Perancangan Di Sistem Kontrol Penyakelaran
Perancangan Sistem Kontrol Penyakelaran Kubikel
Menggunakan RTU Intek UC-503G dan Software
Intek Gateway Monitor Melalui Jaringan Wi-Fi
1)
Muhammad Taufiq Ridhwan, ST , Beny Nugraha, ST, MT, M.Sc
2)
Dosen : Dr Ir Iwan Krisnadi MBA
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Pasca Sarjana Universitas Mercubuana
Remote Terminal Unit (RTU) yang digunakan dalam sebuah gardu listrik memiliki tiga fungsi utama
yaitu tele-metering, tele-signaling, dan tele-controling. Pemilihan RTU Intek UC-503G dibandingkan
dengan RTU lainnya karena memiliki keunggulan dimana ketiga fungsi utama RTU tersebut berada
dalam satu perangkat RTU, sehingga terlihat lebih sederhana. Selain itu, RTU Intek UC-503G memiliki
banyak pilihan dalam melakukan konfigurasi komunikasi data yaitu dalam komunikasi data dengan
Master Terminal Unit (MTU) bisa menggunakan TCP/IP, Provider dengan jaringan 3G atau GPRS, atau
melalui jaringan wi-fi. Pada penerapannya RTU melakukan komunikasi data dengan MTU menggunakan
provider pada jaringan GPRS. Akan tetapi, pada jaringan GPRS banyak ditemukan permasalahan seperti
waktu tunda yang lama, kegagalan komunikasi data, pemakaian data yang tidak bisa dipantau sehingga
mengakibatkan terjadi tagihan pemakaian data yang tidak jelas, keamanan data kurang terjaga dan
kurangnya kehandalan dalam komunikasi data.
Untuk menanggulangi permasalahan – permasalahan yang diakibatkan oleh penggunaan jaringan
GPRS, alternatif media transmisi data antara RTU dengan MTU bisa dilakukan menggunakan jaringan
wi-fi. Dalam hal mengendalikan kubikel menggunakan RTU, jaringan wi-fi memiliki keunggulan
dibandingkan jaringan GPRS. Hal tersebut dibuktikan dengan beberapa pengujian pada media transmisi
menggunakan jaringan wi-fi dan pengaruhnya terhadap RTU maupun umpan balik terhadap MTU.
Hasil yang diperoleh dari pengujian kontrol kubikel menggunakan MTU dengan RTU melalui jaringan
wi-fi bahwa komunikasi data, keamanan data, kehandalan data, penanggulangan masalah dan biaya
operasional lebih baik dibandingkan dengan jaringan GPRS.
Kata kunci : RTU Intek UC-503G, MTU Intek Gateway Monitor, Jaringan wi-fi, Kubikel
I.
PENDAHULUAN
1. Latar Belakang
Pada setiap sistem jaringan distribusi listrik
pasti membutuhkan pengendalian dan manuver
pada kubikel di gardu induk untuk mengatur
penyaluran energi listrik ke konsumen. Cara
melakukan manuver
secara manual pada
kubikel biasanya langsung dilakukan di gardu
induk. Seiring dengan perkembangan zaman,
kemajuan teknologi di bidang penyaluran listrik
pun semakin canggih yaitu dapat melakukan
pengendalian dan manuver kubikel secara
remote atau kendali jarak jauh dengan
dipasangkan RTU (Remote Terminal Unit) pada
gardu induk yang akan dilakukan kendali jarak
jauh pada kubikel tersebut.
Banyak media transmisi data sebagai
perintah kendali dari pusat kendali ke RTU
seperti kabel fiber optik, kabel coaxial,
provider, Wi-Fi, dan sebagainya. Pada kondisi
umumnya, kebanyakan media transmisi yang
digunakan untuk manuver kendali kubikel jarak
jauh menggunakan RTU adalah provider
dengan jaringan GPRS/GSM ataupun jaringan
3G. Akan tetapi, menggunakan media
transmisi provider ditemukan permasalahan
yang muncul, diantaranya ketergantungan
terhadap provider, jaringan tidak stabil,
1
terkadang sering offline atau sinyalnya putus,
keterlambatan dalam pengiriman data dan
biaya pemakaian data yang terkadang sangat
mahal tanpa mengetahui rincian biaya
pemakaian data tersebut.
Studi kasus pada penelitian ini akan
dilakukan
perancangan
sistem
kontrol
penyakelaran kubikel menggunakan RTU intek
UC-503G tipe concentrator yang dilengkapi
digital input dan output serta software intek
gateway monitor sebagai kendali pusat melalui
jaringan Wi-Fi. Sehingga, diharapkan hasil pada
penelitian kontrol penyakelaran kubikel melalui
jaringan Wi-Fi ini didapatkan jaringan yang lebih
stabil, komunikasi data yang lebih handal,
pengiriman data yang cepat dan mengurangi
biaya operasional.
2. Rumusan Masalah
1. Bagaimana merancang konsep dan
cara
kerja
sistem
kontrol
penyakelaran
kubikel
melalui
jaringan Wi-Fi?
2. Bagaimana desain program pada
RTU intek UC-503G sehingga dapat
terhubung dan dapat dikendalikan
melalui software intek gateway
monitor?
3. Apa pengaruh atau hasil pada data
dengan menggunakan jaringan WiFi
dibandingkan
dengan
GPRS/GSM ?
4. Mengetahui tingkat kehandalan dan
kecepatan transmisi data untuk
mengirimkan perintah dari software
intek gateway monitor ke RTU intek
UC-503G melalui jaringan Wi-Fi.
II. LANDASAN TEORI
1.
Jaringan Distribusi Listrik
Sistem penyaluran tenaga listrik dari pembangkit
tenaga listrik ke konsumen (beban), merupakan
suatu hal yang penting karena penyaluran
tenaga listrik ini sangat dibutuhkan, prosesnya
melalui beberapa tahap, yaitu dari pembangkit
tenaga listrik penghasil energi listrik, disalurkan
ke jaringan transmisi (SUTET) langsung ke
gardu induk. Dari gardu induk tenaga listrik
disalurkan ke jaringan distribusi primer
(SUTM/STTM), dan melalui gardu distribusi
langsung ke jaringan distribusi sekuder
(SUTR/STTR), tenaga listrik dialirkan ke
konsumen. Dengan demikian sistem distribusi
tenaga listrik berfungsi membagikan tenaga
listrik kepada pihak pemakai melalui jaringan
tegangan rendah (SUTR/STTR), sedangkan
suatu saluran transmisi berfungsi untuk
menyalurkan tenaga listrik bertegangan ekstra
tinggi ke pusat-pusat beban dalam daya yang
besar (melalui jaringan distribusi).
3. Batasan Masalah
Perancangan sistem kontrol penyakelaran
kubikel menggunakan RTU Intek UC-503G dan
Software Intek Gateway Monitor, dan penelitian
dilakukan menggunakan jaringan Wi-Fi.
4. Tujuan
Tujuan yang ingin dicapai dari penulisan
Tugas Akhir ini adalah :
1. Merancang konsep sistem kontrol
penyakelaran
kubikel
melalui
jaringan Wi-Fi agar komunikasi data
lebih handal.
2. Menghubungkan
RTU
intek
UC-503G dengan software intek
gateway monitor.
3. Mengendalikan digital output pada
RTU
intek
UC-503G
untuk
melakukan
penyakelaran
atau
manuver pada kubikel.
Gambar 1 Sistem Distribusi Tenaga Listrik
2. Kubikel
Kubikel adalah seperangkat peralatan listrik
pada gardu distribusi yang memiliki fungsi
2
sebagai pembagi, pemutus, penghubung,
pengendali dan proteksi sistem penyaluran
tegangan 20kV. Kubikel biasa ditemukan atau
terpasang pada sistem jaringan distribusi primer
dan disimpan di gardu distribusi atau gardu
hubung yang terbuat dari beton atau bangunan
gardu biasa.
3. RTU (Remote Terminal Unit)
RTU merupakan salah satu komponen
peralatan SCADA (Supervisory Control And
Data Acquisition) yang dirancang untuk
memonitor aktivitas gardu pada suatu sistem
tenaga listrik, dimana RTU tersebut akan
melakukan pengolahan data yang kemudian
dikirim ke MTU (Master Terminal Unit). RTU
akan berkomunikasi dengan MTU untuk
mendapatkan data yang dibutuhkan di gardu.
Data yang diperoleh dari gardu biasanya berupa
informasi dasar tentang sistem tenaga listrik
seperti informasi status peralatan sistem listrik
dan pengukuran besaran listrik atau meteran di
gardu. MTU juga dapat memberikan perintah ke
RTU untuk melakukan kendali manuver pada
kubikel maupun meminta data pengukuran
besaran listrik berdasarkan waktu yang
diinginkan.
Proses pengolahan data pada RTU disebut
dengan teleinformasi yang terdiri dari telesignal
yang berfungsi untuk mengetahui status indikasi
dari peralatan listrik, telemetering yang berfungsi
untuk mengetahui pengukuran besaran-besaran
listrik pada peralatan tenaga listrik seperti
tegangan dan arus, dan telecontrolling berfungsi
untuk meneruskan perintah dari pusat pengatur
(MTU) ke peralatan tenaga listrik.
Kapasitas RTU yang terkecil memiliki
kurang dari 10-20 sinyal analog dan digital, yang
medium memiliki 100 sinyal digital dan 30-40
input analog. Untuk kapasitas besar memiliki
input/output diatas medium.
Fungsi utama dari RTU itu sendiri adalah
sebagai slave dan letaknya jauh dari master
station , tetapi masih mampu berkomunikasi
satu sama lain, kemudian diletakkan berdekatan
dengan gardu yang akan dikendalikan, yang
berfungsi mengambil data dan mengendalikan
gardu tersebut.
RTU yang berfungsi mengumpulkan seluruh
data dari digital terminal unit yang memiliki
modul input dan output, data meter digital yang
memiliki nilai digital measurements ataupun
peralatan IED (Intellegent Electronic Devices)
lainnya yang kemudian dikirim ke MTU.
Gambar 2 RTU Intek UC – 503G
Pada umumnya RTU terdiri dari beberapa
bagian yang mendukung fungsi RTU sebagai
teleinformasi, adapun bagian – bagian
perangkat keras pada RTU sebagai berikut :
a. Digital Input (DI)
Digital input RTU yang digunakan pada
gardu distribusi berfungsi untuk memantau
posisi atau status kubikel (Open / Close),
kondisi status pintu gardu (Open / Close),
dan peralatan – peralatan lainnya pada
gardu distribusi yang hanya memiliki dua
kondisi yaitu 1 (true) dan 0 (false).
Pada umumnya tipe data yang bisa
digunakan untuk digital input adalah tipe
data boolean. Boolean adalah nama tipe
data logika yang hanya mengenal dua nilai
yaitu 1 (true) dan 0 (false) yang bersifat
case sensitive. Kemudian data pada digital
input biasanya tidak memiliki eksekusi,
maksudnya data tersebut hanya bisa dibaca
(read) tidak bisa diperintah atau ditulis
(write).
b. Digital Output (DO)
Digital output RTU yang digunakan
pada gardu distribusi berfungsi untuk
melakukan perintah pada kubikel untuk
bermanuver menjadi Open / Close.
Pada umumnya tipe data yang bisa
digunakan untuk digital output adalah tipe
data boolean. Boolean adalah nama tipe
data logika yang hanya mengenal dua nilai
yaitu 1 (true) dan 0 (false) yang bersifat
case sensitive dan pada digital output
memiliki sifat command. Sehingga data
pada digital output biasanya memiliki
eksekusi, maksudnya data tersebut bisa
dibaca (read) dan bisa diperintah atau ditulis
(write).
c. Analog Input (AI)
3
Analog input adalah salah satu
komponen pada RTU, berfungsi untuk
mengumpulkan data – data dari lapangan
yang bersifat analog atau sensor – sensor
analog.
Untuk penggunaan sinyal analog yang
biasa dipakai untuk pengambilan data
adalah 4 – 20mA dan 1 – 5 VDC. Sinyal
analog ini didapat dari transmiter atau
sensor yang masuk ke analog input berupa
sensor suhu, kelembaban, maupun level
minyak trafo. Untuk pengukuran nilai yang
dilakukan
sensor
tersebut,
biasanya
dibuatkan range berdasarkan sinyal arus
input yang masuk ke RTU sebagai acuan
untuk membuat nilai. Adapun range sinyal
inputnya sebagai berikut :
data yang diperlukan untuk diambil dan
dikirim ke MTU, setelah file temporary itu
dikirim ke MTU, maka file temporary akan
hilang atau dihapus pada RTU.
f. Power Suplai
Power suplai pada RTU berfungsi untuk
menghidupkan perangkat RTU tersebut.
Range tegangan pada RTU terdiri dari 3
jenis range tegangan, yaitu 0 – 18VDC, 18 –
36VDC dan 36 – 48
VDC. Penggunaan
RTU dengan range tegangan tersebut
tergantung pada kebutuhan dari tegangan
output pada digital output untuk memberikan
trigger atau sinyal terhadap perangkat yang
akan diremote atau diberikan sinyal.
4. MTU (Master Terminal Unit)
Tabel 1 Range Sinyal Input Terhadap
Pembacaan Sensor
Sinyal Arus
Pembacaan
Input (mA)
Sensor (%)
4
0
8
25
12
50
16
75
20
100
d. Protokol Komunikasi
Protokol
yang
digunakan
untuk
komunikasi pada RTU biasanya terdiri dari
beberapa jenis protokol yaitu IEC, TCP/IP
(Ethernet) dan Modbus (Modicon Bus).
Protokol TCP/IP ataupun modbus pada
RTU
berfungsi
untuk
melakukan
pemrograman terhadap RTU dan untuk
menghubungkan perangkat – perangkat
yang akan diambil data – datanya ke RTU.
Perangkat – perangkat tersebut seperti data
pada meter, data pada UPS (Uninterrupted
Power Supply) ataupun data – data digital
lainnya yang bisa dihubungkan melalui
protocol TCP/IP ataupun modbus. Protokol
modbus pada RTU biasanya terdiri dari 2
module serial yaitu RS-232 dan RS-485.
e. CPU dan Memori
CPU (Central Processing Unit) pada
RTU berfungsi sebagai menerima dan
melaksanakan perintah berupa data – data
yang diperoleh dari perangkat lunak, CPU
merupakan otak dalam melakukan segala
fungsi pada RTU.
Memori pada RTU berfungsi untuk
menyimpan file temporary atau data – data
yang diperoleh dari mengumpulkan data –
Master terminal unit merupakan sebuah
sistem pada komputer ataupun PLC
(Programmable Logic Controller) yang
berfungsi menerima data dari seluruh RTU
untuk dikirim menuju HMI (Human Machine
Interface) melalui OPC (OLE for Process
Control), OLE sendiri merupakan singkatan
dari Object Linking and Embedding.
OPC merupakan suatu aplikasi yang
berfungsi untuk mengambil mengolah dan
mengumpulkan data – data dari seluruh
RTU secara satu per satu dengan cepat
yang biasa disebut dengan polling.
Kelebihan dari OPC yaitu bisa mengambil
dan mengumpulkan seluruh data yang
berasal dari protokol komunikasi berbeda –
beda menjadi suatu hasil data yang sama.
Master terminal unit dengan OPC bisa
menjadi satu kesatuan dalam satu sistem
aplikasi ataupun bisa dibuat secara terpisah
tergantung pada sistem aplikasi yang
digunakan.
Gambar 3 Arsitektur Umum SCADA
4
5. Wi-Fi (Wireless Fedelity)
Wi-Fi adalah suatu standar (wireless
networking) jaringan tanpa kabel dan hanya
dengan suatu komponen yang sesuai dapat
terhubung ke jaringan. Awalnya wi-fi ditujukan
untuk perangkat nirkabel dan jaringan area lokal
(LAN), namun saat ini wi-fi banyak digunakan
untuk mengakses internet. Hal ini dapat
memungkinkan seseorang dapat menggunakan
computer dan kartu nirkabel (wireless card) atau
PDA (Personal Digital Assistant) untuk
terhubung internet dengan menggunakan titik
akses terdekat atau lebih dikenal dengan
hotspot.
Pada penggunaan wi-fi, IEEE (Institute Of
Electrical
and
Electronics
Engineers)
mengeluarkan dan mengesahkan standarisasi
wireless. Sampai saat ini, IEEE telah
mengesahkan 7 standarisasi wireless yaitu IEEE
802.11a, IEEE 802.11b, IEEE 802.11c, IEEE
802.11d, IEEE 802.11e, IEEE 802.11f dan IEEE
802.11g. Akan tetapi standarisasi yang
digunakan di Indonesia sesuai regulasi
pemerintah ada 3 yaitu, IEEE 802.11a, IEEE
802.11b, dan IEEE 802.11g.
memperdulikan panggilan, dengan demikian
dimungkinkan GPRS akan menjadi lebih
cenderung
dipilih
oleh pelanggan untuk
mengaksesnya daripada layanan-layanan IP.
Penggunaan GPRS pada RTU menjadi
suatu hal yang umum digunakan pada unit
kegiatan distribusi listrik. Akan tetapi, pada
operasionalnya penggunaan jaringan GPRS
pada RTU menemukan beberapa permasalahan
seperti kurangnya kehandalan komunikasi data,
kegagalan komunikasi data yang membuat
kondisi offline pada RTU karena terjadi
permasalahan pada jaringan provider, sering
terjadinya delay dalam proses pengendalian
atau manuver pada kubikel secara remote,
keamanan data yang kurang terjaga, serta
penggunaan data yang tidak bisa dipantau
sehingga mengakibatkan pemakaian data yang
tidak jelas seperti pemakaian data yang
membesar tanpa diketahui pengguna penyebab
membengkaknya pemakaian data.
Pada Tabel 2 merupakan tabel pemakaian
data menggunakan jaringan GPRS dengan
jumlah kartu provider sebanyak 564 kartu
telkomsel dan 533 kartu indosat pada periode
bulan Juli sampai dengan November.
Tabel 2 Pemakaian Data GPRS Pada RTU
PEMAKAIAN DATA
6. GPRS
BULAN
GPRS (General Packet Radio Service)
merupakan suatu teknologi komunikasi data
tanpa kabel yang memungkinkan pengiriman
dan penerimaan data lebih baik dibandingkan
dengan penggunaan teknologi CSD (Circuit
Switch Data). Penggabungan layanan telepon
seluler dengan GPRS menghasilkan generasi
yang disebut 2.5G. Sistem GPRS dapat
digunakan untuk transfer data yang berkaitan
dengan e-mail, data gambar, WAP (Wireless
Access Point) dan WWW (World Wide Web).
GPRS merupakan sistem transmisi berbasis
paket untuk GSM yang menggunakan prinsip
“tunneling”. Ia menawarkan laju data yang lebih
tinggi. Laju datanya secara kasar sampai 160
kbps dibandingkan dengan 9,6 kbps yang dapat
disediakan oleh rangkaian tersakelar GSM.
Kanal-kanal radio ganda dapat dialokasikan bagi
seorang pengguna dan kanal yang sama dapat
pula digunakan dengan berbagi antar pengguna
sehingga menjadi sangat efisien. Dari segi
biaya,
harga
mengacu
pada volume penggunaan. Penggunanya ditarik
biaya
dalam
kaitannya
dengan
banyaknya bit yang dikirim atau diterima, tanpa
GPRS
TELKOMSEL
INDOSAT
( Kb )
( Kb )
JULI 2014
5,811,517
7,236,811
AGUSTUS 2014
8,721,152
8,211,453
SEPTEMBER
11,503,961
7,621,323
OKTOBER 2014
16,806,593
7,893,677
NOVEMBER 2014
25,422,789
8,128,399
2014
Dengan pemakaian data yang tertera pada
Tabel 2, total tagihan per bulannya bisa
mencapai 80 Juta Rupiah, dengan kontrak
pemakaian data sebesar 10 GB. Kemudian
pada Tabel 3 merupakan pengujian remote
kubikel
menggunakan
jaringan
GPRS.
5
Perhitungan
waktu
delay
menggunakan
software Intek Timestamp Watcher.
Tabel 3 Pengujian Remote Kubikel
Menggunakan Jaringan GPRS
DURASI PERUBAHAN
JUMLAH
STATUS REMOTE
PENGUJIAN
KUBIKEL
CLOSE (s)
OPEN (s)
Ke-1
3.24
2.23
Ke-2
2.67
3.41
Ke-3
1.86
3.25
Ke-4
2.37
Tidak Ada
Perubahan
Ke-5
2.21
3.72
Gambar 4 Blok Diagram Sistem
2. Perancangan Perangkat Keras (Hardware)
Perancangan alat dan sistem yang dibuat
pada tugas akhir ini meliputi beberapa bagian
penting yaitu :
1. Pembuatan topologi sistem penyakelaran
kubikel menggunakan
RTU UC-503G
melalui jaringan wi-fi.
2. Pembuatan miniatur kubikel
3. Konfigurasi sistem penyakelaran kubikel
menggunakan RTU UC-503G melalui
jaringan wi-fi.
Pada Gambar 4 dibawah ini merupakan
rancangan topologi jaringan perancangan
sistem
kontrol
penyakelaran
kubikel
menggunakan RTU UC-503G dan software
Intek Gateway Monitor sebagai MTU melalui
jaringan wi-fi. Pada bagian ini bisa terlihat
keseluruhan peralatan yang diperlukan untuk
pembuatan sistem kontrol tersebut.
Tidak Ada
Ke-6
2.54
Perubahan
Tidak Ada
Ke-7
4.57
Perubahan
Ke-8
3.73
4.53
III. PERANCANGAN DAN PEMBUATAN
ALAT
1. Perancangan Sistem Kerja Alat
Perancangan prinsip kerja sistem kontol
penyakelaran kubikel menggunakan RTU Intek
UC503G tipe concentrator melalui jaringan wi-fi
dapat digambarkan dengan blok diagram pada
Gambar 4, sehingga secara garis besar akan
mengetahui deskripsi yang jelas tentang sistem
kerja alat tersebut.
Gambar 4 Topologi Jaringan Alat
Pada Gambar 5 merupakan gambar layout
miniatur kubikel tampak depan dan Gambar 6
tampak bagian dalam kubikel.
6
melakukan pemograman pada MTU yaitu
aplikasi Intek User Interface.
Pada Gambar 7 merupakan gambar aplikasi
Intek User Interface yang diprogram ke MTU
atau Intek Gateway Monitor.
Gambar 5 Tampak Bagian Depan Miniatur
Kubikel
Gambar 7 Aplikasi Intekcon User Interface
Pada Tabel 4 merupakan daftar tag name
yang digunakan untuk penyakelaran kubikel
dalam perancangan MTU.
Gambar 6 Tampak Bagian Dalam Miniatur
Kubikel
3. Perancangan Perangkat Lunak (Software)
Pada bagian perancangan software menjelaskan
aplikasi atau software yang digunakan beserta
fungsinya terhadap sistem penyakelaran kubikel ini.
Untuk perancangan software terdiri dari beberapa
bagian penting, yaitu :
1. Perancangan program pada MTU
2. Perancangan program pada RTU
Tujuan melakukan pemrograman pada MTU
dilakukan agar MTU bisa berfungsi dan
terhubung dengan RTU, maksudnya terhubung
disini adalah terhubung dengan fungsi - fungsi
yang ada pada RTU seperti digital input, digital
output, port communication dan analog input.
Oleh karena itu, diperlukan menyetel konfigurasi
pada MTU atau aplikasi gateway monitor
dengan menggunakan media aplikasi untuk
NO
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
Tabel 4 Daftar Tag Name Untuk MTU
TAG NAME
TIPE DATA
IOA
RTU1.DIA01
Single Point
10
RTU1.DIA02
Single Point
11
RTU1.DIA03
Single Point
12
RTU1.DIA04
Single Point
13
RTU1.DIA05
Single Point
14
RTU1.DIA06
Single Point
15
RTU1.DIA07
Single Point
16
RTU1.DIA08
Single Point
17
RTU1.DIA09
Single Point
18
RTU1.DIA10
Single Point
19
RTU1.DIA11
Single Point
20
RTU1.DIA12
Single Point
21
RTU1.DIA13
Single Point
22
RTU1.DIA14
Single Point
23
RTU1.DIA15
Single Point
24
RTU1.DIA16
Single Point
25
RTU1.DOA01
Single
10
Command
RTU1.DOA02
Single
11
Command
RTU1.DOA03
Single
12
Command
RTU1.DOA04
Single
13
Command
RTU1.DOA05
Single
14
Command
RTU1.DOA06
Single
15
Command
RTU1.DOA07
Single
16
Command
7
24
RTU1.DOA08
Single
Command
17
Tujuan melakukan pemrograman pada RTU
adalah untuk menghubungkan serta melakukan
sinkronisasi database pada RTU dengan
database yang ada pada MTU. Maksud dari
sinkronisasi database adalah tag name yang
ada pada MTU bisa terhubung dengan bagianbagian yang ada pada RTU tanpa tertukar
fungsi atau IOAnya.
Pada Gambar 8 merupakan tampilan dari
aplikasi notepad ++ yang digunakan sebagai
editor program RTU.
Gambar 9 Alat Penyakelaran Kubikel
IV. PENGUJIAN DAN ANALISA
Gambar 8 Tampilan Notepad ++
4. Realisasi Alat
Dalam merealisasikan penyakelaran
kubikel menggunakan Remote Terminal
Unit Intek UC-503G dan software Gateway
Monitor melalui jaringan wi-fi, diperlukan
pengujian alat dan komponen sebelum
direalisasikan menjadi kesatuan sistem.
Pada Gambar 9 merupakan alat sistem
kontrol penyakelaran kubikel menggunakan
RTU Intek UC-503G dan software Gateway
Monitor melalui jaringan wi-fi.
Pengujian pada kontrol alat ini dilakukan
dengan Pengujian remote penyakelaran kubikel
Pada Tabel 5 merupakan hasil data yang
diperoleh dari pengujian remote penyakelaran
kubikel berisi perbandingan antara jarak dengan
lamanya waktu perubahan status kubikel setelah
diremote melalui MTU. Untuk pengambilan data
tersebut, dibuat 10 sampling data pengujian
dengan jarak sebagai acuannya. Perhitungan
waktu menggunakan software Intek Timestamp
Watcher.
Tabel 5 Pengujian Remote Penyakelaran
Kubikel
DURASI PERUBAHAN
STATUS REMOTE
JARAK
NO
KUBIKEL
(CM)
CLOSE (s)
OPEN (s)
1
100
0.56
0.54
2
250
0.58
0.59
3
500
0.51
0.69
4
750
0.63
0.64
5
1000
0.61
0.66
6
1500
0.59
0.54
7
2000
0.53
0.57
8
2500
0.73
0.53
9
3000
0.86
0.70
10
5000
0.78
0.61
Hasil dari Tabel 5 dideskripsikan dalam
bentuk gambar grafik pada Gambar 10 dengan
tujuan agar memudahkan dalam menyimpulkan
dan menganalisa data yang diperoleh dari
pengujian remote penyakelaran kubikel.
8
Penentuan KPI (Key Performance Indicator)
waktu tunda perubahan status remote kubikel
kurang dari 1 detik didapat karena berdasarkan
data pengujian kontrol penyakelaran kubikel
menggunakan RTU melalui jaringan GPRS,
yang hasilnya didapat bahwa delay tercepat
kontrol penyakelaran kubikel melalui jaringan
GPRS yaitu 1.86 detik dimana perhitungan
delay menggunakan software Intek Timestamp
Watcher. Data pengujian diperoleh dari data PT.
CIKARANG LISTRINDO Bulan Februari 2015.
Sehingga, untuk membuktikan bahwa jaringan
wi-fi lebih baik jaringan GPRS, maka ditentukan
nilai KPI kurang dari 1 detik.
9
10
3000
5000
0.88
0.80
0.76
0.67
Hasil dari Tabel 6 dideskripsikan dalam
bentuk gambar grafik pada Gambar 11
pengujian feedback RTU terhadap MTU.
Gambar 11 Hasil Data Pengujian Feedback
RTU Terhadap MTU
Gambar 10 Hasil Data Pengujian Remote
Penyakelaran Kubikel
Sedangkan pada Tabel 6 merupakan hasil
data yang diperoleh dari pengujian durasi
perubahan feedback digital input pada MTU,
berisi perbandingan antara jarak dengan
lamanya waktu perubahan status kubikel yang
ditampilkan pada MTU melalui digital input yang
diwakili oleh tag DIA01 (close) dan DIA02
(open). Untuk pengambilan data tersebut, dibuat
10 sampling data pengujian dengan jarak
sebagai acuannya.
Tabel 6 Pengujian Feedback RTU Terhadap
MTU
DURASI PERUBAHAN
STATUS FEEDBACK RTU
JARAK
NO
TERHADAP MTU
(CM)
CLOSE (s)
OPEN (s)
1
100
0.63
0.60
2
250
0.66
0.64
3
500
0.58
0.71
4
750
0.68
0.69
5
1000
0.61
0.66
6
1500
0.63
0.59
7
2000
0.58
0.61
8
2500
0.75
0.57
Analisa :
Berdasarkan
data
pengujian
remote
penyakelaran kubikel, pengujian berdasarkan
fungsi untuk melakukan penyakelaran kubikel
sudah berfungsi sesuai dengan tujuan bahwa
kubikel bisa dilakukan penyakelaran secara
remote menggunakan RTU Intek UC-503G dan
software Intek Gateway Monitor melalui media
transmisi jaringan wi-fi.
Kemudian berdasarkan hasil data pengujian
pada Tabel 5 dan Gambar 10 maupun Tabel 6
dan Gambar 11, terlihat bahwa melakukan
remote kubikel menggunakan RTU Intek-UC
50G3 melalui jaringan wi-fi tidak dipengaruhi
oleh jarak baik itu membuat manuver kubikel
menjadi close ataupun open. Terbukti dengan
perubahan status kubikel yang begitu cepat
dengan durasi perubahan status rata-rata
kurang dari 1 detik. Selama RTU dan MTU
memiliki koneksi jaringan yang bagus, seberapa
jauh pun jarak untuk me-remote kubikel, durasi
perubahan status kubikel akan cepat. Begitu
pula kecepatan memberikan feedback dari RTU
terhadap MTU yang durasi perubahannya
kurang dari 1detik.
V. PENUTUP
Kesimpulan dari penelitian yang sudah
dilakukan adalah sebagai berikut :
9
1. Menghubungkan
komunikasi
data
antara RTU Intek UC-503G dengan
MTU berupa software Intek Gateway
Monitor bisa dilakukan melalui jaringan
wi-fi.
2. Remote Terminal Unit Intek UC-503G
tetap memiliki 3 fungsi tele metering,
tele signaling dan tele controlling.
3. kontrol miniatur kubikel melalui jaringan
wi-fi begitu cepat sampai durasi
perubahan close dan open pada kubikel
rata-rata di bawah 1 detik begitu pula
feedback digital input pada MTU yang
berubah di bawah 1 detik. Hal tersebut
bisa dilakukan dengan syarat kecepatan
komunikasi data antara RTU dengan
MTU kurang dari 1ms.
4. Sistem kontrol penyakelaran kubikel
menggunakan RTU Intek UC-503G
berkomunikasi dengan MTU melalui
jaringan wi-fi lebih baik dan lebih handal
dibandingkan dengan jaringan GPRS
(Provider).
5. Jarak kontrol RTU tidak mempengaruhi
kinerja dalam melakukan penyakelaran
RTU selama komunikasi data antara
RTU dengan MTU terjangkau, yang
mempengaruhi kinerja RTU adalah
kecepatan komunikasi data yang lambat
akan mengakibatkan waktu tunda pada
penyakelaran kubikel.
Saran yang diberikan pada penelitian ini
adalah sebagai berikut:
1. Untuk lebih sederhana, gunakan module
wireless card pada RTU Intek UC-503G
sebagai pengganti wireless access
point, karena pada RTU Intek UC-503G
mendukung slot untuk GSM card dan
Wireless card. Sehingga pada enclosure
atau panel SCADA (bila diterapkan di
gardu) akan terlihat lebih sederhana
tanpa wireless access point. Akan
tetapi, harus menambahkan antena
dipol ke RTU Intek-UC 503G.
2. Perlu
dilakukan
penelitian
atau
pengembangan terhadap infrastruktur
jaringan wi-fi, sehingga bisa diterapkan
pada gardu-gardu dengan jarak antar
gardu sekitar 1-2 kilometer (Gardugardu tersebut biasa digunakan untuk
konsumen tegangan menengah di
kawasan industrial).
3. Untuk menggunakan digital input dan
digital output yang diterapkan pada
kubikel lakukan standar penggunaan
pada Tabel 7 berikut ini :
Tabel 7 Standar Penggunaan Digital Input
Dan Output Pada RTU Intek – UC503G
Status Kubikel Pada RTU
Digital RTU
Close
Open
DI1, DI3,
DI2, DI4,
DI5, DI7,
DI6, DI8,
Digital Input
DI9, DI11,
DI10, DI12,
DI13, DI15
DI14, DI16
DO1, DO3,
DO2, DO4,
Digital Output
DO5, DO7
DO6, DO8
4. Perlu diperhatikan dalam melakukan
pemrograman pada RTU Intek UC503G file Intekcon.cfg untuk konfigurasi
komunikasi data dengan MTU Intek
Gateway Monitor dan Uplink.db untuk
database tag IOA (Input Output
Address) harus sama dengan yang
dibutuhkan oleh MTU.
VI.
DAFTAR PUSTAKA
1) Suswanto, Daman. 2009. Sistem
Distribusi Tenaga Listrik. Padang:
Erlangga.
2) Rika Sustika, Endang Suryawati, Oka
Mahendra,
dan
Djohar
Syamsi,
“Supervisory Control Berbasis TCP/IP
untuk Otomasi Pilot Plant Sistem
Kontinu”,
di
Proceeding
SRITI,
Yogyakarta, 2009.
3) Rika Sustika dan Oka Mahendra,
“Pengembangan RTU Untuk Kontrol
Sistem Jarak Jauh Berbasis IP”, Jurnal
LIPI INKOM Vol IV No.2, Yogyakarta,
2010.
4) Kiswanto, Dedy. 2011. Memperpanjang
Jarak Jangkau Sinyal USB Wireless
Adapter Dengan Menggunakan Antena
UHF. Medan : Universitas Sumatera
Utara
5) Ali, Muhammad, M.T. 2012. Komponen
Dasar DCS. Yogyakarta : Universitas
Negeri Yogyakarta.
6) Agung, Rizky. 2013. Komunikasi PointTo-Point
Menggunakan
Media
Telekomunikasi Nirkabel Pada Sistem
SCADA Di PT. PLN (PERSERO) APD
JATENG & DIY. Yogyakarta: Universitas
Gajah Mada.
7) Jusoh, Wan, dkk. 2013. Remote Terminal Unit
(RTU) Hardware Design and Implementation
Efficient in Different Application.
Melaka :
Universiti Teknikal Malaysia Melaka.
10
Menggunakan RTU Intek UC-503G dan Software
Intek Gateway Monitor Melalui Jaringan Wi-Fi
1)
Muhammad Taufiq Ridhwan, ST , Beny Nugraha, ST, MT, M.Sc
2)
Dosen : Dr Ir Iwan Krisnadi MBA
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Pasca Sarjana Universitas Mercubuana
Remote Terminal Unit (RTU) yang digunakan dalam sebuah gardu listrik memiliki tiga fungsi utama
yaitu tele-metering, tele-signaling, dan tele-controling. Pemilihan RTU Intek UC-503G dibandingkan
dengan RTU lainnya karena memiliki keunggulan dimana ketiga fungsi utama RTU tersebut berada
dalam satu perangkat RTU, sehingga terlihat lebih sederhana. Selain itu, RTU Intek UC-503G memiliki
banyak pilihan dalam melakukan konfigurasi komunikasi data yaitu dalam komunikasi data dengan
Master Terminal Unit (MTU) bisa menggunakan TCP/IP, Provider dengan jaringan 3G atau GPRS, atau
melalui jaringan wi-fi. Pada penerapannya RTU melakukan komunikasi data dengan MTU menggunakan
provider pada jaringan GPRS. Akan tetapi, pada jaringan GPRS banyak ditemukan permasalahan seperti
waktu tunda yang lama, kegagalan komunikasi data, pemakaian data yang tidak bisa dipantau sehingga
mengakibatkan terjadi tagihan pemakaian data yang tidak jelas, keamanan data kurang terjaga dan
kurangnya kehandalan dalam komunikasi data.
Untuk menanggulangi permasalahan – permasalahan yang diakibatkan oleh penggunaan jaringan
GPRS, alternatif media transmisi data antara RTU dengan MTU bisa dilakukan menggunakan jaringan
wi-fi. Dalam hal mengendalikan kubikel menggunakan RTU, jaringan wi-fi memiliki keunggulan
dibandingkan jaringan GPRS. Hal tersebut dibuktikan dengan beberapa pengujian pada media transmisi
menggunakan jaringan wi-fi dan pengaruhnya terhadap RTU maupun umpan balik terhadap MTU.
Hasil yang diperoleh dari pengujian kontrol kubikel menggunakan MTU dengan RTU melalui jaringan
wi-fi bahwa komunikasi data, keamanan data, kehandalan data, penanggulangan masalah dan biaya
operasional lebih baik dibandingkan dengan jaringan GPRS.
Kata kunci : RTU Intek UC-503G, MTU Intek Gateway Monitor, Jaringan wi-fi, Kubikel
I.
PENDAHULUAN
1. Latar Belakang
Pada setiap sistem jaringan distribusi listrik
pasti membutuhkan pengendalian dan manuver
pada kubikel di gardu induk untuk mengatur
penyaluran energi listrik ke konsumen. Cara
melakukan manuver
secara manual pada
kubikel biasanya langsung dilakukan di gardu
induk. Seiring dengan perkembangan zaman,
kemajuan teknologi di bidang penyaluran listrik
pun semakin canggih yaitu dapat melakukan
pengendalian dan manuver kubikel secara
remote atau kendali jarak jauh dengan
dipasangkan RTU (Remote Terminal Unit) pada
gardu induk yang akan dilakukan kendali jarak
jauh pada kubikel tersebut.
Banyak media transmisi data sebagai
perintah kendali dari pusat kendali ke RTU
seperti kabel fiber optik, kabel coaxial,
provider, Wi-Fi, dan sebagainya. Pada kondisi
umumnya, kebanyakan media transmisi yang
digunakan untuk manuver kendali kubikel jarak
jauh menggunakan RTU adalah provider
dengan jaringan GPRS/GSM ataupun jaringan
3G. Akan tetapi, menggunakan media
transmisi provider ditemukan permasalahan
yang muncul, diantaranya ketergantungan
terhadap provider, jaringan tidak stabil,
1
terkadang sering offline atau sinyalnya putus,
keterlambatan dalam pengiriman data dan
biaya pemakaian data yang terkadang sangat
mahal tanpa mengetahui rincian biaya
pemakaian data tersebut.
Studi kasus pada penelitian ini akan
dilakukan
perancangan
sistem
kontrol
penyakelaran kubikel menggunakan RTU intek
UC-503G tipe concentrator yang dilengkapi
digital input dan output serta software intek
gateway monitor sebagai kendali pusat melalui
jaringan Wi-Fi. Sehingga, diharapkan hasil pada
penelitian kontrol penyakelaran kubikel melalui
jaringan Wi-Fi ini didapatkan jaringan yang lebih
stabil, komunikasi data yang lebih handal,
pengiriman data yang cepat dan mengurangi
biaya operasional.
2. Rumusan Masalah
1. Bagaimana merancang konsep dan
cara
kerja
sistem
kontrol
penyakelaran
kubikel
melalui
jaringan Wi-Fi?
2. Bagaimana desain program pada
RTU intek UC-503G sehingga dapat
terhubung dan dapat dikendalikan
melalui software intek gateway
monitor?
3. Apa pengaruh atau hasil pada data
dengan menggunakan jaringan WiFi
dibandingkan
dengan
GPRS/GSM ?
4. Mengetahui tingkat kehandalan dan
kecepatan transmisi data untuk
mengirimkan perintah dari software
intek gateway monitor ke RTU intek
UC-503G melalui jaringan Wi-Fi.
II. LANDASAN TEORI
1.
Jaringan Distribusi Listrik
Sistem penyaluran tenaga listrik dari pembangkit
tenaga listrik ke konsumen (beban), merupakan
suatu hal yang penting karena penyaluran
tenaga listrik ini sangat dibutuhkan, prosesnya
melalui beberapa tahap, yaitu dari pembangkit
tenaga listrik penghasil energi listrik, disalurkan
ke jaringan transmisi (SUTET) langsung ke
gardu induk. Dari gardu induk tenaga listrik
disalurkan ke jaringan distribusi primer
(SUTM/STTM), dan melalui gardu distribusi
langsung ke jaringan distribusi sekuder
(SUTR/STTR), tenaga listrik dialirkan ke
konsumen. Dengan demikian sistem distribusi
tenaga listrik berfungsi membagikan tenaga
listrik kepada pihak pemakai melalui jaringan
tegangan rendah (SUTR/STTR), sedangkan
suatu saluran transmisi berfungsi untuk
menyalurkan tenaga listrik bertegangan ekstra
tinggi ke pusat-pusat beban dalam daya yang
besar (melalui jaringan distribusi).
3. Batasan Masalah
Perancangan sistem kontrol penyakelaran
kubikel menggunakan RTU Intek UC-503G dan
Software Intek Gateway Monitor, dan penelitian
dilakukan menggunakan jaringan Wi-Fi.
4. Tujuan
Tujuan yang ingin dicapai dari penulisan
Tugas Akhir ini adalah :
1. Merancang konsep sistem kontrol
penyakelaran
kubikel
melalui
jaringan Wi-Fi agar komunikasi data
lebih handal.
2. Menghubungkan
RTU
intek
UC-503G dengan software intek
gateway monitor.
3. Mengendalikan digital output pada
RTU
intek
UC-503G
untuk
melakukan
penyakelaran
atau
manuver pada kubikel.
Gambar 1 Sistem Distribusi Tenaga Listrik
2. Kubikel
Kubikel adalah seperangkat peralatan listrik
pada gardu distribusi yang memiliki fungsi
2
sebagai pembagi, pemutus, penghubung,
pengendali dan proteksi sistem penyaluran
tegangan 20kV. Kubikel biasa ditemukan atau
terpasang pada sistem jaringan distribusi primer
dan disimpan di gardu distribusi atau gardu
hubung yang terbuat dari beton atau bangunan
gardu biasa.
3. RTU (Remote Terminal Unit)
RTU merupakan salah satu komponen
peralatan SCADA (Supervisory Control And
Data Acquisition) yang dirancang untuk
memonitor aktivitas gardu pada suatu sistem
tenaga listrik, dimana RTU tersebut akan
melakukan pengolahan data yang kemudian
dikirim ke MTU (Master Terminal Unit). RTU
akan berkomunikasi dengan MTU untuk
mendapatkan data yang dibutuhkan di gardu.
Data yang diperoleh dari gardu biasanya berupa
informasi dasar tentang sistem tenaga listrik
seperti informasi status peralatan sistem listrik
dan pengukuran besaran listrik atau meteran di
gardu. MTU juga dapat memberikan perintah ke
RTU untuk melakukan kendali manuver pada
kubikel maupun meminta data pengukuran
besaran listrik berdasarkan waktu yang
diinginkan.
Proses pengolahan data pada RTU disebut
dengan teleinformasi yang terdiri dari telesignal
yang berfungsi untuk mengetahui status indikasi
dari peralatan listrik, telemetering yang berfungsi
untuk mengetahui pengukuran besaran-besaran
listrik pada peralatan tenaga listrik seperti
tegangan dan arus, dan telecontrolling berfungsi
untuk meneruskan perintah dari pusat pengatur
(MTU) ke peralatan tenaga listrik.
Kapasitas RTU yang terkecil memiliki
kurang dari 10-20 sinyal analog dan digital, yang
medium memiliki 100 sinyal digital dan 30-40
input analog. Untuk kapasitas besar memiliki
input/output diatas medium.
Fungsi utama dari RTU itu sendiri adalah
sebagai slave dan letaknya jauh dari master
station , tetapi masih mampu berkomunikasi
satu sama lain, kemudian diletakkan berdekatan
dengan gardu yang akan dikendalikan, yang
berfungsi mengambil data dan mengendalikan
gardu tersebut.
RTU yang berfungsi mengumpulkan seluruh
data dari digital terminal unit yang memiliki
modul input dan output, data meter digital yang
memiliki nilai digital measurements ataupun
peralatan IED (Intellegent Electronic Devices)
lainnya yang kemudian dikirim ke MTU.
Gambar 2 RTU Intek UC – 503G
Pada umumnya RTU terdiri dari beberapa
bagian yang mendukung fungsi RTU sebagai
teleinformasi, adapun bagian – bagian
perangkat keras pada RTU sebagai berikut :
a. Digital Input (DI)
Digital input RTU yang digunakan pada
gardu distribusi berfungsi untuk memantau
posisi atau status kubikel (Open / Close),
kondisi status pintu gardu (Open / Close),
dan peralatan – peralatan lainnya pada
gardu distribusi yang hanya memiliki dua
kondisi yaitu 1 (true) dan 0 (false).
Pada umumnya tipe data yang bisa
digunakan untuk digital input adalah tipe
data boolean. Boolean adalah nama tipe
data logika yang hanya mengenal dua nilai
yaitu 1 (true) dan 0 (false) yang bersifat
case sensitive. Kemudian data pada digital
input biasanya tidak memiliki eksekusi,
maksudnya data tersebut hanya bisa dibaca
(read) tidak bisa diperintah atau ditulis
(write).
b. Digital Output (DO)
Digital output RTU yang digunakan
pada gardu distribusi berfungsi untuk
melakukan perintah pada kubikel untuk
bermanuver menjadi Open / Close.
Pada umumnya tipe data yang bisa
digunakan untuk digital output adalah tipe
data boolean. Boolean adalah nama tipe
data logika yang hanya mengenal dua nilai
yaitu 1 (true) dan 0 (false) yang bersifat
case sensitive dan pada digital output
memiliki sifat command. Sehingga data
pada digital output biasanya memiliki
eksekusi, maksudnya data tersebut bisa
dibaca (read) dan bisa diperintah atau ditulis
(write).
c. Analog Input (AI)
3
Analog input adalah salah satu
komponen pada RTU, berfungsi untuk
mengumpulkan data – data dari lapangan
yang bersifat analog atau sensor – sensor
analog.
Untuk penggunaan sinyal analog yang
biasa dipakai untuk pengambilan data
adalah 4 – 20mA dan 1 – 5 VDC. Sinyal
analog ini didapat dari transmiter atau
sensor yang masuk ke analog input berupa
sensor suhu, kelembaban, maupun level
minyak trafo. Untuk pengukuran nilai yang
dilakukan
sensor
tersebut,
biasanya
dibuatkan range berdasarkan sinyal arus
input yang masuk ke RTU sebagai acuan
untuk membuat nilai. Adapun range sinyal
inputnya sebagai berikut :
data yang diperlukan untuk diambil dan
dikirim ke MTU, setelah file temporary itu
dikirim ke MTU, maka file temporary akan
hilang atau dihapus pada RTU.
f. Power Suplai
Power suplai pada RTU berfungsi untuk
menghidupkan perangkat RTU tersebut.
Range tegangan pada RTU terdiri dari 3
jenis range tegangan, yaitu 0 – 18VDC, 18 –
36VDC dan 36 – 48
VDC. Penggunaan
RTU dengan range tegangan tersebut
tergantung pada kebutuhan dari tegangan
output pada digital output untuk memberikan
trigger atau sinyal terhadap perangkat yang
akan diremote atau diberikan sinyal.
4. MTU (Master Terminal Unit)
Tabel 1 Range Sinyal Input Terhadap
Pembacaan Sensor
Sinyal Arus
Pembacaan
Input (mA)
Sensor (%)
4
0
8
25
12
50
16
75
20
100
d. Protokol Komunikasi
Protokol
yang
digunakan
untuk
komunikasi pada RTU biasanya terdiri dari
beberapa jenis protokol yaitu IEC, TCP/IP
(Ethernet) dan Modbus (Modicon Bus).
Protokol TCP/IP ataupun modbus pada
RTU
berfungsi
untuk
melakukan
pemrograman terhadap RTU dan untuk
menghubungkan perangkat – perangkat
yang akan diambil data – datanya ke RTU.
Perangkat – perangkat tersebut seperti data
pada meter, data pada UPS (Uninterrupted
Power Supply) ataupun data – data digital
lainnya yang bisa dihubungkan melalui
protocol TCP/IP ataupun modbus. Protokol
modbus pada RTU biasanya terdiri dari 2
module serial yaitu RS-232 dan RS-485.
e. CPU dan Memori
CPU (Central Processing Unit) pada
RTU berfungsi sebagai menerima dan
melaksanakan perintah berupa data – data
yang diperoleh dari perangkat lunak, CPU
merupakan otak dalam melakukan segala
fungsi pada RTU.
Memori pada RTU berfungsi untuk
menyimpan file temporary atau data – data
yang diperoleh dari mengumpulkan data –
Master terminal unit merupakan sebuah
sistem pada komputer ataupun PLC
(Programmable Logic Controller) yang
berfungsi menerima data dari seluruh RTU
untuk dikirim menuju HMI (Human Machine
Interface) melalui OPC (OLE for Process
Control), OLE sendiri merupakan singkatan
dari Object Linking and Embedding.
OPC merupakan suatu aplikasi yang
berfungsi untuk mengambil mengolah dan
mengumpulkan data – data dari seluruh
RTU secara satu per satu dengan cepat
yang biasa disebut dengan polling.
Kelebihan dari OPC yaitu bisa mengambil
dan mengumpulkan seluruh data yang
berasal dari protokol komunikasi berbeda –
beda menjadi suatu hasil data yang sama.
Master terminal unit dengan OPC bisa
menjadi satu kesatuan dalam satu sistem
aplikasi ataupun bisa dibuat secara terpisah
tergantung pada sistem aplikasi yang
digunakan.
Gambar 3 Arsitektur Umum SCADA
4
5. Wi-Fi (Wireless Fedelity)
Wi-Fi adalah suatu standar (wireless
networking) jaringan tanpa kabel dan hanya
dengan suatu komponen yang sesuai dapat
terhubung ke jaringan. Awalnya wi-fi ditujukan
untuk perangkat nirkabel dan jaringan area lokal
(LAN), namun saat ini wi-fi banyak digunakan
untuk mengakses internet. Hal ini dapat
memungkinkan seseorang dapat menggunakan
computer dan kartu nirkabel (wireless card) atau
PDA (Personal Digital Assistant) untuk
terhubung internet dengan menggunakan titik
akses terdekat atau lebih dikenal dengan
hotspot.
Pada penggunaan wi-fi, IEEE (Institute Of
Electrical
and
Electronics
Engineers)
mengeluarkan dan mengesahkan standarisasi
wireless. Sampai saat ini, IEEE telah
mengesahkan 7 standarisasi wireless yaitu IEEE
802.11a, IEEE 802.11b, IEEE 802.11c, IEEE
802.11d, IEEE 802.11e, IEEE 802.11f dan IEEE
802.11g. Akan tetapi standarisasi yang
digunakan di Indonesia sesuai regulasi
pemerintah ada 3 yaitu, IEEE 802.11a, IEEE
802.11b, dan IEEE 802.11g.
memperdulikan panggilan, dengan demikian
dimungkinkan GPRS akan menjadi lebih
cenderung
dipilih
oleh pelanggan untuk
mengaksesnya daripada layanan-layanan IP.
Penggunaan GPRS pada RTU menjadi
suatu hal yang umum digunakan pada unit
kegiatan distribusi listrik. Akan tetapi, pada
operasionalnya penggunaan jaringan GPRS
pada RTU menemukan beberapa permasalahan
seperti kurangnya kehandalan komunikasi data,
kegagalan komunikasi data yang membuat
kondisi offline pada RTU karena terjadi
permasalahan pada jaringan provider, sering
terjadinya delay dalam proses pengendalian
atau manuver pada kubikel secara remote,
keamanan data yang kurang terjaga, serta
penggunaan data yang tidak bisa dipantau
sehingga mengakibatkan pemakaian data yang
tidak jelas seperti pemakaian data yang
membesar tanpa diketahui pengguna penyebab
membengkaknya pemakaian data.
Pada Tabel 2 merupakan tabel pemakaian
data menggunakan jaringan GPRS dengan
jumlah kartu provider sebanyak 564 kartu
telkomsel dan 533 kartu indosat pada periode
bulan Juli sampai dengan November.
Tabel 2 Pemakaian Data GPRS Pada RTU
PEMAKAIAN DATA
6. GPRS
BULAN
GPRS (General Packet Radio Service)
merupakan suatu teknologi komunikasi data
tanpa kabel yang memungkinkan pengiriman
dan penerimaan data lebih baik dibandingkan
dengan penggunaan teknologi CSD (Circuit
Switch Data). Penggabungan layanan telepon
seluler dengan GPRS menghasilkan generasi
yang disebut 2.5G. Sistem GPRS dapat
digunakan untuk transfer data yang berkaitan
dengan e-mail, data gambar, WAP (Wireless
Access Point) dan WWW (World Wide Web).
GPRS merupakan sistem transmisi berbasis
paket untuk GSM yang menggunakan prinsip
“tunneling”. Ia menawarkan laju data yang lebih
tinggi. Laju datanya secara kasar sampai 160
kbps dibandingkan dengan 9,6 kbps yang dapat
disediakan oleh rangkaian tersakelar GSM.
Kanal-kanal radio ganda dapat dialokasikan bagi
seorang pengguna dan kanal yang sama dapat
pula digunakan dengan berbagi antar pengguna
sehingga menjadi sangat efisien. Dari segi
biaya,
harga
mengacu
pada volume penggunaan. Penggunanya ditarik
biaya
dalam
kaitannya
dengan
banyaknya bit yang dikirim atau diterima, tanpa
GPRS
TELKOMSEL
INDOSAT
( Kb )
( Kb )
JULI 2014
5,811,517
7,236,811
AGUSTUS 2014
8,721,152
8,211,453
SEPTEMBER
11,503,961
7,621,323
OKTOBER 2014
16,806,593
7,893,677
NOVEMBER 2014
25,422,789
8,128,399
2014
Dengan pemakaian data yang tertera pada
Tabel 2, total tagihan per bulannya bisa
mencapai 80 Juta Rupiah, dengan kontrak
pemakaian data sebesar 10 GB. Kemudian
pada Tabel 3 merupakan pengujian remote
kubikel
menggunakan
jaringan
GPRS.
5
Perhitungan
waktu
delay
menggunakan
software Intek Timestamp Watcher.
Tabel 3 Pengujian Remote Kubikel
Menggunakan Jaringan GPRS
DURASI PERUBAHAN
JUMLAH
STATUS REMOTE
PENGUJIAN
KUBIKEL
CLOSE (s)
OPEN (s)
Ke-1
3.24
2.23
Ke-2
2.67
3.41
Ke-3
1.86
3.25
Ke-4
2.37
Tidak Ada
Perubahan
Ke-5
2.21
3.72
Gambar 4 Blok Diagram Sistem
2. Perancangan Perangkat Keras (Hardware)
Perancangan alat dan sistem yang dibuat
pada tugas akhir ini meliputi beberapa bagian
penting yaitu :
1. Pembuatan topologi sistem penyakelaran
kubikel menggunakan
RTU UC-503G
melalui jaringan wi-fi.
2. Pembuatan miniatur kubikel
3. Konfigurasi sistem penyakelaran kubikel
menggunakan RTU UC-503G melalui
jaringan wi-fi.
Pada Gambar 4 dibawah ini merupakan
rancangan topologi jaringan perancangan
sistem
kontrol
penyakelaran
kubikel
menggunakan RTU UC-503G dan software
Intek Gateway Monitor sebagai MTU melalui
jaringan wi-fi. Pada bagian ini bisa terlihat
keseluruhan peralatan yang diperlukan untuk
pembuatan sistem kontrol tersebut.
Tidak Ada
Ke-6
2.54
Perubahan
Tidak Ada
Ke-7
4.57
Perubahan
Ke-8
3.73
4.53
III. PERANCANGAN DAN PEMBUATAN
ALAT
1. Perancangan Sistem Kerja Alat
Perancangan prinsip kerja sistem kontol
penyakelaran kubikel menggunakan RTU Intek
UC503G tipe concentrator melalui jaringan wi-fi
dapat digambarkan dengan blok diagram pada
Gambar 4, sehingga secara garis besar akan
mengetahui deskripsi yang jelas tentang sistem
kerja alat tersebut.
Gambar 4 Topologi Jaringan Alat
Pada Gambar 5 merupakan gambar layout
miniatur kubikel tampak depan dan Gambar 6
tampak bagian dalam kubikel.
6
melakukan pemograman pada MTU yaitu
aplikasi Intek User Interface.
Pada Gambar 7 merupakan gambar aplikasi
Intek User Interface yang diprogram ke MTU
atau Intek Gateway Monitor.
Gambar 5 Tampak Bagian Depan Miniatur
Kubikel
Gambar 7 Aplikasi Intekcon User Interface
Pada Tabel 4 merupakan daftar tag name
yang digunakan untuk penyakelaran kubikel
dalam perancangan MTU.
Gambar 6 Tampak Bagian Dalam Miniatur
Kubikel
3. Perancangan Perangkat Lunak (Software)
Pada bagian perancangan software menjelaskan
aplikasi atau software yang digunakan beserta
fungsinya terhadap sistem penyakelaran kubikel ini.
Untuk perancangan software terdiri dari beberapa
bagian penting, yaitu :
1. Perancangan program pada MTU
2. Perancangan program pada RTU
Tujuan melakukan pemrograman pada MTU
dilakukan agar MTU bisa berfungsi dan
terhubung dengan RTU, maksudnya terhubung
disini adalah terhubung dengan fungsi - fungsi
yang ada pada RTU seperti digital input, digital
output, port communication dan analog input.
Oleh karena itu, diperlukan menyetel konfigurasi
pada MTU atau aplikasi gateway monitor
dengan menggunakan media aplikasi untuk
NO
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
Tabel 4 Daftar Tag Name Untuk MTU
TAG NAME
TIPE DATA
IOA
RTU1.DIA01
Single Point
10
RTU1.DIA02
Single Point
11
RTU1.DIA03
Single Point
12
RTU1.DIA04
Single Point
13
RTU1.DIA05
Single Point
14
RTU1.DIA06
Single Point
15
RTU1.DIA07
Single Point
16
RTU1.DIA08
Single Point
17
RTU1.DIA09
Single Point
18
RTU1.DIA10
Single Point
19
RTU1.DIA11
Single Point
20
RTU1.DIA12
Single Point
21
RTU1.DIA13
Single Point
22
RTU1.DIA14
Single Point
23
RTU1.DIA15
Single Point
24
RTU1.DIA16
Single Point
25
RTU1.DOA01
Single
10
Command
RTU1.DOA02
Single
11
Command
RTU1.DOA03
Single
12
Command
RTU1.DOA04
Single
13
Command
RTU1.DOA05
Single
14
Command
RTU1.DOA06
Single
15
Command
RTU1.DOA07
Single
16
Command
7
24
RTU1.DOA08
Single
Command
17
Tujuan melakukan pemrograman pada RTU
adalah untuk menghubungkan serta melakukan
sinkronisasi database pada RTU dengan
database yang ada pada MTU. Maksud dari
sinkronisasi database adalah tag name yang
ada pada MTU bisa terhubung dengan bagianbagian yang ada pada RTU tanpa tertukar
fungsi atau IOAnya.
Pada Gambar 8 merupakan tampilan dari
aplikasi notepad ++ yang digunakan sebagai
editor program RTU.
Gambar 9 Alat Penyakelaran Kubikel
IV. PENGUJIAN DAN ANALISA
Gambar 8 Tampilan Notepad ++
4. Realisasi Alat
Dalam merealisasikan penyakelaran
kubikel menggunakan Remote Terminal
Unit Intek UC-503G dan software Gateway
Monitor melalui jaringan wi-fi, diperlukan
pengujian alat dan komponen sebelum
direalisasikan menjadi kesatuan sistem.
Pada Gambar 9 merupakan alat sistem
kontrol penyakelaran kubikel menggunakan
RTU Intek UC-503G dan software Gateway
Monitor melalui jaringan wi-fi.
Pengujian pada kontrol alat ini dilakukan
dengan Pengujian remote penyakelaran kubikel
Pada Tabel 5 merupakan hasil data yang
diperoleh dari pengujian remote penyakelaran
kubikel berisi perbandingan antara jarak dengan
lamanya waktu perubahan status kubikel setelah
diremote melalui MTU. Untuk pengambilan data
tersebut, dibuat 10 sampling data pengujian
dengan jarak sebagai acuannya. Perhitungan
waktu menggunakan software Intek Timestamp
Watcher.
Tabel 5 Pengujian Remote Penyakelaran
Kubikel
DURASI PERUBAHAN
STATUS REMOTE
JARAK
NO
KUBIKEL
(CM)
CLOSE (s)
OPEN (s)
1
100
0.56
0.54
2
250
0.58
0.59
3
500
0.51
0.69
4
750
0.63
0.64
5
1000
0.61
0.66
6
1500
0.59
0.54
7
2000
0.53
0.57
8
2500
0.73
0.53
9
3000
0.86
0.70
10
5000
0.78
0.61
Hasil dari Tabel 5 dideskripsikan dalam
bentuk gambar grafik pada Gambar 10 dengan
tujuan agar memudahkan dalam menyimpulkan
dan menganalisa data yang diperoleh dari
pengujian remote penyakelaran kubikel.
8
Penentuan KPI (Key Performance Indicator)
waktu tunda perubahan status remote kubikel
kurang dari 1 detik didapat karena berdasarkan
data pengujian kontrol penyakelaran kubikel
menggunakan RTU melalui jaringan GPRS,
yang hasilnya didapat bahwa delay tercepat
kontrol penyakelaran kubikel melalui jaringan
GPRS yaitu 1.86 detik dimana perhitungan
delay menggunakan software Intek Timestamp
Watcher. Data pengujian diperoleh dari data PT.
CIKARANG LISTRINDO Bulan Februari 2015.
Sehingga, untuk membuktikan bahwa jaringan
wi-fi lebih baik jaringan GPRS, maka ditentukan
nilai KPI kurang dari 1 detik.
9
10
3000
5000
0.88
0.80
0.76
0.67
Hasil dari Tabel 6 dideskripsikan dalam
bentuk gambar grafik pada Gambar 11
pengujian feedback RTU terhadap MTU.
Gambar 11 Hasil Data Pengujian Feedback
RTU Terhadap MTU
Gambar 10 Hasil Data Pengujian Remote
Penyakelaran Kubikel
Sedangkan pada Tabel 6 merupakan hasil
data yang diperoleh dari pengujian durasi
perubahan feedback digital input pada MTU,
berisi perbandingan antara jarak dengan
lamanya waktu perubahan status kubikel yang
ditampilkan pada MTU melalui digital input yang
diwakili oleh tag DIA01 (close) dan DIA02
(open). Untuk pengambilan data tersebut, dibuat
10 sampling data pengujian dengan jarak
sebagai acuannya.
Tabel 6 Pengujian Feedback RTU Terhadap
MTU
DURASI PERUBAHAN
STATUS FEEDBACK RTU
JARAK
NO
TERHADAP MTU
(CM)
CLOSE (s)
OPEN (s)
1
100
0.63
0.60
2
250
0.66
0.64
3
500
0.58
0.71
4
750
0.68
0.69
5
1000
0.61
0.66
6
1500
0.63
0.59
7
2000
0.58
0.61
8
2500
0.75
0.57
Analisa :
Berdasarkan
data
pengujian
remote
penyakelaran kubikel, pengujian berdasarkan
fungsi untuk melakukan penyakelaran kubikel
sudah berfungsi sesuai dengan tujuan bahwa
kubikel bisa dilakukan penyakelaran secara
remote menggunakan RTU Intek UC-503G dan
software Intek Gateway Monitor melalui media
transmisi jaringan wi-fi.
Kemudian berdasarkan hasil data pengujian
pada Tabel 5 dan Gambar 10 maupun Tabel 6
dan Gambar 11, terlihat bahwa melakukan
remote kubikel menggunakan RTU Intek-UC
50G3 melalui jaringan wi-fi tidak dipengaruhi
oleh jarak baik itu membuat manuver kubikel
menjadi close ataupun open. Terbukti dengan
perubahan status kubikel yang begitu cepat
dengan durasi perubahan status rata-rata
kurang dari 1 detik. Selama RTU dan MTU
memiliki koneksi jaringan yang bagus, seberapa
jauh pun jarak untuk me-remote kubikel, durasi
perubahan status kubikel akan cepat. Begitu
pula kecepatan memberikan feedback dari RTU
terhadap MTU yang durasi perubahannya
kurang dari 1detik.
V. PENUTUP
Kesimpulan dari penelitian yang sudah
dilakukan adalah sebagai berikut :
9
1. Menghubungkan
komunikasi
data
antara RTU Intek UC-503G dengan
MTU berupa software Intek Gateway
Monitor bisa dilakukan melalui jaringan
wi-fi.
2. Remote Terminal Unit Intek UC-503G
tetap memiliki 3 fungsi tele metering,
tele signaling dan tele controlling.
3. kontrol miniatur kubikel melalui jaringan
wi-fi begitu cepat sampai durasi
perubahan close dan open pada kubikel
rata-rata di bawah 1 detik begitu pula
feedback digital input pada MTU yang
berubah di bawah 1 detik. Hal tersebut
bisa dilakukan dengan syarat kecepatan
komunikasi data antara RTU dengan
MTU kurang dari 1ms.
4. Sistem kontrol penyakelaran kubikel
menggunakan RTU Intek UC-503G
berkomunikasi dengan MTU melalui
jaringan wi-fi lebih baik dan lebih handal
dibandingkan dengan jaringan GPRS
(Provider).
5. Jarak kontrol RTU tidak mempengaruhi
kinerja dalam melakukan penyakelaran
RTU selama komunikasi data antara
RTU dengan MTU terjangkau, yang
mempengaruhi kinerja RTU adalah
kecepatan komunikasi data yang lambat
akan mengakibatkan waktu tunda pada
penyakelaran kubikel.
Saran yang diberikan pada penelitian ini
adalah sebagai berikut:
1. Untuk lebih sederhana, gunakan module
wireless card pada RTU Intek UC-503G
sebagai pengganti wireless access
point, karena pada RTU Intek UC-503G
mendukung slot untuk GSM card dan
Wireless card. Sehingga pada enclosure
atau panel SCADA (bila diterapkan di
gardu) akan terlihat lebih sederhana
tanpa wireless access point. Akan
tetapi, harus menambahkan antena
dipol ke RTU Intek-UC 503G.
2. Perlu
dilakukan
penelitian
atau
pengembangan terhadap infrastruktur
jaringan wi-fi, sehingga bisa diterapkan
pada gardu-gardu dengan jarak antar
gardu sekitar 1-2 kilometer (Gardugardu tersebut biasa digunakan untuk
konsumen tegangan menengah di
kawasan industrial).
3. Untuk menggunakan digital input dan
digital output yang diterapkan pada
kubikel lakukan standar penggunaan
pada Tabel 7 berikut ini :
Tabel 7 Standar Penggunaan Digital Input
Dan Output Pada RTU Intek – UC503G
Status Kubikel Pada RTU
Digital RTU
Close
Open
DI1, DI3,
DI2, DI4,
DI5, DI7,
DI6, DI8,
Digital Input
DI9, DI11,
DI10, DI12,
DI13, DI15
DI14, DI16
DO1, DO3,
DO2, DO4,
Digital Output
DO5, DO7
DO6, DO8
4. Perlu diperhatikan dalam melakukan
pemrograman pada RTU Intek UC503G file Intekcon.cfg untuk konfigurasi
komunikasi data dengan MTU Intek
Gateway Monitor dan Uplink.db untuk
database tag IOA (Input Output
Address) harus sama dengan yang
dibutuhkan oleh MTU.
VI.
DAFTAR PUSTAKA
1) Suswanto, Daman. 2009. Sistem
Distribusi Tenaga Listrik. Padang:
Erlangga.
2) Rika Sustika, Endang Suryawati, Oka
Mahendra,
dan
Djohar
Syamsi,
“Supervisory Control Berbasis TCP/IP
untuk Otomasi Pilot Plant Sistem
Kontinu”,
di
Proceeding
SRITI,
Yogyakarta, 2009.
3) Rika Sustika dan Oka Mahendra,
“Pengembangan RTU Untuk Kontrol
Sistem Jarak Jauh Berbasis IP”, Jurnal
LIPI INKOM Vol IV No.2, Yogyakarta,
2010.
4) Kiswanto, Dedy. 2011. Memperpanjang
Jarak Jangkau Sinyal USB Wireless
Adapter Dengan Menggunakan Antena
UHF. Medan : Universitas Sumatera
Utara
5) Ali, Muhammad, M.T. 2012. Komponen
Dasar DCS. Yogyakarta : Universitas
Negeri Yogyakarta.
6) Agung, Rizky. 2013. Komunikasi PointTo-Point
Menggunakan
Media
Telekomunikasi Nirkabel Pada Sistem
SCADA Di PT. PLN (PERSERO) APD
JATENG & DIY. Yogyakarta: Universitas
Gajah Mada.
7) Jusoh, Wan, dkk. 2013. Remote Terminal Unit
(RTU) Hardware Design and Implementation
Efficient in Different Application.
Melaka :
Universiti Teknikal Malaysia Melaka.
10