I Wayan Widiana, Jakaria, Artadi Heru W., Suhandar

Transkripsi

1 PERANCANGAN SISTEM MONITORING DAN KENDALI JARAK JAUH BERBASIS SMS(SHORT MESSAGE SERVICE) PADA SISTEM CHILLER DI PUSAT RADIOISOTOP DAN RADIOFARMAKA (PRR) I Wayan Widiana, Jakaria, Artadi Heru W., Suhandar wayan_nane@batan.go.id Pusat Radioisotop dan Radiofarmaka (PRR)-BATAN, Gedung Kawasan Puspiptek Serpong, Banten, ABSTRAK RANCANGAN SISTEM MONITORINGDAN KENDALI JARAK JAUH BERBASIS SMS (SHORT MESSAGE SERVICE) PADA SISTEM CHILLER DI PUSAT RADIOISOTOP DAN RADIOFARMAKA (PRR). Telah dibuat rancangan monitoringdan kendali jarak jauh berbasis pesan singkat atau sms (short message service) pada sistem chiller di PRR. Tujuannya adalah agar diperoleh bentuk rancangan yang lengkap agar dapat diaplikasikan sesuai spesifikasi teknis yang diinginkan. Metode yang digunakan adalah metode monitoring dengan menggunakan sms yang dikirim dari modul ke personel terkait serta metode pengendalian menggunakan sms dari personel terkait ke modul. Hasil yang telah dicapai adalah sebuah dokumen rancangan yang dilengkapi dengan spesifikasi teknis yang siap untuk diimplementasikan. Katakunci:Monitoring dan kendali jarak jauh, Sms, Sistem Chiller. ABSTRACT DESIGN OF CHILLER SYSTEM MONITORING AND REMOTE CONTROL BASED ON SMS (SHORT MESSAGE SERVICE) AT THE CENTER FOR RADIOISOTOPES AND RADIOPHARMACEUTICALS. The design of chiller system monitoring and remote control based on SMS at the Center for Radioisotopes and Radiopharmaceuticals has been done. The objective of this design was to obtain a complate draft form to be applied acording to desired tecnical spesifications. The method was monitoring is done firsly by the module sending SMS to the related personel regarding status of the system and control is done by the related personel sending SMS back to the module. The result was draft document equipped with tecnical spesification ready to implement. Keywords:Monitoringandremote control,sms, Chiller System. 1. PENDAHULUAN Sistem chilleryang terdapatdi PRR-BATAN terdiri dari tiga unit, dimana satu unit chiller memiliki 2 sistem pendinginan (sistem 1 dan sistem 2). Sistem 1 memeiliki kapasitas 50 Torr (6666,1 Pa) sedangkan sistem 2 memiliki kapasitas 70 Torr (9332,54 Pa). Kedua sistem pendinginan pada setiap unit chiller mempunyai parameterparameter yang harus dimonitor setiap saat untuk mengetahui unjuk kerja setiap sistem pendinginan maupun unjuk kerja setiap unit chiller. Kendala yang dihadapi adalah bahwa chiller tersebut terletak di lantai paling atas gedung 11 PRR- BATAN yang merupakan atap gedung. Akses menuju lokasi melalui tangga putar kecil, sehingga untuk mencapai lokasi chiller membutuhkan waktu yang cukup lama. Selain itu lokasi chiller tidak memiliki pelindung atap sehingga pada saat hujan kegiatan monitoring tidak dapat dilakukan secara maksimal. Untuk itu dibuat rancangan sistem monitoring berbasis sms (short message service) yang dapat memberikan informasi mengenai parameter-parameter system pendinginmaupunchiller. Parameter pendingindanchiller tersebut akan dikirim ke telepon seluler yang dimiliki oleh personel yang terkait dengan pelaksanaanoperasidanperawatansistemchiller. Untuk kondisi tertentu personel terkait dapat melakukan pengendalian melalui sms. 2. TEORI Unit Monitoring dan Kendali Jarak Jauh Unit monitoring dan kendali merupakan sebuah modul yang berfungsi sebagai unit monitoring sekaligus sebagai unit kendali dengan I Wayan Widiana, dkk 395 STTN-BATAN & PTAPB-BATAN

2 metode smssebagai basisnya. Pada saat input berubah status dari normal menjadi alarm maka sms akan terkirim ke telepon genggam personel terkait. Dalam modul tersebut terdapat software yang berfungsi untuk melakukan konfigurasi sistem monitoring dan sistem kendali. Dalam konfigurasinya dimungkinkan untuk melakukan pengaturan mengenai status input, status output, pengaturan alarm, pengaturan kelompok telepon, dan pengaturan sms [1]. Selain itu personel terkait dapat melakukan respon balik semacam pengendalian jarak jauh dengan menggunakan pesan singkat dengan format tertentu. Pengendalian jarak jauh tersebut dilakukan untuk mengatasi anomali yang terjadi berdasarkan sistem kendali yang sudah dibangun dan terintegrasi dengan unit monitoring berbasis pesan singkat. Skema dasar prosesmonitoring dan pengendali jarak jauh berbasis sms dapat dilihat pada gambar 1. C h i l l e r Alarm kontrol M o d u l sms Gambar 1. Skema dasar prosesmonitoring dan pengendali jarak jauh berbasis sms. Sistem Chiller Siklus sistem pendingin pada chiller yang terdapat di PRR BATAN menggunakan siklus kompresi uap (Vapour Compression Cycle) dimana dalam siklus tersebut terdapat proses penguapan dalam menyerap panas dengan menggunakan media pendingin (refrigerant). Dalam siklus tersebut digunakan komponen utama yang terdiri dari kompresor, kondensor, katup ekpansi dan evaporator [2] Kompresor yang digunakan adalah kompresor semi hermetik. Fungsi kompresor adalah untuk memampatkan media pendingin (refrigerant)dimana di dalam kompresor terdapat saluran isap dan saluran tekan.kondesor yang digunakan adalah jenis Air Cooled Condenser (kondensor berpendingin udara),bentuknya berupa pipa-pipa tembaga yang dikelilingi oleh sirip-sirip alumuniumdandi atasnya terdapat fan kondesor yang berfungsi untuk mengalirkan udara dengan kecepatan tinggi [3]. Katup ekpansi bertujuan untuk menurunkan tekanan pada media pendingin. Pada chiller yang ada di PRR digunakan katup ekpansi jenis TXV (Thermostatic Expantion Valve)yang bekerja berdasarkan nilai temperatur dari media pendingin yang terjadi pada evaporator. Sedangkan evaporator atau juga disebut coolermerupakan tipe direct expantiondimana pipa yang berisi media pendingin bersentuhan langsung dengan air yang bersirkulasi. Parameter Parameter Chiller Setiap unit chiller memiliki beberapa parameter seperti return water temperature, leaving water temperature, Suction pressure sysitem 1, Suction pressure system 2, Oil pressure system 1, oil pressure system 2, Discharge pressure system 1, discharge pressure system 2 [4]. Parameter tersebut sangat penting untuk selalu dipantau karena unjuk kerja chiller dapat dilihat dari nilai parameter tersebut. Return water temperature merupakan suhu air yang datang dari AHU (Air Handling Unit) menuju ke evaporator. Leaving water temperature merupakan suhu air yang telah didinginkan oleh evaporator untuk kemudian dikembalikan ke AHU. Oleh karena itu suhu Leaving jauh lebih rendah dibandingkan dengan suhu Return. Suction pressure merupakan tekanan media pendingin (freon) yang masuk ke dalam kompresor.discharge pressure adalah tekanan media pendingin yang dihasilkan oleh kompresor. Tekanan discharge tersebut harus selalu terjaga agar tidak melebihi batas normal. Selain itu terdapat beberapa parameter yang sangat penting untuk selalu dimonitor statusnya antara lain pompa chiller, fan kondensor, dan kompresor. Ketiga komponen tersebut sering gagal beroperasi tanpa diketahui gejalanya. Tabel 1 menunjukkan beberapa parameter yang dimilki chiller dan pendukungnya. Tabel 1. Parameter parameter chiller No Parameter Keterangan 1 Return Water temperature 1 unit 1 buah 2 Leaving Water Temperature 1 unit 1 buah 3 Suction Pressure 1 Sistem 1 bh 4 Oil Pressure 1 Sistem 1 bh 5 Discharge Pressure 1 Sistem 1 bh 6 % load motor current 1 Sistem 1 bh 7 Heater kompresor 1 unit 1 buah 8 Kontaktor kompresor 1 Sistem 1 bh 9 Kontaktor Fan Kondensor 1 Sistem 2 bh 10 Kontaktor pompa chiller 1 unit 1 buah 11 Suhu motor pompa chiller 1 unit 1 buah I Wayan Widiana, dkk 396 STTN-BATAN & PTAPB-BATAN

3 3. TATAKERJA (BAHAN DAN METODE) Bahan dan Peralatan Bahan dan peralatan yang digunakan dalam perancangan monitoring dan kendali jarak jauh berbasis pesan singkat adalah; modul monitoring dan kendali jarak jauh yang didukung oleh software yang terdapat dalam modul tersebut. Langkah Perancangan Langkah-langkah yang dilakukan dalam perancangan adalah; pembuatan blok diagram monitoring dan kontrol jarak jauh, pembuatan deskripsi sistem chiller yang akan dimonitor dan dikendalikan dari jarak jauh, konfigurasi input, konfigurasi output, pengaturan phone group, pengaturan sms, dan pengaturan alarm group. 4. HASIL DAN PEMBAHASAN Blok Diagram Blok diagram sistem monitoring dan pengendali jarak jauh berbasis sms dapat dilihat pada gambar 2. Return Leaving Suction Discharge Oil Press Motor current Heater komp. Kontak Komp. Kontak fan Kontak pompa Suhu pompa Modul Monitoring Coil Pompa CoilKom p. CoilUtam a CoilFan Kondenser Gambar 2. Blok Diagram sistem monitoring jarak jauh berbasis sms untuk 1 unit chiller Deskripsi Deskripsi yang dimaksud adalah gambaran proses yang terjadi pada setiap parameter yang kemudian diolah oleh modul monitoring untuk kemudian dikirim ke telepon seluler personel terkait dalam bentuk sms. Deskripsi tersebut adalah sebagai berikut; 1. Return water temperature, merupakan input analog yang akan diolah oleh modul monitoring sehingga nilai temperature dapat dikirim dalam format sms. Terdapat dua jenis alarm yang dapat diatur untuk input analog yaitu low alarm dan high alarm. 2. Leaving water temperature adalah input analog dengan nilai masukan antara 4 ma sampai dengan 20 ma. Nilai tersebut akan dibaca oleh modul untuk diolah agar dapat menampilkan angka derajat suhu untuk kemudian dikirim dalam format sms. Nilai 4 ma merupakan nilai terendah yang dapat mengaktifkan low alarm sedangkan 20 ma adalah nilai tertinggi yang dapat mengaktifkan high alarm. Pada saat alarm aktif maka akan terkirim sms ke telepon seluler personel terkait. 3. Suction pressure merupakan input analog yang mewakili nilai tekanan yang ada di daerah suction. Biasanya nilai yang mengaktifkan alarm adalah nilai batas bawah (low alarm). 4. Discharge pressure adalah input analog yang mewakili nilai tekanan yang terdapat di daerah discharge. Alarm yang aktif adalah high alarm. 5. Oil pressure merupakan nilai tekanan pada oli pada saat kompresor beroperasi. Low alarm maupun high alarm dapat aktif. 6. Motor current merupakan input analog yang mewakili nilai arus pada saat kompresor beroperasi.nilai arus hanya untuk ditampilkan dalam format sms jika diminta oleh user. 7. Heater kompresor berfungsi menjaga kondisi oli kompresor agar tidak beku. Suhu oli harus berada diatas 40 0 C. Alarm akan terjadi pada saat suhu berada di bawah 40 0 C (low alarm). 8. Kontak kompresor merupakan input digital yang diperoleh dari kontaktor kompresor yang menyatakan bahwa kompresor telah diberi tegangan. 9. Kontak Fan adalah input digital yang diperoleh dari kontaktor fan kondensor yang menyatakan bahwa fan kondensor sudah diberikan tegangan. 10. Kontak pompa juga merupakan input digital yang menyatakan bahwa pompa sudah diberikan tegangan. 11. Suhu pompa merupakan indikator dari motor pompa chiller. Suhu normal berada pada I Wayan Widiana, dkk 397 STTN-BATAN & PTAPB-BATAN

4 nilai dibawah 80 0 C. Dengan demikian high alarm akan aktif jika suhu motor mencapai 80 0 C. 12. Output yang akandikendalikanadalahcoilpompachiller, coilkompresor, coilkontrolutamadancoil fan kondensor. Sedangkanpadasaatkontaktertutupmakainput X1 berubah status menjadifaultsepertiterlihatpadagambar 6. Pengaturan inputdigital Pengaturan inputdigital dilakukan dengan melakukan konfigurasi pada tabel konfigurasi input seperti gambar 3. Dari deskripsi diketahui terdapat 3 buah input digital yaitu kontak kompresor, kontak fan kondensor dan kontak motor pompa chiller.disiapkan sebanyak 8 buah input yang dapat dikonfigurasi yaitu dari X1 sampai dengan X8. Pada pengaturan input digital terdapat bagian deskripsi untuk menampilkan nama atau sebutan sinyal alarmyang akan dimonitor. Gambar 4. Digital input X1 Alarm : close Gambar 5. Status X1 pada saat kontak terbuka Gambar 6. Status X1 pada saat kontak tertutup Pengaturan Input Analog Dalam modul monitoring hanya disediakan 4 input analog. Untuk itu dipilih input analog yang dapat mewakili parameter yang lain, yaitu return water temperature, Leaving water temperature, Suction pressure dan discharge pressure. Solusi lain adalah dengan menambah modul input analog pada modul monitoring. Pengaturan input analog dapat dilihat pada gambar 7.Sedangkan contoh pengaturan input analog dapat dilihat pada gambar 8. Gambar 3. Konfigurasi inputdigital Disiapkan maksimal 40 karakter untuk deskripsi tersebut. Pada kolom open akan aktif jika tegangan input berada pada level rendah (0-5V). Hal ini sama dengan keadaan kontak terbuka. Disediakan 15 karakter untuk mengisi bagian open tersebut. Pada kolom close menyatakan status input dimana input akan aktif pada saat tegangan input berada pada level tinggi (8-24V) atau sebanding dengan keadaan kontak tertutup. Jika alarm untuk input kontak kompresor diaktifkan pada posisi close seperti gambar 4, maka pada saat modul mendapatkan tegangan 8 24 volt alarm akan terjadi dan modul akan mengirimkan sms ke telepon seluler.padasaatkontakterbukamakainput X1 beradapada status normal sepertiterlihatpadagambar 5. Gambar 7. Konfigurasi input analog I Wayan Widiana, dkk 398 STTN-BATAN & PTAPB-BATAN

5 dirubah namanya sampai dengan 20 karakter. Misalnya Y1 diganti dengan Coil pompa dan seterusnya. Gambar 12. Konfigurasi output Gambar 8. Contoh pengaturan input analog A1: Return water temperature Terdapat pengaturan nilai low alarm dan high alarm untuk menentukan nilai batas bawah dan nilai batas atas dimana modul akan mengirimkan status dalam bentuk sms pada saat salah satu dari nilai tersebut tercapai. Bila nilai terbaca masih berada pada rentang bawah dan atas maka input berstatus normal seperti pada gambar 9. High alarm terjadi apabila nilai batas atas tercapai seperti terlihat pada gambar 10. Sedangkan low alarm akan terjadi apabila nilai batas bawah tercapai seperti terlihat pada gambar 11. Gambar 9. Input analog A1 status normal Gambar 10. Inputanalog A1 status high alarm Pengendalian output jarak jauh dengan sms Fitur pengendalian jarak jauh dengan menggunakan sms dapat digunakan oleh personel terkait untuk memindahkan status outputdari mati menjadi hidup (kontak relay tertutup) atau sebaliknya dari hidup menjadi mati (kontak relay terbuka). Unit montoring dan pengendali akan memberikan balasan sms setelah status output berubah. Format sms untuk pengendalian dilakukan dengan format khusus yaitu dengan menggunakan tanda # didepan karakter sms. Contohnya, untuk merubah kontak relay output 1 yang diberi nama Coil komp. menjadi tertutup (hidup), dapat dilakukan dengan mengirim sms #on Coil komp. ke unit monitor dan pengendali. Setelah kontak relay tertutup unit monitor dan pengendali akan megirim sms balasan seperti 09/05/ :05 Coil komp. ON Pengaturankelompoknomortelepongenggam Pengaturan kelompok nomor telepon genggam dibagi menjadi beberapa kelompok yaitu Operation Group, Escalation Group, Authorized Group, dan Forward Number.Operation Group merupakan kelompok yang akan menerima sms alarm pada saat input digital berubah status (dari terbuka ke tertutup atau sebaliknya). Demikian juga jika input analog berubah status dari normal ke high alarm, high alarm ke normal, normal ke low alarm dan low alarm ke normal. Pengaturan operation group dapat dilihat pada gambar 13. Gambar 11. Inputanalog A1 status low alarm Pengaturan Output Pengaturan output dilakukan dengan melakukan konfigurasi pada tabel konfigurasi output seperti gambar12. Konfigurasi tersebut memungkinkan kita untuk melakukan perubahan status output dengan kontrol melalui sms. Status output tersebut dapat menjadi ON atau OFF dengan perintah yang dikirim ke unit monitoring dan pengendali melalui sms. Terdapat empat buah output yang dapat dimonitor dan dikendalikan dalam satu unit yaitu Y1-Y4. Setiap output dapat Gambar 13. Operation Group Escalation group adalah mereka yang akan I Wayan Widiana, dkk 399 STTN-BATAN & PTAPB-BATAN

6 menerima sms alarm ketika perintah pengendalian tidak diterima oleh modul dari nomor telepon genggam yang tertera pada Operation Group setelah berakhirnya masa tunda alarm. Pengaturannya dapat dilihat pada gambar 14. Terdapat 5 pilihan pengaturan untuk pengulangan pengiriman sms dengan pilihan maksimal sebanyak 4 kali. Interval pengulangan dapat diatur mulai dari 2 menit sampai dengan 30 menit. Kemudian terdapat pilihan apakah akan dikirim sms apabila keadaan kembali normal. Pengaturan smsdapat dilihat pada gambar 17. Pengaturan Alarm Group Gambar14.Escalation Group Authorized Group adalah kelompok yang dapat melakukan permintaan jarak jauh dan mengubah nomor ponsel pada Operation Group, Forward number, dan Authorized Group yang tersimpan dalam memori, dengan menggunakan sms. Pengaturannya dapat dilihat pada gambar 15. Gambar15.Authorized Group Forward Numberadalahnomorponsel yang akanmenerimasmsalarmsamaseperti yang diterimaolehoperation group. Setiap sms yang masuk ke modul juga akan diteruskan ke nomor tersebut. Pengaturannyadapatdilihatpadagambar 16. Gambar 18. Pengaturan Alarm Groupuntuk input digital Pada pengaturanalarm group dimungkinkan untuk melakukan pemilihan kelompok nomor telepon yang akan menerima sms misalkan berdasarkan penanggungjawab masing-masing alat pada saat alat tersebut mengalami anomali (alarm). Pada pengaturan yang lebih mendalam dimungkinkan untuk melakukan shift schedule dengan pemilihan hari maupun pengaturan jam yang dikombinasikan dengan pemilihan kelompok nomor telepon. Pengaturan alarm group dapat dilihat pada gambar 18 dan gambar 19. Gambar 16. Forward Number Pengaturan SMS Pengaturan sms meliputi pengulangan pengirimansms, interval pengulangan sms, dan pengiriman sms ketika status kembali normal. Gambar 19. Pengaturan Alarm Groupuntuk input analog Gambar 17. Pengaturan SMS 5. KESIMPULAN Prinsip kerja modul monitoring dan pengendalian jarak jauh berbasis sms adalah menerima sinyal alarm dari beberapa parameterchiller yang mengalami anomali untuk selanjutnya mengirimkan informasi tersebut I Wayan Widiana, dkk 400 STTN-BATAN & PTAPB-BATAN

7 kepada personel terkait melalui sms. Pengendalian dilakukan dengan mengirim sms ke modul dengan format tertentu sesuai output yang akan dikendalikan. Konfigurasi-konfigurasi terkait dengan pengaturan input, pengaturan output, phone group, pengaturan sms, dan alarm group dapat dilakukan dengan membuka software yang ada pada modul monitoring dan pengendalian jarak jauh berbasis sms. 6. DAFTAR PUSTAKA 1. Remote Monitoring Controller User Manual Version 2.02 Model : RMC Available: diakses tanggal 2 Juni AgusMaulana, DasarTeknikPendingin, available : diaksestanggal 24 agustus Jakaria, Sistem Ventilasi dan Tata Udara di Gedung Siklotron, Laporan Kerja Praktek di Bidang Pengembangan Sarana dan Proses P2RR BATAN,Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir BATAN, ANONYMOUS, Manual Operation Air Conditioning System, YORK, tidak bertahun I Wayan Widiana, dkk 401 STTN-BATAN & PTAPB-BATAN