TE090451 SCADA Sistem Tenaga Listrik (Praktikum) Petunjuk Praktikum SCADA Sistem Tenaga Listrik Laboratorium PLC Program Studi D3 Teknik Elektro
Pelaksanaan Praktikum: 1. Harap hadir 5 menit sebelum dimulai. Terlambat dilarang masuk. 2. Setiap peserta praktikum menggunakan pakaian yang rapi dan harap membawa keperluan praktikum (pensil, pulpen tinta biru, penghapus, dan penggaris 20 cm). 3. Setiap kelompok praktikum menempati pada tempat yang telah ditentukan dan meletakkan tas pada tempat yang telah ditentukan. 4. Setiap kelompok praktikum harap membawa Laporan Sementara pelaksanaan praktikum pada kertas HVS ukuran A4. 5. Laporan Sementara ditulis dengan tinta warna biru dengan ketentuan tulisan tangan 1 spasi. Batas atas 2 cm, batas kiri 3 cm, batas kanan 2 cm dan batas bawah 2 cm. 6. Hasil pengamatan selama praktikum harap dicatat dan ditulis pada Laporan Sementara. Isi Laporan Sementara: a. Nama dan Nomer Pokok Praktikan; b. Judul Percobaan; c. Tujuan Percobaan; d. Langkah-langkah Percobaan; e. Hasil Sementara Percobaan (format sudah ditentukan). 7. Lima menit sebelum jam pelaksanaan berakhir peserta merapikan dan memasukkan peralatan yang dipakai selama praktikum. Setiap kelompok praktikum harap mengumpulkan Laporan Sementara untuk diperiksa/di-acc oleh dosen pelaksana praktikum. Laporan Resmi Praktikum: 1. Format Cover sesuai contoh (huruf Trebuchet dan foto berwarna). File ini bisa diunduh di Web Personal Dosen. 2. Laporan Resmi ditulis dengan tinta warna biru. Kertas yang dipergunakan HVS ukuran A4, 1 spasi. Batas atas 2 cm, batas kiri 3 cm, batas kanan 2 cm dan batas bawah 2 cm. 3. Laporan Resmi dikumpulkan paling lambat satu minggu setelah percobaan dilakukan sebelum jam 10.00 wib. Di Sekretariat D3 Elektro (lantai 2) sdr. Hadi. 4. Isi Laporan Resmi: a. Cover: Judul Percobaan dan Nama Nomer Pokok Praktikan; b. Tujuan; c. Peralatan yang dipergunakan; d. Teori Penunjang; e. Langkah-langkah Percobaan; f. Hasil Percobaan; g. Kesimpulan dan Saran; h. Lampiran (Laporan Sementara dan print out dari pdf yang terkait). TE090451 SCADA Sistem Tenaga Listrik 2
Gambar 1. Piramida Kontrol Sistem. Macam Percobaan: a. Perc. 1 : PLC sebagai RTU (Buku1: Chap. 1 s/d 5). b. Perc. 2 : Rancangan HMI dg GT Designer (Buku 2: Chap 3 dan 5 dan Buku 4: Chap 3 dan 5). c. Perc. 3 : Komunikasi PLC dg Ethernet (Buku 3: Chap. 1 s/d 5, dan 7). d. Perc. 4 : Teleinformasi Data pada SOGI (Literatur 4). Materi : 1. Mitsubishi Programmable Logic Controller, Training Manual, Q-series basic course (for GX Developer), SH(NA)-080617ENG-A(0601)MEE, 13JW50, Jan., 2006. 2. Mitsubishi Electric Corporation, Graphic Operation Terminal Training Manual, GOT1000 advance course (for GT Designer2 Version2), SH(NA)- 080633ENG-A(0603)MEE, Maret 2006. 3. Mitsubishi Programmable Logic Controller, Training Manual Ethernet Course (Q Series), SH(NA)-080618ENG-A(0601)MEE, 13JW51, Jan., 2006. 4. PT PLN (PERSERO), Teleinformasi Data Fungsi Operasi & Fungsi Pemeliharaan Sistem Otomasi Gardu Induk, Standarisasi Bidang SCADA, Jogyakarta, 8-9 Juni 2010. 5. Mitsubishi Electric Industrial Automation, Graphic Operation Terminal Training Manual, Basic Course for GT Designer2 Version2, SH(NA)- 080632ENG-A, Maret 2006. TE090451 SCADA Sistem Tenaga Listrik 3
Percobaan 1: PLC sebagai RTU Tujuan: a. Mempelajari Perangkat PLC MELSEC-Q Series sebagai RTU b. Mempelajari Pemrograman PLC dengan GX Developer Peralatan yang Dipergunakan: a. Training Manual Q-series basic course (for GX Developer) b. Software GX Developer Versi 8 c. Modul MELSEC-Q Training Kit Teori Penunjang: a. Teori tentang Perangkat PLC dan Pemrograman PLC Modul Training Kit ada pada buku Manual Training Q-series basic course Chapter 1 s/d 5. Teori ini dipergunakan untuk menjelaskan percobaan percobaan pertama. b. Teori penggunaan modul intelligent function modules pada buku Manual Training Q-series basic course Chapter 7. Sebelum menggunakan modul tersebut anda harus melakukan set-up secara hardware konfigurasi AD channel 1, range 0-5 Volt; konfigurasi DA channel 1, range 0-5 Volt,. Set-up secara software data AD di D10 dan data DA di D20, jangan lupa untuk menyimpan konfigurasi set-up. Gambar 1. Ladder Diagram Fungsi Logika TE090451 SCADA Sistem Tenaga Listrik 4
Langkah-langkah Percobaan: a. Buat ladder seperti Gambar 1 dan buat time chart untuk Y73, Y74, Y75, dan Y76. b. Percobaan berikutnya dilakukan dengan menggunakan inteligent module, lakukan set-up seperti pada teori di atas. Kemudian buat ladder seperti Gambar 2 dengan memodifikasi hingga memenuhi ketentuan potensiometer AD-Input diputar sebagai simulator sensor arus aturan sebagai berikut: Jika keluaran sensor 2 Volt kondisi alarm Y70 dan Y72 berkedip selang 1 detik Jika keluaran sensor 3 Volt kondisi alarm Y74 blink selang 0,5 detik Jika keluaran sensor 4 Volt kondisi alarm Y76 aktif dan penunjuk angka berkedip selang 1 detik c. Buat program ladder dengan membandingkan data desimal yang dimasukkan lewat thumbwheel X2F-X20 dikurangi thumbwheel X3F-X30 dengan ketentuan: Jika hasilnya negatip kondisi alarm Y71 dan Y73 blink selang 1 detik Jika hasilnya antara 100 sampai dengan 700 keluarkan ke seven segment Y6F-Y60 dan Meter Output 3 Volt Jika hasilnya lebih dari 700 kondisi alarm Y75 dan Y77 blink selang 0,5 detik. d. Kerjakan Soal Tes. Gambar 2. Ladder Diagram Modul Inteligent Tugas Percobaan: a. Buat time chart untuk output Y73, Y74, Y75 dan Y76. b. Laporkan hasil modifikasi Gambar 2 agar sesuai dengan perintah b dan c di atas! TE090451 SCADA Sistem Tenaga Listrik 5
Percobaan 2: Rancangan HMI dg GT Designer Tujuan: a. Mempelajari GT Designer sebagai HMI b. Mempelajari koneksi GT Designer dengan PLC Peralatan yang Dipergunakan: a. Training Manual Q-series basic course (for GX Developer) b. Software GX Developer Versi 8 c. Software GT Designer dan GT Simulator d. Modul MELSEC-Q Training Kit Teori Penunjang: a. Teori tentang Perangkat PLC dan Pemrograman PLC Modul Training Kit ada pada buku Manual Training Q-series basic course Chapter 1 s/d 5 dan Chapter 7. b. Teori tentang GT Designer ada pada buku Graphic Operation Terminal Training Manual, GOT1000 advance course (for GT Designer2 Version2) Chapter 3 dan 5. Langkah-langkah Percobaan: a. Buat ladder seperti pada Gambar 1, Percobaan 1. b. Jalankan Software GT Designer 3, lakukan set-up layar GOT (Graphic Operation Terminal) seperti Gambar 3 Gambar 3. Set-up Layar GOT c. Buat tampilan gambar proses ladder pada percobaan a dengan tampilan dengan GT Designer 3. Lakukan simulasi, lakukan pengamatan, laporkan hasilnya dalam bentuk pdf file, dan simpan file gambar tersebut. TE090451 SCADA Sistem Tenaga Listrik 6
Tugas Percobaan: a. Buat pengamatan hasil percobaan dalam bentuk file pdf tampilan layar GOT dan simpan file gambar tersebut b. Buat ladder seperti pada soal b atau soal c pada Percobaan 1. c. Buatlah tampilan dengan GT Designer 3. Lakukan simulasi, lakukan pengamatan, laporkan hasilnya dalam bentuk pdf file, dan simpan file gambar tersebut. d. Gambar tampilan GT Designer 3 boleh menyerupai tampilan Training Kit pada layar komputer (Gambar 4. MELSEC-Q Training Kit) Gambar 4. MELSEC-Q Training Kit. Gambar 5. Sketsa MELSEC-Q Training Kit. TE090451 SCADA Sistem Tenaga Listrik 7
Percobaan 3: Komunikasi PLC dg Ethernet Tujuan: a. Mempelajari konfigurasi, Setting Parameter dan pemrograman komunikasi antar PLC tanpa Prosedur b. Mempelajari operasi aritmatik antar PLC. Peralatan yang Dipergunakan: a. Modul MELSEC-Q Training Kit dg Modul Ethernet QJ71E71-100 b. Software GX Developer Versi 8 c. Kabel ethernet cross (untuk PLC to PLC) atau straight (untuk PLC to HUB) d. Training Manual Q-series basic course (for GX Developer) e. Training Manual Ethernet course (Q Series) Teori Penunjang: a. Teori tentang Penggunaan Modul Ethernet QJ71E71-100 ada pada buku Training Manual Ethernet course (Q Series) Chapter 1 s/d 4. b. Teori Pemrograman PLC Modul Training Kit ada pada buku Manual Training Q-series basic course Chapter 1 s/d 5 dan Chapter 7. c. PLC A dan PLC B secara bergantian bertindak sebagai pengirim dan penerima data (komunikasi terjadi 2 arah). Komunikasi pengirim dan penerima data antar PLC ini, menggunakan konfigurasi TCP. Untuk ilustrasi percobaan dan konfigurasinya seperti terlihat pada Gambar 5. d. Pada Gambar 5 menunjukkan ilustrasi informasi display modul percobaan dari input X0 s.d. X7 dan X20 s.d. X2F dari PLC CPU A dan Y70 s.d. Y77 serta Y40 s.d. Y4F dari PLC CPU B. Dan juga menunjukkan ilustrasi X0 s.d. X7 dan X20 s.d. X2F dari PLC CPU B dan Y70 s.d. Y77 serta Y40 s.d. Y4F dari PLC CPU A. Gambar 5. PLC A dan PLC B sebagai Pengirim dan Penerima Data TE090451 SCADA Sistem Tenaga Listrik 8
Langkah-langkah Percobaan: a. Lakukan prosedur setting hardware konfigurasi parameter PLC melalui I/O assignment pada PLC Parameter seperti Gambar 6. Percobaan ini dilakukan dengan aturan PLC A mengirim data ke PLC B tanpa prosedur, demikian sebaliknya dari PLC B ke PLC A. Gambar 6. I/O assignment PLC Parameter b. Jika PLC yang digunakan bertindak sebagai CPU A, lakukan prosedur setting modul ethernet ditunjukkan seperti langkah-langkah dibawah ini : a. Open New Project kemudian masuk ke dalam Network Parameter b. Atur Network Parameter (MELSECNET/Ethernet) sebagai berikut : Network type : Ethernet I/O No. : 00B0 Network No. : 1 Group No. : 0 Station No. : 31 (station No. sesuai penomeran mesin) Mode : On line c. Atur Ethernet operation dengan menekan tombol Operational Setting Ethernet operations antara lain: Communication data code : Binary code Initial timing : Always wait for OPEN IP address pada PLC : misal 10.170.103.231 Send frame setting : Ethernet (V2.0) Diakhiri dengan End. d. Atur Network Parameter Ethernet dengan menekan tombol Open settings Network Parameter Ethernet antara lain: Protocol : TCP Open system : Active TE090451 SCADA Sistem Tenaga Listrik 9
Fixed buffer : Send Fixed buffer communication procedure: No Procedure Pairing open : Enable Existence confirmation : No confirm Host station Port No. : 0401 Transmission target device IP address PLC misal 10.170.103.233 Transmission target device Port No.:0401. Diakhiri dengan End. e. Tekan tombol End untuk mengakhiri pengaturan Network parameter. f. Simpan dalam program. c. Jika PLC yang digunakan bertindak sebagai CPU B, lakukan prosedur setting modul ethernet ditunjukkan seperti langkah-langkah dibawah ini : a. Open New Project kemudian masuk ke dalam Network Parameter b. Atur Network Parameter (MELSECNET/Ethernet) sebagai berikut : Network type : Ethernet I/O No. : 00B0 Network No. : 1 Group No. : 0 Station No. : 33 (station No. sesuai penomeran mesin) Mode : On line c. Atur Ethernet operation dengan menekan tombol Operational Setting Ethernet operations antara lain: Communication data code : Binary code Initial timing : Always wait for OPEN IP address pada PLC : misal 10.170.103.233 Send frame setting : Ethernet (V2.0) Diakhiri dengan End. d. Atur seperti parameter dibawah ini: Protocol : TCP Open system : Unpassive Fixed buffer communication procedure : No Procedure Pairing open : Enable Existence confirmation : No confirm Host station Port No. : 0401 e. Tekan tombol End untuk mengakhiri pengaturan Network parameter. f. Simpan dalam program. d. Lakukan prosedur PING test menggunakan GX Developer. PING Test dilakukan untuk menguji inisialisasi proses Local Station s Ethernet Module apakah berjalan dengan normal dan apakah External Device pada masing-masing modul terhubung dengan baik pada Ethernet yang sama. Adapun langkah-langkah untuk melakukan PING test antara lain : a. Buka Project File dari PLC CPU pada bagian pengirim data. b. Klik [Diagnostics] [Ethernet diagnostics] menu. c. Maka layar Ethernet diagnostics (Gambar 7) akan muncul. Tentukan target lokal modul Station Ethernet di "Module No." Untuk Ethernet diagnostics. TE090451 SCADA Sistem Tenaga Listrik 10
Gambar 7. Ethernet diagnostics d. Klik tombol PING Test, kemudian tentukan seperti pada parameter dibawah ini : Network No. : 1 Station No. : Tentukan Station No. masing-masing PLC (21 to 25). IP address : Tentukan IP address pada masing-masing PLC target. (10.170.103.231 atau 10.170.103.233). e. Klik tombol tombol Execute dan tombol Yes untuk melakukan PING Test f. Maka hasil dari tes PING akan muncul Gambar 8. Gambar 8. Hasil Ping Test e. Buat ladder Tanpa Prosedur - Master (PLC A) pada PLC CPU A menggunakan GX-developer dan ladder Tanpa Prosedur - Clint (PLC B) pada PLC CPU B menggunakan GX-developer. Contoh Ladder Diagram pada PLC A (master) dan PLC B (slave) pada file terpisah! f. Langkah Pengoperasian percobaan untuk pengiriman data dari PLC A ke PLC B sebagai berikut: 1. Aktifkan X1 pada PLC A sebagai inisialisasi bahwa komunikasi dengan Ethernet sudah siap dilakukan; 2. Aktifkan X0 pada panel I/O PLC A dari keadaan OFF-ON-OFF. Maka koneksi dari modul Ethernet akan aktif, yang ditandai dengan lampu OPEN pada modul akan menyala; TE090451 SCADA Sistem Tenaga Listrik 11
3. Aktifkan X0-X7 dan juga digital switch X2F-X20 pada PLC A. Kemudian aktifkan "X2 pada PLC A yang menandakan bahwa Data telah dikirimkan ke PLC B; 4. Y70-Y77 pada PLC B akan aktif sesuai dengan kondisi X0-X7 PLC A. Demikian juga Y4F-Y40 PLC B akan aktif sesuai dengan kondisi digital switch X2F-X20 pada PLC A; 5. Setelah pengiriman data dari PLC A, cek kondisi I/O pada PLC B, maka non aktifkan X2 pada PLC A. Jika ingin melakukan pengiriman data lagi, ulangi ke langkah 3; 6. Aktifkan X7 OFF-ON-OFF pada PLC A untuk menutup koneksi Ethernet pada modul; 7. Setelah koneksi Ethernet tertutup, maka lampu led OPEN pada modul Ethernet akan non aktif; g. Langkah Pengoperasian percobaan untuk pengiriman data dari PLC B ke PLC A sebagai berikut: 1. Aktifkan X1 pada PLC B sebagai inisialisasi bahwa komunikasi dengan Ethernet sudah siap dilakukan; 2. Aktifkan X0 pada panel I/O PLC B dari keadaan OFF-ON-OFF. Maka koneksi dari modul Ethernet akan aktif, yang ditandai dengan lampu OPEN pada modul akan menyala; 3. Aktifkan X0-X7 dan juga digital switch X2F-X20 pada PLC B. Kemudian aktifkan "X2 pada PLC B yang menandakan bahwa Data telah dikirimkan ke PLC A; 4. Y70-Y77 pada PLC A akan aktif sesuai dengan kondisi X0-X7 PLC B. Demikian juga Y4F-Y40 PLC A akan aktif sesuai dengan kondisi digital switch X2F-X20 pada PLC B; 5. Setelah pengiriman data dari PLC B, cek kondisi I/O pada PLC A, maka non aktifkan X2 pada PLC B. Jika ingin melakukan pengiriman data lagi, ulangi ke langkah 4; 6. Aktifkan X7 OFF-ON-OFF pada PLC B untuk menutup koneksi Ethernet pada modul; Tugas Percobaan: a. Lakukan pengamatan pada percobaan f di atas jika langkah 1 dan 2 dilakukan kemudian aktifkan X4 dan non aktifkan X5, beri nilai PLC A dengan data pada X20 dan X30. Apa yang terjadi pada Y40, Y50, dan Y60 pada PLC B setelah diaktifkan X2 pada PLC A. Buat pengamatan hasil percobaan dalam bentuk tabel. b. Kemudian langkah 5 dan 6 di atas. c. Lakukan pengamatan pada percobaan g di atas jika langkah 1 dan 2 dilakukan kemudian aktifkan X4 dan non aktifkan X5, beri nilai PLC B dengan data pada X20 dan X30. Apa yang terjadi pada Y40, Y50, dan Y60 pada PLC A setelah diaktifkan X2 pada PLC B. Buat pengamatan hasil percobaan dalam bentuk tabel. d. Kemudian langkah 5 dan 6 di atas. TE090451 SCADA Sistem Tenaga Listrik 12
Percobaan 4: Teleinformasi Data pada SOGI Tujuan: a. Mempelajari konfigurasi Teleinformasi Data b. Mempelajari kebutuhan Input-Output Teleinformasi Data c. Mempelajari GT Designer sebagai HMI Teleinformasi Data Peralatan yang Dipergunakan: a. Modul MELSEC-Q Training Kit b. Software GX Developer Versi 8 c. Software GT Designer dan GT Simulator d. Training Manual Q-series basic course (for GX Developer) Teori Penunjang: a. Teori tentang Perangkat PLC dan Pemrograman PLC Modul Training Kit ada pada buku Manual Training Q-series basic course Chapter 1 s/d 5 dan Chapter 7. b. Teori tentang GT Designer ada pada buku Graphic Operation Terminal Training Manual, GOT1000 advance course (for GT Designer2 Version2) Chapter 3 dan 5. c. Penjelasan Teleinformasi Data pada SOGI ada di paparan hasil workshop Standarisasi Bidang SCADA PT PLN (PERSERO) di Jogyakarta, tanggal 8-9 Juni 2010, dengan judul Teleinformasi Data Fungsi Operasi & Fungsi Pemeliharaan Sistem Otomasi Gardu Induk. Langkah-langkah Percobaan: a. Buat rencana single line diagram salah satu sistem yang pada SOGI sebagai bahan praktikum. Saat praktikum harus sudah ada untuk di-acc oleh penanggung jawab praktikum. b. Single line diagram untuk Fungsi Operasi atau Fungsi Pemeliharaan yang minimal terdiri dari 2 informasi status digital input dan 2 informasi status digital output, sebuah informasi status analog input dan sebuah status analog output. Tugas Percobaan: a. Buat mekanisme kerja single line diagram tersebut dalam bentuk ladder diagram. b. Buat tampilan single line diagram tersebut dengan GT Designer 3. Lakukan simulasi, lakukan pengamatan, laporkan hasilnya dalam bentuk pdf file, dan simpan file gambar tersebut. c. Buat Powerpoint dan Presentasikan hasil praktikum percobaan ini. TE090451 SCADA Sistem Tenaga Listrik 13