistem yang direnovasi, kemudian dilakukan rekayasa maju sebagai pengembangan dari tugas akhir sebelumnya.

Pada tugas akhir dengan judul “Rancang Bangun Konsul Kendali Sistem Otomasi Bangunan Sub-Unit Air Handling Unit (AHU)” dibuat konsul kendali sistem otomasi bangunan dengan plant utilitas Air Handling Unit pada HVAC. [3] Tugas akhir tersebut bertujuan untuk menghasilkan konsul kendali yang dapat mengatur alur kerja sistem AHU, menampilkan status sistem, dan juga dapat berkomunikasi antara PLC master dengan slave. Pada tugas akhir tersebut menggunakan desain plant simulator dengan heater elektrik sebagai sumber pemanas pada sistem pemanas udara HVAC-nya. Input dan output (I/O) yang digunakan pada tugas akhir tersebut berjumlah 17 I/O. Kesimpulan dari tugas akhir tersebut adalah:

1) Dari hasil pengujian, sistem simulator dapat beroperasi sesuai rancangan yaitu sistem akan mengaktifkan sistem pemanas apabila suhu di bawah 24°C dan akan mengaktifkan sistem pendingin apabila suhu di atas 27°C.

2) Sistem AHU dapat menampilkan status sistem pada HMI.

3) Plant AHU berperan sebagai slave dapat berkomunikasi dengan master dengan menyediakan data kepada master.

udara pada AHU bekerja secara terpisah dengan sistem pengatur kelembaban udara. Oleh karena itu, pada tugas akhir ini terjadi perubahan plant dengan menggabungkan plant simulator sistem HVAC pemanas udara dengan sistem pengatur kelembaban udara. Sehingga untuk menghasilkan konsul kendali yang mampu mengendalikan plant yang baru, maka harus dilakukan renovasi atau perbaikan pada konsul kendali yang lama.

Pada jurnal yang berjudul “Pemanfaatan Energi Panas Terbuang pada Kondensor AC Sentral Jenis Water Chiller untuk Pemanas Air Hemat Energi” yang ditulis oleh Rasta I. (2009)[4], dapat diambil kesimpulan bahwa:

1) Nilai energi berupa panas yang dapat dimanfaatkan dengan penambahan alat heat recovery water heater adalah sebesar 1,508 kJ/detik, dengan efisiensi water heater 32,2 %.

2) Temperatur air panas maksimum yang dapat dicapai 47,5°C.

3) Penurunan COP dari 4,17 untuk AC tanpa dilengkapi dengan water heater menjadi 3,29 untuk AC dilengkapi dengan water heater, disebabkan penambahan panjang pipa, banyak pemakaian katup disertai banyaknya belokan karena untuk simulator.

4) Penurunan komsumsi daya listrik kompresor dari 1,66 kW untuk AC tanpa dilengkapi dengan water heater menjadi 1,59 kW.

II.2. Building Automation System (BAS)

Sistem otomatisasi pada gedung atau dikenal dengan Building Automation System (BAS) adalah suatu sistem pengendalian dan pemantauan yang terpusat untuk seluruh peralatan mekanik dan elektrik yang terdapat pada suatu gedung. Building Automation System (BAS) merupakan sebuah pemrograman, komputerisasi, dan intelligent network dari peralatan elektronik yang memantau dan mengontrol sistem mekanis, sistem penerangan dan sistem lain dalam sebuah gedung.[5] BAS terdiri dari beberapa Direct Digital Control (DDC) yang mempunyai input dan output baik secara analog maupun digital. Input dan output tersebut berguna sebagai indikator untuk mengetahui status dari perangkat yang akan dikontrol.

sebuah solusi untuk mengatur, mengontrol dan mengotomatisasi perlengkapan dan fungsi dari suatu gedung tersebut, termasuk HVAC, thermal source, peralatan listrik dan sanitasi, penerangan, elevator, keamanan, kebakaran dan kenyamanan penyewa gedung. Saat ini BAS tidak hanya diharapkan dapat menangani energi ataupun hal yang berhubungan dengan peralatan, tetapi juga untuk operasional informasi dan interface kontrol pada sistem lain, termasuk salah satunya adalah sistem manajemen. Inilah yang menjadi acuan bahwa BAS berbasis web sangat diperlukan. Hal yang sangat penting juga bahwa semua pengaturan energi fasilitas lainnya harus siap untuk beroperasi, memodifikasi dan memperbaiki informasi monitoring sehingga memberikan kenyamanan kepada pengguna. Hampir semua perangkat yang ada dalam gedung dapat dipantau dan dikontrol secara otomatis dari satu komputer dan semua data aktivitas yang terjadi dalam gedung dapat dikirmkan ke komputer melalui jaringan Ethernet atau LAN.

Building Automation System (BAS) mengoptimasi start-up dan performansi dari peralatan HVAC dan sistem alarm-nya. BAS menambah jumlah besar interaksi dari mekanikal subsistem dalam gedung, meningkatkan kenyamanan pemilik, meminimalisasi energi yang digunakan, dan menyediakan off-site kontrol gedung. BAS berbasis kontrol komputer untuk mengkoordinasi, mengorganisasi, dan mengoptimasi kontrol subsistem pada gedung seperti keamanan, kebakaran/keselamatan, elevator, dan lain-lain.

Jaringan otomasi gedung terdiri dari primary dan secondary bus yang terdiri dari Programmable Logic Controllers, input/output dan sebuah user interface (human interface device). Primary dan secondary bus dapat berupa kabel fiber optic , ethernet, ARCNET, RS-232, RS-485 atau wireless network. Controller digunakan dengan software yang akan bekerja dengan standar BACnet, LanTalk, dan ASHRAE. Input dan output berupa analog dan digital (binary). Input analog digunakan untuk membaca parameter variabel. Input digital mengindikasikan device menyala atau tidak. Output analog mengontrol kecepatan atau posisi dari peralatan, seperti variable frequency drive, sebuah I-P transducer, atau sebuah aktuator. Output digital digunakan untuk membuka dan menutup relay dan switch.

pelayanannya, dalam hal ini terkait pada tingkat keamanan yang tinggi, pemakaian energi yang efisien dan kenyamanan. Untuk memantau dan mengontrol beberapa gedung secara otomatis maka diperlukan sebuah sistem yang meliputi kemampuan sebagai berikut.

1) Monitoring beberapa sistem dari satu tempat.

2) Alarm system.

3) Interaksi terhadap strategi kontrol yang lebih efisien.

4) Remote service, dsb. Adapun kekurangan yang ditemukan pada BAS, yaitu diperlukannya

tingkat kompetensi yang tinggi, resiko yang lebih besar apabila pelayanan menjadi tidak baik, biaya investasi yang tinggi, dan lain-lain. Untuk itu diperlukan strategi dalam pengelolaannya.

II.3. Reengineering (Renovasi)

Pengertian reengineering (renovasi/rekayasa kembali) menurut Institute of Electrical and Electronic Engineering (IEEE) adalah pemeriksaan dan perubahan sistem subjek untuk menyusun kembali dalam bentuk baru dan pelaksanaan berikutnya dari bentuk baru.[6] Sehingga pengertian dari reengineering adalah gabungan dari reverse dan forward engineering.

Pengertian dari forward engineering (rekayasa maju) merupakan kegiatan rancang bangun atau pembuatan suatu alat yang dari tidak ada menjadi ada. Definisi forward engineering sendiri menurut IEEE adalah proses tradisional pergerakan dari abstraksi tingkat tinggi dan logis, desain implementasi independen untuk pelaksanaan fisik dari sebuah sistem.[6] Sedangkan reverse engineering merupakan kebalikan dari forward engineering, yaitu proses menganalisis sistem subjek untuk mengidentifikasi komponen-komponen sistem dan antar hubungan mereka dan menciptakan representasi sistem dalam bentuk lain atau pada tingkat yang lebih tinggi dari abstraksi.[6]

Pada reengineering (renovasi), dihasilkan rancang bangun baru yang berbeda dari rancang bangun sebelumnya melalui proses reverse engineering terlebih dahulu, sehingga pada proses renovasi atau reengineering dapat dilakukan Pada reengineering (renovasi), dihasilkan rancang bangun baru yang berbeda dari rancang bangun sebelumnya melalui proses reverse engineering terlebih dahulu, sehingga pada proses renovasi atau reengineering dapat dilakukan

Gambar II.1. Diagram Istilah Engineering Menurut IEEE.[6]

II.4. Konsul Kendali

Konsul menurut standar ANSI/ISA merupakan antarmuka untuk operator untuk memantau dan/atau mengendalikan proses, yang mencakup beberapa tampilan atau alat isyarat, dan dapat mendefinisikan batas-batas rentang kontrol operator.[7] Sedangkan konsul kendali sendiri dapat diartikan sebagai alat kendali berupa antarmuka untuk operator, sehingga operator dapat mengendalikan, me- monitoring , dan mengoperasikan objek yang dikendalikan tersebut. Pada konsul kendali BAS terdapat beberapa pengendali utilitas sistem otomasi bangunan (BAS). Utilitas sistem otomasi bangunan tersebut meliputi sistem HVAC, sistem distribusi air, sistem pencahayaan, sistem catu daya, dll. Gambar II.2. memperlihatkan contoh konsul kendali.

Gambar II.2. Contoh Konsul Kendali[8]

Sistem HVAC dapat dibagi menjadi dua jenis menurut fungsinya, yaitu sistem pemanas (heating) dan sistem pendingin (cooling). Sistem kerja HVAC yang sering digunakan untuk mengendalikan suhu adalah sistem kerja kompresi uap. Sistem kerja ini menggunakan refrigerant sebagai media pendingin dan pemanasnya. Suhu refrigeran pada sistem kerja kompresi uap ini mengalami perubahan temperatur sesuai dengan perubahan tekanannya. Pada sistem kerja kompresi uap, terdapat 4 komponen utama yaitu kompresor, kondensor, katup ekspansi, dan evaporator. Pada sistem kerja ini, suhu buang kondensor yang panas dapat dimanfaatkan sebagai sumber panas untuk memanaskan air, atau yang biasa disebut dengan sistem Heat Exchanger. Sistem Pemanas HVAC menurut ASHRAE dibagi menjadi 4 sistem berdasarkan sumber pemanasannya, yaitu sistem pompa kalor geothermal, sistem pompa kalor sumber udara, sistem pemanas sumber fosil dan pendingin sumber air dingin, dan sistem pompa kalor siklus air (sistem boiler /tower).[9]

II.5.1. Sistem Kerja HVAC Kompresi Uap

Pada Gambar II.3. diperlihatkan proses kerja dari sistem HVAC kompresi uap.

Gambar II.3. Sistem Kerja HVAC Kompresi Uap.[10]

1) Kompresor sebagai alat yang memompa zat pendingin dalam sistem, adalah jantung dari sistem AC. Sebelum masuk ke kompresor, zat pendingin merupakan gas bertekanan rendah. Oleh kompresor, gas tersebut ditekan menjadi gas bertekanan tinggi, menjadi panas dan mengalir menuju ke kondensor.

2) Di dalam kondensor, gas bertemperatur dan bertekanan tinggi tersebut melepaskan panasnya ke udara luar dan menjadi cairan subcooled bertekanan tinggi.

3) Cairan bertekanan tinggi itu selanjutnya akan melalui expansion valve, yang menurunkan tekanan dan sekaligus temperaturnya di bawah temperature dari ruangan atau materi yang didinginkan. Proses ini menghasilkan cairan zat pendingin yang dingin dan bertekanan rendah.

4) Zat pendingin cair bertekanan rendah mengalir ke evaporator dimana zat itu menyerap panas dari udara ruangan melalui proses penguapan dan menjadi gas bertekanan rendah. Gas tersebut mengalir kembali ke kompresor dimana siklusnya akan berulang kembali seperti awalnya. Sedangkan untuk heat pumps (pompa kalor), siklusnya berputar terbalik.

II.5.2. Sistem Pemanas HVAC

Sistem tata udara atau biasa disebut sistem HVAC merupakan sistem yang digunakan untuk mengatur suhu ruangan, salah satunya adalah untuk memanaskan suhu ruangan dengan menaikkan temparatur, yang kemudian pada umumnya dirangkai dalam satu sistem dan memiliki output di dalam control room dengan tampilan.

Tujuan dari suatu sistem HVAC sub-unit pemanas adalah untuk menaikkan suhu pada ruangan apabila suhu lebih rendah dari set point. Pemanasan pada sistem tata udara merupakan salah satu hal penting dalam sebuah bangunan atau gedung, terutama pada bangunan yang bertempat di daerah dingin sehingga pengguna akan merasa nyaman dalam ruangan tersebut baik bagi manusia, mesin maupun hal lainnya dalam ruangan.

sistem bahan bakar, tetapi sistem pemanas menggunakan panas yang dikeluarkan dari kondenser. Sistem seperti ini biasa disebut dengan heat exchanger (penukar panas). Pada gambar II.4 ditunjukkan skema bagaimana sistem heating (pemanas) bekerja. Bagian inlet penukar panas dihubungkan ke keluaran kompresor pengkondisi udara sedangkan bagian outlet dihubungkan ke masukan kondensor. Bahan pendingin (refrigeran) berwujud uap freon bertekanan tinggi (sampai dengan 150 psi) mengalir dari kompresor menuju inlet penukar panas, kemudian melewati penukar panas dan keluar melalui outlet menuju ke kondensor. Refrigeran tersebut melepas sebagian panasnya ketika melewati penukar panas dengan perkiraan perhitungan seperti sudah dijelaskan di atas. Panas yang terlepas inilah yang digunakan untuk memanaskan air dalam tangki. Hal ini menunjukkan perbedaan rancang bangun renovasi dengan rancang bangun pra-renovasi, yaitu menggunakan heater pada sistem heating-nya, dan juga menggunakan sistem heat pumps heating. Gambar II.4. berikut merupakan diagram sistem pemanas dengan heat exchanger.

Gambar II.4. Sistem Pemanas HVAC dengan Heat Exchanger.[4]

Sistem transmisi dan pengkondisi sinyal merupakan sistem yang digunakan untuk mengolah dan mengirimkan sinyal-sinyal analog maupun digital yang telah distandardisasi oleh IEC dan ISA. Sistem transmisi dan pengkondisi sinyal ini mempunyai dua rangkaian utama yaitu rangkaian transmitter dan receiver. Rangkaian transmitter dan receiver ini menggunakan dua komponen elektronika analog yaitu transistor dan operational amplifier. Berikut ini dijelaskan secara lebih rinci komponen tersebut.

1. Transistor Sebagai Penguat Transistor adalah suatu monokristal semikonduktor dimana terjadi dua pertemuan Positive Negative (PN), dari sini dapat dibuat dua rangkaian yaitu P-N-P dan N-P-N. Dalam keadaan kerja normal, transistor harus diberi polaritas sebagai berikut:

1) Pertemuan Emitter-Base diberi polaritas dari arah maju seperti yang ditunjukkan pada gambar II.10 (a).

2) Pertemuan Base-Collector diberi polaritas dalam arah mundur seperti ditunjukkan pada gambar II.10 (b).

(a)

(b)

Gambar II.10. Dasar Polaritas Transistor.[15] Transistor adalah suatu komponen yang dapat memperbesar level

sinyal keluaran sampai beberapa kali sinyal masukan. Sinyal masukan disini dapat berupa sinyal AC ataupun DC. Prinsip dasar transistor sebagai penguat adalah arus kecil pada basis mengontrol arus yang lebih besar dari collector melewati transistor. Transistor berfungsi sebagai penguat ketika arus basis berubah. Perubahan kecil arus basis mengontrol perubahan besar pada arus yang mengalir dari collector ke emitter.

pemakiannya transistor juga bisa berfungsi sebagai saklar dengan memanfaatkan daerah penjenuhan (saturasi) dan daerah penyumbatan (cut- off). Pada daerah penjenuhan nilai resistansi penyambungan kolektor emitter secara ideal sama dengan nol atau kolektor terhubung langsung (short). Ini menyebabkan tegangan kolektor emitter Vce = 0 pada keadaan ideal. Dan pada daerah cut off, nilai resistansi persambungan kolektor emitter secara ideal sama dengan tak terhingga atau terminal collector dan emitter terbuka yang menyebabkan tegangan Vce sama dengan tegangan sumber Vcc.

2. Operational Amplifier Operational Amplifier (OP-AMP) atau penguat operasional yaitu sebuah penguat tegangan DC yang memiliki 2 masukan diferensial. OP- AMP pada dasarnya merupakan sebuah penguat diferensial dengan karakteristik ideal, yaitu:

1) Dapat dioperasikan dengan jangkauan frekuensi tak terbatas (unlimited bandwidth).

2) Memiliki impedansi masukan tak berhingga.

3) Memiliki impedansi keluaran nol. Fungsi OP-AMP antara lain:

1) Memilih suatu kawasan frekuensi tertentu dan menolak kawasan frekuensi selainnya (sebagai filter aktif).

2) Memperkuat tegangan pada bagian inverting maupun non-inverting (sebagai voltage amplifier).

3) Sebagai penyangga tegangan dari satu bagian rangkaian ke bagian lainnya (buffer).

4) Memperkuat jumlah atau selisih pada kedua tegangan sumber (summing/subtracting amplifier). Simbol komponen dari OP-AMP adalah sebagaimana pada Gambar

II.11. berikut:

(b) Gambar II.11 (a) Simbol OP-AMP dengan tegangan catu daya dan input /output-nya (b) Simbol umum OP-AMP.[16]

(a)

Dari simbol dalam Gambar II.11.(a) terlihat bahwa OP-AMP menggunakan dua tegangan catuan yang bernilai sama (V+ dan V-) namun memiliki polaritas berkebalikan. Biasanya OP-AMP diberi catu daya dengan polaritas ganda atau bipolar dalam jangkauan +5 Volt hingga +15 Volt.

Catu daya tersebut secara sederhana dapat direalisasikan dalam rangkaian sebagaimana dalam Gambar II.12.

Gambar II.12. Catu Daya Bipolar.[16] Tegangan masukan dalam OP-AMP terdiri dari masukan pembalik

(Inverting Input) dan masukan non-pembalik (Non-Inverting Input). Jika sinyal melalui masukan non-pembalik atau positif (+) maka keluarannya akan sefase (in phase) dengan masukannya. Sehingga jika masukannya positif maka keluarannya akan positif juga. Jika sinyal melalui masukan pembalik atau negatif (-) maka keluarannya akan berkebalikan atau berbeda fase 180° (out of phase by 180°). Sehingga jika masukannya positif, maka keluarannya akan menjadi negatif (dibalik).

(a) (b) Gambar II.13. Tegangan Masukan OP-AMP (a) Non-Inverting (b) Inverting[16]

Dari berbagai macam jenis OP-AMP yang diproduksi, tipe 741 adalah yang paling sering digunakan. Bentuk fisik dan konfigurasi pin untuk tipe ini adalah sebagaimana dalam Gambar II.13. berikut ini.

(a)

(b)

Gambar II.13. LM741 (a) Bentuk Fisik (b) Konfigurasi Pin[16]

II.6.1. Transmitter

Transmitter menurut IEC adalah transducer pengukuran yang variabel output -nya adalah sinyal yang telah terstandardisasi.[17] Pada bagian ini transmitter merupakan rangkaian pengubah sinyal tegangan menjadi sinyal arus. Sinyal tegangan pada rangkaian ini akan diubah menjadi arus dengan rentang standar ANSI/ISA yaitu 4-20 mA.[18] Hal ini dilakukan karena apabila sinyal input dikirimkan dalam bentuk tegangan, maka banyak resiko error dari drop tegangan pada resistansi sambungan. Dengan adanya pengkonversi tegangan menjadi arus, maka pengiriman sinyal diharapkan tanpa adanya losses energy dan juga tanpa error noise listrik. Contoh rangkaian transmitter terdapat pada Gambar III.13.

Agar target keluaran tersebut tercapai, maka harus ditentukan terlebih dahulu nilai resistansi R span dan tegangan zero (reference) 𝑒 𝑟𝑒𝑓 . Hal itu dapat ditentukan dari perhitungan dengan rumus berikut, yang selanjutnya dinamakan persamaan 2.1.

Rumus 𝑅𝑠𝑝𝑎𝑛 = ………….……….…………………………(2.1)

e(A) = 0 Volt

e(B) = 10 Volt

I(A) = 4 mA

I(B) = 20 mA

Selanjutnya untuk mencari nilai 𝑒 𝑟𝑒𝑓 digunakan perhitungan sebagai berikut, yang selanjutnya dinamakan dengan persamaan 2.2.

II.6.2. Receiver

Receiver bertugas sebagai penerima sinyal dari transmitter. Pada rangkaian ini, sinyal arus dari 4-20 mA akan diubah kembali menjadi tegangan sebesar 0 - 10 Volt untuk masuk ke port input analog PLC. Contoh rangkaian receiver diperlihatkan pada gambar III.14.

Untuk menghitung tegangan keluaran rangkaian receiver dari op-amp LM741, dapat dihitung dengan persamaan berikut, yang selanjutnya dinamakan persamaan 2.3.

𝑉𝑜𝑢𝑡 = 𝑅𝑓 𝑅𝑖 𝐼 𝑅𝑠𝑝𝑎𝑛 + 𝑉𝑧…………………………………………………….(2.3) Dari persamaan di atas, nilai yang harus dicari untuk menemukan hasil

tegangan keluaran (Vout) adalah tegangan nol (Vz) dan Rspan. Perhitungan nilai Rspan dapat dilihat pada persamaan berikut, yang selanjutnya dinamakan persamaan 2.4.

V(A) =

0 Volt

V(B) =

10 Volt

I(A) =

4mA

I(B) =

20mA 20mA

Dari persamaan 2.5 dapat dihitung nilai Vz yang merupakan parameter minimum sinyal, dan ketika arus transmitter yang masuk 20mA, maka tegangan output receiver maksimum.

II.7. Programmable Logic Controller (PLC)

Programmable Logic Controller (PLC) adalah suatu alat yang dapat diprogram secara logic dan berfungsi untuk mengontrol bermacam-macam mesin melalui unit input dan output. PLC merupakan alat pengendali yang telah umum digunakan pada sistem kendali di seluruh dunia disebabkan karena kehandalannya. Definisi sederhana PLC dapat dilihat dari kepanjangannya, yaitu:

1) Programmable yang berarti dapat diprogram (software based).

2) Logic yang berarti bekerja pada logika yang dibuat. Logika disini terdiri hanya keadaan ON dan OFF.

3) Controller yang berarti pengendali (otak) dari suatu sistem. Menurut National Electrical Manugaturers Association (NEMA) – USA,

definisi PLC adalah alat elektronika digital yang menggunakan programmable memory untuk menyimpan instruksi dan untuk menjalankan fungsi – fungsi khusus seperti: logika, sequence (urutan), timing (perwaktuan), perhitungan dan operasi aritmatika untuk mengendalikan mesin dan proses.

II.7.1. Prinsip Kerja PLC

PLC merupakan alat pengendali yang dapat memproses input kemudian dapat mengeksekusi output. PLC menggunakan program yang dapat dirancang menggunakan berbagai pemodelan program sehingga pemrogram dapat mengatur sistem kerja alat yang dikendalikan (aktuator). Secara umum, cara kerja sistem PLC cukup sederhana, yaitu: PLC merupakan alat pengendali yang dapat memproses input kemudian dapat mengeksekusi output. PLC menggunakan program yang dapat dirancang menggunakan berbagai pemodelan program sehingga pemrogram dapat mengatur sistem kerja alat yang dikendalikan (aktuator). Secara umum, cara kerja sistem PLC cukup sederhana, yaitu:

2) PLC mengerjakan logika program yang telah dibuat yang ada di dalamnya.

3) PLC memberikan sinyal output pada output device. Output device adalah benda fisik yang diaktifkan oleh PLC sebagai hasil eksekusi program. Contohnya: motor DC, motor AC, solenoid, dll.

Interface (antarmuka) yang terpasang pada PLC memungkinkan PLC dihubungkan secara langsung ke aktuator atau transducer tanpa memerlukan relay.

II.7.2. Bagian-bagian PLC

PLC memiliki komponen yang terhubung dengan input device dan output device . PLC juga terhubung dengan PC untuk kebutuhan pemrograman (umumnya menggunakan RS232 serial port). Secara umum PLC terbagi dalam beberapa komponen berikut:

1. Power Supply Power supply (penyalur daya) diperlukan untuk mengkonversi tegangan sumber AC menjadi tegangan rendah DC yang dibutuhkan oleh processor dan rangkaian-rangkaian di dalam modul-modul antarmuka input dan output .

2. Processor Processor adalah unit yang menginterpretasikan atau mengolah sinyal input dan melaksanakan tindakan-tindakan pengontrolan, sesuai dengan program yang tersimpan dalam memori, lalu mengkomunikasikan keputsan- keputusan yang diambilnya sebagai sinya-sinyal kontrol ke antarmuka output .

3. Memory Memory adalah tempat dimana program terseimpan. Biasanya unit memori tediri dari RAM, EPROM, EEPROM

4. Input dan Output Module Unit input adalah unit yang memberikan sinyal masukan ke dalam CPU. Unit output adalah unit yang mengirimkan sinyal hasil pengolahan data CPU ke bagian beban, misalnya relai, lampu, dan lain-lain. Modul

PLC dapat ditambahkan jumlah input/outputnya.

5. Programming Device Digunakan untuk memasukkan program yang akan difungsikan yang disimpan ke dalam memori. Program tersebut dibuat dengan menggunakan perangkat ini, kemudian dipindahkan ke dalam unit memori PLC.

II.7.3. Model Pemograman PLC

Berkaitan dengan pemrograman PLC, ada lima model atau metode pemrograman yang distandardisasi penggunaannya oleh IEC (International Electrical Commission ), yaitu:

1) Instruction List (IL) atau Daftar Instruksi merupakan pemrograman dengan menggunakan instruksi-instruksi bahasa level rendah (mnemonic), seperti LD/STR, NOT, AND, dan sebagainya. IL cocok digunakan pada pengeksekusian PLC dengan prioritas kecepatan.

2) Ladder Diagram (LD) merupakan pemrograman berbasis logika relai, cocok digunakan untuk persolan-persoalan kontrol diskrit yang kondisi input /output-nya hanya memiliki dua kondisi yaitu ON dan OFF, seperti pada sistem kontrol konveyor, lift, dan motor-motor industri. Ladder diagram merupakan model pemrograman yang sudah umum dipakai oleh PLC programmer.

3) Function Block Diagram (FBD) atau Diagram Blok Fungsional merupakan pemrograman berbasis aliran data secara grafis. Banyak digunakan untuk tujuan kontrol proses yang melibatkan perhitungan-perhitungan kompleks dan akuisisi data analog.

4) Sequential Function Charts (SFC) atau Diagram Fungsi Sekuensial merupakan metode grafis untuk pemrograman terstruktur yang banyak melibatkan langkah-langkah rumit, seperti bidang robotika, perakitan kendaraan, dan batch control yang berfungsi secara sekuensial. SFC sendiri telah didefinisikan pada IEC 61131-3.

5) Structured Text (Teks Terstruktur) merupakan pemrograman yang menggunakan statements yang umum dijumpai pada bahasa level tinggi (high level programming) seperti If/Then, Do/While, Case, For/Next, dan 5) Structured Text (Teks Terstruktur) merupakan pemrograman yang menggunakan statements yang umum dijumpai pada bahasa level tinggi (high level programming) seperti If/Then, Do/While, Case, For/Next, dan

II.7.4. PLC Modicon TM221CE40R

PLC Modicon merupakan salah satu jenis PLC keluaran Schneider terbaru yang dirancang sebagai pengendali suatu sistem dengan kemudahan-kemudahan yang diberikan sebagai keunggulan jenis ini dengan adanya 40 1/O digital dengan

2 input analog dan komunikasi ethernet yang digunakan sebagai komunikasi PLC dengan komputer. PLC Modicon merupakan PLC yang dapat dijadikan sebagai sistem kendali standar dengan menggunakan dasar, gerakan, aritmatika, dan instruksi perbandingan. Perangkat lunak yang digunakan untuk pemrograman PLC Modicon ini ialah SoMachine Basic. Gambar II.5. menunjukkan bentuk fisik dari PLC Modicon TM221CE40R.

Gambar II.5. PLC Schneider Modicon TM221CE40R[10] Spesifikasi PLC Modicon TM221CE40R adalah:

1) TM221: Nomor tipe PLC

2) CE: Komunikasi Ethernet

3) 40: 40I/0 = 24Input, 16Output

4) R: Tipe output adalah relay

SoMachine Basic merupakan perangkat lunak PLC yang digunakan untuk mengkonfigurasi, dan mengkomunikasikan seluruh alat yang tersambung dalarn jaringan perangkat lunak tersebut termasuk logika, kontrol, HMI, dan jaringan yang terkait dengan fungsi otomatisasi. SoMachine Basic mempuyai fungsi-fungsi untuk memudahkan pengguna dalam menggunakannya serta dapat menghemat waktu pembuatan.

SoMachine Basic memiliki beberapa kelebihan diantaranya adalah:

1) Dapat meningkatkan efisiensi dengan kinerja yang fleksibel dan scalable. Software ini dapat dilakukan pergantian controller satu dengan controller lainnya, sementara dapat tetap mempertahankan logika dan konfigurasi. Beberapa versi SoMachine dapat berjalan secara paralel dalam sebuah sistem serta dapat membantu memastikan kompatibilitas.

2) Vijeo-Designer dapat mengkonfigurasi dan mengkomunikasikan alat untuk perangkat kontrol gerak, IEC 61131-3 bahasa, mengintegrasi konfigurasi fieldbus , ahli diagnosis, dan men-debug. Beberapa kemampuan lainnya ialah untuk pemeliharaan dan visualisasi termasuk web visualization.

3) Saat mesin mulai bekerja, maka SoMachine juga telah siap bekerja untuk menyediakan data yang sebenarnya pada PC maupun HMI. Sehingga software dapat menyederhanakan integrasi dan pemeliharaan.

Berikut ini ialah perangkat-perangkat yang dapat menggunakan perangkat lunak soMachine Basic:

1) Controllers: Logic controllers Modicon M221, M238, M241, M251 dan M258, Motion controllers Modicon LMC058 dan LMC078, HMI controllers Magelis SCU, Magelis XBTGC dan XBTGT/GK , serta Drive controllers Altivar IMC.

2) I/O modules: Modicon TM2, TM3, TM5 dan TM7.

3) HMI: Wonderware, Magelis STO/STU Small Panels, Magelis GH/Magelis GK/Magelis GT Advanced Panels dan Magelis GTO Optimum Advanced Panels .

Diagram untuk melakukan pemrogramaa. Pada ladder diagram terdapat berbagai jenis objek pada software yang fungsinya berbeda-beda. Berikut ini dijelaskan beberapa objek software pada SoMachine Basic yaitu timer, counter, comparison, dan operation.

1. Timer Timer pada ladder diagram berfungsi sebagai batas waktu pada program untuk berubah menjadi open atau close. Timer ada dua jenis yaitu ON delay dan OFF delay. Timer jenis ON delay akan membuat suatu kontak/rangkaian menjadi ON/close dengan waktu delay tertentu yang dapat ditentukan oleh pemrogram. Sedangkan timer jenis OFF delay akan membuat rangkaian menjadi OFF/open dengan waktu delay yang ditentukan oleh pembuat program.

2. Counter Fungsi counter pada software SoMachine Basic adalah untuk menghitung dengan batas tertentu berapa kali suatu kontak aktif. Koil dari counter tersebut dapat dijadikan fungsi compare untuk menentukan pada kali ke berapa suatu koil akan aktif. Jumlah counter yang dapat digunakan maksimum sampai 255 buah.

3. Comparison Block Comparison block atau fungsi compare berfungsi sebagai pembanding apakah suatu kontak akan close atau open. Apabila nilai yang tercantum pada expression cocok pada pembacaan nilai pada compare, maka comparison block akan aktif. Gambar II.12. menunjukkan contoh comparison block.

4. Operation Block Operation block berfungsi sebagai pemroses input analog dari software SoMachine Basic. Pada operation block, input analog akan diproses dan akan mengeluarkan bilangan bentuk decimal yang dapat dikonversi kembali sesuai formulasi yang dimasukkan oleh pembuat program.

Sistem komunikasi diperlukan pada sistem sistem otomasi bangunan untuk menghubungkan perangkat-perangkat pada sistem koordinasi master-slave. Sistem komunikasi ini menggunakan sistem protokol Modbus dan dengan media Ethernet.

II.8.1. Komunikasi Ethernet

Ethernet adalah teknologi jaringan komputer berdasarkan pada kerangka jaringan area lokal (LAN). Ethernet adalah suatu sistem jaringan dengan menggunakan media kabel Unshielded Twisted Pair (UTP) yang dibuat dan dipatenkan perusahaan Xerox. Ethernet merupakan implementasi dari metode CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access) yang dikembangkan tahun 1960 pada proyek wireless ALOHA di Hawaii University pada kabel coaxial. Ethernet asli diciptakan pada tahun 1976 di Xerox's Palo Alto Research Center (PARC). Sejak itu, Ethernet telah melalui empat generasi: Ethernet standard (10 Mbps), Fast Ethernet (100 Mbps), Gigabit Ethernet (1 Gbps), dan ten-Gigabit Ethernet (l0 Gbps). Standardisasi Ethernet telah dilakukan oleh IEEE pada tahun 1978.

Sistem komunikasi Ethernet harus menggunakan Ethernet Card sebagai adaptornya. Ethernet Card adalah jenis hardware jaringan komputer yang awalnya diciptakan untuk membangun sebuah Local Area Network (LAN). Hal ini digunakan untuk mendukung standar Ethernet untuk koneksi jaringan kecepatan tinggi melalui kabel dalam jaringan atau sering disebut sebagai kartu LAN. Ethernet Card berfungsi membantu pertukaran file dan data melalui jaringan komputer. Komputer-komputer ini berkomunikasi melalui jaringan komputer dengan bantuan dari akses fisik ke media jaringan dan sistem pengalamatan tingkat rendah melalui penggunaan alamat MAC (nomor seri unik 48-bit yang disimpan dalam ROM yang dilakukan pada Ethernet Card). Dalam sebuah jaringan, setiap komputer memiliki kartu dengan alamat MAC yang unik. Ethernet telah disetujui sebagai standar industri protokol LAN tahun 1983. Sebuah jaringan yang menggunakan protokol Ethernet sering disebut Ethernet network. Jaringan ini telah umum digunakan pada sistem komunikasi data yang membutuhkan pengiriman data jarak dekat dan reliable (handal).

individual yang disebut frame. Setiap frame, berisi alamat sumber dan tujuan serta pengecekan error data sehingga data yang rusak dapat dideteksi dan dikirim

kembali. Proses pengiriman frame pada Ethernet didasarkan pada standar IEEE 802.3 yang meliputi operasi half duplex dan full duplex. Format frame terdiri dari tujuh field yang ditunjukkan pada Gambar II.6.

Gambar II.6. Frame Ethernet[11]

Preamble field pertama dari frame 802.3 berisi 7 byte (56 bits) Os dan Is menjadi tanda sistem penerima ke frame dan memungkinkan untuk sinkronisasi waktu input yang hanya menyediakan pola peringatan dan time pulse (pulsa waktu). Pola 56-bit memungkinkan stasiun untuk kehilangan beberapa bit pada awal frame. Preamble ini sebenarnya ditambahkan pada lapisan fisik dan tidak resmi merupakan bagian dari frame.

II.8.2. Modbus TCP/IP

Protokol Modbus merupakan protokol buatan perusahaan Modicon pada tahun 1979 yang mempunyai beberapa tipe, salah satunya Modbus TCP/IP. TCP sendiri adalah singkatan dari Transmission Control Protocol dan IP adalah Internet Protocol . Pada sekitar tahun 1999, Modbus Remote Terminal Unit (RTU) yang media transmisinya adalah TCP/IP dipublikasikan. Setelah peluncuran itu, banyak device yang menggunakan Modbus TCP/IP, Modbus RTU mulai ditinggalkan.

Protokol TCP/IP ini digunakan bersama-sama dengan protokol transport untuk internet. Ketika informasi Modbus dikirim menggunakan protokol ini, data yang akan diteruskan ke TCP dimana informasi tambahan terpasang dan diberikan Protokol TCP/IP ini digunakan bersama-sama dengan protokol transport untuk internet. Ketika informasi Modbus dikirim menggunakan protokol ini, data yang akan diteruskan ke TCP dimana informasi tambahan terpasang dan diberikan