BAB III MODIFIKASI PENINGKATAN PERFORMA

34 BAB III MODIFIKASI PENINGKATAN PERFORMA 3.1 Metoda Pengumpulan Data Data dikumpulkan dari proyek baru green field project untuk industri oleokimia di dumai. Di dalam proyek tersebut ada pekerjaan yang meliputi engineering and construction untuk DCS (distributed control system) yang mana mengusung konsep control terpusat. DCS dipakai untuk mengontrol semua unit proses produksi secara langsung dan proses utility secara tidak langsung. Didalam penulisan ini data yang diambil untuk data Profibus dari Hydrogen plant yang mempunyai internal controlling yaitu berupa PLC Siemens S7. Sedangkan untuk data Modbus adalah data dari Power logic metering Schneider PM5350. 3.2 Data yang Digunakan Adapun data yang digunakan adalah data komunikasi antara DCS sebagai main-sistem dengan PLC sebagai sub-sistem yang terhubung menggunakan Profibus interface module pada DCS, dan DPM sebagai sub-sistem yang terhubung terhadap Modbus interface module pada DCS. 34

35 3.3 Pengumpulan Data Data dikumpulkan adalah data I/O pada unit tersebut. Untuk profibus komunikasi diambil data dari PLC Siemens S7 pada unit Hydrogen plant, sedangkan untuk modbus komunikasi diambil dari unit power distribution panel dari Schneider power logic metering Pengujian dilakukan dengan menguji coba design awal secara langsung, sedangkan data I/O yang dipergunakan tetap menggunakan data sebenarnya yang dapat dari simulator yang dihubungkan pada sisi slave dan dilakukan di workshop system integrator. Gambar. 3.1 DCS architecture

36 3.4 Pengolahan Data Berdasarkan beberapa contoh pengujian di bab sebelumnya maka dilakukan percobaan yang relevan dengan sistem yang sedang dibuat. Yaitu komunikasi main-sistem dengan sub-sistem menggunakan Profibus DP dan Modbus RTU protokol. Untuk lebih jelasnya diilustrasikan seperti gambar dibawah ini. HIS Master Vnet/IP Slave DCS ALP 121 Profibus 3 rd party PLC Modbus 3 rd party ALR 121 DPM DPM DPM Gambar 3.2 Jaringan Komunikasi antara DCS dengan PLC dan DPM

37 3.5 Data Spesifikasi untuk Jaringan Komunikasi Profibus 3.5.1 Data Spesifikasi Profibus Interface Modul pada DCS Tabel 3.1 Data Spesifikasi Profibus ALP121 DCS Yokogawa Centum VP Item Specifications Model ALP 121 Interface Profibus DP Connection method RS 485 Signal isolation Transmission speed Maximum transmission distance No. of communication port Communication port Maximum power Weight Isolated between field and the a system 9600 bps to 12 Mbps 1,2 km (at the communication speed of 9600 bps) 1 port D sub 9 pin (female) 0,7 A 0,3 kg

38 3.5.2 Data Spesifikasi Profibus Komunikasi pada PLC Tabel 3.2 Data Spesifikasi Profibus Siemens S7-300 Item Specifications Model S7-300 Interface Profibus DP Connection method RS 485 Transmission speed Maximum transmission distance No. of communication port Communication port Maximum arus Weight Performa Karakter 1.5 Mbps 1,2 km (at the communication speed of 9600 bps) 1 port D sub 9 pin (female) 0,7 A 0,3 kg 315-2DP Ram (integral) 64 kb Load memory Integral 96 kb Extended with Lebih dari 512 Kb memory card Kecepatan ms/ 1000 binary Approx. 0.3 instructions

39 Item Specifications Model S7-400 Digital inputs/output 1024 Analog inputs/ outputs 128 bytes Process image 128 bytes DP address area 2 kb Clock memory 8 (1 memory byte) Profibus DP Baut rate Max node Max 12 Mbit 64 DP slave 3.6 Data Spesifikasi untuk Jaringan Komunikasi Modbus 3.6.1 Data Spesifikasi Modbus Interface Modul pada DCS Data Modbus interface modul pada DCS Tabel 3.3 Data Spesifikasi Modbus ALR121 DCS Yokogawa Centum VP Item Spesifikasi Model ALR 121 Interface Connection method RS-422/ RS-485 point to point (RS-422) multipoint (RS-485)

40 Item Spesifikasi Model ALR 121 Communication function Synchronization method Transmission procedure Transmission code Half-duplex start-stop synchronization Modbus protocol (RTU mode) Binary Data Type Start Bit 1 Data bit 8 Parity bit None, even, odd Stop bit 1 Time monitoring Transmission enable monitoring time Reception character interval monitoring time 1000ms 10 ms Text frame Start of text None End of text None XON/XOFF RS control DR check NO NO Yes

41 Item Spesifikasi Model ALR 121 No response time set Number of point 0 to 99 s 0 to 99 times 4ms communication retries 1 times upon error Recovery 0 to 999 s communication time 30 s interval Transmission wait time 0 to 99999 ms 1000 ms Character length Stop bit length Parity check Lag time after data transmission Transmission distance 7/8 bits 1/2 bits none/even/odd 1 ms (the lag time akan mulai menerima data lagi setelah data dikirimkan) Maximum 1200 M (total Extended length)

42 Item Spesifikasi Model ALR 121 Mounted on ANB 10, Installation method ANB11, A10, AFF50, AFV10, ANR10, AFF50, AFV10, AFV30, AFV40 I/O wiring Wiring koneksi Arus power Berat Kabel 3 pair shield Klem dengan terminal block M4 screws (5poles x 2) 0,5 A 0,3 kg Tabel 3.4 Data Spesifikasi FCS dengan ALR121 Yokogawa Centum VP ITEM MAXIMUM DESCRIPTION Jumlah serial modul yang dapat diinstal disetiap FFCS-L (general perpose): 4 pair atau 8 Modul FCS Jumlah subsystem yang 4 unit / FCS dapat berkomunikasi

43 ITEM MAXIMUM DESCRIPTION Jumlah data yang dapat komunikasi dengan satu serial komunikasi modul 1000 words (1 word = 16 bit) Jumlah subsystem yang 30 station dapat berkomunikasi dalam satu port Jumlah komunikasi 128 definisi definisi per komunikasi modul Komunikasi size per definisi Word device: 128 word Bit device: 8 word 1 definisi koresponden untuk satu komunikasi. 1 frame diartikan sebagai 1 perintah

44 ITEM MAXIMUM DESCRIPTION Komunikasi size per definisi Jumlah data yang dapat Word device read: 125 word Word device write 100 1 defination adalah transmitter per komunikasi proses berkomunikasi FCS dengan word Bit device read: 125 word Bit device write: 50 word Komunikasi size per definisi 4000 word Termasuk fungsi komunikas Jumlah data yang dapat berkomunikasi dengan FCS

45 Data Tipe selection pada subsystem data Input (16-bit signed) Input (32-bit signed) Input (16-bit unsigned) Input (32-bit unsigned) Input (32-bit floating) Output (16-bit signed) Output (32-bit signed) Output (16-bit unsigned) Output (32-bit unsigned) Output (32-bit floating) Input (discrete) Output (discrete) Untuk RS-485 serial line yang dipakai adalah sistem 2 kawat. Dengan baud rate sebesar 19 600 kbps. Gambar 3.3 Diagram 2 kawat pada RS 485 serial line

46 3.7.2 Data Spesifikasi Modbus Komunikasi pada DPM Tabel 3.5 Data Spesifikasi Komunikasi DPM Power Logic Metering Komunikasi RS 485 port Modbus RTU, Modbus ASCII (7 or 8 bit), J-bus 2 wire, 9600, 19200 atau 38400 baud, parity even, odd, None, 1 stop bit untuk parity odd / even, 2 stop bit jika parity tidak dipakai Ethernet port: 10/ 100 Mbps; Modbus TCP/IP 1 optional Firmware dan Language file updated Lewat komunikasi port

47 3.7 Pengetesan Profibus DP dan Modbus RTU Komunikasi 3.7.1 Pengetesan Profibus DP Komunikasi PLC Siemens S7 400 dengan DCS Yokogawa Centum VP DCS Yokogawa Centum VP PLC Siemens S7-300 RS 485 ALP 121 Slave Master Gambar 3.4 Diagram Master-Slave pada Pengetesan Profibus DP Komunikasi PLC Siemens S7-400 FCS Dengan Profibus Interface RS 485 USB Ethernet HMI PLC, DI/DO, AI/AO simulator HMI DCS Yokogawa Gambar 3.5 Pengetesan Profibus DP Menggunakan I/O Simulator dan HMI

48 Untuk jumlah I/O data dari hydrogen plant adalah sebesar 294byte. Dikarenakan pemakaian DP coupler maka data I/O tidak dapat dikomunikasikan semua. Batas maksimum data komunikasi adalah sebesar 128 byte, oleh karena itu dilakukan pengurangan data sebesar 166 byte. Untuk estimasi kecepatan transfer data pada sub-sistem hydrogen plant adalah: t partial cycle = (( (!"#$##%"! ((&'( 11* +,- 0 (123(4 5( +.-/ = 677 8(/# = 34,7 >?

49 3.7.2 Pengetesan Modbus RTU Komunikasi Schneider Power Logic Metering PM 5350 dengan DCS Yokogawa Centum VP Master ALR 121 RS 485 Schneider Power logic PM5330 Schneider Power logic PM5330 Schneider Power logic PM5330 Slave Slave Slave Gambar 3.6 Diagram Master-Slave Drop Point pada Pengetesan Modbus RTU Komunikasi DPM Schneider FCS dengan Modbus interface RS 485 Kabel power Ethernet Secondary Current Injector FCS dengan Modbus interface Gambar 3.7 Pengetesan Modbus RTU Komunikasi Menggunakan Current Injektor dan HMI pada DCS

50 Total jumlah I/O data power logic metering pada DCS adalah: 294 byte per unit Untuk estimasi kecepatan transfer semua data pada sub-sistem adalah: Tpartial_untuk 1byte = L, ( FG-G +,-+?-GI- +,-+?-JK +,-+KGI,-. +,- MIGL?>,??,JL IG-/ Tpartial_antar byte = 0,002 s Tpartial 1 slave = 2 STU 123 (4 (V( 2,5 WXY Z = 2 S (0,167?+0,588? = 1,511? [+(294+.-/ S 0,002?]? Tpartial 2 slave = 2 STU 123 (4 (V( 2,5 WXY Z = 4 S (0,167?+0,588? = 3,02? [+(294+.-/ S 0,002?]? Tpartial 3 slave = 3 x 2 STU 123 (4 (V( 2,5 WXY Z = 6 S (0,167?+0,588? = 4,53? [+(294+.-/ S 0,002?]?