RANCANG BANGUNN SISTEM AUTOMATIC TRANSFER SWITCH (ATS) DAN AUTOMATIC MAIN FAILURE(AMF) PLN-GENSET BERBASIS PLC DILENGKAPI DENGANN MONITORING LAPORAN TUGAS AKHIR Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikan Pendidikan Program Diploma 3 Oleh JANSEN M. BUTAR-BUTAR NIM: 1005032075 FRANSISKO SIHOMBING NIM:1005032068 NURUL KOMAR NIM: 1005032087 PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK JURUSAN TEKNIKK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2013
KATA PENGANTAR Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas kasih dan AnugerahNya yang memberikan pengetahuan, kesehatan dan kesempatan kepada penulis sehingga mampu menyelesaikan laporan tugas akhir ini.laporan yang berjudul RANCANG BANGUN SISTEM AUTOMATIC TRANSFER SWITCH ( ATS ) DAN AUTOMATIC MAIN FAILURE ( AMF ) PLN-GENSET BERBASIS PLC DILENGKAPI DENGAN MONITORING.Laporan ini disusun sebagai syarat untuk menyelesaikan program pendidikan studi Diploma III Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Medan. Dalam pembuatan laporan ini, penulis telah banyak mendapat bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, baik berupa material, spiritual, informasi maupun segi administrasi. Oleh sebab itu selayaknya penulis mengucapkan terimakasih kepada : 1. M. Syahruddin, M.T, sebagai Direktur Politeknik Negeri Medan 2. Ir. Rina Anugrahwaty, M.T, Sebagai Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Medan. 3. Suparmono, S.T, M.T, Selaku Kepala Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Medan. 4. Drs. Robert Samosir, M.T,selaku dosen pembimbing yang telah memberikan waktu, perhatian, petunjuk dan arahan yng luar biasa serta mengajari penulis dengan sabar dalam pengerjaan Tugas Akhir ini hingga selesai. 5. Drs. Masrul, M.T, sebagai koordinator sidang yang telah memimpin jalannya sidang penulis. 6. Ir. Gunoro, M.T, sebagai penguji I yang telah memberikan kritik dan saran yang membangun dalam penulisan buku Tugas Akhir ini. 7. Drs. Sumardjono, M.T, sebagai penguji II yang telah memberikan kritik dan saran yang membangun dalam penulisan buku Tugas Akhir ini. 8. Ir.Martin Sembiring, M.T, Sebagai dosen wali kelas EL 6D yang banyak memotivasi penulis dalam penyusunan Tugas Akhir ini dan mengajari banyak hal sehingga penulis memperoleh banyak ilmu. 9. Seluruh dosen dan staf pengajar Politeknik Negeri Medan yang telah sabar dalam mengajar selama kuliah di Politeknik Negeri Medan
10. Buat Bapak dan Mamak serta saudara kami yang tercinta yang telah memberi dukungan baik dalam semangat, nasihat, materi dan terlebih dalam dukungan doa sehingga penulis dapat menyelesaikan pendidikan Diploma III Politeknik Negeri Medan. 11. Buat seluruh teman-teman seperjuangan yang selalu saling mendukung dan memberikan semangat khususnya EL 6D dan khusus teman-teman dalam kelompok Tugas Akhir ini. Akhir kata penulis mengucapkan terimakasih kepada siapa saja yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan laporan ini. Semoga tuhan yang maha esa memberikan balasan dan kemurahan rezeki yang baik bagi kita semua. Semoga laporan ini bermanfaat bagi siapapun yang membacanya. Medan, 14 September 2013 Hormat kami, Penyusun
ABSTRAK Pada saat sekarang ini, sering terjadi pemadaman listrik oleh PLN, yang banyak mengganggu kegiatan masyarakat. Penyediaan sumber tenaga listrik memegang peranan penting dalam setiap kegiatan atau sistem produksi industri, oleh sebab itu pasokan tenaga listrik diharapkan dapat tersedia secara terus menerus ( kontinu) selama sistem produksi masih berjalan. Di industri biasanya terdapat pembangkit cadangan yang biasa disebut generator set. Apabila supply PLN dan pembangkit di industri tidak dapat menyediakan tenaga listrik, maka genset dioperasikan sebagai sumber tenaga listrik sehingga sistem produksi di industri dapat terus berlangsung dan dapat mengurangi rugi rugi produksi. Dalam pengoperasian sebuah genset, jarang sekali ditemukan pengontrolan genset secara otomatis. Semua pengoperasian dilakukan secara manual, mulai dari melepas switch tenaga dari sumber PLN atau pembangkit, menstarter genset, menutup switch tenaga dari genset, barulah keluaran tenaga listrik dari genset dapat digunakan. Dalam tugas akhir ini, kami penulis mempelajari pengotomatisan genset dengan berbasis PLC Zelio Smart Relay SR2B121JDyang digunakan untuk mengontrol status genset seperti level bahan bakar, tekanan oli, dan temperatur, serta dilengkapi dengan volt meter, dispay suhu dan frekuensi. Manfaat dari perancangan sistem ini antara lain genset dapat beroperasi secara otomatis tanpa harus bergantung pada seorang operator yang pada akhirnya dapat meningkatkan efesiensi kerja, waktu maupun biaya. Kata kunci : Automatic Transfer Switch, PLC, Generator
DAFTAR ISI LEMBAR PERSETUJUAN... Error! Bookmark not LEMBAR PENGESAHAN... Error! Bookmark not KATA PENGANTAR... 2 ABSTRAK... 4 DAFTAR ISI... 4 DAFTAR GAMBAR... 9 DAFTAR TABEL... 11 DAFTAR LAMPIRAN... 12 BAB I PENDAHULUAN... Error! Bookmark not 1.1 Latar Belakang... Error! Bookmark not 1.2 Batasan Masalah... Error! Bookmark not 1.3 Rumusan Masalah... Error! Bookmark not 1.4 Tujuan Pembuatan Proyek... Error! Bookmark not 1.5 Manfaat Pembuatan Proyek.. Error! Bookmark not 1.6 Teknik Pengumpulan Data... Error! Bookmark not BAB II LANDASAN TEORI... Error! Bookmark not 2.1 Pogrammable Logic Controller (PLC) Error! Bookmark not 2.2.1 Umum... Error! Bookmark not 2.2.2 Keuntungan penggunaan PLC... Error! Bookmark not 2.2.3 Konfigurasi Sistem PLC Zelio Smart Relay SR2 B121JD... Error! Bookmark not 2.2.4 Jenis dan tipe Zelio model CompactError! Bookmark not 2.2.5 Jenis dan tipe Zelio model modular Error! Bookmark not 2.2.6 Antarmuka Zelio Smart Relay... Error! Bookmark not
2.2.7 Contoh Program dengan Ladder... Error! Bookmark not 2.2.8 Timer... Error! Bookmark not 2.2.9 Counter... Error! Bookmark not 2.2 Generator... Error! Bookmark not 2.2.1 Umum... Error! Bookmark not 2.2.2 Generator Arus Bolak-Balik 1 Fasa Error! Bookmark not 2.2.3 Motor Bensin sebagai Penggerak Generator. Error! Bookmark not 2.3 Kontaktor... Error! Bookmark not 2.3.1 Prinsip kerja... Error! Bookmark not 2.3.2 Daya kontaktor... Error! Bookmark not 2.4 Relay... Error! Bookmark not 2.5 Sensor Level Bahan Bakar... Error! Bookmark not 2.6 Sensor Tekanan Oli... Error! Bookmark not 2.7 Sensor Suhu Genset... Error! Bookmark not 2.8 Battery... Error! Bookmark not 2.9 Display... Error! Bookmark not 2.10 Volt Meter... Error! Bookmark not 2.11 Mikrokontroler... Error! Bookmark not 2.11.1. Mikrokontroler ATMega8535... Error! Bookmark not 2.11.2. Konfigurasi Pin ATMega8535... Error! Bookmark not 2.11.3 Fitur Mikrokontroler ATMega8535Error! Bookmark not 2.12.4 Arsitektur ATMega8535... Error! Bookmark not BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEMError! Bookmark not 3.1 Deskripsi Kerja... Error! Bookmark not 3.2 Diagram Blok Sistem... Error! Bookmark not 3.3 Konfigurasi Input/Output SistemError! Bookmark not
3.4 Alat dan Bahan yang DigunakanError! Bookmark not 3.4.1 Komponen Elektris... Error! Bookmark not 3.4.2 Peralatan yang Digunakan... Error! Bookmark not 3.5 Perancangan Panel Kontrol.. Error! Bookmark not 3.5.1 Mengukur ukuran kotak panel... Error! Bookmark not 3.5.2 Mengatur tata letak komponen... Error! Bookmark not 3.6 Perancangan Rangkaian KendaliError! Bookmark not 3.6.1 Sensor... Error! Bookmark not 3.6.2 Pengendali... Error! Bookmark not 3.6.3 Output... Error! Bookmark not 3.7 Diagram Pengawatan... Error! Bookmark not 3.8 Diagram kontrol ATS-AMF. Error! Bookmark not 3.9 Pemrograman PLC Zelio Smart Relay SR2B121JD... Error! Bookmark not 3.9.1 Kabel Komunikasi PLC dengan PC ProgrammerError! Bookmark not 3.9.2 Perancangan Software... Error! Bookmark not 3.10 Perancangan Diagram Alir (Flow Chart Sistem)Error! Bookmark not 3.11 Pemrograman ATS-AMF... Error! Bookmark not 3.11.1 Pemograman PLN Dalam Keadaan NormalError! Bookmark not 3.11.2 Pemograman PLN Dalam Keadaan Padam. Error! Bookmark not 3.12.3 Pemograman Genset Dalam Keadaan BeropersiError! Bookmark not 3.12.4 Pemograman Genset Dalam Keadaan GangguanError! Bookmark not BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA... Error! Bookmark not
4.1 Pengujian Otomatis Sistem... Error! Bookmark not 4.2 PengujianSensor Bahan bakar minyak.error! Bookmark not 4.2.1 PengujianSensor Bahan bakar minyak dengan beban 1350 WError! Bookmark not 4.2.2 PengujianSensor Bahan bakar minyak dengan beban 2400 WError! Bookmark not 4.3 Pengujian Sensor Tekanan OliError! Bookmark not 4.4 Pengujian Sensor Suhu genseterror! Bookmark not BAB V PENUTUP... Error! Bookmark not 5.1 Kesimpulan... Error! Bookmark not 5.2 Saran... Error! Bookmark not DAFTAR PUSTAKA... Error! Bookmark not LAMPIRAN... Error! Bookmark not
DAFTAR GAMBAR Gambar2. 1Konstruksi Hardware PLC... Error! Bookmark not Gambar2. 2Zelio Smart Relay... Error! Bookmark not Gambar2. 3Antarmuka Zelio Smart Relay... Error! Bookmark not Gambar2. 4Zelio Smart Relay SR2B121JD... Error! Bookmark not Gambar2. 5 Diagram Konvensional dengan relay... Error! Bookmark not Gambar2. 6Contoh Diagram Ladder... Error! Bookmark not Gambar2. 7Konstruksi generator berkutub dalam... Error! Bookmark not Gambar2. 8Bagian-bagian generator AC... Error! Bookmark not Gambar2. 9Bagan generator 1 fasa... Error! Bookmark not Gambar2. 10Kumparan medan,cincin geser dan sikat pada generator 1 fasaerror! Bookmark not Gambar2. 11(a) Generator dengan 6 sisi kumparan, (b) Belitan spiral, (c) Belitan gulungerror! Bookmark not Gambar2. 12 (a) Generator dengan 2 pasang kutub, (b) Gambar bentangan belitan spiral... Error! Bookmark not Gambar2. 13Kontaktor Genset-PLN... Error! Bookmark not Gambar2. 14 Kontak-kontak kontaktor... Error! Bookmark not Gambar2. 15Relay sebagai sensor tegangan... Error! Bookmark not Gambar2. 16Diagram hubungan terminal relay... Error! Bookmark not Gambar2. 17Sensor level bahan bakar... Error! Bookmark not Gambar2. 18Sensor tekanan oli... Error! Bookmark not Gambar2. 19IC LM 35sebagai sensor suhu genset... Error! Bookmark not Gambar2. 20Battery... Error! Bookmark not Gambar2. 21Display... Error! Bookmark not Gambar2. 22 Volt Meter... Error! Bookmark not
Gambar2. 23Mikrokontroler ATMega8535... Error! Bookmark not Gambar2. 24Konfigurasi Pin ATMega8535... Error! Bookmark not Gambar2. 25Blok diagram fungsional AT Mega8535... Error! Bookmark not Gambar3. 1Diagram blok ATS AMF...Error! Bookmark not Gambar3. 2Layout panel kontrol... Error! Bookmark not Gambar3. 3(a) dan (b) Layout Pintu panel... Error! Bookmark not Gambar3. 4 Bagan mekanisme kerja motor DC magnet permanen... Error! Bookmark not Gambar3. 5 Pengapian... Error! Bookmark not Gambar3. 6 Pengawatan Input PLC... Error! Bookmark not Gambar3. 7 Pengawatan Rangkaian Sensor-sensor... Error! Bookmark not Gambar3. 8 Pengawatan Output PLC... Error! Bookmark not Gambar3. 9 Pengawatan ke beban... Error! Bookmark not Gambar3. 10Diagram Kontrol ATS AMF... Error! Bookmark not Gambar3. 11Kabel Konektor SR2CBL01ke 9-pin port serialerror! Bookmark not Gambar3. 12Koneksi Zelio terhadap pemrograman PC... Error! Bookmark not Gambar3. 13 Tampilan pertama Konfigurasi Zelio Soft 2.0 Error! Bookmark not Gambar3. 14 Pemilihan Model CPU... Error! Bookmark not Gambar3. 15 pemilihan I/O... Error! Bookmark not Gambar3. 16 Pemilihan Jenis Bahasa Pemograman... Error! Bookmark not Gambar3. 17 Tampilan Lembar Kerja Zelio Soft 2.0... Error! Bookmark not Gambar3. 18Menu Pada zelio Soft 2.0... Error! Bookmark not Gambar3. 19Flow chart sistem... Error! Bookmark not Gambar3. 20 Pemrograman ATS-AMF... Error! Bookmark not Gambar3. 21 Pemrograman PLN dalam keadaan normal... Error! Bookmark not Gambar3. 22 Pemrograman PLN dalam keadaan padam... Error! Bookmark not
Gambar3. 23 Pemrograman Genset dalam keadaan beroperasierror! Bookmark not Gambar3. 24 Pemrograman Genset dalam keadaan gangguanerror! Bookmark not DAFTAR TABEL Tabel2. 1Perbandingan Penggunaan PLC dan Relay Konvensional... Error! Bookmark not Tabel2. 2Jenis dan tipe Zelio model Compact... Error! Bookmark not Tabel2. 3Jenis dan tipe Zelio model modular... Error! Bookmark not Tabel3. 1 Konfigurasi Input/Output ATS-AMF... Error! Bookmark not Tabel3. 2 Spesifikasi PLC Zelio smart relay SR2B121JD... Error! Bookmark not Tabel3. 3Daftar komponen elektris yang digunakan... Error! Bookmark not Tabel3. 4 Daftar peralatan yang digunakan... Error! Bookmark not Tabel4. 1WaktuPengujian Otomatis Sistem... Error! Bookmark not Tabel4. 2Pengujian habis bahan bakar minyak pada beban 1350 W. Error! Bookmark not Tabel4. 3 Pengujian habis bahan bakar minyak pada beban 2400 W Error! Bookmark not Tabel4. 4Pengujian Sensor Suhu genset dengan Beban = 1350 Watt. Error! Bookmark not Tabel4. 5 Pengujian Sensor Suhu genset dengan Beban = 2400 Watt Error! Bookmark not
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1Productdata sheetcharacteristicssr2b121jd... 74 Lampiran 2Kenali Cara Pakai Choke Di Karburator... 76 Lampiran 3Sensor Tekanan Oli... 78 Lampiran 4Pengertian dan Cara Kerja Pressure Switch... 79 Lampiran 5SENSOR SUHU LM 35... 80 Lampiran 6Zeliologictutorial... 81