BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Saat ini kebutuhan manusia akan energi semakin berkembang seiring dengan semakin pesatnya perkembangnya teknologi, berbagai penemuan terbaru yang digunakan untuk mempermudah manusia baik dalam memenuhi kebutuhan dasarnya seperti perumahan, untuk energi pencahayaan, kebutuhan hiburan, kebutuhan mobilisasi, kebutuhan komunikasi, kebutuhan kerja serta kebutuhan lainnya tak lepas dari energi baik energi asal ataupun energi yang telah mengalami konversi. Pada dunia industri terdapat banyak proses yang membutuhkan efisiensi dan efektifitas sehingga sangat diperlukan suatu sistem kontrol, sebagian besar industri menggunakan PLC (Programmable Logic Controller) sebagai sistem kontrol. Untuk komunikasi antar PLC yang saling terintegrasi tersebut dapat menggunakan Supervisory Control And Data Acquisition (SCADA) yaitu sebuah peralatan yang memperlihatkan data proses ke operator dan melalui ini sang operator mengawasi dan mengendalikan proses, sistem komputer yang mengumpulkan data proses dan mengirimkan perintah pada proses. Sistem SCADA umumnya menggunakan teknologi OPC dalam mengawasi dan mengendalikan data. OPC sendiri memungkinkan suatu program aplikasi untuk mengakses sumber data (peralatan ataupun database) dengan protokol yang sama dan konsisten. OPC bersifat seperti software bus, dimana program aplikasi (OPC client) hanya perlu mengerti bagaimana mengambil data dari OPC data source (OPC 1
2 server). Komunikasi antara server ke client atau server ke server pada umumnya menggunakan TCP/IP protocol dengan berbasis event driven (dimana laju program ditentukan oleh event atau kejadian). Kemudian menggunakan Jaringan komunikasi LAN antara sebuah server dan client, LAN digunakan karena kecepatan pengiriman datanya bisa mencapai 100 Mbps (IEEE 802.3) dengan delay rendah sekitar puluhan mikrosekon dan faktor kesalahan kecil. PT. Dian Swastatika Sentosa Tbk unit Serang merupakan salah satu perusahaan swata yang bergerak dibidang energi dan infrastruktur khususnya untuk pembangkit listrik tenaga uap yang mengoperasikan empat pembangkit listrik dengan total 175 MW dan empat Boiler 960 T/h uap serta pengolahan energi ini diproses untuk memenuhi kebutuhan energi di PT. IKPP Tbk unit serang, kebutuhan energi tersebut harus dapat diawasi dan diukur sehingga tercapai efektivitas dan efisiensi dalam penggunaannya. Pengawasan saat ini hanya pada indikasi yang terdapat di control room, sehingga proses pengawasan parameter tersebut menjadi terbatas, dibutuhkan suatu pengembangan sistem pengawasa yang dapat dilakukan dari jarak jauh dan real time terhadap status operasional plant yang ada di PT. Dian Swastatika Sentosa serang. Pada sitem monitoring ini dibangun menggunakan programmable logic controller (PLC) dengan memberikan masukan data berupa analog input yang berperan sebagai data dari lokal panel yang berfungsi sebagai slave serta akan ditampilkan melalui HMI dengan SCADA Wonderware Intouch yang berperan sebagai master dan bisa disahare dengan satu atau beberapa HMI lainnya. Sistem monitoring ini sebagai langkah awal yang nantinya akan dikembangkan dan dirancang untuk mengumpulkan data secara automatis (berupa sinyal analog) dan
3 dapat menampilkan data analog tersebut pada komputer master sebagai server untuk dilihat oleh komputer lainnya sebagai client disetiap bagian atau section yang ada di office masing-masing secara online. Dengan dukungan sistem SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) proses pengawasan dan pengontrolan sistem akan sangat mudah dilakukan. Software SCADA komersial yang tersedia di pasaran terbagi menjadi dua jenis. Jenis yang pertama ialah software yang dibuat oleh vendor PLC seperti WinCC oleh Siemens, RS View oleh Allen Bradley, dan Vijeo Look oleh Schneider). Biasanya software jenis ini relatif mudah diterapkan dengan PLC yang bermerek sama, namun cukup sulit untuk berhubungan dengan PLC jenis lain. Jenis yang kedua ialah software SCADA yang dibuat oleh perusahaan non vendor PLC seperti Wonderware intouch, Intellution, Citect. Umumnya software ini lebih compatible untuk dihubungkan dengan merek PLC yang berbeda-beda. Oleh karena itu, penulis memilih software Wonderware intouch sebagai software SCADA yang akan digunakan sebagai HMI (Human Machine Interface). Dalam aplikasinya (pada plant sesungguhnya) signal output analog berupa arus 4 20 ma atau berupa tegangan 1 5 Vdc dari field Instrument seperti pressure and flow transmiter, sensor temperatur dan power transducer akan dibaca sebagai input analog oleh peralatan station remote (PLC I/O analog module) yang kemudian akan distribusikan kesebuah HIS (human machine interface) yang berfungsi sebagai server kemudian dengan menggunakan komunikasi jaringan local (LAN) akan dishare sehingga dapat mempermudah untuk memonitor operational plant yang dapat dilihat oleh beberapa pengguna yang ada di PT. DSS secara online. HMI menampilkan data pada operator dan
4 menyediakan input kendali bagi operator dalam berbagai bentuk, termasuk grafik, kematik, jendela, menu pull-down, touch screen, dan lain sebagainya. Di PT. Dian Swastatika Sentosa serang sendiri terbagai atas 4 unit Generator dan 4 unit Boiler dan tiap unit terdiri dari 4 parameter utama sehingga total parameter yang ditampilkan di control room sebanyak 16 parameter yang dapat di lihat dari HMI DCS dan display operator monitoring. Pada saat ini jika dikembangkan dengan menggunakan DCS yang di integrasikan dengan jaringan komputer lainnya dikhawatirkan banyak paktor yang dapat mempengaruhi sitem, selain membutuhkan biaya yang sangat tinggi ada paktor lain yang dapat mempengaruhi kinerja DCS sendiri dari interferensi luar sistem seperti virus karena DCS sendiri menggunakan operating system windos7. Oleh karena itu penulis mengambil tugas akhir ini dengan judul Perancangan dan Pembuatan Alat Sistem Monitoring Parameter Utama Generator dan Boiler di Power plant PT. Dian Swatatika Sentosa Tbk. Serang Berbasis Client Server. 1.2 Rumusan Masalah Informasi mengenai besarnya tegangan, arus, frekuensi, steam pressure dan steam flow dalam proses pengolahan energi listrik pembangkit tenaga uap menjadi hal yang penting dalam menjaga kualitas dan keamanan sistem sehingga tidak mengalami kerugian dan kerusakan pada peralatan. Kemudian didasari oleh latar belakang diatas, sebagai langkah awal penulis ingin mengembangkan suatu perangkat yang bisa memonitoring status proses plant dari tempat dan jarak yang berbeda, selain itu dibutuhkan suatu alat yang bersifat independent sehingga pada saat terjadi ganguan pada alat tersebut tidak mempengaruhi proses operasional dan tidak mempengaruhi peralatan control lainnya dalam hal ini DCS.
5 Dengan adanya hal tersebut diatas menjadi dasar pemikiran untuk merancang alat monitoring yang realtime dan dapat diakses dimana saja, sebagai langkah awal. Untuk masalah yang terjadi diatas akan dirumuskan beberapa permasalahan yaitu: 1. Bagaimana cara pembuatan dan perancangan alat pada sistem memonitoring Generator dan Boiler dengan menggunakan SCADA Wonderware Intouch? 2. Bagaimana pemanfaatan PLC FX series dapat menunjang sitem SCADA yang berfungsi sebagai human interface machine? 3. Parameter apa yang dibutuhkan untuk menunjang fungsi kerja dari alat monitoring Generatore dan Boiler? 1.3 Batasan Masalah Adapun batasan masalah dari tugas akhir ini adalah : 1. Simulasi hanya untuk melihat empat parameter utama Generator dan Boiler seperti beban Generator (MW), pressure main steam (Mpa), flow main steam (T/H) dan temperature main steam ( o C). 2. Ditampilkan di PC client secara local host atau hanya bersifat internal dengan menggunakan jaringan local area network (LAN). 3. Perancangan dan pembuatan alat hanya di PC sentral/server sebatas simulator plant dengan menggunakan SCADA Wonderware intouch sebagai HMI dan pembagi informasi (share). 4. PLC FX serias digunakan sebagai indikasi on/off actuator simulasi plant. 5. Kontrol plant overview yang dibuat pada HMI hanya untuk mewakili plant yang berfungsi sebagai inputan proses dari empat parameter dan tidak dibahas secara detail mengenai control proses tersebut.
6 1.4 Tujuan Penelitian Adapun tujuan dari penelitian tugas akhir ini adalah : 1. Menjelaskan pembuatan rancangan perangkat sistem monitoring parameter utama Generator dan Boiler di power plant PT.DSS. Tbk. Serang dengan menggunakan software SCADA Wonderware In Touch berbasis client server. 2. Menjelaskan pembuatan dan perancangan alat dengan menggunakan PLC mitsubishi FX serias sebagai indication actuator control plant. 1.5 Metodologi Penelitian Untuk menyelesaikan penulisan tugas akhir ini penulis melakukan beberapa tahap metode penelitian sebagai berikut : 1. Studi pustaka, pada metode ini penulis mencari bahan penulisan dari buku atau jurnal-jurnal yang khusus membahas mengenai pembuatan tugas akhir ini. 2. Mempelajari pembuatan program PLC FX series dengan menggunakan GX developer. 3. Mempelajari pembuatan HMI dengan menggunakan SCADA Wonderware intouch yang berfungsi untuk menampilkan simulasi plant. 4. Eksperimen, dengan metodologi eksperimen penulis membuat alat simulator monitoring. Dimana semua data diambil berdasarkan hasil dari proses perancangan dan dari proses pemrogaman sampai proses pengujian alat.
7 1.6 Sistematika Penulisan ini adalah : Adapun sistematika penulisan yang digunakan dalam menyusun tugas akhir BAB I : PENDAHULUAN Bab ini berisi latar belakang, identifikasi masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, metodologi penelitian dan sistematika penulisan tugas akhir. BAB II : LANDASAN TEORI Bab ini berisi dasar-dasar teori tentang SCADA, PLC, Sensor. BAB III : PERANCANGAN ALAT Pada bagian bab ini dibahas tentang perancangan perangkat hardware dan software BAB IV : PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM Bab ini menjelaskan tentang pengujian alat yang digunakan, menjelaskan parameter plant dari mulai input dan output yang dihasilkan dari alat yang dirancang. BAB V : KESIMPULAN Bab ini berisi kesimpulan yang didapatkan dari hasil pengujian dan analisa yang telah dilakukan.