sistem scada untuk monitoring hasil produksi dan … · 2020. 2. 19. · perkembangan teknologi...

i

TUGAS AKHIR

SISTEM SCADA UNTUK MONITORING HASIL PRODUKSI

DAN PEMAKAIAN ENERGI PADA MESIN CETAK

Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat

Memperoleh gelar Sarjama Teknik pada

Program Studi Teknik Elektro

Jurusan Teknik Elektro

Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma

Disusun oleh:

OKKY YUARDI

NIM : 155114025

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2020

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ii

FINAL PROJECT

SCADA SYSTEM FOR THE MONITORING OF

PRODUCTION RESULTS AND ENERGY

CONSUMPTION IN PRINTING MACHINES

In a partial fulfilment of the requirements

For a Bachelor Engineering degree

Electrical Engineering Study program

Electrical Engineering Department

Science and Technology Faculty of Sanata Dharma University

Compiled by:

OKKY YUARDI

NIM : 155114025

ELECTRICAL ENGINEERING DEPARTMENT

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2020


vii

HALAMAN PERSEMBAHAN

Karya ini kupersembahkan untuk....

Tuhan Yesus Kristus Penolongku yang setia

Bapak, Ibu dan Kakak Perempuanku yang tercinta

Teman-teman dan orang terdekat yang aku sayangi

Serta Dosen dan teman temanku di Teknik Elektro

Almamaterku Universitas Sanata Dharma Yogyakarta


viii

INTISARI

Perkembangan teknologi industri saat ini sebuah perusahaan percetakan sangat

memerlukan sebuah sistem untuk melakukan pemantauan yang berkaitan dengan data hasil

produksi beserta data pemakaian energi. Saat ini beberapa mesin cetak pada perusahaan

percetakan masih melakukan pencatatan manual untuk menyimpan data hasil produksinya

dan beberapa perusahaan saat ini masih ada yang tidak melakukan pemantauan yang baik

terhadapa konsumsi energi perusahaan tersebut akibatnya tingkat efisiensi tidak dapat

dipantau. Sistem yang dibuat untuk merealisasikan penggunaan PLC M221 dan SCADA

untuk membuat suatu sistem yang bertujuan untuk memantau data-data hasil produksi dan

konsumsi energi agar data-data tersebut dapat terpantau dengan baik dan dapat tersimpan

sehingga suatu saat data tersebut dapat dipergunakan.

Sistem ini terdiri dari Monitoring untuk hasil produksi dan Monitoring untuk

konsumsi energi. Data dari Monitoring hasil produksi berupa data kecepatan produksi,

counter meter dan data running hour. Data dari Monitoring konsumsi energi yaitu berupa

data konsumsi energi harian dan data konsumsi energi bulanan. Sistem utamanya terdiri dari

PLC M221 yang bertugas untuk mengolah masukan dari sensor dan SCADA dari

wonderware yang digunakan sebagai penampil datanya serta pemberi perintah untuk

menyimpan data-data yang sudah dimonitor.

Kesimpulan dari hasil perancangan dan pengujian yaitu pembacaan counter meter

dan kecepatan produksi mencapai tingkat keberhasilan sebesar 99.93 % untuk data running

hour dapat menghitung lamanya mesin cetak berproduksi dengan aturan ketika mesin

berjalan dengan kecepatan diatas 15 m/min. Perhitungan pemakaian energi berjalan dengan

baik dan dapat direset hasil perhitungannya untuk data perhari dan data perbulannya. Data

hasil produksi dapat disimpan ke dalam database perusahaan dan data konsumsi energi dapat

tersimpan didalam file berbentuk csv.

Kata Kunci : PLC M221, SCADA Wonderware, Monitoring, Mesin Cetak


ix

ABSTRACT

The development of industrial technology today as a printing company requires a

system for monitoring related to data production and energy consumption data. Nowadays,

some printing machines on printing companies still do manual recording to save its

production data and some companies nowadays still did not do good monitoring to these

energy consumption of the company resulting in it can not be monitored.. The system is built

to realize the use of PLC M221 and SCADA to create a system that aims to monitor the data

production and energy consumption, the data can be monitored properly and can be stored

then when companies need it again, the data can be used.

The system consists of Monitoring for production and Monitoring for energy

consumption. Data from the Monitoring of production results are production speed data,

counter meter and data running hour. Data from energy consumption Monitoring is a daily

energy consumption data and monthly energy consumption data. The main system consists

of PLC M221 which is tasked to process input from sensors and SCADA of electric which

is used as the data viewer and the command giver to store the monitored data.

Conclusion of the design and testing result of the reading counter meter and the

production speed reached a success rate of 99.93%, for the data running hour can calculate

the length of the printing machine with the rules when the machine is running at speeds

above 15 m/min. Calculation of energy consumption goes well and can be reset the

calculated result for data per day and data per month. Production data can be stored in the

company database and the energy consumption data can be stored in CSV-shaped files.

Keywords: PLC M221, SCADA Wonderware, Monitoring, Printing Machine


x

KATA PENGANTAR

Puji Syukur penulis haturkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena kasih karunia-

Nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul berjudul “SISTEM SCADA

UNTUK MONITORING HASIL PRODUKSI DAN PEMAKAIAN ENERGI PADA

MESIN CETAK” sebagai syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknik (S.T.) di Fakultas

Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma dengan baik dan lancar.

Keberhasilan dan kelancaran dalam proses penulisan tugas akhir tidak dapat terlepas

dari bantuan, arahan dan bimbingan dari berbagai pihak. Maka, pada kesempatan ini penulis

mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Tuhan Yesus yang selalu menolong di dalam kehidupanku.

2. Ayahanda Yubeham dan Ibunda Sri Sumarminah yang sudah mendidik saya dari

lahir dengan penuh kesabaran dan sudah memberi kesempatan untuk dapat meraih

gelar sarjana.

3. Kakak perempuan saya Yermi Pebtyana yang selalu memberi suport dan semangat

bagi saya untuk dapat meraih cita-cita yang saya inginkan.

4. Keluarga besar dari ayah dan ibu yang selalu membantu keluarga kami dikala

keluarga kami mengalami kesuliatan.

5. Erika Nugrahingsih tercinta yang selalu ada di saat aku membutuhkan pertolongan

dan selalu sabar untuk menghadapi penulis yang sedang kesulitan.

6. Bapak Sudi Mungkasi, S.Si., M.Math.Sc., selaku Dekan Fakultas Sains dan

Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

7. Bapak Petrus Setyo Prabowo, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik

Elektro Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

8. Bapak Dr. Ir. Linggo Sumarno, M.T., selaku Dosen Pendamping Akademik

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

9. Bapak Ir Tjendro M.Kom., selaku Dosen Pembimbing Skripsi yang selalu memberi

arahan, masukan, saran serta semangat dalam bimbingan penyusunan skripsi.

10. Bapak Djoko Untoro Suwarno, S.Si., M.T., selaku Dosen Penguji yang telah

membantu dalam memberikan saran dan kritik dalam penyusunan skripsi.

11. Bapak Martanto, S.T., M.T., selaku Dosen Penguji yang telah membantu dalam

memberikan saran dan kritik dalam penyusunan skripsi.


xii

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL (BAHASA INDONESIA) ......................................................... i

HALAMAN SAMPUL (BAHASA INGGRIS) .............................................................. ii

HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................................ iii

HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................................... iv

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA .......................................................................... v

HALAMAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH .................................... vi

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTO HIDUP .................................................. vii

INTISARI ........................................................................................................................ viii

ABSTRAK ...................................................................................................................... ix

KATA PENGANTAR ..................................................................................................... x

DAFTAR ISI ................................................................................................................... xii

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................................... xiv

DAFTAR TABEL ........................................................................................................... xviii

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................................... 1

1.1. Latar Belakang ................................................................................................... 1

1.2. Tujuan Penelitian ................................................................................................ 2

1.3. Manfaat Penelitian .............................................................................................. 2

1.4. Batasan Masalah ................................................................................................. 3

1.5. Metodologi Penelitian ........................................................................................ 3

BAB II DASAR TEORI .................................................................................................. 5

2.1. Programmable Logic Controller (PLC) .............................................................. 5

2.1.1.Bagian-bagian PLC Modicon TM221ME16T ............................................ 6

2.1.2.Metode Pemrograman PLC ........................................................................ 7

2.2. SCADA (Supervisory Control and Data Acquistion) ........................................ 9

2.2.1.Arsitektur Sistem SCADA.......................................................................... 9

2.2.2.Jenis-jenis Sistem SCADA ......................................................................... 10

2.3. Wonderware Intouch .......................................................................................... 11

2.3.1.Wonderware Intouch Tagname Dictionary ................................................ 12

2.3.2.Wonderware Intouch Script ........................................................................ 13


xiii

2.3.3.Wonderware Intouch Animasi .................................................................... 14

2.3.4.Wonderware Intouch Trend ........................................................................ 14

2.3.5.Wonderware Intouch Security .................................................................... 16

2.3.6.Wonderware Intouch Database ................................................................... 18

2.4. Wonderware I/O Server for Modicon MODBUS Ethernet ................................ 20

2.5. Power Meter ....................................................................................................... 21

2.6. Rotari Enkoder .................................................................................................... 25

2.7. Solenoid .............................................................................................................. 25

2.8. Relay ................................................................................................................... 26

2.9. Sistem Komunikasi RS485 ................................................................................. 27

2.10. Mesin Cetak Rotogravure ................................................................................. 28

BAB III RANCANGAN PENELITIAN ......................................................................... 30

3.1. Blok Diagram Sistem ......................................................................................... 30

3.2. Proses Kerja Sistem ............................................................................................ 31

3.3. Perancangan Rotari Enkoder .............................................................................. 32

3.4. Arsitektur SCADA ............................................................................................. 33

3.5. Perancangan Programmable Logic Controller (PLC) ........................................ 34

3.6. Perancangan Software SCADA Wonderware .................................................... 37

3.6.1.Perancangan tampilan awal ....................................................................... .37

3.6.2.Perancangan tampilan Monitoring Hasil Produksi .................................... 38

3.6.3.Perancangan Tampilan Monitoring Energi................................................ 40

3.6.4.Perancangan tampilan Database View ...................................................... 41

3.6.5.Perancangan tampilan Menu Navigasi ...................................................... 42

3.6.6.Perancangan tampilan memo online .......................................................... 43

3.7. Perancangan Diagram Alir ............................................................................... 44

3.7.1. Cara kerja sistem pada Scada. .................................................................. 44

3.7.2. Proses login. .............................................................................................. 45

3.7.3. Proses monitoring data Konsumsi Energi ................................................. 46

3.7.4. Proses monitoring Hasil Produksi ............................................................ 48

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ......................................................................... 49

4.1. Perubahan Perancangan ...................................................................................... 50

4.1.1. Perubahan Wiring Output Solenid. ............................................................ 50

4.1.2. Perubahan Flowchart Monitoring Data Hasil Produksi ............................. 50

4.1.3. Perubahan Flowchart Monitoring Konsumsi Energi ................................. 51


xiv

4.1.4. Perubahan Tampilan Sistem Scada Monitoring hasil produksi

dan konsumsi energi ................................................................................... 54

4.2. Hasil Implementasi ............................................................................................. 54

4.3. Cara Pengoperasian Sistem Scada Monitoring Produksi dan Monitoring

pemakaian Energi ............................................................................................... 60

4.3.1. Pengoperasian Pada Sistem SCADA Server ............................................. 60

4.3.2. Pengoperasian Pada Sistem SCADA Admin............................................. 62

4.3.3. Pengoperasian Pada Sistem SCADA Operator ......................................... 65

4.4. Pengujian dan Analisa Hardware dan Software ................................................. 67

4.4.1. Sistem Monitoring Produksi ...................................................................... 67

4.4.1.1. Pengujian Proses scan barcode baru .............................................. 67

4.4.1.2. Pengujian pembacaan kecepatan produksi .................................... 70

4.4.1.3. Pengujian Pembacaan Counter Meter (Hasil Produksi) ................ 72

4.4.1.4. Pengujian Running Hour ............................................................... 77

4.4.2. Sistem Monitoring Pemakaian Energi ....................................................... 79

4.4.2.1. Pengujian Pengambilan Data Register Power Meter ..................... 79

4.4.2.2. Pengujian Perhitungan Konsumsi Energi Harian dan Perbulan .... 86

4.4.3. Sistem Komunikasi Antar Sistem SCADA dan PLC ................................ 89

4.4.3.1. Pengujian Sistem Komunikasi SCADA Server dengan PLC ........ 89

4.4.3.2. Pengujian Sistem komunikasi scada server,

scada admin dan scada operator .................................................... 93

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................................... 97

5.1. Kesimpulan ......................................................................................................... 97

5.2. Saran ................................................................................................................... 97

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................................... 98

LAMPIRAN .................................................................................................................... 100


xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Diagram blok perancangan ................................................................................ 4

Gambar 2.1 Bagian-bagian PLC Modicon TM221ME16T ................................................... 6

Gambar 2.2 Contoh program Instruction List ..................................................................... 7

Gambar 2.3 Contoh progam Ladder Diagram ...................................................................... 9

Gambar 2.4 Tampilan Intouch Application Manager .......................................................... 11

Gambar 2.5 Tampilan Intouch WindowMaker.................................................................... 12

Gambar 2.6 Tampilan Intouch WindowViewer .................................................................. 12

Gambar 2.7 Tampilan dari menu Wonderware intouch tagname dictionary ...................... 13

Gambar 2.8 Tampilan dari menu Real Time Trend............................................................. 15

Gambar 2.9 Tampilan dari menu Historical Trends ............................................................ 16

Gambar 2.10 konsep penggunaan bind list dan table template .......................................... ̀ 19

Gambar 2.11 Konsep komunikasi dengan MBENET ......................................................... 21

Gambar 2.12 Mekanisme Rotary Encoder .......................................................................... 25

Gambar 2.13 Solenoid (Magnetic Door Lock) .................................................................... 26

Gambar 2.14 Struktur sederhana Relay ............................................................................... 27

Gambar 2.14 urutan pengkabelan konektor serial PLC M221 ............................................ 27

Gambar 2.15 Konsep Daisy Chain PM5350 ....................................................................... 28

Gambar 2.16 Skema Struktur pencetakan mesin cetak Rotogravure .................................. 28

Gambar 2.17 Diagram Unit Pencetakan Mesin Cetak Rotogravure 8 Warna ..................... 29

Gambar 3.1 Blok Rancangan Sistem ................................................................................... 30

Gambar 3.2 Desain dari Mesin Cetak .................................................................................. 33

Gambar 3.3 Dasain pemasangan Rotari Enkoder tampak depan......................................... 33

Gambar 3.4 Dasain pemasangan Rotari Enkoder tampak samping..................................... 33

Gambar 3.5 Arsitektur Scada............................................................................................... 34

Gambar 3.6 Wiring I/O pada PLC ....................................................................................... 35

Gambar 3.7 Wiring Power Meter ........................................................................................ 36

Gambar 3.8 Tampilan awal scada server dan scada admin ................................................. 38

Gambar 3.9 Tampilan awal scada operator ......................................................................... 38

Gambar 3.10 Tampilan monitoring hasil produksi scada admin ......................................... 39


xvi

Gambar 3.11 Tampilan monitoring hasil produksi scada operator ..................................... 39

Gambar 3.12 Tampilan monitoring hasil produksi scada server ......................................... 40

Gambar 3.13 Tampilan Monitoring Energi pada scada admin ............................................ 41

Gambar 3.14 Tampilan Monitoring Energi pada scada server ............................................ 41

Gambar 3.15 Tampilan Database View ............................................................................... 42

Gambar 3.16 Tampilan menu navigasi pada scada admin .................................................. 43

Gambar 3.17 Tampilan menu navigasi pada scada server................................................... 43

Gambar 3.18 Tampilan menu navigasi pada scada admin .................................................. 43

Gambar 3.19 Tampilan memo online .................................................................................. 44

Gambar 3.20 Flowchart sistem pada Scada Server dan Admin .......................................... 45

Gambar 3.21 Flowchart sistem pada Scada Operator.......................................................... 46

Gambar 3.22 Flowchart Proses Login Scada Server dan Admin ........................................ 46

Gambar 3.23 Flowchart Proses Login Scada Operator ....................................................... 47

Gambar 3.24 Flowchart monitoring data konsumsi energi ................................................. 47

Gambar 3.25 Flowchart monitoring data hasil produksi ..................................................... 49

Gambar 4.1 Perubahan Flowchart Monitoring Produksi ..................................................... 51

Gambar 4.2 Data Command Semaphore saat dibaca berisi -1 ............................................ 52

Gambar 4.3 Uji coba reset power meter dengan cara memberikan counter pada register

Command Semaphore ......................................................................................................... 53

Gambar 4.4 Perubahan flowchart untuk perhitungan konsumsi energi............................... 53

Gambar 4.5 PLC M221 TM221ME16T .............................................................................. 54

Gambar 4.6 Power Meter PM5350 beserta wiringnya ........................................................ 55

Gambar 4.7 CT yang digunakan untuk Power Meter .......................................................... 55

Gambar 4.8 Posisi pemasangan Enkoder pada mesin cetak ................................................ 56

Gambar 4.9 Wiring relay penerima sinyal splashing .......................................................... 57

Gambar 4.10 Bentuk fisik dari komputer server untuk scada server................................... 59

Gambar 4.11 Bentuk fisik dari komputer operator untuk scada operator ........................... 59

Gambar 4.12 Bentuk fisik dari komputer admin untuk scada admin .................................. 60

Gambar 4.13 Tampilan desktop komputer server ............................................................... 60

Gambar 4.14 Tampilan halaman login scada server ............................................................ 61

Gambar 4.15 Tampilan halaman monitoring produksi scada server ................................... 61

Gambar 4.16 Tampilan monitoring energy pada scada server ............................................ 62


xvii

Gambar 4.17 Tampilan desktop komputer admin ............................................................... 62

Gambar 4.18 Tampilan halaman login scada admin ........................................................... 63

Gambar 4.19 Tampilan halaman monitoring produksi scada admin ................................... 63

Gambar 4.20 Tampilan halaman monitoring energi scada admin ....................................... 64

Gambar 4.21 Tampilan halaman database view scada admin ............................................. 64

Gambar 4.22 Tampilan halaman setting dan kalibrasi scada admin ................................... 65

Gambar 4.23 Tampilan desktop komputer operator ............................................................ 65

Gambar 4.24 Tampilan halaman login scada operator ........................................................ 66

Gambar 4.25 Tampilan halaman monitoring produksi scada operator ............................... 66

Gambar 4.26 Tampilan halaman eromo scada operator ...................................................... 67

Gambar 4.27 Tampilan scan barcode baru pada scada operator dan scada server .............. 68

Gambar 4.28 Format Barcode ............................................................................................. 68

Gambar 4.29 Script untuk mencocokan id barcode dengan data pada database PP ............ 69

Gambar 4.30 Data produksi memiliki id sesuai id_plc_pp dari id barcodenya .................. 69

Gambar 4.31 Format ID_STATUS ..................................................................................... 69

Gambar 4.32 Id status digunakan untuk setiap status mesin yang disimpan ....................... 70

Gambar 4.33 Konfigurasi Frequency Meter PLC M221 ..................................................... 70

Gambar 4.34 Program menghitung kecepatan produksi ..................................................... 71

Gambar 4.35 Program menyimpan nilai moving distance per 1 pulse pada alamat

%MF22 ................................................................................................................................ 71

Gambar 4.36 program aktivasi counter meter ..................................................................... 73

Gambar 4.37 %M7 aktif berdasarkan nyala %S6 ............................................................... 73

Gambar 4.38 Program perhitungan counter meter .............................................................. 73

Gambar 4.39 Menyimpan data produksi pada database setiap menit.................................. 74

Gambar 4.40 Program PLC untuk Reset nilai Counter meter ............................................. 74

Gambar 4.41 Data Counter meter hasil proses splashing yang tersimpan pada database ... 74

Gambar 4.42 Script menyimpan data counter meter hasil proses splashing ke database .... 75

Gambar 4.43 Bindlist DATA_PLC_CE1 ............................................................................ 75

Gambar 4.44 Aktivasi Running Hour .................................................................................. 77

Gambar 4.45 Program Counter Running Hour .................................................................... 78

Gambar 4.46 Program PLC Reset Running Hour ............................................................... 78

Gambar 4.47 Script untuk mengaktifkan reset dan aktivasi Running Hour tiap shift ......... 79


xviii

Gambar 4.48 Konfigurasi Serial pada PLC ......................................................................... 80

Gambar 4.49 Setting Drum Step ......................................................................................... 80

Gambar 4.50 Delay loop drum step ..................................................................................... 81

Gambar 4.51 Read_VAR0 untuk membaca memori 3000 sampai 3012 power meter 1 ... 81

Gambar 4.52 Read_Var1 untuk membaca memori 3204 sampai 3208 power meter 1 ....... 82

Gambar 4.53 Read_Var2 untuk membaca memori 21300 sampai 21336 power meter 1 ... 82

Gambar 4.54 Read_VAR3 untuk membaca memori 3000 sampai 3012 power meter 1 ... 83

Gambar 4.55 Read_Var1 untuk membaca memori 3204 sampai 3208 power meter 2 ....... 83

Gambar 4.56 Read_Var2 untuk membaca memori 21300 sampai 21336 power meter 2 ... 84

Gambar 4.57 Proses drum step DR0 ................................................................................... 84

Gambar 4.58 Reset Drum Step ............................................................................................ 84

Gambar 4.59 Script untuk perhitungan pemakaian energi .................................................. 88

Gambar 4.60 File Record data pemakaian energi................................................................ 88

Gambar 4.61 Script record data pemakaian energi.............................................................. 89

Gambar 4.62 Tampilan status komunikasi pada MBENET ................................................ 89

Gambar 4.63 Konfigurasi Topic pada MBENET ................................................................ 90

Gambar 4.64 Konfigurasi tagname PLC173\Comm ........................................................... 91

Gambar 4.65 Konfigurasi tagname PLC173\IOServer ....................................................... 91

Gambar 4.66 Internal Counter untuk PLC173\PulseCount ................................................. 91

Gambar 4.67 Reset Counter PLC173\PulseCount setiap perubahan PLC173\iPulse ......... 92

Gambar 4.68 Counter Internal PLC ..................................................................................... 92

Gambar 4.69 Skrip untuk mendeteksi komunikasi eror antara PLC dan Scada .................. 92

Gambar 4.70 Skrip untuk update data saat komunikasi normal antara PLC dan Scada...... 92

Gambar 4.71 Kondisi saat koneksi Normal ......................................................................... 93

Gambar 4.72 Kondisi koneksi normal tetapi PLC mode Stop ............................................ 93

Gambar 4.73 Kondisi saat MBENET berhenti bekerja ....................................................... 93

Gambar 4.74 Konfigurasi Acces name untuk koneksi ke scada server ............................... 94

Gambar 4.75 Konfigurasi tagname pada scada admin dan scada operator untuk membaca

tagname dari scada server .................................................................................................... 94

Gambar 4.76 Contoh distribusi data antar scada ................................................................. 95

Gambar 4.77 Indikator tersambung antara scada admin dan scada operator ke scada

server ................................................................................................................................... 96


xix

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Keterangan untuk bagian-bagian dari PLC Modicon TM221ME16T ................. 6

Tabel 2.2 Daftar security internal tagname 1 ..................................................................... 17

Tabel 2.3 Daftar security internal tagname 2 ..................................................................... 17

Tabel 2.4 Format Pengalamatan MBENET dengan PLC .................................................... 20

Tabel 2.5 Alamat Memori PM5350 ..................................................................................... 23

Tabel 2.6 Keterangan urutan pengkabelan konektor serial PLC M221 .............................. 27

Tabel 2.7 Keterangan Gambar 2.16 ..................................................................................... 29

Tabel 3.1 Alamat Input PLC............................................................................................... 36

Tabel 3.2 Alamat Output PLC ............................................................................................ 36

Tabel 3.3 Alamat Memori PLC .......................................................................................... 36

Tabel 3.4 Tabel keterangan tampilan awal .......................................................................... 38

Tabel 3.5 Tabel keterangan tampilan monitoring hasil produksi ........................................ 40

Tabel 3.6 Tabel keterangan tampilan monitoring energy .................................................... 41

Tabel 3.7 Tabel keterangan tampilan database view ........................................................... 42

Tabel 3.8 Tabel keterangan tampilan menu navigasi .......................................................... 43

Tabel 3.9 Tabel keterangan tampilan memo online ............................................................ 44

Tabel 4.1 Keterangan Gambar 4.5 ...................................................................................... 55

Tabel 4.2 Keterangan gambar 4.6 dan gambar 4.7 ............................................................. 56

Tabel 4.3 Keterangan gambar 4.8 ....................................................................................... 56

Tabel 4.4 Keterangan gambar 4.9 ........................................................................................ 57

Tabel 4.5 Fungsi masing masing tipe sistem scada ............................................................. 58

Tabel 4.6 Daftar username dan password pada database PLC_USER ................................ 59

Tabel 4.7 Daftar batas level user setiap tipe scada .............................................................. 59

Tabel 4.8 Perbandingan kecepatan mesin dengan pembacaan sistem scada ....................... 72

Tabel 4.9 Hasil perbandingan counter meter sistem scada dengan counter meter mesin ... 76

Tabel 4.10 Pewaktuan untuk tipe-tipe shift kerja ................................................................ 78

Tabel 4.11 Memori Object yang digunakan untuk perhitungan data-data Running Hour .. 79


xx

Tabel 4.12 Daftar alamat memori yang ditampilkan pada sistem scada ............................. 85

Tabel 4.13 Data hasil pengambilan data power meter menggunakan PLC M221 .............. 85

Tabel 4.14 Data Konsumsi Energi Bulanan dan Harian ...................................................... 87

Tabel 4.15 Sampel distribusi data antara scada server, scada admin dan scada operator ... 94


1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Diera saat ini, sebuah perusahaan percetakan sangat memerlukan sebuah sistem

untuk melakukan pemantauan yang berkaitan dengan data hasil produksi beserta data

pemakaian energi. Tujuannya untuk mengetahui secara akurat berkaitan dengan data-data

hasil produksi dan data-data pemakaian energi. Data tersebut sangat krusial bagi perusahaan.

Data hasil produksi suatu perusahaan digunakan untuk menilai seberapa besar jumlah

produksi yang sudah dikerjakan dan sebagai data untuk menganalisa kemampuan produksi

dari mesin cetak pada perusahaan percetakan. Data konsumsi energi digunakan untuk

mengetahui konsumsi energi pada sebuah mesin cetak yang nantinya data tersebut digunakan

untuk menganalisa total biaya penggunaan energi untuk suatu mesin serta untuk memetakan

energi yang digunakan mesin cetak pada perusahaan percetakan.

Kebutuhan perusahaan percetakan saat ini sudah diatasi menggunakan sistem

pencatatan perusahaan berbasis aplikasi komputer. Sistem ini masih memiliki kelemahan

terkait data yang tidak akurat, karena sistem yang digunakan masih membutuhkan manusia

untuk melakukan pencatatan dan sistem ini hanya digunakan untuk melakukan pencatatan

hasil produksi sedangkan untuk data konsumsi energi belum dicatat oleh sistem. Saat ini,

keakuratan data hasil produksi dan data konsumsi energi merupakan hal yang penting

sehingga diperlukan sistem monitoring hasil produksi dan konsumsi energi yang lebih baik.

Artikel ilmiah dari UKSW (Universitas Kristen Satya Wacana) mengembangkan

suatu monitoring hasil produksi yang bernama Aplikasi Monitoring Produksi berbasis Web.

Sistem ini mampu mencatat data-data hasil produksi seperti kecepatan mesin, kecepatan

produksi jumlah produksi dan uraian kegiatan yang terjadi selama produksi. [19]

Perkembangan teknologi saat ini memunculkan suatu alat yang dinamakan Program

Logic Control (PLC). PLC pertama kali dikembangkan oleh para engineer di General Motors

pada tahun 1968 saat perusahaan mencari alternatif untuk menggantikan sistem kontrol relai

yang kompleks [1]. Kemampuan PLC yang dapat menggantikan dan menyederhanakan

sistem kontrol relai yang kompleks menyebabkan saat ini PLC dioptimalkan untuk

menangani tugas-tugas pengontrolan dan pengoperasian di dalam lingkungan industri.


2

Selain PLC, pada dunia industri saat ini perkembang teknologi sistem SCADA. Sistem

SCADA merupakan sistem yang dapat melakukan pengawasan, pengendalian dan akuisisi

data terhadap plant [2]. Sistem SCADA berkembang dikarenakan adanya kebutuhan untuk

mengontrol, mengakuisi data dan menghubungkan beberapa sistem plant yang memiliki

jarak yang jauh. Dengan memanfaatkan kemampuan PLC beserta kemampuan SCADA,

akan dapat membuat sistem dalam bidang industri yang dapat bekerja dengan baik.

Memanfaatkan kemampuan PLC dan SCADA maka dibuatlah suatu sistem

monitoring hasil produksi dan konsumsi energi yang dapat melakukan pencatatan secara

otomatis dan mengurangi peran operator dalam melakukan pencatatan data sehingga

mengurangi kesalahan yang dilakukan oleh operator. Data hasil produksi yang akan dicatat

oleh sistem berupa data-data kecepatan produksi, data jumlah produksi cetak, data lamanya

mesin bekerja, data uraian kegiatan produksi. Beberapa data hasil produksi dihitung

berdasarkan shift kerja operator, data yang dihitung yaitu rata-rata kecepatan produksi dan

jumlah lamanya mesin bekerja. Shift kerja dibagi menjadi lima model shift yaitu shift A

pendek (8 jam ), shift B pendek (8 jam), shift C pendek (8 jam), shift A panjang (12 jam)

dan shift B panjang (12 jam). Data konsumsi energi yang akan dicatat oleh sistem berupa

data konsumsi energi setiap bulannya, data tegangan listrik ,data arus listrik dan data daya

listrik. Sistem ini memiliki HMI (Human Machine Interface) yang dapat menampilkan data

hasil produksi dan data konsumsi energi yang mudah dipahami. Tampilan HMI dan fungsi

scada dibedakan berdasarkan penggunaannya dan level jabatan pengguna. Sistem ini dapat

terhubung dengan database perusahaan sehingga data hasil produksi dan konsumsi energi

yang dibaca dapat disimpan kedalam database perusahaan.

1.2 Tujuan Penelitian

Tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah membuat sistem SCADA yang

digunakan untuk monitoring hasil produksi dan monitoring energi pada mesin cetak

menggunakan PLC dan HMI.

1.3 Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dapat didapat dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Terbantunya Supervisor dan jabatan lebih tinggi dalam melakukan pemantauan data

hasil produksi dan konsumsi energi secara akurat dan cepat.


3

2. Dapat mengurangi beban operator dalam melakukan pemasukan data hasil produksi

dan mengurangi kesalahan pemasukan data yang dilakukan oleh operator.

3. Menyediakan prototipe sistem SCADA sebagai bahan acuan dan pedoman untuk

penelitian tentang pengembangan sistem SCADA.

4. Membantu mahasiswa dalam memahami, merancang dan mengembangkan sistem

SCADA.

1.4 Batasan Masalah

Agar tujuan dari tugas akhir ini tercapai maka ditentukan batasan-batasan terhadap

sistem yang dibuat.

1. Menggunakan PLC Schneider M221 sebagai kontrol utama dalam sistem Monitoring

hasil produksi dan pemakaian Energi pada mesin cetak

2. Menggunakan Wonderware dari Schneider Electric sebagai aplikasi SCADA sistem

untuk penelitian ini.

3. Menggunakan modul Power Meter PM5350 dari Schneider Electric untuk membaca

data-data yang berhubungan dengan konsumsi energi dan satuan kelistrikan.

4. Menggunakan Rotary Encoder untuk membaca data kecepatan dan hasil produksi.

5. Menggunakan Software MBENET sebagai protocol komunikasi PLC dengan

SCADA.

6. Komunikasi antara PLC dengan power meter menggunakan Serial RS485.

7. Pembacaan hasil produksi (meter) mempunyai toleransi kurang lebih 2 % setiap

rolnya dari alat kalibrator.

1.5 Metodologi Penelitian

Untuk mencapai tujuan dari Tugas Akhir ini, maka penulis menggunakan metode

penelitian sebagai berikut :

1. Studi literatur yaitu dengan membaca dan mempelajari untuk mendapatkan data dan

informasi tentang rotari enkoder, power meter, sinyal splacing, solenoid, PLC dan

SCADA.

2. Studi lapangan yaitu mellihat kondisi langsung pada perusahaan industri percetakan

untuk mendapatkan data dan informasi tentang sistem monitoring hasil produk dan

konsumsi energi pada mesin cetak.


4

3. Perancangan subsistem hardware dan software yaitu mengumpulkan data kemudian

mencari bentuk model yang optimal dari sistem, mengacu pada gambar 1.1 tentang

diagram blok sistem bertujuannya untuk mendapat hasil yang optimal dari sistem

yang dibuat dengan mempertimbangkan faktor permasalahan dan kebutuhan yang

sudah ditentukan. Bagian yang dibuat adalah wiring PLC dan program PLC sebagai

pengontrol data masukan dari rotari enkoder dan Power meter. Kemudian bagian

program SCADA sebagai penampil data dan pengakuisi data dari PLC.

Gambar 1. 1. Diagram blok perancangan

4. Pembuatan subsistem hardware dan software. Subsistem hardware meliputi wiring

PLC, wiring rotari enkoder, wiring power meter, wiring solenoid dan wiring untuk

sistem komunikasi pada SCADA. Subsistem software meliputi perancangan program

PLC dan program HMI. Tahap ini bertujuan untuk membuat model yang sesuai

dengan yang telah dirancang pada tahap sebelumnya.

5. Melakukan pengujian kesesuaian data kecepatan mesin dan data hasil produksi

(counter meter) terhadap data yang dibaca oleh mesin cetak, melakukan pengujian

kesesuaian data konsumsi energi yang dibaca PLC dengan data konsumsi energi yang

ditampilkan pada power meter, melakukan pengujian kesesuaian data hasil produksi

meliputi kecepatan produksi, counter meter dan jumlah lamanya mesin bekerja yang

ditampilkan pada SCADA Server, SCADA Admin dan SCADA Operator, dan

melakukan pengujian kesesuaian data konsumsi energi yang ditampilkan pada

SCADA Server, SCADA Admin dan SCADA Operator.

6. Pembahasan dan pengambilan kesimpulan.


5

BAB II

DASAR TEORI

Pada bab ini menjelaskan tentang dasar teori dan penjelasan detail tentang peralatan

yang digunakan. Hal yang akan dibahas adalah Programmable Logic Controller (PLC),

Wonderware Software, Power Meter, Rotary Encoder, Solenoid, Komunikasi RS485 dan

Mesin Cetak.

2.1 Programmable Logic Controller (PLC) [1]

Programmable Logic Controller (PLC) merupakan suatu bentuk khusus pengontrol

berbasis-mikroprosesor yang memanfaatkan memori yang dapat diprogram untuk

menyimpan instruksi-instruksi dan untuk mengimplementasikan fungsi-fungsi semisal

logika, sequencing, pewaktuan (timing), pencacahan (counting) dan aritmatika guna

mengontrol mesin-mesin dan proses-proses dan dirancang untuk dioperasikan oleh para

insinyur yang hanya memiliki sedikit pengetahuan mengenai komputer dan bahasa

pemrogaman.

Umumnya, sebuah sistem PLC memiliki lima komponen dasar yaitu:

1. Central Processing Unit (CPU) adalah unit yang berisi mikroprosesor yang

menginterpretasikan sinyal-sinyal input dan melaksanakan tindakan-tindakan

pengontrolan, sesuai dengan program yang tersimpan dalam memori, lalu

mengkomunikasikan keputusan keputusan yang diambilnya sebagai sinyal-sinyal

control ke antarmuka output.

2. Unit Catu Daya untuk mengkonversi tegangan sumber menjadi tegangan rendah yang

dibutuhkan oleh prosesor dan rangkaian-rangkaian di dalamnya

3. Perangkat pemrogaman dipergunakan untuk membuat dan memasukan program yang

dibutuhkan ke dalam memori.

4. Unit Memory adalah tempat di mana program yang digunakan untuk melaksanakan

tindakan pengontrolan oleh mikroprosesor disimpan.

5. Bagian input dan output adalah antarmuka di mana prosesor menerima informasi dan

mengkomunikasikan informasi kontrol ke perangkat-perangkat eksternal. Sinyal

masukan bisa berasal dari saklar dan sensor-sensor. Sinyal keluaran dapat diberikan

pada motor, katup solenoid dan lain-lain


6

2.1.1. Bagian-bagian PLC Modicon TM221ME16T [3]

PLC Modicon tm221me16t merupakan PLC produk dari Schneider Electric. PLC

yang digunakan memiliki 16 I/O, di mana terdiri dari 8 input dan 8 output transistor. PLC

jenis ini wajib disuplay dengan tegangan sebesar 24 VDC. Gambar 2.1 merupakan

merupakan gambar bagian-bagian PLC Modicon TM221ME16T . Tabel 2.1 merupakan

keterangan untuk bagian-bagian dari PLC Modicon TM221ME16T.

Gambar 2.1 Bagian-bagian PLC Modicon TM221ME16T [3]

Tabel 2.1 Keterangan untuk bagian-bagian dari PLC Modicon TM221ME16T [3]

No Deskripsi

1 Status LED

2 Terminal Input

3 Terminal Output

4 Pengait

5 Port USB mini-B

6 Terminal catu daya 24Vdc

7 Port Ethernet / RJ45 konektor

8 Port Serial 1 / RJ45 konektor (RS-232 atau RS-485)


7

No Deskripsi

9 Tombol run/stop

10 Penutup Analog Input

11 2 analog input

12 Slot SD card

13 Konektor untuk tambahan I/O

14 Pelindung ( slot SD Card, tombol run/stop dan port USB mini-B)

15 Pengait

16 Tempat baterai

2.1.2 Metode Pemrogaman PLC

Agar PLC dapat berfungsi sebagai peralatan control maka PLC harus diprogram

sesuai dengan fungsi control yang diinginkan. Pada PLC Modicon TM221ME16T

digunakan software SoMachine basic untuk membuat program pada PLC. Pada perangkat

lunak ini terdapat dua pilihan bahasa pemrogaman yaitu: IL (Instruction List) dan LD

(Ladder Diagram).

1. IL (Instruction List)

Sistem pemrogaman ini bersifat tekstual. Singkatan-singkatan khusus yang

disebut mnemonic digunakan untuk mengidentifikasi perintah yang berbeda yang sedang

dijalankan ataupun tidak. Bahasa yang digunakan adalah OR, AND, NAND, XOR dan

sebagainya. Seperti pada gambar 2.2

Gambar 2.2 Contoh program Instruction List [13]


8

2. Ladder Diagram (LD) [1]

Salah satu metode pemrograman PLC yang sangat umum digunakan adalah yang

didasarkan pada penggunaan diagram-diagram tangga. Menuliskan sebuah program,

dengan demikian, menjadi sama halnya dengan menggambarkan sebuah rangkaian

pensaklaran. Diagram-diagram tangga terdiri dari dua garis vertikal yang

merepresentasikan rel-rel daya. Komponen-komponen rangkaian disambungkan sebagai

garis-garis horisontal, yaitu anak-anak tangga, di antara kedua garis vertikal ini. Contoh

Ladder Diagram ada pada gambar 2.3

Dalam menggambarkan sebuah diagram tangga, diterapkan konvensi-konvensi tertentu:

a. Garis-ganis vertikal diagram merepresentasikan rel-rel daya, di mana di antara

keduanya komponen-komponen rangkaian tersambung.

b. Tiap-tiap anak tangga mendefinisikan sebuah operasi di dalam proses kontrol.

c. Sebuah diagram tangga dibaca dari kiri ke kanan dan dari atas ke bawah,

menggambarkan alur pembacaan yang dilakukan oleh PLC. Anak tangga teratas

dibaca dari kiri ke kanan. Berikutnya anak tangga kedua dibaca dari kiri ke kanan dan

demikian seterusnya. Ketika PLC sedang berada dalam keadaan bekerja, PLC

membaca seluruh program tangga dari awal hingga akhir, anak tangga terakhir pada

program ditandai dengan jelas, dan kemudian memulai kembali dari awal. Prosedur

membaca semua anak tangga program ini disebut sebagai sebuah siklus.

d. Tiap-tiap anak tangga harus dimulai dengan sebuah input atau sejumlah input dan

harus berakhir dengan setidaknya sebuah output.

e. Perangkat-perangkat listrik ditampilkan dalam kondisi normalnya. Dengan demikian,

sebuah saklar yang dalam keadaan normalnya terbuka hingga suatu objek

menutupnya. diperlihatkan sebagai terbuka pada diagram tangga. Sebuah saklar yang

dalam keadaan normalnya tertutup diperlihatkan sebagai, tertutup.

f. Sebuah perangkat tertentu dapat digambarkan pada lebih dari satu anak tangga. Huruf-

huruf dan nomor dipergunakan untuk memberi label bagi perangkat tersebut pada

tiap-tiap situasi kontrol yang dihadapinya.

g. Input-input dan output-output seluruhnya diidentifikasikan melalui alamat-alamatnya,

notasi yang dipergunakan bergantung pada pabrikan PLC yang bersangkutan.


9

Gambar 2.3 Contoh progam Ladder Diagram [13]

2.2 SCADA (Supervisory Control and Data Acquistion) [2]

SCADA (Supervisory Control and Data Acquistion) secara sederhana memiliki

definisi yaitu sistem yang dapat melakukan pengawasan, pengendalian dan akuisisi data

terhadap sebuah plant. Seiring berkembangnya komputer menjadikan komputer sebagai

komponen penting dalam sebuah sistem SCADA. SCADA menggunakan komputer untuk

menampilkan nilai-nilai sensor, menampilkan grafik, menyimpan data dalam database

hingga menampilkannya dalam sistem web. Sistem SCADA umumnya terhubung dengan

sebuah PLC melalui sebuah protokol komunikasi.

2.2.1 Arsitektur Sistem SCADA

Penjelasan masing-masing bagian dari Arsitektur sistem SCADA

1. Operator

Operator manusia mengawasi sistem SCADA dan melakukan fungsi supervisory control

untuk operasi plant jarak jauh.

2. Human Machine Interface (HMI)

HMI menampilkan data operator dan menyediakan input control bagi operator dalam

berbagai bentuk, termasuk grafik, skematik, jendela, menu pull-down, touch screen dan

lain sebagainya.

3. Master Terminal Unit (MTU)

MTU merupakan unit master pada arsitektur master/slave. MTU berfungsi menampilkan

data operator melalui HMI, mengumpulkan data dari tempat yang jauh, dan mengirimkan


10

sinyal control ke plant yang berjauhan. Fungsi dasar MTU berupa Input/Output Task,

Alarm Task, Reports Task, dan Display Task.

4. Communication System

Sistem komunikasi antara MTU-RTU ataupun RTU-field device diantaranya berupa

RS232, Private Network (LAN/RS-485), Switched Telephone Network, Leased lines,

Internet dan Wireless Communication system (Wireless LAN, GSM Network, Radio

modems)

5. Remote Terminal Unit (RTU)

RTU merupakan unit slave pada arsitektur master/slave. RTU mengirimkan sinyal

control pada peralatan yang dikendalikan, mengambil data dari peralatan tersebut dan

mengirimkan data tersebut ke MTU. Sebuah RTU mungkin saja digantikan oleh PLC

dikarenakan PLC memiliki kelebihan sebagai berikut:

a. Solusi yang ekonomis

b. Serbaguna dan fleksibel

c. Mudah dalam perancangan dan instalasi

d. Lebih reliable

e. Control yang canggih

f. Berukuran kecil secara fisik

g. Troubleshooting dan diagnose lebih mudah

6. Field device

Field device merupakan plant di lapangan yang terdiri dari objek yang memiliki berbagai

sensor dan aktuator. Nilai sensor dan aktuator inilah yang umumnya diawasi dan

dikendalikan supaya objek/plant berjalan sesuai dengan keinginan pengguna.

2.2.2 Jenis-Jenis Sistem SCADA

1. SCADA dasar

SCADA dasar ini umumnya hanya terdiri dari satu buah RTU/PLC saja yang

digunakan untuk mengendalikan suatu plant dengan berbagai field devices. Jumlah MTU

yang digunakan juga hanya satu buah.

2. Integrated SCADA

Sistem ini terdiri dari beberapa PLC/RTU yang terhubung dengan beberapa

Distributed Control System (DCS), namun hanya menggunakan satu MTU.

3. Networked SCADA


11

Sistem ini memiliki lebih dari satu MTU yang saling terhubung. Ada satu MTU

pusat sebagai coordinator dari sistem-sistem yang lain. MTU pusat ini juga dapat

terhubung dengan dunia luar melalui LAN,WAN, maupun internet.

2.3 Wonderware Intouch [2]

Salah satu paket SCADA software yang beredar di pasaran ialah Wonderware.

Software utama yang mendasari keseluruhan program SCADA adalah Wonderware Intouch.

Pada dasarnya, Intouch adalah software Human Machine Interface yang juga dilengkapi

dengan fitur SCADA software.

Wonderware juga memiliki berbagai program untuk mendukung keseluruhan sistem

SCADA Misalnya :

1. Wonderware Historian, program menangani database berbasis SQL Server

2. Wonderware Information Software, program yang menangani pembuatan portal internet

untuk aplikasi HMI/SCADA

3. Wonderware Active Factory, program melakukan analisa serta laporan dari data di

lapangan

4. Wonderware Incontrol program pengendalian yang dapat menggantikan PLC sebagai

soft control (PC based control)

Untuk menggunakan Wonderware Intouch, ada 3 komponen penyusun utama yang harus

diketahui yaitu :

1. Intouch Application Manager berfungsi untuk mengorganisasikan aplikasi yang akan

dibuat

Gambar 2.4 Tampilan Intouch Application Manager [16]


12

2. Intouch WindowMaker ialah suatu development environment dari intouch. Dengan ini

kita dapat membuat tampilan untuk Human Machine Interface (HMI).

Gambar 2.5 Tampilan Intouch WindowMaker [16]

3. Intouch WindowViewer adalah suatu runtime environment yang dapat menampilkan

layar grafik yang telah dibuat pada windowmaker.

Gambar 2.6 Tampilan Intouch WindowViewer [16]

2.3.1 Wonderware intouch tagname dictionary

Setiap objek pada halaman kerja WindowMaker harus memiliki identitas supaya

dapat digunakan dalam pemrogaman. Objek disebut dengan tag, dan nama objek disebut

dengan tagname. Semua tagname yang telah dibuat dalam suatu aplikasi dapat dilihat pada

tagname Dictionary. Terdapat beberap pilihan tipe tag pada tagname Dictionary berikut ini

merupakan tipe-tipenya :


13

1. Memory untuk simulasi (tidak terhubung pada PLC dan peralatannya)

2. I/O jika input-Output terhubung dengan PLC dan peralatan

3. Discrete untuk objek objek diskrit

4. Integer untuk objek-objek yang bernilai analog, menggunakan bilangan bulat

5. Real untuk objek-objek yang perubahannya secara analog, menggunakan bilangan real.

Gambar 2.7 Tampilan dari menu Wonderware intouch tagname dictionary [16]

2.3.2 Wonderware Intouch Script

Pemrogaman pada wonderware intouch menggunakan InTouch Quick Script. Tipe

script ini relative mudah digunakan karena memanfaatkan struktur high level language yang

telah disederhanakan sehingga orang awam yang bukan programmer juga dapat

memprogram wonderware InTouch. Berikut ini penjelasan tentang macam-macam script:

1. Application adalah script jenis ini digunakan untuk memprogram keseluruhan window

yang ada pada aplikasi

2. Key adalah script yang akan dilakukan saat tombol keyboard tertentu ditekan

3. Condition adalah script yang akan dikerjakan jika terjadi kondisi tertentu dari suatu

tagname. Kondisi dinyatakan dalam ekspresi tertentu.

4. Data Change adalah script yang akan dieksekusi jika terjadi perubahan nilai pada

tagname tertentu.

5. Window Script adalah script yang diberikan khusus pada masing-masing halaman.


14

2.3.2 Wonderware Intouch Animasi

Animasi adalah proses memberi “nyawa” dari objek-objek yang telah digambar dan

diberi tagname. Animasi ini penting karena akan sangat mempermudah operator dalam

memahami, mengawasi, dan mengendalikan proses-proses yang terjadi pada plant. Berikut

ini adalah jenis-jenis dari animasi :

1. Animasi Diskrit

Animasi yang mudah dilakukan ialah animasi diskrit yang berarti hanya ada dua kondisi

dari objek yang dimanipulasi misalnya, warna isi objek berpindah dari merah ke hijau

dan sebaliknya..

2. Animasi Analog

Animasi analog ialah animasi yang dilakukan dalam suatu range nilai tertentu.

Jangkauannya lebih luas daripada animasi diskrit. Peralatan yang ditampilkan

kondisinya ataupun diubah statusnya ialah perlatan analog (contoh: potensiometer,

pengaturan kecepatan motor,sensor suhu analog)

3. Value Display

Value dispay ialah fitur untuk menampilkan nilai/kondisi suatu instrumen (misal: sensor

suhu, sensor nyala mati motor) ataupun nama operator pada aplikasi Wonderware

Intouch. Hal ini tentu sangat membantu operator dalam mengamat berbagai perlatan dan

proses yang terjadi pada plant.

4. User Input

Dengan InTouch juga dapat membuat suatu fitur user input, di mana pengguna dapat

memasukan input pda program untuk melakukan suatu aksi tertentu pada plant.

2.3.3 Wonderware Intouch Trend

Trend ialah grafik yang menunjukan data dari proses atau pengukuran yang

dilakukan oleh alat tertentu (misal: grafik suhu, grafik tekanan, grafik kecepatan, dan lain-

lain). Jenis trend pada Wonderware InTouch berdasar kemampuan perekaman datanya

adalah :

1. Real Time Trend

Real Time Trend berfungsi untuk menampilkan grafik data secara real time. Untuk

menampilkannya, tekan tombol real time trend pada drawing toolbar lalu gambarlah

sebuah kotak di halaman. Untuk mengkonfigurasinya masuk ke jendela konfigurasi real

time trend dengan melakukan klik kiri dua kali.


15

Pada jendela tersebut, bisa dimasukkan tagname tertentu yang akan ditampilkan

bersama-sama dalam satu trend ialaha berjumlah empat tag. Pengaturan tampilan tag

juga dapat dilakukan dalam hal:

a. Time-Time span : range waktu maksimal yang ditampilkan dalam satu trend

b. Sample-Interval : satuan waktu yang akan digunakan dalam setiap penampilan data

c. Color : warna grafik dan batas

d. Time Division : pengaturan jumlah dan warna garis-garis pembagi waktu (sumbu X)

e. Value Division : pengaturan jumlah warna garis-garis pembagi nilai tag (sumbu Y)

Gambar 2.8 Tampilan dari menu Real Time Trend [16]

2. Historical Trends

Historical Trends berfungsi untuk menampilkan grafik data pada masa lampu

(historis). Langkah-langkah pembuatan historical trend ilalah sebagi berikut:

a. Pada tag name dictionary, tandai bagian log data pada tagname yang ingin direkam

datanya

b. Pada tag name dictionary, klik Details, masukan Min Value dan Max Value yang

diinginkan.

c. Pada Window Maker pilih Special, Configure, Historical Logging

d. Dari toolbar, ambil historical trend

e. Dengan double click, lakukan konfigurasi. Jendela konfigurasi berisi seperti real

time trend


16

Gambar 2.9 Tampilan dari menu Historical Trends [16]

2.3.4 Wonderware Intouch Security

Fitur keamanan atau security sangat penting dalam pembuatan program SCADA.

Jika orang yang tidak berkepentingan dapat memasuki program maka tentunya akan

menimbulkan kerusakan yang besar. Karena itu Wonderware InTouch juga dilengkapi

dengan beberapa alternatif dalam keamanan sistem. Ada beberapa jenis aplikasi security

pada InTouch:

a. InTouch Based Security: InTouch mendefinisikan dan mengatur pengguna yang

diizinkan untuk menggunakan aplikasi InTouch

b. Operating System Based Security : pengguna yang dapat mengakses aplikasi InTouch

diatur dari User Manager pada sistem Operasi. Windows

c. Archestra Based Security: pengguna yang dapat mengakses aplikasi ln Touch diatur dari

Application Server IDE .

Ada dua proses dasar yang terjadi dalam sistem keamanan pada Wonderware InTouch.

Pertama, InTouch akan menentukan apakah orang yang mencoba memasuki program adalah

pengguna yang valid. langkah berikutnya ialah menentukan apa yang akan InTouch berikan

untuk pengguna yang valid tersebut (berdasarkan tingkat hak aksesnya).

Karena itu, beberapa poin kunci berikut perlu diperhatikan:

a. Keamanan berdasar pada operator yang melakukan authentication sendiri dengan

memasukkan user name dan password untuk log on pada sebuah aplikasi InTouch;

b. Administrator harus menentukan account name, password dan access level (0-9999)

untuk masing-masing operator yang berinteraksi dengan aplikasi InTouch;

c. Setelah operator berhasil masuk aplikasi, akses kepada fungsi-fungsi yang terproteksi

diberikan oleh InTouch berdasarkan program yang dibuat.


17

Tabel 2.2 menunjukkan security internal (sistem) tagname yang nanti akan digunakan saat

mengatur security. Penjelasan masing-masing internal tagname tersebut:

a. $AccessLevel menunjukkan hak akses dari pengguna yang diwakili dengan nilai 0-9999,

di mana O menunjukkan hak akses paling rendah. Tag ini bertipe System Integer.

b. $Operator menunjukkan nama operator yang digunakan sebagai user name dari halaman

security. Tag ini bertipe System Message.

c. $ChangePassword akan menampilkan halaman untuk mengubah password jika nilainya

diberikan 1. Tag ini bertipe System Discrete.

d. $ConfigureUsers akan menampilkan halaman untuk melakukan konfigurasi pengguna

jika nilainya diberikan 1. Tag ini bertipe System Discrete.

Tabel 2.2 Daftar security internal tagname 1 [4]

Tagname Type Valid Values Access

SaccessLevel System Integer 0-9999 Read Only

Soperator System Message 16-characters max Read Only

SChangePassword System Discrete 1 or 0 Read Only

SConfigureUsers System Discrete 1 or 0 Read Only

Security internal tagname yang lain tampak pada Tabel 2.3. Penjelasan masing-masing

internal tagname pada Tabel 2.3.

a. $InactivityTimeout akan membuat pengguna log off secara otomatis jika tidak ada

aktivitas pada halaman aplikasi selama batasan waktu tertentu.

b. $InactivityWaming akan menampilkan warning bagi pengguna jika tidak ada aktivitas

pada halaman aplikasi selama batasan waktu tertentu

c. $OperatorEntered akan menyimpan user name yang diketikkan oleh pengguna. Tag |ni

memiliki tipe System Message.

d. $PasswordEntered akan menyimpan password yang diketikkan oleh pengguna. Nama

operator dan password yang dimasukkan akan dibandingkan dengan konfigurasi yang

sudah ada pada InTouch. Tag ini memiliki tipe System Message.

Tabel 2.3 Daftar security internal tagname 2 [4]


SInactivityTimeout System Discrete 1 or 0 Read Only

SInactivityWarning System Discrete 1 or 0 Read Only


18


SOperatorEntered System Message 16-characters max Read Only

SPasswordEntered System Message 16-characters max Read Only

2.3.4 Wonderware Intouch Database

Database adalah bagian penting dari sistem SCADA modern, di mana setiap data dari

plant menjadi sangat penting untuk evaluasi proses yang terjadi dan optimasi produk di masa

mendatang. Proses akuisisi data tanpa menyimpannya ke dalam database di komputer akan

menjadi proses yang sia-sia saja. Definisi formal dari database adalah Sekumpulan data yang

berfungsi sebagai penyedia informasi bagi user atau pengguna. Sedang jenis aplikasi dengan

database dibedakan menjadi:

a. Front-End adalah Aplikasi yang berhubungan langsung dengan pemakai.

b. Back-End adalah Aplikasi yang menyusun, menyimpan, dan mengamankan database

Database pada umumnya disebut dengan Relational Database, yang berarti sekumpulan data

yang saling berhubungan. Ciri-ciri relas tional database ialah:

a. Menyimpan data dalam tabel yang terdiri dari baris (record) & kolom (field)

b. Dapat mengambil sebagian data tabel (melakukan Query)

c. Dapat menggabung beberapa tabel untuk mengambil record yang berhubungan pada

tabel lain

Untuk mengelola relational database digunakan RDBMS (Relational Data Base

Management System) seperti:

a. Microsoft Access

b. Microsoft SQL Server 2005

c. MySQL

d. Oracle

Untuk menangani database sederhana, InTouch menggunakan program bawaan SQL Access

Manager (SQL AM). SQL AM pada prinsipnya berfungsi untuk:

a. Menghubungkan tag name pada aplikasi InTouch dengan objek pada database

b. Mempermudah melakukan operasi-operasi dasar SQL database (misal: connect, select,

insert, update, delete) pada aplikasi InTouch.

Ada dua komponen penting dari SQL AM yaitu:

a. Bind Lists . Bind list berfungsi untuk menghubungkan kolom/field database dengan

tagname di InTouch


19

b. Table Templates.Table Template menjelaskan struktur dan format (tipe data) dari tabel

baru dalam database.

Perhatikan Garnbar 2.10 dari gambar tersebut, tampak bahwa perintah SQLCreateTable

yang berfungsi untuk membuat tabel baru akan memanfaatkan Table Template untuk

mendefinisikan jumlah dan nama kolom, tipe masing-masing kolom, dan panjang data pada

kolom. Sedang Bind List benfungsi untuk mengasosiasikan (menghubungkan) kolom

database tertentu dengan InTouch Tag.

Gambar 2.10 konsep penggunaan bind list dan table template [5]

Dalam menjalankan fitur Database, terdapat perintah-perintah SQL yang digunakan pada

SQL Access Manager. SQL (Structured Query Language) secara sederhana ialah bahasa

yang digunakan memanipulasi tabel dan database Aplikasi InTouch yang menggunakan

database akan menggunakan perintah SQL untuk melakukan berbagai aplikasinya. Sebagian

besar fungsi SQL menghasilkan suatu result code. Jika result code tidak bernilai nol, berarti

fungsi tersebut gagal dan harus ada aksi yang dilakukan. Berikut ini beberapa kegunaan dan

contoh penggunaan perintah SQL.

a. SQLConnect() berfungsi untuk menghubungkan aplikasi InTouch dengan database

sehingga fungsi SQL yang lain dapat dieksekusi.

b. SQLDisconnect() berfungsi untuk memutus hubungan antara aplikasi InTouch dengan

database. Berikut ini contoh programnya.


20

c. SQLCreateTable() berfungsi untuk membuat tabel baru dalam suatu database

menggunakan parameter yang telah ditentukan dalam Table Template.

d. SQLDropTable() berfungsi untuk menghapus suatu tabel dari database tertentu.

Perintah ini tidak akan menghapus database yang bersangkutan.

e. SQLSeIect() berfungsi untuk memilih baris atau record suatu tabel dari database yang

telah terhubung dengan aplikasi InTouch. Record yang diambil akan diletakkan pada

Result Table sementara dalam memori. Result Table ini dapat dilihat isinya

menggunakan fungsi SQLFirst(), SQLLast(), SQLNext() and SQLPrev().

f. SQLlnsert() berfungsi untuk menyisipkan record baru dalam ke tabel yang dipilih

menggunakan nilai tag yang digunakan pada Bind List.

g. SQLUpdateCurrent() berfungsi untuk mentperbarui nilai baris suatu tabel dengan nilai

tag yang telah dihubungkan pada database dengan Bind List.

h. SQLDeIete() berfungsi untuk menghapus _semua record dalam tabel yang ditentukan

dalam argumen WhereExpr. Berikut ini contoh programnya.

i. SQLErrorMng berfungsi untuk melakukan trouble shooting/debugging jika terjadi

kesalahan program. Variabel Error Message akan menunjukkan kesalahan yang

berhubungan dengan Result Code yang diberikan.

2.4 Wonderware I/O Server for Modicon MODBUS Ethernet [6]

Wonderware I/O Server for Modicon MODBUS Ethernet (MBENET) merupakan

suatu protokol konverter yang digunakan untuk mengkomunikasikan antara PLC dengan

Wonderware Intouch. Protocol Converter ini digunakan agar Wonderware Intouch dapat

memahami bahas yang digunakan oleh PLC. Konsep dari komunikasi antara Wonderware

dengan MBENET dapat dilihat pada gambar 2.11 Komunikasi antara MBENET dengan

PLC mempunyai aturan atau format pengalamatan. Format pengalamatan dapat dilihat pada

Tabel 2.1 Format Pengalamatan MBENET dengan PLC. Karena PLC yang digunakan adalah

PLC Modicon M221 maka pada bagian PLC Type menggunakan tipe PLC Quantum (6-

digit).

Tabel 2.4 Format Pengalamatan MBENET dengan PLC [6]

PLC Type Point Type Range Tag Type Access

484

Coil 1-999 Discrete Read/Write

Contact 1001-1999 Discrete Read Only

Input Register 3001-3999 Analog Read Only

Holding Register 4001-4999 Analog Read/Write


21

PLC Type Point Type Range Tag Type Access

484/984, Micro84

Coil 1-9999 Discrete Read/Write Contact 10001-19999 Discrete Read Only Input Register 30001-39999 Analog Read Only

Holding Register 40001-49999 Analog Read/Write *Ext.Memory Register

600001-69xxxx Analog Read/Write

Quantum(6-digit)

Coil 1-65536 Discrete Read/Write Contact 100001-165536 Discrete Read Only Input Register 300001-365536 Analog Read Only Holding Register 400001-465536 Analog Read/Write *Ext.Memory Register

600001-69xxxx Analog Read/Write

Gambar 2.11 Konsep komunikasi dengan MBENET

2.5 Power Meter [7]

Power meter adalah suatu alat ukur yang digunakan untuk mengukur besaran-besaran

listrik. Power meter yang digunakan untuk penelitian adalah power meter dengan tipe

PM5350 buatan Schneider Electric. Power Meter PM5350 merupakan power meter yang

mempunyai dimensi 96 x 96 x 44 mm mempunyai layar besar sehingga dapat memantau

kondisi semua tiga fasa dan netral secara bersamaan dan memiliki tiga bahasa (Inggris,

China dan Spanyol) sehingga mudah dipahami oleh semua orang. PM5350 dapat digunakan

dibeberapa aplikasi misalnya Instrumentasi panel, Manajemen Energi, Pemantaun jarak jauh


22

untuk Instalasi Listrik, Pemantauan dan kontrol Pemutus Sirkuit dengan output relai dan

digital, bersertifikat DNV untuk aplikasi kelautan dan lain-lain. Pm5350 memiliki

karakteristik dan keunggulan sebagai berikut:

a. Mudah dipasang

Mount menggunakan dua klip, tidak diperlukan alat bantu. Sangat ringkas dengan

ketebalan 44 mm, dapat terhubung hingga 480 V L-L tanpa trafo tegangan untuk instalasi

yang sesuai dengan kategori III, sesuai dengan IEC 61010-1.

b. Mudah dioperasikan

Navigasi intuitif dengan self-guided, menu yang dapat dipilih bahasa, enam garis, empat

nilai bersamaan. Mempunyai dua LED yang membantu pengguna mengkonfirmasi

operasi normal (indikator detak jantung / komunikasi LED: hijau dan oranye ,dapat

disesuaikan baik untuk alarm atau output pulsa energi).

c. Pemantauan dan kontrol pemutus sirkuit yang mudah

PM5350 menyediakan dua output relai (kinerja tinggi) dengan kemampuan untuk

memerintahkan sebagian besar kumparan pemutus sirkuit secara langsung. Selain itu,

switch yang dipantau dapat ditransfer langsung ke meter tanpa catu daya eksternal.

d. Keakuratan kelas iEC 62053-22 0.5S untuk energi aktif

Pengukuran energi yang akurat untuk alokasi biaya.

e. Analisis Kualitas Daya PM5350 menawarkan pengukuran THD dan TDD sebagai

standar.

Total Demand Distortion(TDD) didasarkan pada titik penggabungan umum (PCC), yang

merupakan titik umum bahwa setiap pengguna menerima daya dari sumber daya. TDD

membandingkan kontribusi harmonic versus beban permintaan maksimum.

f. Manajemen beban Puncak dengan timestamping disediakan.

Prediksi permintaan nilai-nilai dapat digunakan dalam aplikasi load shedding.

g. Alarm dengan timestamping

Tersedia lebih dari 30 kondisi alarm, seperti kondisi di bawah / over, perubahan input

digital, dan ketidakseimbangan fase. Waktu tercatat dan disimpan dari 40 peristiwa alarm

terakhir. Setelan setpoint-timer disesuaikan untuk memantau dan melakukam perawatan.

Standar kerja memenuhi IEC 61557-12 PMD/Sx/K70/0.5.

Komunikasi antara power meter PM5350 menggunakan jalur komunikasi serial RS-

485. Didalam power meter PM5350 terdapat memori yang beriisikan data-data pembacaan


23

satuan kelistrikan yang disimpan. Untuk dapat mengakses memori yang terdapat di dalam

PM5350 sehingga data satuan kelistrikian dapat dibaca maka terdapat alamat-alamat register

yang akan diakses. Beberapa contoh alamat register pada power meter PM5350 dapat dilihat

didalam Tabel 2.5 Alamat Memori PM5350

Tabel 2.5 Alamat Memori PM5350 [8]

Description Register Units Size(INT16) Data Type Access

Current A 3000 A 2 FLOAT32 R

Current B 3002 A 2 FLOAT32 R

Current C 3004 A 2 FLOAT32 R

Current N 3006 A 2 FLOAT32 R

Current G 3008 A 2 FLOAT32 R

Current Avg 3010 A 2 FLOAT32 R

Voltage A-B 3020 V 2 FLOAT32 R

Voltage B-C 3022 V 2 FLOAT32 R

Voltage C-A 3024 V 2 FLOAT32 R

Voltage L-L Avg 3026 V 2 FLOAT32 R

Voltage A-N 3028 V 2 FLOAT32 R

Voltage B-N 3030 V 2 FLOAT32 R

Voltage C-N 3032 V 2 FLOAT32 R

Voltage L-N Avg 3036 V 2 FLOAT32 R

Active Power A 3054 kW 2 FLOAT32 R

Active Power B 3056 kW 2 FLOAT32 R

Active Power C 3058 kW 2 FLOAT32 R

Active Power Total 3060 kW 2 FLOAT32 R

Reactive Power A 3062 kVAR 2 FLOAT32 R

Reactive Power B 3064 kVAR 2 FLOAT32 R

Reactive Power C 3066 kVAR 2 FLOAT32 R

Reactive Power Total 3068 kVAR 2 FLOAT32 R

Apparent Power A 3070 kVA 2 FLOAT32 R

Apparent Power B 3072 kVA 2 FLOAT32 R

Apparent Power C 3074 kVA 2 FLOAT32 R


24


Apparent Power Total 3076 kVA 2 FLOAT32 R

Power Factor A 3078 --- 2 4Q FP PF R

Power Factor B 3080 --- 2 4Q FP PF R

Power Factor C 3082 --- 2 4Q FP PF R

Power Factor Total 3084 --- 2 4Q FP PF R

Displacement Power Factor A 3086 --- 2 4Q FP PF R

Displacement Power Factor B 3088 --- 2 4Q FP PF R

Displacement Power Factor C 3090 --- 2 4Q FP PF R

Displacement Power Factor

Total

3092 --- 2 4Q FP PF R

Frequency 3110 Hz 2 FLOAT32 R

Accumulated Energy Reset

Date/Time

3200 --- 4 DATETIME R

Active Energy Delivered (Into

Load)

3204 Wh 4 INT64 R

Active Energy Received (Out

of Load)

3208 Wh 4 INT64 R

Active Energy Delivered +

Received

3212 Wh 4 INT64 R

Active Energy Delivered –

Received

3216 Wh 4 INT64 R

Reactive Energy Delivered 3220 VARh 4 INT64 R

Reactive Energy Received 3224 VARh 4 INT64 R

Reactive Energy Delivered +

Received

3228 VARh 4 INT64 R

Reactive Energy Delivered –

Received

3232 VARh 4 INT64 R

Apparent Energy Delivered 3236 VAh 4 INT64 R

Apparent Energy Received 3240 VAh 4 INT64 R

Apparent Energy Delivered +

Received

3244 VAh 4 INT64 R


25


Apparent Energy Delivered –

Received

3248 VAh 4 INT64 R

2.6 Rotari Enkoder

Istilah Enkoder digunakan unutk menamakan sebuah perangkat yang menghasilkan

output digital sebagai tanggapan atas perpindahan sudut (angular) atau linear. [9]

Rotari Enkoder bekerja ketika piringin berputar, sinar cahaya secara bergantian

dilewatkan dan disekat sehingga sebuah output berupa pulsa-pulsa dapat dihasilkan oleh

sensor cahaya. Jumlah pulsa yang dihasilkan sebanding dengan sudut yang dilalui oleh

putaran piringan dan resolusinya (ketelitian pengukuran) sebanding dengan jumlah lubang

pada piringan[2]. Sebuah modul rotari enkoder tipe ENC series dari autonics memiliki

spesifikasi pulse per rotaion (ppr) dan keliling yang berbeda-beda , dengan mengetahui pulse

per rotation dan keliling roda maka dapat digunakan untuk mencari data kecepatan dan

panjang seperti pada rumus 2.1 dan 2.2.

Gambar 2.12 Mekanisme Rotary Encoder [18]

𝑒𝑐𝑒𝑝𝑎 𝑎 / = 𝐹 𝑒 𝑒 ℎ𝑧 × 𝐾 𝑖 𝑖 𝑔 𝑎 𝑅 𝑢 𝑖 × 60 (2.1)

𝑝𝑎 𝑎 𝑔 = 𝑒𝑐𝑒𝑝𝑎 𝑎 / × 𝑤𝑎 min (2.2)

2.7 Solenoid [10]

Solenoid adalah aktuator yang mampu melakukan gerakan linier. Solenoid dapat

elektromekanis (AC/DC), hidrolik, pneumatik atau didorong semua operasi pada prinsip-


26

prinsip dasar yang sama. Dengan memberikan sumber tegangan maka solenoid dapat

menghasilkan gaya yang linier.

Gambar 2.13 Solenoid (Magnetic Door Lock) [11]

Di dalam solenoida terdapat kawat melingkar pada inti besi. Ketika arus listrik

melalui kawat ini, maka terjadi medan magnet untuk menghasilkan energi yang bisa

mendorong inti besi. Poros dalam dari solenoid adalah piston seperti silinder terbuat dari

besi atau baja, yang disebut plunger (setara dengan sebuah dinamo). Medan magnet

kemudian menerapkan kekuatan untuk plunger ini, baik menarik atau repeling (kembali

posisi). Ketika medan magnet dimatikan, pegas plunger kemudian kembali ke keadaan

semula.

2.8 Relay [17]

Relay adalah sebuah saklar yang dikendalikan oleh arus. Relay memiliki sebuah

kumparan tegangan-rendah yang dililitkan pada sebuah inti. Terdapat sebuah armatur besi

yang akan tertarik menuju inti apabila arus mengalir melewati kumparan. Armatur ini

terpasang pada sebuah tuas berpegas. Ketika armatur tertarik menuju ini, kontak jalur

bersama akan berubah posisinya dari kontak normal-tertutup ke kontak normal-terbuka.

Relay dibutuhkan dalam rangkaian elektronika sebagai eksekutor sekaligus interface

antara beban dan sistem kendali elektronik yang berbeda sistem power supplynya. Secara

fisik antara saklar atau kontaktor dengan elektromagnet relay terpisah sehingga antara beban

dan sistem kontrol terpisah.

Aplikasi relay yang dapat ditemui diantaranya adalah : Relay sebagai kontrol ON/OF

beban dengan sumber tegang berbeda. Relay sebagai selektor atau pemilih hubungan. Relay


27

sebagai eksekutor rangkaian delay (tunda) Relay sebagai protektor atau pemutus arus pada

kondisi tertentu. Lihat gambar 2.14 merupakan bagian-bagian dari relay.

Gambar 2.14 Struktur sederhana Relay [15]

2.9 Sistem Komunikasi RS485

Sistem RS485 merupakan komunikasi standar yang dikembangkan oleh Industri

Associations (EIA), Balance line dan sistem transmisi Half-duplex dengan panjang transmisi

hingga 1,2 Km [12]. Komunikasi serial RS485 ini digunakan untuk mengkomunikasikan

antara PLC M221 dengan power meter PM5350. Port serial pada PLC M221 menggunakan

port dengan konektor RJ45, Gambar 2.12 dan tabel 2.5 merupakan urutan pengkabelan untuk

port serial pada PLC M221

Gambar 2.14 urutan pengkabelan konektor serial PLC M221 [13]

Tabel 2.6 Keterangan urutan pengkabelan konektor serial PLC M221 [13]

Pin RS232 RS485

1 RxD N.C

2 TxD N.C

3 RTS N.C

4 N.C D1

5 N.C D0

6 CTS N.C

7 N.C* 5 Vdc

8 Common Common


28

Teknik yang digunakan untuk menghubungkan komunikasi serial antara PLC dan Power

meter yaitu dengan konsep Daisy Chain. Daisy Chain adalah Teknik menghubungkan

peralatan tambahan secara seri ke sebuah computer. Alat pertama dihubungkan langsung ke

computer, alat kedua dihubungkan ke alamat pertama, alat ketiga dihubungkan ke alat kedua,

dan seterusnya. Alat yang dipasang pertama kali selalu menjadi prioritas utama pelaksanaan

tugas. Sedangkan peralatan yang terletak di akhir rangkaian akan menjadi prioritas terendah.

Gambar 2.13 adalah contoh konsep dari teknik daisy chain.

Gambar 2.15 Konsep Daisy Chain PM5350 [14]

2.10 Mesin Cetak Rotogravure [20]

Teknik Percetakan pada mesin Cetak Rotogravure termasuk teknik cetak langsung,

yaitu bahan cetak langsung berhubungan dengan silinder cetak sebagao pembawa image.

Berpindahnya gambar dari acuan ke bahan cetak karena adanya tekanan dari dua silinder

yaitu silinder gravure dan silinder tekan. Bahan cetak berada diantara dua silinder tersebut.

Gambar 2.16 Skema Struktur pencetakan mesin cetak Rotogravure


29

Tabel 2.7 Keterangan Gambar 2.16

Huruf Keterangan

A Bak Tinta

B Tinta Cetak

C Silinder Gravure

D Bahan Cetak

E Silinder Tekan

F Penampang acuan cetak

G Doctor Blade/Rakel

Cetak Rotogravure banyak digunakan untuk mencetak fancy, agricultur, bedding,

inflight supplies, nonwoven, kotak karton lipat, alumunium foil, kemasan fleksibel, plastik

tipis seperti PE, PP, PET, PA bahkan sampai mencetak produk-produk fengan tikngkay

keamanan yang tinggu dari upaya pemalsuan, misalnya pita cukai, uang dan surat-surat

berharga lainnya.

Pada umumnya mesin cetak rotogravure mempunyai 4-8 silinder cetak. Masing-

masing silinder menghasilkan satu warna. Karena proses pengerjaan silinder cetak

cenderung lama dan mahal, oleh karena itu proses cetak rotogravure baru menguntungkan

kalau untuk mencetak dengan jumlah yang sangat banyak (long run). Saat ini sebuah mesin

cetak Rotogravure dapat mencetak hingga kecepatan 500 m/min.

Gambar 2.17 Diagram Unit Pencetakan Mesin Cetak Rotogravure 8 Warna


30

BAB III

RANCANGAN PENELITIAN

Dalam proses perancangan dan pembuatan prototype sistem scada untuk monitoring

hasil produksi dan monitoring energy ini diperlukan bebrapa alat dan bahan yang menunjang

pembuatannya. Selain pembuatan perangkat keras (Hardware), diperlukan juga perancangan

perangkat lunak, komunikasi serta perancangan layout pada sistem wonderware.

3.1 Blok diagram sistem

Gambar 3.1 Blok Rancangan Sistem

Gambar 3.1 merupakan gambar rancangan sistem. Sebuah mesin cetak akan dibaca

parameter-parameter tentang data produksi dan data konsumsi energi. Data-data produksi

akan dibaca oleh sensor Rotari Enkoder dan data konsumsi energi akan dibaca oleh Power

meter. Data-data yang diperlukan akan diolah diambil dan diolah oleh PLC melalui program

PLC kemudian PLC akan mengrim data kepada Scada server. Scada server bertugas

mendistribusikan data kepada scada operator dan scada admin sesuai kebutuhannya. Scada

server juga betugas untuk menyimpan data-data dari PLC dan data-data dari scada operator

ke dalam database perusahaan.


31

3.2 Proses Kerja Sistem

Perancangan alat ini terdiri dari dua bagian utama yaitu unit monitoring hasil

produksi dan unit monitoring konsumsi energi listrik. Dua bagian utama ini akan

diaplikasikan pada tiga model sistem scada yang memiliki fitur dan kebutuhan masing-

masing sesuai pengguna yang menggunakannya. Tiga model sistem scada yaitu scada server,

scada admin dan scada operator.

Unit Monitoring hasil produksi bertujuan untuk membaca data hasil produksi yaitu

kecepatan mesin, counter meter (hasil cetak),Running Hour ( total waktu mesin bekerja) dan

uraian kegiatan produksi. Proses kerja unit monitoring hasil produksi yaitu, dimulai dari

operator mesin memindai id barcode kartu kerja (kk). Mesin cetak dapat dijalankan ketika

operator telah selesai memindai id kerja. Ketika mesin cetak bekerja, sebuah enkoder akan

membaca perputaran silinder karet pada mesin cetak kemudian sinyal yang dihasilkan oleh

enkoder dibaca oleh PLC melalui input High Speed Counter, melalui proses hitung dalam

program dapat menghasilkan nilai kecepatan putar mesin dalam meter/menit. Nilai

kecepatan yang dihasilkan dihitung kembali sehingga menghasilkan data counter meter

dengan satuan meter. Nilai counter yang dihasilkan akan dibaca oleh scada server kemudian

akan disimpan pada database perusahaan. Scada server menghitung kembali data kecepatan

mesin dan running hour sehingga dihasilkan data rata-rata kecepatan berdasarkan jenis shift

kerja dan running hour total berdasarkan jenis shift kerja. Setelah data hasil produksi

didapatkan, scada server kemudian mendistribusikan nilai counter ke scada admin dan scada

operator. Scada server juga memiliki tugas untuk menyimpan dan penyedia log data dari

nilai counter sehingga nilai counter dapat diolah menjadi grafik Historical Trend untuk scada

admin, proses distribusi log data tersebut menggunakan fitur Distributed Tagname Manager

pada Wonderware. Counter meter akan diatur ulang (reset) ketika terjadi proses auto splicing

pada mesin cetak. Data uraian kegiatan produksi dimasukan oleh operator melalui scada

operator dan langsung disimpan ke database perusahaan

Unit monitoring konsumsi energi bertujuan untuk membaca data konsumsi energi

setiap bulannya, data tegangan listrik ,data arus listrik dan data daya listrik, data tegangan

listrik Proses kerja unit monitoring konsumsi energi yaitu, sebuah power meter PM5350

dipasang pada mesin cetak. Power meter ini akan membaca data konsumsi energi, data

tegangan listrik ,data arus listrik dan data daya listrik. Power meter ini memiliki fitur untuk

membaca konsumsi energi dalam waktu tertentu. Data konsumsi energi dan data besaran-

besaran listrik lainnya dikirimkan ke PLC melalui jalur komunikasi serial RS485. PLC yang


32

menerima data dari power meter akan menyimpannya kedalam memori internal PLC. Scada

server mengakses memori PLC untuk mendapat data-data dari Power meter tadi. Scada

server mendistribusikan informasi tentang data-data konsumsi energi ke scada admin. Scada

server juga bertugas untuk menyimpan data konsumsi energi ke database perusahaan.

3.3 Perancangan Rotari Enkoder

Pada perancangan sistem ini, menggunakan sebuah modul rotari encoder tipe ENC

series dari Autonics untuk menghitung nilai dari kecepatan mesin dan menghitung jumlah

hasil produksi dalam bentuk panjang (counter meter). Rotari Enkoder dipasang pada bagian

infeed mesin cetak (lihat gambar 3.2). Rotari Enkoder dipasangkan atau ditempelkan pada

silinder karet, karena roda pada rotari enkoder terbuat dari karet sehingga dapat

meminimalisir kemungkinan adanya selip antara roda dan silinder. Posisi rotari enkoder

dapat dilihat pada gambar 3.3 dan gambar 3.4 . PLC digunakan untuk membaca sinyal dari

rotari enkoder. Terdapat dua cara dalam membaca sinyal keluaran dari rotari encoder yaitu

melalui fast counter dan melalui High speed counter pada PLC. Fast counter memiliki

kemampuan membaca sinyal dengan frekuensi maksimal 5 KHz sedangkan high speed

counter memiliki kemampuan membaca sinyal dengan frekuensi maksimal 100 KHz.

Dengan asumsi kecepatan mesin cetak maksimal 500 m/menit, spesifikasi enkoder dengan

pulse per rotation (ppr) sebesar 250 pulse dan keliling roda enkoder sebesar 250 mm maka

didapat nilai frekuensi sebagai berikut:

𝑝𝑎 𝑎 = 5 / min = 8 , / 𝑝 𝑝𝑖 𝑎ℎ𝑎 𝑖𝑎𝑝 𝑝 = 𝑖 𝑖𝑝𝑝 = 5 5 𝑝 = /𝑝 𝑖 = 8333,33 /𝑠1 /𝑝𝑢 𝑠𝑒 = 8 , 𝑝 ⁄ = 8, 𝐾𝐻𝑧 (3.1)

Nilai Frekuensi yang dihasilkan yaitu sebesar 8,33333 KHz, maka sinyal output dari rotari

enkoder dibaca oleh PLC melalui mode High Speed Counter.


33

Gambar 3.2 Desain dari Mesin Cetak

Gambar 3.3 Dasain pemasangan Rotari Enkoder tampak depan

Gambar 3.4 Dasain pemasangan Rotari Enkoder tampak samping


34

3.4 Arsitektur SCADA

Arsitektur SCADA di dalam sebuah sistem SCADA digunakan untuk mengetahui

alur dalam sistem. Dalam sistem ini User yaitu admin dan operator memiliki peran untuk

memonitor jalannya sistem. User memonitor melalui HMI. MTU pada plant ini adalah

wonderware yang berfungsi menampilkan data dari pembacaan plant atau mesin, data

tersebut berupa angka dan grafik serta indicator aktif atau tidak serta total hasil produksi dan

konsumsi energy pada rentan waktu tertentu. Komunikasi yang digunakan adalah MBENET.

RTU pada plant ini adalah PLC Schneider Modicon M221 yang berfungsi untuk mengambil

data dari plant. Plant atau field device yaitu sebuah mesin cetak yang parameternya dibaca

dengan bantuan sensor rotary encoder dan sebuah Power Meter.

Gambar 3.5 Arsitektur Scada


35

3.5 Perancangan Programmable Logic Controller (PLC)

Pada sistem ini PLC yang digunakan adalah PLC Modicon tm221me16t produk dari

Schneider Electric yang memiliki 16 port input/output. Pada PLC ini juga memiliki sebuah

port serial dan sebuah port TCP/IP. Pada sistem ini memakai dua port input, satu port output,

satu port serial dan satu port TCP/IP. Alamat input dapat dilihat pada tabel 3.1 Dan alamat

output dapat dilihat pada table 3.2. Wiring PLC beserta komponen input seperti rotari

enkoder dan sinyal splacing dari mesin cetak dan komponen output seperti solenoid dapat

dilihat pada gambar 3.6. Untuk menghubungkan PLC dengan power meter pm5350

menggunakan komunikasi serial rs485, wiring power meter dengan PLC dapat dilihat pada

gambar 3.7. data dari power meter yang dibaca oleh oleh PLC, disimpan kedalam memory

PLC. Lihat tabel 3.3 untuk melihat alamat memori PLC yang digunakan.

Gambar 3.6 Wiring I/O pada PLC


36

Gambar 3.7 Wiring Power Meter

Tabel 3.1 Alamat Input PLC

Alamat Input Komponen

%I0.6 High Speed Counter

%I0.1 Sinyal Splacing

Tabel 3.2 Alamat Output PLC

Alamat Output Komponen

%I0.0 Solenoid Penghalang

Tabel 3.3 Alamat Memori PLC

No Alamat (M,MD,MW,MF) Keterangan

1 M11 Reset Running Hour A pendek

2 M12 Reset Running Hour B pendek

3 M13 Reset Running Hour C pendek

4 M14 Reset Running Hour A panjang

5 M15 Reset Running Hour B panjang

6 M16 Reset Splacing

7 M17 Reset Sinyal Splacing

8 MD12 Speed meter mesin cetak

9 MF20 Counter meter mesin cetak

10 MD12 Trigger Counter Running Hour

11 MW14 Kode status mesin

12 MF214 Running Hour Total


37

No Alamat (M,MD,MW,MF) Keterangan

13 MF216 Running Hour A pendek

14 MF206 Running Hour B pendek

15 MF208 Running Hour C pendek

16 MF210 Running Hour A panjang

17 MF212 Running Hour B panjang

18 MW223 Trigger Running Hour pendek

19 MW224 Trigger Running Hour Panjang

20 MF300 Arus A

21 MF302 Arus B

22 MF304 Arus C

23 MF320 Tegangan A-B

24 MF322 Tegangan B-C

25 MF324 Tegangan C-A

26 MF354 Power Aktif A

27 MF356 Power Aktif B

28 MF358 Power Aktif C

29 MD414 Pemakaian Energi

3.6 Perancangan Software Scada Wonderware

Perancangan layout atau display bertujuan untuk monitoring hasil produksi dan

monitoring energy pada mesin cetak. Perancangan ini akan menampilkan beberapa display

antara lain display tampilan awal (menu login), tampilan Monitoring Hasil Produksi,

tampilan Monitoring Energi, tampilan Historical Trend. Tampilan scada akan dirancang

untuk tiga tipe scada yaitu scada server, scada admin dan scada operator. Hal ini dilakukan

untuk membedakan informasi yang dapat ditampilkan dimasing-masing scada.

3.6.1 Perancangan tampilan awal

Perancangan tampilan awal ini berfungsi sebagai halaman login bagi user. Halaman

login ini juga bertindak sebagai security agar tidak semua user dapat melakukan login pada

scada. Tampilan awal pada scada server dan scada admin memiliki model yang sama, untuk

tampilan awal scada operator pada bagian pilihan mesin akan diganti dengan pilihan shift

kerja.


38

Gambar 3.8 Tampilan awal scada server dan scada admin

Gambar 3.9 Tampilan awal scada operator

Tabel 3.4 Tabel keterangan tampilan awal

No Nama Keterangan

1 Halaman login Untuk memasukan username dan password

2 Kolom tipe mesin Untuk memilih tipe mesin

3 Tombol login Tombol untuk login user dan masuk ke halaman berikutnya

4 Tombol logout Tombol untuk logout user

5 Kolom Shift Untuk memilih shift kerja operator

3.6.2 Perancangan tampilan Monitoring Hasil Produksi

Perancangan tampilan Monitoring Hasil Produksi ini berfungsi untuk memberikan

informasi tentang data hasil produksi yaitu : kecepatan produksi (real time dan rata-rata

setiap shift kerja), counter meter (hasil cetak real time), Running hour (waktu lamanya mesin

bekerja tiap shiftnya dan total keseluruhan). Shift kerja terdapat beberapa macam yaitu shift

pendek A , pendek B, pendek C, panjang A, dan panjang B. Untuk tampilan pada scada


39

admin akan memberikan informasi secara lengkap tentang hasil produksi hingga akan

terdapat tampilan Historical Trend untuk hasil produksi. Untuk tampilan pada scada server

akan memberikan informasi secara lengkap tentang hasil produksi tetapi akan dihilangkan

pada bagian Historical Trend. Untuk tampilan pada scada operator akan memberikan

informasi hasil produksi saat produksi berlangsung atau data real time saja dan akan

ditambahkan fitur jam mesin yang berfungsi untuk memasukan catatan kondisi mesin saat

atau peristiwa di mesin selama masa produksi.

Gambar 3.10 Tampilan monitoring hasil produksi scada admin

Gambar 3.11 Tampilan monitoring hasil produksi scada operator


40

Gambar 3.12 Tampilan monitoring hasil produksi scada server

Tabel 3.5 Tabel keterangan tampilan monitoring hasil produksi

No Nama Keterangan

1 Tombol database Untuk menuju tampilan database view dari perusahaan

2 Tampilan historical trend Untuk melihat grafik hasil produksi

3 Tombol tampilan historical trend

Mengubah tampilan grafik historical trend

4 Tampilan hasil produksi

Tampilan komponen-komponen yang berkaitan dengan hasil produksi yaitu kecepatan produksi, data jumlah produksi cetak, data lamanya mesin bekerja.

5 Menu Jam Mesin Untuk memasukan dan melihat uraian kegiatan produksi

3.6.3 Perancangan tampilan Monitoring Energi

Perancangan tampilan Monitoring Energi ini berfungsi untuk memberikan informasi

tentang komponen-komponen yang berkaitan dengan konsumsi energi pada mesin yaitu data

tegangan listrik, arus listrik, daya listrik dan data konsumsi energi listrik. Tampilan ini hanya

akan dijumpai pada scada admin dan scada server. Tampilan pada scada server akan

menampilkan pembacaan informasi tentang data tegangan listrik, arus listrik, daya listrik

dan data konsumsi energi listrik sedangkan tampilan pada scada admin akan menampilkan

informasi tentang tentang data tegangan listrik, arus listrik, daya listrik, data konsumsi energi

listrik energi dan Historical Trend.


41

Gambar 3.13 Tampilan Monitoring Energi pada scada admin

.

Gambar 3.14 Tampilan Monitoring Energi pada scada server

Tabel 3.6 Tabel keterangan tampilan monitoring energy

No Nama Keterangan

1 Display energi Berisi informasi tentang pemakaian energi listrik

2 AVOmeter Berisi informasi tentang tegangan, arus dan daya listrik

3 Historical trend Berisi grafik dari pemakaian energi listrik

4 Kontrol historical trend

Untuk mengendalikan tampilan grafik dari historical trend


42

3.6.4 Perancangan tampilan Database View

Perancangan tampilan Database View berfungsi untuk menampilkan data-data

berkaitan tentang produksi yang disimpan di dalam database perusahaan. Fitur ini hanya

ada di scada admin.

Gambar 3.15 Tampilan Database View

Tabel 3.7 Tabel keterangan tampilan database view

No Nama Keterangan

1 Tombol jam mesin Untuk menampilkan database dari data jam mesin

2 Tombol splashing Untuk menampilkan database dari data hasil produksi

3 WWgenericdatagrid Untuk menampilkan data dari database yang diinginkan

4 Tombol kontrol database

Untuk mengontrol database viewer

3.6.5 Perancangan tampilan Menu Navigasi

Bagian ini merupakan perancangan tampilan menu navigasi. Menu navigasi ini

berada di semua tipe scada yang dibuat fungsinya untuk memudahkan dalam berpindah-

pindah tampilan halaman scada. Setiap tipe scada memiliki menu yang berbeda.


43

Gambar 3.16 Tampilan menu navigasi pada scada admin

Gambar 3.17 Tampilan menu navigasi pada scada server

Gambar 3.18 Tampilan menu navigasi pada scada admin

Tabel 3.8 Tabel keterangan tampilan menu navigasi

No Nama Keterangan

1 Status koneksi Berisi informasi status koneksi antara SCADA admin dengna SCADA server


44

No Nama Keterangan

2 ID produksi Berisi informasi tentang ID produksi yang dijalankan beserta kode mesin yang melakukan produksi

3 Tombol title Untuk menuju ke halaman tampilan awal SCADA

4 Tombol Energi Untuk menuju ke halaman tampilan monitoring energi

5 Tombol Inline data Untuk menuju ke halaman tampilan monitoring hasil produksi

6 Status koneksi PLC Berisi informasi status koneksi antara PLC dengan SCADA server

7 Tombol Eromo Untuk menuju ke halaman tampilan memo online perbaikan mesin

3.6.6 Perancangan tampilan memo online

Bagian ini merupakan perancangan tampilan memo online. Pada jendela memo

online berisikan sebuah browser yang terhubung dengan link memo online perusahaan.

Memo online berfungsi untuk memberikan informasi kepada divisi teknik tentang adanya

kerusakan pada mesin atau gangguan pada mesin yang menghambat proses produksi.

Gambar 3.19 Tampilan memo online

Tabel 3.9 Tabel keterangan tampilan memo online

NO Nama Keterangan

1 Browser digunakan untuk membuka link dari memo online perusahaan

2 Tombol next untuk menuju halaman berikutnya pada memo online

3 Tombol Previous untuk menuju halaman sebelumnya pada memo online


45

3.7 Perancangan Diagram Alir

3.7.1 Cara kerja sistem pada Scada

Proses kerja pada sistem scada server dan admin yaitu pertama-tama lakukan proses

login menggunakan username dan password yang sudah terdaftar, kemudian pilih mode atau

tampilan yang akan dipantau, terdapat dua mode yaitu modemonitoring hasil produksi dan

mode monitoring konsumsi energi. Flowchart proses kerja pada sistem scada server dan

admin dapat dilihat pada Gambar 3.20 . Proses kerja pada sistem scada operator yaitu

pertama-tama lakukan proses login menggunakan username dan password yang sudah

terdaftar, setelah login akan masuk ke tampilan montoring hasil produksi, Flowchart proses

kerja pada sistem scada operator dapat dilihat pada Gambar 3.21.

Gambar 3.20 Flowchart sistem pada Scada Server dan Admin


46

Gambar 3.21 Flowchart sistem pada Scada Operator

3.7.2 Proses login

Proses kerja pada bagian login scada server dan admin yaitu user memasukan user

name dan password yang sudah terdaftar pada sistem. Kemudian user memilih tipe mesin

yang ingin dipantau atau dimonitor kemudian tekan tombol login untuk masuk ke tampilan

berikutnya, jika username dan password benar, maka akan menampilkan tampilan

berikutnya. Sedangkan proses kerja untuk login scada operator mempunyai perbedaan yaitu

user wajib memilih mode shift kerja terlebih dahulu tetapi user tidak perlu memilih mesin

karena untuk scada operator sudah deprogram hanya untuk menampilkan data jenis mesin

tertentu

Gambar 3.22 Flowchart Proses Login Scada Server dan Admin


47

Gambar 3.23 Flowchart Proses Login Scada Operator

3.7.3 Proses monitoring data Konsumsi Energi

Gambar 3.24 Flowchart monitoring data konsumsi energi


48

Gambar 3.24 merupakan proses kerja dari proses sistem monitoring data konsumsi

energi dalam rentan waktu tiap bulan. Cara kerjanya yaitu, PLC menerima data konsumsi

energi dari power meter melalui koneksi serial RS485. Data konsumsi energi yang dihitung

oleh power meter akan dikirim oleh PLC menuju sistem scada server. Scada server akan

mendistribusikan data tersebut ke sistem scada admin dan ditampilkan pada sistem scada

admin maupun scada server sehingga user dapat memonitor konsumsi energi. Setiap

bulannya scada server akan merekap data konsumsi energi kemudian menyimpannya ke

dalam database, setelah menyimpan data tersebut, scada server akan memrintahkan plc untuk

mereset nilai counter konsumsi energi pada power meter.

3.7.4 Proses monitoring Hasil Produksi

Gambar 3.25 merupakan flowchart proses monitoring data hasil produksi. Data

utama yang dimonitor adalah data counter meter dan data kecepatan produksi. Secara umum

cara kerjanya yaitu sebelum dimulai produksi, operator melakukan scan barcode id kartu

kerja (kk) menggunakan aplikasi dari perusahaan. Nomor id yang discan akan tersimpan

pada database sementara, sehingga sistem scada server dapat mengambil nomor id tersebut.

Nomor id tersebut dikirim ke scada operator sebagai penanda bahwa nomor id yang

tersimpan di database sudah sesuai dengan nomor id pada kartu kerja operator. Setelah

nomor id terbaru sudah terdeteksi, maka sistem akan memerintahkan plc untuk membuka

penghalang tombol start mesin sehingga operator bisa menjalankan mesin dan counter meter

serta kecepatan mesin mulai menghitung. Ketika mesin sudah berkerja dengan kecepatan

diatas 50 meter/menit, memicu penghalang tombol untuk menutup kembali dikarenakan

proses produksi dianggap sudah stabil. Saat nilai counter mendekati yang diinginkan dan

memicu proses auto splicing, maka sistem ini akan mendeteksi sinyal splicing dan

menggunakan sinyal tersebut untuk memberikan flag kepada data counter meter terakhir

yang disimpan di database, kemudian counter meter akan direset.


49

Gambar 3.25 Flowchart monitoring data hasil produksi


50

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab ini berisis mengenai hasil pengamatan dari prototipe sistem scada untuk

monitoring hasil produksi dan monitoring energi pada mesin cetak. Hasil pengamatan berupa

data produksi mesin cetak (kecepatan, panjang meter dan Running Hour) dan data energi

listrik (Kwh meter perhari).

4.1 Perubahan Perancangan

Pada penelitian ini dilakukan perubahan perancangan pada wiring output pada

solenoid dan terdapat perubahan perangkat lunak untuk flowchart program pembacaan data

produksi, pembacaan data konsumsi energi dan perubahan desain dari tampilan sistem scada.

4.1.1 Perubahan Wiring output Solenoid

Pada penelitian ini dilakukan perubahan wiring karena solenoid tidak jadi digunakan

untuk penelitian. Solenoid awalnya berfungsi sebagai interlock tombol start dari mesin cetak

supaya mesin cetak tersebut hanya dapat dioperasikan ketika prosedur untuk menggunakan

sistem scada yang dibuat dapat dijalankan terlebih dahulu seperti memasukan kode barcode

pada sistem scada sebelum memulai produksi supaya data yang dibaca dapat memiliki id

yang sesuai. Dikarenakan dengan penggunaan solenoid dapat mengganggu panel kontrol

dari mesin dan mesin cetak terkadang digunakan juga saat tidak melakukan produksi, maka

untuk menghindari hal tersebut, solenoid tidak jadi digunakan dalam penelitian ini. Fungsi

solenoid digantikan oleh sistem login yang dapat mewajibkan operator untuk memasukan

barcode kartu kerja, dikarenakan counter meter yang digunakan oleh operator nantinya

mengacu pada counter meter sistem scada yang dibuat, sehingga operator wajib memasukan

kode barcode supaya dapat masuk ke window yang menampilkan counter meter produksi.

Kode barcode itu sendiri digunakan untuk memberikan id pada setiap data produksi yang

disimpan pada database.

4.1.2 Perubahan Flowchart monitoring data hasil produksi

Perubahan flowchart monitoring data hasil produksi dilakukan karena tidak jadi

digunakannya solenoid. Perubahan terjadi pada bagian pembacaan id barcode di kartu kerja,


51

pemberian id pada setiap data produksi dan perubahan pada sistem reset counter meter.

Flowchart perubahannya dapat dilihat pada Gambar 4.1 Pada awalnya scan id barcode

menggunakan aplikasi bawaan dari pabrik kemudian sistem scada mengecek apakah ada data

baru pada database temporary pada implementasinya terdapat perubahan, scan id barcode

dapat langsung dilakukan pada sistem scada yang dibuat, setiap barcode akan dicek dan

dicocokan dengan database barcode pp, ketika data cocok maka user akan diberi akses untuk

masuk ke window sistem scada berikutnya, kemudian barcode yang dimasukan akan

disimpan pada database PLC_PP sehingga akan mendapatkan id_plc_data yang digunakan

untuk memberikan id pada setiap data produksi yang disimpan. Fungsi dari solenoid yang

sebelumnya dirancang, diganti dengan program barcode yang digunakan untuk memberikan

akses operator untuk dapat masuk ke window berikutnya yang berisi data counter meter.

Reset counter meter pada perancangan dapat terjadi pada dua kondisi yaitu saat proses

splashing dan saat perubahan id barcode, tetapi pada implementasinya reset counter meter

terjadi hanya ketika ada proses splashsing.

Gambar 4.1 Perubahan Flowchart Monitoring Produksi

4.1.3 Perubahan Flowchart monitoring konsumsi energi

Perubahan flowchart monitoring energi dilakukan karena tidak berhasil untuk

mereset nilai energi yang dibaca power meter pm5350. Untuk melakukan reset energi pada


52

power meter diharuskan untuk mengirim dua kode pada register power meter melalui

komunikasi serial, kode pertama berisi perintah reset energi yaitu kode 2020 ke alamat

register 5000 dan kode kedua berisi command semaphore yang nilainya dibaca pada alamat

register 5680 kemudian kode tersebut dikirim ke register 5001, isi dari register command

semaphore selalu berubah ubah setiap diambil datanya melalui serial. Masalah yang terjadi

yaitu kode command semaphore tidak dapat dibaca oleh PLC, setiap mencoba membaca data

command semaphore melalui serial, PLC akan menerima data yang berisi -1, dan data

tersebut tidak dapat digunakan untuk mereset nilai energi pada power meter. (lihat gambar

4.2). Data command semaphore berukuran 16 bit, untuk itu dicoba cara lain untuk

mendapatkan data command semaphore yaitu dengan cara mengirim kode command

semaphore dengan kode acak melalui counter, jadi kode reset energi dan kode command

semaphore dikirim ke register 5000 dan 5001 secara terus menurus hingga nilai energi

terreset, setiap satu kali pengiriman jika belum berhasil terreset kode command semaphore

akan diubah melalui counter (lihat gambar 4.3) hingga fungsi reset energi berhasil, tetapi

cara kedua tersebut juga tidak berhasil. Untuk itu dalam mengumpulkan data dibuat script

dari wonderware dengan memanfaatkan kenaikan perubahan pada data energi yang terdapat

pada power meter. Sehingga data energi power meter tidak akan direset tetapi untuk data

hasil perhitungan akan direset setiap hari untuk data konsumsi energi harian dan akan direset

tiap bulan sebagai data konsumsi energi bulanan. Flowchart dari programnya dapat dilihat

pada gambar 4.4

Gambar 4.2 Data command semaphore saat dibaca berisi -1


53

Gambar 4.3 Uji coba reset power meter dengan cara memberikan counter pada register

Command Semaphore

Gambar 4.4 Perubahan flowchart untuk perhitungan konsumsi energi


54

4.1.4 Perubahan Tampilan Sistem Scada Monitoring hasil produksi dan

konsumsi energi

Tampilan scada sebelumnya sudah dirancang seperti pada gambar 3.8 sampai gambar

3.19 tetapi dilakukan perubahan untuk mendapatkan tampilan yang lebih rapi dan terdapat

penambahan data-data konsumsi energi yang perlu ditampilkan misalnya data THD dan

TDD. Kemudian tampilan data pada scada server lebih disederhanakan dikarenakan scada

server tidak berhubungan langsung dengan user. Tampilan scada operator terjadi perubahan

yaitu menghilangkan tampilan untuk data Running Hour, hal ini disebabkan karena operator

tidak membutuhkan data tentang Running Hour. Secara keseluruhan sistem scada dibuat

menggunakan wonderware dengan tipe aplikasi Modern sehingga dalam membuat tampilan

scada dapat ditambahkan model-model grafik dari Archestra Graphic Toolbox. Hasil dari

perubahan tampilan scada server dapat dilihat pada gambar 4.14 sampai gambar 4.16 , scada

admin gambar 4.18 sampai gambar 4.22 , scada operator gambar 4.24 sampai 4.26

4.2 Hasil Implementasi

Pada bab ini akan membahas hasil implementasi dari sistem scada monitoring

produksi dana monitoring konsumsi energi yang sudah dirancang sebelumnya, bagian ini

terdiri dari plc , rotari enkoder, power meter dan rangkaian penerima sinyal splashing.

PLC menggunakan PLC Schneider M221 TM221ME16T. PLC ini ditempatkan

didalam panel pusat dari mesin cetak. PLC ini membutuhkan power suplay 24v supaya dapat

bekerja. Lihat gambar 4.5 Untuk mengetahui bentuk fisik dari PLC M221 yang digunakan,

keterangan gambar 4.5 Dapat dilihat pada tabel 4.1

Gambar 4.5 PLC M221 TM221ME16T


55

Tabel 4.1 Keterangan Gambar 4.5

Huruf Keterangan

A PLC M221 B Power Suplay 24v

Power meter yang digunakan untuk monitoring konsumsi energi yaitu power meter

buatan schneider elektrik dengan tipe PM5350 (lihat gambar 4.6) dengan CT yang digunakan

bertipe 2500/5, CT model ini dipilih dikarenakan kapasitas dari panel listrik mencapai 2000

ampere sehingga dibutuhkan CT yang berukuran lebih dari kapasitas panel listrik. Untuk

melihat posisi pemasangan CT dapat dilihat pada gambar 4.7 Keterangan dari Gambar 4.6

dan gambar 4.7 Dapat dilihat pada tabel 4.2

Gambar 4.6 Power Meter PM5350 beserta wiringnya

Gambar 4.7 CT yang digunakan untuk Power Meter


56

Tabel 4.2 Keterangan gambar 4.6 dan gambar 4.7

Huruf Keterangan

A Power meter pm5350 dilihat dari luar panel B Power meter pm5350 dilihat dari dalam panel C CT 2500/5 yang digunakan untuk power meter

Enkoder yang digunakan untuk mendapatkan data monitoring produksi yaitu

menggunakan encoder buatan Autonic dengang tipe enkoder E5058-1000-3-T-24 yang

dimodifikasi sehingga mempunyai roda dengan keliling roda 250 mm. Enkoder dipasangan

dengan Rol karet pada posisi infeed mesin cetak, rol tersebut akan berputar ketika proses

produksi berjalan sehingga enkoder mengahasilkan sinyal yang dapat diolah oleh PLC.

Enkoder yang digunakan memiliki resolusi sebesar 1000 ppr. Encoder dapat bekerja dengan

diberi tegangan 24 volt. Fisik dari enkoder beserta posisi pemasangannya dapat dilihat pada

gambar 4.8 dan Keterangan dari gambar 4.8 dapat dilihat pada tabel 4.3

Gambar 4.8 Posisi pemasangan Enkoder pada mesin cetak

Tabel 4.3 Keterangan gambar 4.8

Huruf Keterangan A Enkoder E5058-1000-3-T-24 B Rol Karet

Proses splashing pada mesin akan memunculkan sebuah Sinyal splacing dari sensor

pisau potong, sinyal tersebut akan mengakibatkan sebuah relay 24 volt menyala sehingga

pada kontak NO relay akan menjadi kondisi short (tersambung) ketika relay tersebut aktif.


57

Kontak NO disambungkan ke PLC dengan alamat input %0.7 sehingga setiap relay aktif

akan dideteksi oleh PLC sebagai masukan dari sinyal splashing. Lihat gambar 4.9 Untuk

melihat wiring dari relay sebagai penerima sinyal splashing dari mesin. Keterangan dari

gambar 4.9 Dapat dilihat pada tabel 4.4

Gambar 4.9 Wiring relay penerima sinyal splashing

Tabel 4.4 Keterangan gambar 4.9

Huruf Keterangan A Relay Omron 24V B Input Sinyal splashing C Input kontak NO 24V D Output kontak NO menuju PLC alama %I0.7

Sistem Scada yang dibuat untuk monitoring produksi dan konsumsi energi dibuat

menggunakan wonderware , dengan dibagi 3 tipe scada yaitu scada server, scada admin dan

scada operator masing masing scada memiliki fungsi berbeda beda. Penjelasan dari fungsi

masing masing scada dapat dilihat pada tabel 4.5 Gambar fisik dari sistem scada server,

scada admin dan scada operator dapat dilihat pada gambar 4.10 sampai gambar 4.12 . User

yang dapat menggunakan ketiga sistem scada harus terdaftar di dalam database PLC_USER,

daftar user tersebut bisa dilihat pada tabel 4.6 Tetapi masing-masing tipe sistem scada

memiliki batasan user berdasarkan level user untuk mengakses masing masing tipe scada

(lihat tabel 4.7). Untuk pengoperasian ketiga sistem scada akan dibahas lebih detail pada sub


58

bab berikutnya tentang Cara Pengoperasian Sistem Scada Monitoring Produksi dan

Monitoring pemakaian Energi.

Tabel 4.5 Fungsi masing masing tipe sistem scada

TIPE SISTEM SCADA FUNGSI

SCADA SERVER

- Terhubung langsung dengan PLC dan mengambil data data yang diperlukan untuk monitoring produksi dan monitoring konsumsi energi yang tersimpan di dalam PLC

- Melakukan perhitungan dan fungsi yang berkaitan data-data produksi misalnya menhitung rata-rata kecepatan produksi, mengaktifkan perhitungan running hour dan reset counter meter

- Melakukan perhitungan untuk data monitoring konsumsi energi

- Menyimpan data dari konsumsi energi kedalam file berbentuk csv

- Logging data kecepatan produksi untuk keperluan historical trend yang dimonitor melalui scada admin

- Terhubung dengan database perusahaan untuk menyimpan data-data produksi (kecepatan dan counter meter) ke dalam database perusahaan

- Untuk memonitor data-data produksi dan konsumsi energi, data-data yang diambil berasal dari scada server sehingga tidak membutuhkan koneksi ke PLC

- Memiliki fitur untuk memonitor kondisi komunikasi antar scada server dengan PLC

- Memiliki fitur untuk melihat nama operator yang sedang login pada scada operator

SCADA ADMIN

- Scada server dapat dijalankan pada setiap komputer yang memiliki ip satu kelas dengan ip pada scada server

- Scada server dapat dijalankan pada setiap komputer yang memiliki ip satu kelas dengan ip pada scada server

- Memiliki fitur historical trend untuk memantau data trend kecepatan produksi, logging data kecepatan produksi diambil dengan fungsi distribute tagname manager milik wonderware

- Memiliki fitur untuk melihat database data splashing dan data jam mesin

- Memiliki fitur untuk memberikan konfigurasi alarm untuk tegangan, arus dan fitur reset perhitungan energi

- Memiliki fitur untuk mengkonfigurasi enkoder berdasar pulse per rotasi sehingga tipe enkoder dapat diganti tanpa mengganti program pada PLC

SCADA OPERATOR - Membaca barcode pp dan menyediakan data nomor pp

yang akan diambil oleh scada server - Mamasukan barcode pp baru pada database PLC_PP


59

TIPE SISTEM SCADA FUNGSI

SCADA OPERATOR

- Untuk memonitor kecepatan produksi dan counter meter

- Memliki fitur untuk terhubung dengan web Eromo (Memo online perusahaan)

- Memiliki fitur untuk memasukan data jam mesin

Tabel 4.6 Daftar username dan password pada database PLC_USER

USERNAME PASSWORD KODE_DEPT LVL CETAK CETAK PRD 1 LAMINASI LAMINASI PRD 1 SUPERVISOR SUPER01 PRD 0 TEKNISI TEKNISI02 TEH 2

Tabel 4.7 Daftar batas level user setiap tipe scada

TIPE SISTEM SCADA LEVEL USER SCADA SERVER 0, 2 SCADA ADMIN 0, 2 SCADA OPERATOR 0, 1, 2

Gambar 4.10 Bentuk fisik dari komputer server untuk scada server

Gambar 4.11 Bentuk fisik dari komputer operator untuk scada operator


60

Gambar 4.12 Bentuk fisik dari komputer admin untuk scada admin

4.3 Cara Pengoperasian Sistem Scada Monitoring Produksi dan

Monitoring pemakaian Energi

Bagian ini akan membahas cara pengoperasian sistem SCADA Server, SCADA

Admin dan SCADA Operator. Setiap sistem SCADA mempunyai fungsi yang berbeda-beda

dan tampilan yang berbeda.

4.3.1 Pengoperasian pada sistem SCADA Server

Pengoperasian dari scada server dimulai dari tampilan desktop komputer server

dengan tampilan seperti gambar 4.13. Pada tampilan desktop pilih ikon MON_SERVER

untuk menjalankan sistem scada kemudian ketika scada server berjalan, akan muncul

tampilan login seperti pada gambar 4.14

Gambar 4.13 Tampilan desktop komputer server


61

Gambar 4.14 Tampilan halaman login scada server

Kemudian masukan username dan password dan pilih kelompok Mesin_Cetak pada

dropdown dan klik login. Selanjutnya akan muncul tampilan Inline data mesin Cetak seperti

pada gambar 4.15. Pada window inline data, user dapat melihat data-data produksi seperti

data kecepatan produksi, running hour, counter meter dan historical trend untuk kecepatan

produksi. Tampilan inline data pada scada server dibuat sangat sederhana dikarenakan scada

server tidak terhubung langsung dengan user.

Gambar 4.15 Tampilan halaman monitoring produksi scada server

Selanjutnya untuk masuk ke tampilan Monitoring energi dengan cara memilih Energy pada

menu di sebelah kiri sehingga muncul tampilan seperti pada gambar 4.16. Pada tampilan

window Monitoring Energy Mesin Cetak user dapat melihata data dari pemakaian energi

harian, bulanan dan pemakaian energi total, data-data tersebut didapat dari perhitungan yang


62

dibuat pada sistem scada. Data lain yang dapat dilihat yaitu data tegangan, arus dan THD

(Total Harmonik Distorsion)

Gambar 4.16 Tampilan monitoring energy pada scada server

4.3.2 Pengoperasian pada sistem SCADA Admin

Pengoperasian dari scada admin dimulai dari tampilan desktop komputer admin dengan

tampilan seperti gambar 4.17

Gambar 4.17 Tampilan desktop komputer admin

Pada tampilan desktop pilih ikon MON_ADMIN untuk menjalankan sistem scada kemudian

ketika scada admin berjalan, akan muncul tampilan login seperti pada gambar 4.18


63

Gambar 4.18 Tampilan halaman login scada admin

Masukan username dan password kemudian pastikan username dan password benar dengan

melihat tampilan LOGIN SEBAGAI jika benar akan muncul nama username. Kemudian

pilih mesin pada dropdown mesin yang datanya ingin diamati kemudian klik login maka

akan menuju tampilan inline data. Tampilan inline data untuk mesin cetak Cerutti 1 seperti

pada gambar 4.19. Tampilan inline data untuk scada admin, menampilkan data-data produksi

seperti kecepatan produksi, running hour, counter meter dan historical trend. Bedanya

dengan tampilan inline data pada scada sever yaitu tampilan inline data pada scada admin

dibuat dengan memanfaatkan archestra graphic toolbox yang disediakan oleh wonderware

sehingga memiliki tampilan lebih menarik.

Gambar 4.19 Tampilan halaman monitoring produksi scada admin

Kemudian untuk melihat data monitoring energi dapat di lihat dengan cara memilih menu

Energy atau dengan menekan tombol F3 pada keyboard. Gambar 4.20 Merupakan tampilan

monitoring energi pada mesin ceruti 1. Data yang ditampilkan berupa data pemakaian energi,


64

data tegangan, arus dan THD. Sama seperti pada inline data di scada admin, tampilan

monitoring energi pada scada admin dibuat dengan memanfaatkan archestra graphic toolbox.

Gambar 4.20 Tampilan halaman monitoring energi scada admin

Kemudian terdapat fitur database view yang dapat dilihat dengan cara memilih menu

database atau melalui tombol F3 pada keyboard, tampilannya seperti pada gambar 4.21.

Gambar 4.21 Tampilan halaman database view scada admin

Dalam tampilan scada database, Admin dapat melihat data-data berkaitan dengan data

splashing dan data jam mesin atau status mesin, data tersebut diakses dari database

perusahaan. Database view dibuat dengan menggunakan wwGenericSQLGrid yaitu sebuah

software activeX yang dapat digunakan oleh wonderware, activeX ini dapat dihubungkan

kedatabase perusaahaan yang berbasis Oracle dengan metode komunikasi melalui OLEDB.

Berikutnya ada tampilan Setting yang digunakan untuk keperluan kalibrasi power meter dan

enkoder. Tampilan setting dapat diakses dengan memilih menu setting atau menekan tombol


65

F5 pada keyboard tetapi harus login dengan akun Teknisi kegunaannya agar hanya pihak

teknisi yang dapat mengakses fitur-fitur setting. Tampilan Setting seperti pada gambar 4.22

Gambar 4.22 Tampilan halaman setting dan kalibrasi scada admin

4.3.3 Pengoperasian pada sistem SCADA Operator

Pengoperasian dari scada operator dimulai dari tampilan desktop komputer operator dengan

tampilan seperti gambar 4.23

Gambar 4.23 Tampilan desktop komputer operator

Pada tampilan desktop pilih ikon MON_OPERATOR_MESIN_CETAK 1 untuk

menjalankan sistem scada operator untuk mesin cetak 1. Kemudian akan tampil seperti

gambar 4.24


66

Gambar 4.24 Tampilan halaman login scada operator

Pertama-tama masukan username dan password untuk nama operator, kemudian scan

barcode pp (perintah produksi) pada kartu kerja dengan cara click kotak barcode kemudian

tunggu sesaat jika nomor barcode benar maka pada bagian no pp, tanggal dan side akan terisi

dengan benar sesuai database selanjutnya pilih shift kerja. Kemudian pilih login untuk masuk

ke tampilan inline data ceruti 1. Gambar 4.25 merupakan tampilan inline data ceruti 1. Data

yang ditampilkan berupa data informasi PP, data kecepatan produksi, data counter meter dan

data jam mesin. Data jam mesin ditampilkan hanya data jam mesin berdasarkan nomor PP

yang sedang dikerjakan, kemudian pada pada bagian jam mesin, user dapat memasukan

status baru dengan cara memilih status pada dropdown masukan status kemudian click Insert

status, otomatis status yang ditambahkan akan tertampil pada tabel. User juga dapat

memasukan stop_time untuk status tertentu dengan cara memilih idkey_status untuk status

yang ingin diberi stop_time kemudian click insert end_time

Gambar 4.25 Tampilan halaman monitoring produksi scada operator


67

Pada SCADA operator terdapat fitur untuk eromo, eromo merupakan web yang ditujukan

untuk mengajukan memo online kepada teknisi. untuk menampilkan web eromo yaitu

dengan cara memilih menu Eromo atau menekan tombol F2 pada keyboard. Gambar 4.26

merupakan tampilan dari web eromo

Gambar 4.26 Tampilan halaman eromo scada operator

4.4 Pengujian dan analisa Hardware dan Software

Sub bab ini akan dijelaskan pengujian pada sistem hardware (PLC) dan sistem

software (Scada). Beberapa hal yang diuji meliputi sistem monitoring produksi (perhitungan

nilai counter meter, kecepatan, running hour, sinyal splashing, akses database), sistem

monitoring pemakaian energi (pengambilan data power meter, perhitungan pemakaian

energi, proses menyimpan data energi ke file csv), komunikasi antar sistem scada (tampilan

data masing-masing scada dan pengiriman data antar sistem scada)

4.4.1 Sistem Monitoring Produksi

Pada pengujian sistem monitoring produksi akan diambil data perhitungan nilai

counter meter, kecepatan produksi, dan running hour mesin, kemudian akan diambil data

pengujian sinyal splahing, dan akan ditampilkan pengujian akses database yang digunakan

untuk menyimpan data dan memberikan id pada data yang disimpan.

4.4.1.1 Pengujian Proses scan barcode baru

Gambar 4.27 menunjukan proses scan barcode, scan barcode dilakukan dengan cara

klik pada bagian kotak barcode yang dilingkari warna merah kemudian scan barcode yang

terdapat pada kartu kerja. Id barcode memiliki 13 digit dengan format seperti gambar 4.28


68

Gambar 4.27 Tampilan scan barcode baru pada scada operator dan scada server

Gambar 4.28 Format Barcode

Id barcode yang sudah discan pada scada, akan dipisahkan tiap digit sesuai dengan

format barcode yang ditentukan kemudian akan dicek apakah ada yang cocok dengan data

pada database PP (perintah produksi), jika cocok maka operator dapat login kedalam sistem

scada dan kemudian nomor_pp dari barcode akan ditambahkan kedalam database PLC_PP

yang nantinya nomor_pp akan memiliki id_plc_pp yang digunakan untuk memberi identitas

setiap data produksi yang disimpan pada database PLC_DATA. Script yang digunakan

untuk mencocokan id_barcode dengan data pada database PP dapat dilihat pada gambar 4.

29.

Data produksi pada database plc_data yang sudah diberi id_plc dapat dilihat pada

gambar 4.30 , nomor pp akan ditampilkan pada tampilan di halaman inline data pada scada

server, scada operator dan scada admin. Nomor PP juga digunakan untuk membuat id status

dengan format seperti gambar 4.31. Id Status digunakan untuk memberikan id kepada setiap

status mesin yang dimasukan kedalam database PLC_STATUS. Pengunaan id_status dapat

dilihat pada gambar 4.32.


69

Gambar 4.29 Script untuk mencocokan id barcode dengan data pada database PP

Gambar 4.30 Data produksi memiliki id sesuai id_plc_pp dari id barcodenya

Gambar 4.31 Format ID_STATUS


70

Gambar 4.32 Id status digunakan untuk setiap status mesin yang disimpan

4.4.1.2 Pengujian pembacaan kecepatan produksi

Untuk mendapat data produksi seperti counter meter, kecepatan produksi, dan

running hour. Maka digunakan sebuah encoder dari Autonics tipe e50s8-1000-3-T-24.

Sinyal enkoder dibaca melalui input PLC dengan alamat %I0.6. Sinyal dari enkoder diolah

dengan menggunakan metode Frequency Meter yang dimiliki oleh PLC M221 dengan

pengaturan timebase sebesar 1 detik, sehingga menghasilkan keluaran nilai frekuensi dalam

satuan Hz yang disimpan pada memori double word. Konfigurasi frequency meter dapat

dilihat pada gambar 4.33. Hasil dari frekuensi yang didapat dihitung berdasarkan dasar teori

dengan rumus 2.1 dan 2.2 sehingga didapat nilai kecepatan dalam satuan meter/menit .

Program perhitungan kecepatan dapat dilihat pada gambar 4.34

Gambar 4.33 Konfigurasi Frequency Meter PLC M221


71

Gambar 4.34 Program menghitung kecepatan produksi

Dari gambar 4.34 dapat dilihat bahwa hasil dari frequency meter disimpan dalam

memori double word pada alamat %MD0, kemudian dirubah kedalam bentuk float dan

disimpan pada memori %MF2 untukmemudahkan dalam perhitungan yang dapat

menghasilkan nilai koma. Kemudian nilai frekuensi yang sudah dalam bentuk float dikalikan

dengan memori alamat %MF22 yang berisi nilai dari moving distance per 1pulse (m/pulse)

dari enkoder. Program pengisian nilai moving distance per 1pulse dapat dilihat pada gambar

4.35. Hasil perkalian antara %MF2 dengan %MF22 akan menghasilkan nilai kecepatan

(meter/detik) yang disimpan di memori %MF4, kemudian diubah dalam bentuk nilai

kecepatan (meter/menit) dan disimpan pada %MF6. Hasil akhir dari perhitungan kecepatan

yaitu nilai pada memori %MF6 di konversi kedalam bentuk double word dan disimpan pada

memori %MD12. Jadi isi dari memori %MD12 inilah yang ditampilkan ke tampilan scada

sebagai nilai akhir dari kecepatan produksi. Untuk hasil perbandingan pembacaan kecepatan

yang dibaca oleh sistem scada dengan kecepatan yang dihasilkan oleh mesin dapat dilihat

pada tabel 4.8

Gambar 4.35 Program menyimpan nilai moving distance per 1 pulse pada alamat %MF22


72

Tabel 4.8 Perbandingan kecepatan produksi mesin dengan pembacaan sistem scada

NO KECEPATAN (m/min)

PROSENTASE (%) MESIN SCADA

1 252 251.9334 99.97357 2 252 251.9334 99.97357 3 252 251.9334 99.97357 4 252 251.9334 99.97357 5 252 251.7525 99.90179

6 252 251.9334 99.97357 7 252 251.9334 99.97357 8 252 251.7525 99.90179 9 252 251.7525 99.90179 10 252 251.9334 99.97357 11 222 221.4 99.72973

12 222 221.4 99.72973 13 222 221.4 99.72973 14 222 221.4 99.72973 15 222 221.4 99.72973 16 222 221.4 99.72973 17 222 221.4 99.72973

18 222 221.4 99.72973 19 222 221.4 99.72973 20 222 221.4 99.72973

𝑃 𝑒 𝑒 % = % − ( (𝑘𝑒 𝑒 𝑒 𝑖 − 𝑘𝑒 𝑒 𝑆 𝐴 𝐴𝑘𝑒 𝑒 𝑒 𝑖 )) × %

Prosentase kesesuain data didapat dengan menggunakan rumus diatas. Hasil dari

pembacaan kecepatan produksi menunjukan tingkat keberhasilan mencapai 99.84088 % .

Selisih sedikit yang terjadi dikarenakan kemampuan ketelitian dari enkoder dan kemampuan

ketelitian dari PLC dalam membaca frekuensi sinyal dari enkoder.

4.4.1.3 Pengujian pembacaan counter meter (hasil produksi)

Nilai counter meter didapat dengan melakukan perhitungan dari hasil kecepatan

produksi. Nilai kecepatan produksi yang dipakai yang masih dalam bentuk float yang

disimpan pada memori %MF6. Setelah diujicoba dan diteliti lebih dalam, ditemukan bahwa

ketika awal jalan mesin untuk produksi, mesin cetak akan melakukan proses tension

dikarenakan proses tension mengakibatkan enkoder berputar maka menyebabkan counter

meter menjadi menghitung, padahal hasil perhitungan yang disebabkan oleh tension tidak

termasuk dalam hasil produksi, oleh karna itu dibuatlah program aktivasi counter meter,


73

dapat dilihat pada gambar 4.36, dengan asumsi tension berjalan dikecepatan dibawah 15

m/menit atau di kecepatan diatas 15 m/menit dengan durasi 5 detik, maka perhitungan

counter meter akan diaktifkan ketika kecepatan mesin berjalan diatas 15 m/menit dengan

durasi lebih dari 5 second sudah dianggap sebagai proses produksi. Program perhitungan

counter meter dapat dilihat pada gambar 4.38.

Gambar 4.36 program aktivasi counter meter

Gambar 4.37 %M7 aktif berdasarkan nyala %S6

Gambar 4.38 Program perhitungan counter meter

Dari gambar 4.38 Tentang perhitungan counter meter, hasil dari perhitungan counter

meter disimpan dalam memori %MF20. %M3 berfungsi sebagai aktivasi dari counter meter

jadi ketika %M3 aktif maka, perhitungan counter meter dijalankan. Counter meter dihitung

dengan cara mengubah kecepatan dari bentuk meter/menit dikonversi kedalam bentuk

meter/detik kemudian hasil per meternya akan ditambahkan dan disimpan pada memori

%MF20 dengan interval tiap detik, maka dibutuhkan rising edge pada %M7 yang aktif setiap

detik. %M7 akan aktif setiap 1 detik karena terhubung dengan %S6, lihat gambar 4.37. Tabel

hasil perhitungan counter meter dengan hasil yang dibaca oleh mesin, dapat dilihat pada

tabel 4.9 Data counter meter akan disimpan ke dalam database dengan interval setiap menit

dengan flag splash = kosong. (lihat gambar 4.39)


74

Gambar 4.39 Menyimpan data produksi pada database setiap menit

Counter meter yang dibaca akan direset setiap ada proses splashing pada mesin cetak.

Proses splashing pada mesin cetak dapat diketahui dengan menerima sinyal input sensor

mesin yang dibaca oleh input &I0.7 (lihat gambar 4.40), ketika Proses splashing terjadi,

program akan memberikan tanda (flag splashing) bahwa nilai counter yang dibaca terakhir

sebelum reset merupakan nilai jadi untuk turunan rol (hasil produksi untuk satu rol)

kemudian data tersebut disimpan ke dalam database. Hasil dari turunan rol yang diberi flag

splashing dapat dilihat pada gambar 4.1 Yang ditandai dengan lingkaran merah.

Gambar 4.40 Program PLC untuk Reset nilai Counter meter

Gambar 4.41 Data Counter meter hasil proses splashing yang tersimpan pada database


75

Cara kerja reset counter meter dan pemberian flag splashing yaitu, sinyal splasing

dari mesin cetak diterima oleh input plc alamat %I0.7. sinyal rising yang diterima %I0.7

memicu aktifnya memori alamat %M16 untuk aktif. (lihat gambar 4.40) kemudian aktifnya

%M16 menyebabkan tagname res_pjng_cerutti1 menjadi aktif sehingga script pada gambar

4.42 dieksekusi. Mula-mula script akan memberi perintah untuk manambahkan data

produksi ke database dengan kondisi tagname SLASH_CER1 bernilai 1, perhatikan kotak

merah pada gambar 4.42 tagname slash_cer1 terhubung dengan kolom splash pada database

plc_data, perhatikan gambar 4.43 untuk melihat konfigurasi bindlist yang digunakan. Setelah

data baru berhasil diinput selanjutnya counter meter akan direset melalui tagname

meter_ceruti1, tagname meter_ceruti1 terhubung dengan memori %MF20. Setelah direset

kondisi dari %M16 akan dinonaktifkan dengan cara %M17 diaktifkan sesaat sehingga sinyal

yang menuju %M16 diputus sesaat. %M17 terhubung dengan tagname

res_pjng_cerutti1_off sehingga dapat diaktifkan sesaat melalui script pada gambar 4.42 Data

hasil turunan rol yang dibaca oleh sistem scada ini dengan dibandingkan pembacaan oleh

mesin dapat dilihat pada tabel 4.9.

Gambar 4.42 Script menyimpan data counter meter hasil proses splashing ke database

Gambar 4.43 Bindlist DATA_PLC_CE1


76

Tabel 4.9 Hasil perbandingan counter meter sistem scada dengan counter meter mesin

No COUNTER METER (M)

Splash Prosentase (%) MESIN SCADA

1 6783 6788 0 99.92629

2 6867 6868 0 99.98544

3 8489 8484 0 99.9411

4 8518 8522 0 99.95304

5 10472 10470 0 99.9809

6 10484 10482 0 99.98092

7 10529 10531 0 99.981

8 10560 10558 0 99.98106

9 22330 22322 0 99.96417

10 25009 24996 1 99.94802

11 5182 5180 0 99.9614

12 6142 6140 0 99.9674

13 8610 8605 0 99.9419

14 9839 9834 0 99.9492

15 10916 10912 0 99.9634

16 12665 12658 0 99.9447

17 12724 12717 0 99.9450

18 14296 14289 1 99.9496

19 1722 1720 0 99.8839

20 3327 3325 0 99.9399

21 5627 5624 0 99.9467

22 7086 7078 0 99.8871

23 8597 8588 0 99.8953

24 8663 8654 0 99.8961

25 9350 9341 0 99.9037

26 9357 9348 0 99.9038

27 10247 10238 0 99.9122

28 10258 10249 0 99.9123

29 13509 13497 0 99.9112

30 16048 16032 0 99.9003

31 18746 18730 0 99.9146

32 24301 24285 1 99.9332

𝑃 𝑒 𝑒 % = % − ( 𝑒 𝑒 𝑖 − 𝑒 𝑆 𝐴 𝐴𝑒 𝑒 𝑖 ) × %

Prosentase kesesuain data didapat dengan menggunakan rumus diatas. Hasil

percobaan untuk pembacaan counter meter memiliki rata-rata error 0.06234875 % sehingga

memiliki tingat keberhasilan sebesar 99.93765125 %. Data dari mesin yang digunakan

adalah data pembacaan counter meter yang tertampil pada HMI dari bawaan mesin cetak.


77

Selisih pembacaan counter meter muncul diakibatkan adanya selisih dari pembacaan

kecepatan mesin, karena perhitungan counter meter berdasarkan hasil dari pembacaan

kecepatan produksinya.

4.4.1.4 Pengujian Running Hour

Data Running Hour didapatkan dari data counter up yang akan menghitung ketika

mesin sudah bekerja dengan kecepatan > 10 meter/menit. Program aktivasi running hour

dapat dilihat pada gambar 4.44

Gambar 4.44 Aktivasi Running Hour

Ketika kecepatan produksi %MD12 > 10 maka %M5 akan aktif kemudian, saat %S6

aktif maka %M2 akan aktif. Jadi %M2 akan aktif tiap 1 detik. Counter Running Hour akan

bertambah setiap detiknya sesuai dengan kondisi rising edge pada %M2 lihat gambar 4.44

Beberapa tipe running hour yang dihitung yaitu : running hour total, running hour shift

pendek A, running hour shift pendek B, running hour shift pendek C, running hour shift

panjang A dan running hour shift panjang B. untuk tabel pewaktuan tipe shift dapat dilihat

pada tabel 4.10 Fungsi dari memori object yang terdapat pada gambar 4.45 dapat dilihat pada

tabel 4.11 Untuk pemberi perintah reset pada running hour, bergantung pada tipe-tipe

running hour. Running hour total direset ketika %M28 aktif, (lihat gambar 4.46) yang

diaktifkan oleh tombol Reset Running Hour Total CER 1 pada window setting di SCADA

Admin (lihat gambar 4.22). Running Hour yang berdasarkan shift akan direset ketika %M11

aktif (running hour shift pendek A), %M12 aktif (running hour shift pendek B), %M13 aktif

(running hour shift pendek C), %M14 aktif (running hour shift panjang A) dan %M15

(running hour shift panjang B) yang diaktifkan oleh scada server melalui script (lihat gambar

4.6) berdasarkan waktu dari masing-masing shift dimulai.


78

Tabel 4.10 Pewaktuan untuk tipe-tipe shift kerja

NO TIPE SHIFT KERJA JAM MULAI JAM BERAKHIR 1 PENDEK A 06.30 14.30 2 PENDEK B 14.30 22.30 3 PENDEK C 22.30 06.30 4 PANJANG A 06.30 18.30 5 PANJANG B 18.30 06.30

Gambar 4.45 Program Counter Running Hour

Gambar 4.46 Program PLC Reset Running Hour


79

Tabel 4.11 Memori Object yang digunakan untuk perhitungan data-data Running Hour

NO ALAMAT MEMORI KEGUNAAN 1 MF_206 Memori data Running Hour shift pendek B cer1 2 MF_208 Memori data Running Hour shift pendek C cer1 3 MF_210 Memori data Running Hour shift panjang A cer 1 4 MF_212 Memori data Running Hour shift panjang B cer 1 5 MF_214 Memori data Running Hour shift total cer 1 6 MF_216 Memori data Running Hour shift pendek A cer1 7 MW_223 aktivasi shift pendek 8 MW_224 aktivasi shift panjang

Gambar 4.47 Script untuk mengaktifkan reset dan aktivasi Running Hour tiap shift

4.4.2 Sistem Monitoring Pemakaian Energi

Sub bab ini akan membahas tentang pengujian yang berkaitan dengan monitoring

pemakaian energi. Beberapa hal yang akan dibahas meliputi Pengujian pengambilandata

register power meter dan Pengujian perhitungan konsumsi energi harian dan perbulan.

4.4.2.1 Pengujian pengambilan data register power meter

Pengambilan data register power meter menggunakan PLC melalui komunikasi

serial rs485. Untuk mengaktifkan fitur serial pada PLC menggunakan konfigurasi serial yang

dapat dilihat pada gambar 4.48 . Power meter yang digunakan yaitu Power meter schneider

pm5350 yang memiliki register list lebih dari 2000 komponen yang tersebar dari alamat

register 30 sampai 50098, sedangkan data yang diambil atau yang digunakan adalah data


80

yang terdapat pada tabel 4. Maka dibutuhkan scanning memori sehingga dapat diambil

beberapa register list yang dibutuhkan dan dengan scanning memori dapat menghemat

memori plc yang digunakan untuk menyimpan data dari power meter. Scanning memori

power meter dilakukan menggunakan fungsi drum step yang dimiliki oleh plc m221.

Terdapat dua power meter yang dibaca datanya. Komunikasi RS485 membutuhkan alamat

id device untuk itu power meter 1 menggunakan id = 1 sedangkan untuk power meter 2

mempunyai id = 2.

Gambar 4.48 Konfigurasi Serial pada PLC

Gambar 4.49 Setting Drum Step


81

Konfigurasi drum step yang digunakan untuk scanning memori power meter dapat

dilihat pada gambar 4.49 , terdapat 7 step, di mana step 0 tidak mengaktifkan bit apapun.

Pada %DR0 step 1 mengaktifkan %M51 yang akan menjalankan %ReadVar1, step 2

mengaktifkan %M52 yang akan menjalankan %ReadVar2, step 3 mengaktifkan %M53 yang

akan menjalankan %ReadVar3, step 4 mengaktifkan %M54 yang akan menjalankan

%ReadVar4, step 5 mengaktifkan %M55 yang akan menjalankan %ReadVar5, pada %DR0

step 6 mengaktifkan %M56 yang akan mereset %M74, %M84, %M94, %M114, %M124

dan %M134.

Gambar 4.50 Delay loop drum step

Mula-mula %M50 akan bernilai ‘1’ ketika %M74. %M84 , %M94, %M114,

%M124, %M134 bernilai ‘0’ lebih lama dari 100ms (lihat gambar 4.50) . %M50 ini yang

menjalankan %READ_VAR0 (lihat gambar 4.51)

Gambar 4.51 Read_VAR0 untuk membaca memori 3000 sampai 3012 power meter 1

Dari gambar diatas, %READ_VAR0 dijalankan oleh pulsa rising %M50, kemudian

jika pengambilan data selesai maka %M74 diset. Kondisi %M74 diset maka memori %M75


82

bernilai ‘1’. Rising edge %M75 akan menaikan step %DR0 dari step 0 ke step 1 (lihat

gambar 4.57).

Dari gambar 4.52 %READ_VAR1 dijalankan oleh pulsa rising %M51, kemudian

jika pengambilan data selesai maka %M84 diset. Rising edge %M84 akan menaikan step

%DR0 dari step 1 ke step 2 (lihat gambar 4.57).

Dari gambar 4.53 %READ_VAR2 dijalankan oleh pulsa rising %M52, kemudian



Gambar 4.52 Read_Var1 untuk membaca memori 3204 sampai 3208 power meter 1



83

Gambar 4.54 Read_VAR3 untuk membaca memori 3000 sampai 3012 power meter 1

Dari gambar 4.54 , %READ_VAR3 dijalankan oleh pulsa rising %M53, kemudian




Dari gambar diatas, %READ_VAR4 dijalankan oleh pulsa rising %M54, kemudian

jika pengambilan data selesai maka %M114 diset. Rising edge %M114 akan menaikan

step %DR0 dari step 4 ke step 5 (lihat gambar 4.57).


84


Dari gambar 4.56, %READ_VAR5 dijalankan oleh pulsa rising %M55, kemudian

jika pengambilan data selesai maka %M124 diset. Rising edge %M124 akan menaikan

step %DR0 dari step 5 ke step 6 (lihat gambar 4.57 Proses drum step).

Gambar 4.57 Proses drum step DR0

Gambar 4.58 Reset Drum Step


85

Gambar diatas adalah step terakhir dari fungsi drum step %DR0, ketika muncul pulsa

rising pada %M56, maka akan menyebabkan memori %M74, %M84, %M94, %M114,

%M124 dan %M134 menjadi kondisi reset sehingga proses scanning memori dapat kembali

ke langkah awal seperti pada gambar 4.58 delay loop drumstep. Kemudian beberapa data

diambil oleh scada untuk ditampilkan dan digunakan sebagai data konsumsi energi (lihat

tabel 4.12). Untuk hasil data yang ditampilkan pada scada dapat dilihat pada gambar 4.20

Tentang halaman monitoring energi scada admin. Beberapa komponen data dari power

meter yang dibaca oleh PLC berdasar pada tabel 4.12 menghasilkan keakuratan pembacaan

data sebesar 99% sampling data power meter yang dibaca dapat dilihat pada tabel 4.13

Tabel 4.12 Daftar alamat memori yang ditampilkan pada sistem scada

ALAMAT FUNGSI

%MF300 Current A cetak 1

%MF302 Current B cetak1

%MF304 Current C cetak 1

%MF320 Voltage A-B cetak 1

%MF322 Voltage B-C cetak 1

%MF324 Voltage C-A cetak 1

%MF420 THD Current A cetak 1

%MF422 THD Current B cetak 1

%MF424 THD Current C cetak 1

%MF442 THD Voltage A-B cetak 1

%MF444 THD Voltage B-C cetak 1

%MF446 THD Voltage C-A cetak 1

%MF450 THD Voltage A-N cetak 1

%MF452 THD Voltage B-N cetak 1

%MF454 THD Voltage C-N cetak 1

%MF415 Konsumsi Energi

%MF408 Frequency

%MF382 Power factor

Tabel 4.13 Data hasil pengambilan data power meter menggunakan PLC M221

NO Komponen Power Meter Scada Prosentase (%)

1 Current A cetak 1 49.14 49.3 99.996744

2 Current B cetak 1 23.23 23.2 99.99870857

3 Current C cetak 1 45.65 45.4 99.99452355

4 Voltage A-B cetak 1 396.59 396.8 99.99947049

5 Voltage B-C cetak 1 396.27 397.2 99.99765312


86

NO Komponen Power Meter Scada Prosentase (%)

6 Voltage C-A cetak 1 399.16 398.5 99.99834653

7 THD Current A cetak 1 31.056 31.1 99.9985832

8 THD Current B cetak 1 64.375 64.6 99.99650485

9 THD Current C cetak 1 35.048 34.8 99.99292399

10 THD Voltage A-B cetak 1 0.9468 0.9 99.95057034

11 THD Voltage B-C cetak 1 0.832 0.8 99.96153846

12 THD Voltage C-A cetak 1 0.8871 0.9 99.98545823

13 THD Voltage A-N cetak 1 0.4171 0.5 99.8012467

14 THD Voltage B-N cetak 1 0.4624 0.5 99.91868512

15 THD Voltage C-N cetak 1 0.5612 0.6 99.93086244

16 Konsumsi Energi 11.332 11.332 100

17 Frequency 50.1 50.3 99.99600798

18 Power factor 0.9385 0.9 99.95897709

Data yang disajikan untuk penelitian ini hanya data yang diambil dari Power Meter

1, sedangkan data dari Power Meter 2 tetap dibaca untuk keperluan dari perusahaan. Dari

data perbandingan pembacaan power meter oleh PLC maka didapat hasil dengan tingkat

keberhasilan mencapai 99.96338272 %, eror yang terjadi dapat disebabkan beberapa faktor

yaitu hasil pembacaan merupakan hasil pembulatan dari data sebenarnya pada register,

kemudian terdapat data yang nilai dibelakang koma tidak sesuai dengan data yang tertampil

pada power meter misalnya pada data Frequency hal dapat disebabkan ada bug pada

penampil power meternya dikarenakan pembacaan yang dilakukan oleh PLC seharusnya

sudah sesuai.

4.4.2.2 Pengujian perhitungan konsumsi energi harian dan perbulan

Power meter pm5350 menyediakan register untuk menghitung penggunaan energi

listrik, alamat register tersebut terletak pada alamat 3204, untuk menghitung penggunaan

dalam sehari dan penggunaan tiap bulannya maka perhitungan tersebut dilakukan oleh

sistem scada server, script yang digunakan dapat dilihat pada gambar 4.59. Setiap

pembacaan energi akan disimpan kedalam file “Report Kwh (ddmmyyyy).csv” untuk record

energi harian yang disimpan setiap menit dan disimpan ke dalam file “Report Kwh

(mmyyyy).csv” untuk record energi bulanan yang disimpan setiap jam. File record data

energi dapat dilihat pada gambar 4.60 dan untuk script yang digunakan dapat dilihat pada

gambar 4.61 untuk data perhitungan konsumsi energi harian dan bulanan dapat dilihat pada

tabel 4.14. Hasil pada tabel 4.14 Menunjukan bahwa perhitungan data konsumsi energi


87

bulanan berhasil direset setiap bulannya dan akan menghitung kembali untuk konsumsi

dalam satu bulan, kemudian data konsumsi energi harian akan direset nilainya setiap

perubahan hari terjadi. Data konsumsi harian dan bulanan berhasil disampling atau disimpan

setiap satu jam.

Tabel 4.14 Data Konsumsi Energi Bulanan dan Harian

NO TANGGAL JAM KONSUMSI ENERGI (WH)

BULANAN HARIAN

1 7/31/2019 0:00:01 9907905 176338

2 7/31/2019 1:00:00 9914220 6313

3 7/31/2019 2:00:00 9922191 14284

4 7/31/2019 3:00:00 9927336 19429

5 7/31/2019 4:00:00 9935162 27255

6 7/31/2019 5:00:00 9943737 35830

7 7/31/2019 6:00:00 9952199 44292

8 7/31/2019 7:00:01 9960277 52370

9 7/31/2019 8:00:00 9968085 60178

10 7/31/2019 9:00:00 9975779 67872

11 7/31/2019 10:00:00 9983492 75585

12 7/31/2019 11:00:00 9991289 83382

13 7/31/2019 12:00:00 9997989 90082

14 7/31/2019 13:00:00 10004676 96769

15 7/31/2019 14:00:00 10010804 102897

16 7/31/2019 15:00:00 10019314 111407

17 7/31/2019 16:00:00 10024501 116594

18 7/31/2019 17:00:00 10029652 121745

19 7/31/2019 18:00:00 10035178 127271

20 7/31/2019 19:00:00 10041575 133668

21 7/31/2019 20:00:00 10047614 139707

22 7/31/2019 21:00:00 10054547 146640

23 7/31/2019 22:00:01 10062883 154976

24 7/31/2019 23:00:00 10071785 163878

25 8/1/2019 0:00:00 10079796 171889

26 8/1/2019 0:00:00 10079801 171894

27 8/1/2019 1:00:00 6896 6896

28 8/1/2019 2:00:00 13145 13145 29 8/1/2019 3:00:00 19114 19114 30 8/1/2019 4:00:00 25362 25362 31 8/1/2019 5:00:01 31602 31602 32 8/1/2019 6:00:00 39910 39910 33 8/1/2019 7:00:00 48066 48066 34 8/1/2019 8:00:00 55176 55176


88


BULANAN HARIAN

35 8/1/2019 9:00:00 62443 62443 36 8/1/2019 10:00:00 70146 70146 37 8/1/2019 11:00:00 76372 76372 38 8/1/2019 12:00:00 82328 82328 39 8/1/2019 13:00:00 89031 89031 40 8/1/2019 14:00:00 95349 95349 41 8/1/2019 15:00:01 101993 101993 42 8/1/2019 16:00:00 110160 110160 43 8/1/2019 17:00:00 118437 118437

Gambar 4.59 Script untuk perhitungan pemakaian energi

Gambar 4.60 File Record data pemakaian energi


89

Gambar 4.61 Script record data pemakaian energi

4.4.3 Sistem Komunikasi antar sistem scada dan PLC

Sub bab ini akan menjelaskan tentang sistem komunikasi SCADA dengan PLC dan

sistem komunikasi SCADA dengan SCADA. Beberapa hal yang akan dibahas berkaitan

dengan sistem komunkasinya yaitu konfigurasi untuk komunikasi SCADA dengan PLC

besertas sistem untuk memonitor kondisi komunikasinya dan konfigurasi untuk komunikasi

SCADA dengan SCADA beserta sistem untuk monitor komunikasinya.

4.4.3.1 Pengujian Sistem Komunikasi Scada Server dengan PLC

Komunikasi antara scada server dan PLC membutuhkan aplikasi MBENET untuk

menterjemahkan protokol dari plc supaya dapat dibaca oleh Scada Server. PLC yang

digunakan memiliki ip 192.168.28.173 dan scada server memiliki ip 192.168.28.171 . untuk

konfigurasi topic definition pada aplikasi mbenet dapat dilihat pada gambar 4.3 jika

komunikasi berjalan normal maka akan muncul seperti gambar 4.2 pada aplikasi MBENET

Gambar 4.62 Tampilan status komunikasi pada MBENET


90

Gambar 4.63 Konfigurasi Topic pada MBENET

Aplikasi Mbenet ini harus aktif atau terbuka supaya komunikasi berjalan dengan

baik, tetapi MBENET sendiri sangat rentan tertutup dengan tidak sengaja, oleh karna itu

dibuatlah display untuk memonitori kondisi komunikasi antara scada server dengan plc,

supaya dapat selalu dimonitor. Untuk itu dibuatlah program monitoring komunikasi melalui

Bit Status (Status), Bit IOStatus dan PLC Heartbeat. Bit Status (Status) untuk mengetahui

kondisi komunikasi antara mbenet dengan PLC, konfigurasinya tagnamenya dapat dilihat

pada gambar 4.64 . Bit IOStatus digunakan untuk mengetahui kondisi komunikasi antara

wonderware dengan Mbenet, konfigurasinya tagnamenya dapat dilihat pada gambar 4.65

Cara kerjanya ketika kondisi komunikasi baik maka bit IOStatus akan bernilai True

sedangkan ketika kondisi komunikasi terputus maka kondisi bit IOStatus akan bernilai

False. PLC heartbeat dibuat untuk mengetahui kondisi PLC dalam kondisi RUN atau STOP.

Cara kerjanya yaitu PLC01\PulseCount digunakan untuk membuat internal counter yang

bertambah setiap detik (lihat gambar 4.66), Counter pada PLC01\PulseCount akan direset

setiap ada perubahan nilai pada PLC173\iPulse (lihat gambar 4.67). PLC173\iPulse

terhubung dengan counter PLC pada memori %MW10 sehingga selama PLC running maka

nilai dari PLC173\iPulse akan berubaha-ubah. Counter pada memori %MW10 dapat dilihat

pada gambar 4.68. Komunikasi akan dianggap eror jika Counter pada PLC01\PulseCount

melebihi nilai seting, nilai IOStatus false atau nilai Status false (lihat gambar 4.69),

penjelasan program tersebut adalah Jika Counter melebihi PLC01\PulseCount angka 20 atau

nilai IOStatus = 0 atau nilai Status = 0 maka komunikasi dianggab eror. Jika ini terjadi, setiap


91

5 detik status PLC (1 = RUN, 0 = STOP) akan di update. Jika kondisi komunikasi sudah

kembali normal maka akan dijalankan script pada gambar 4.70 yang berfungsi untuk

mengupdate kembali kondisi PLC173\Status. Indikator saat komunikasi berjalan normal dan

PLC kondisi RUN dapat dilihat pada gambar 4.71. Indikator saat PLC dalam mode Stop

dapat dilihat pada gambar 4.72. Indikator ketika aplikasi MBENET tidak berjalan atau

tertutup dapat dilihat pada gambar 4.73

Gambar 4.64 Konfigurasi tagname PLC173\Comm

Gambar 4.65 Konfigurasi tagname PLC173\IOServer

Gambar 4.66 Internal Counter untuk PLC173\PulseCount


92

Gambar 4.67 Reset Counter PLC173\PulseCount setiap perubahan PLC173\iPulse

Gambar 4.68 Counter Internal PLC

Gambar 4.69 Skrip untuk mendeteksi komunikasi eror antara PLC dan Scada

Gambar 4.70 Skrip untuk update data saat komunikasi normal antara PLC dan Scada


93

Gambar 4.71 Kondisi saat koneksi Normal

Gambar 4.72 Kondisi koneksi normal tetapi PLC mode Stop

Gambar 4.73 Kondisi saat MBENET berhenti bekerja

4.4.3.2 Pengujian Sistem komunikasi scada server, scada admin dan

scada operator

Scada Server, scada admin dan scada operator terhubung kedalam jaringan dengan

kelas ip yang sama. Scada Server menggunakan ip 192.168.28.171, scada admin

192.168.28.170 dan scada operator dengan ip 192.168.28.180. Dalam sistem yang di uji,

sistem scada membutuhkan data-data dari tagname yang dimiliki sistem scada lainnya,

sehingga terdapat beberapa tagname yang didistribusikan atau diberi akses untuk dibaca oleh


94

sistem scada lainnya. Supaya tagname dari scada server dapat dibaca oleh scada admin dan

scada operator maka konfigurasi untuk access name dibuat seperti pada gambar 4.74,

kemudian pada dictionary tagname, item name beriisi nama dari tagname yang akan diambil

lihat gambar 4.75, dari ujicoba dan pengamatan, data-data yang diambil dapat

didistribusikan dengan baik antar sistem scada, salah satu contohnya dapat dilihat pada

gambar 4.76 .Sampling data yang diuji dapat dilihat pada tabel 4.15, dari smapling data yang

diuji hasilnya menyatakan bahwa komunikasi SCADA dengan SCADA dapat berjalan

dengan baik.

Gambar 4.74 Konfigurasi Acces name untuk koneksi ke scada server

Gambar 4.75 Konfigurasi tagname pada SCADA Admin dan SCADA Operator untuk

membaca tagname dari SCADA Server

Tabel 4.15 Sampel distribusi data antara SCADA Server, SCADA Admin dan SCADA

Operator

NO TAGNAME Tipe SCADA

SERVER ADMIN OPERATOR 1 SPEED 202 202 202 2 COUNTER METER 7060.9 7061 7061


95

NO TAGNAME Tipe SCADA

SERVER ADMIN OPERATOR 3 RUNNING HOUR 10016.3 10016 - 4 ENERGY TOTAL 3098.777 3098.777 - 5 ENERGY BULANAN 731.275 731.275 - 6 VAC 394.1 394.1 - 7 VBC 396.7 396.7 - 8 VAC 394.6 394.6 -

Gambar 4.76 Contoh distribusi data SCADA dengan SCADA

Dalam sistem scada yang dibuat, ditambahkan sebuah fitur untuk mengetahui kondisi

jaringan komunikasi antar scada dalam kondisi tersambung atau terputus. Pada SCADA

Admin dan SCADA Operator dibuat fitur untuk mengetahui kondisi komunikasi dengan

SCADA Server maka dibuat access name dan tagname dengan konfigurasi yang mengacu

seperti gambar 4.65 perbedaanya untuk item name mengacu pada ip dari SCADA Server.

Cara kerjanya adalah saat koneksi ke scada admin dalam kondisi baik, maka tagname

status_server bernilai True, ditandai dengan tanda OK pada gambar 4.76. Tagname

status_server akan bernilai False ketika komunikasi terputus. Pada SCADA Server cara ini

juga dilakukakan untuk mengetahui bahwa kondisi komunikasi antara scada server dengan

scada operator berjalan dengan baik


96

Gambar 4.77 Indikator tersambung antara SCADA admin dan SCADA operator ke

SCADA Server


97

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil perancangan dan pengujian alat prototipe Sistem SCADA Monitoring

Hasil Produksi dan Konsumsi Energi dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

1. Secara keseluruhan Sistem SCADA untuk Monitoring Hasil Produksi dan

Pemakaian Energi dapat berjalan dengan baik.

2. Pembacaan kecepatan produksi produksi dapat berjalan dengan baik dengan tingkat

kemiripan data rata-rata persentase sebesar 99.84 %

3. Pembacaan counter meter produksi dapat berjalan dengan baik dengan tingkat

kemiripan data rata-rata persentase sebesar 99.93 %

4. Data dari Power Meter untuk monitoring energi dapat dibaca melalui komunikasi

serial dengan tingkat kemiripan data mencapai persentase 99.96 %

5. Komunikasi antara PLC dengan SCADA dengan protokol MBENET dapat berjalan

dengan baik

6. Komunikasi antara SCADA dengan SCADA dapat berjalan dengan baik

5.2 Saran

Setelah melakukan pengujian maka diperoleh beberapa hal yang bisa menjadi saran

untuk melakukan penelitian lebih lanjut.

1. Gunakan enkoder yang lebih teliti lagi minimal yang mempunyai resolusi 1000 ppr

dan memiliki nilai moving distance per 1pulse lebih kecil dari 1 mm/pulse

dikarenakan kecepatan produksi yang cukup tinggi.

2. Menggunakan tipe Power Meter lain yang mempunyai fitur untuk reset nilai

konsumsi energi yang mudah digunakan atau dikontrol oleh PLC

3. Menambahkan fitur untuk memonitor sistem scada dari jauh atau melalui internet,

bisa dengan menggunakan fitur Intouch Access Anywhere milik Wonderware agar

supervisor tetap dapat memantau produksi dari manapun.

4. Menambahkan fitur management konsumsi energi pada sistem SCADA.


98

DAFTAR PUSTAKA

[1] W. Bolton, Programmable Logic Controller (PLC) Sebuah Pengantar Edisi Ketiga,

Jakarta: Erlangga, 2004.

[2] H. Wicaksono, Dasar-dasar Pemrograman SCADA Software dengan Wonderware In

Touch, Yogyakarta: GRAHA ILMU, 2012.

[3] Schneider Electric, Modicon M221 Logic Controller Hardware Guide, 2014.

[4] Invensys System, application management and extension guide, 2012.

[5] Invensys System, Intouch HMI supplemntary components guide, 2007.

[6] Wonderware, Modicon MODBUS Ethernet I/O Server User’ s Guide, 2003.

[7] Schneider Electric, PM5350 series Technical Data Sheet, 2018.

[8] Schneider Electric, "Schneider Electric", https://www.schneider-

electric.com.au/en/download/document/Public+PM5350+v1.11.0+Register+List/.

[Diakses 10 11 2018].

[9] K. Irpan, simulasi pengaturan start-stop dan pembebanan tiga generator dengan kontrol

menggunakan PLC, Medan, 2009.

[10] D. Suyoko, ALAT PENGAMAN PINTU RUMAH MENGGUNAKAN RFID (RADIO

FREQUENCY IDENTIFICATION) 125 KHz BERBASIS MIKROKONTROLER

ATMEGA328, Yogyakarta, 2012.

[11] Electronics Tutorials, "Electronics Tutorials", https://www.electronics-

tutorials.ws/io/io_6.html. [Diakses 18 11 2018].

[12] K. S. Wibawa, SISTEM KOMUNIKASI MODUL SENSOR JAMAK BERBASISKAN

MIKROKONTROLER MENGGUNAKAN SERIAL RS-485 MODE MULTI

PROCESSOR COMMUNICATION (MPC), Bali, 2015.

[13] Software somachine basic

[14] Schneider Electric, PowerLogic™ Power Meter PM5350 User Guide, 2011.

[15] Teknik Elektronika,"Teknik Elektronika", https://teknikelektronika.com/pengertian-

relay-fungsi-relay/. [Diakses 10 11 2018].

[16] Software Wonderware intouch

[17] D. A. O. Turang, Pengembangan sistem relay pengendalian dan penghematan pemakaian

lampu berbasis mobile, Yogyakarta, 2015.


99

[18] Northwestern Mechatronics Wiki,"Northwestern Mechatronics Wiki",

http://hades.mech.northwestern.edu/index.php/File:Encoder_diagram.png. [Diakses 18

11 2018].

[19] Marhanedra, Willy Docksha Marhaendra dan Yos Richard Beeh. Aplikasi Monitoring

Mesin Produksi berbasis Web. Salatiga. 2016.

[20] Sumarsono. Didik, Design Nonwoven dan layout Evaluasi Kerja Praktek di PT. Sekawan

Intipratama, Surabaya, 2011.


LAMPIRAN


L-1

LAMPIRAN I

DATA HASIL PRODUKSI

NO Counter Meter

Selisih Splash Prosentase Mesin Wonderware

1 326 332 6 0 98.1595

2 1279 1285 6 0 99.5309

3 3694 3690 4 0 99.8917

4 6703 6704 1 0 99.9851

5 6783 6788 5 0 99.9263

6 6867 6868 1 0 99.9854

7 6914 6914 0 0 100.0000

8 8489 8484 5 0 99.9411

9 8497 8492 5 0 99.9412

10 8501 8505 4 0 99.9529

11 8514 8509 5 0 99.9413

12 8518 8522 4 0 99.9530

13 10472 10470 2 0 99.9809

14 10484 10482 2 0 99.9809

15 10497 10495 2 0 99.9809

16 10501 10499 2 0 99.9810

17 10526 10524 2 0 99.9810

18 10529 10531 2 0 99.9810

19 10560 10558 2 0 99.9811

20 15845 15845 0 0 100.0000

21 20131 20137 6 0 99.9702

22 20146 20139 7 0 99.9653

23 22284 22276 8 0 99.9641

24 22292 22285 7 0 99.9686

25 22305 22297 8 0 99.9641

26 22313 22310 3 0 99.9866

27 22330 22322 8 0 99.9642

28 25009 24996 13 1 99.9480

29 5182 5180 2 0 99.9614

30 5289 5287 2 0 99.9622

31 5913 5911 2 0 99.9662

32 6142 6140 2 0 99.9674

33 8610 8605 5 0 99.9419

34 9839 9834 5 0 99.9492

35 10916 10912 4 0 99.9634


L-2

NO Counter Meter

Selisih Splash Prosentase Mesin Wonderware

37 12724 12717 7 0 99.9450

38 14296 14289 7 1 99.9496

39 1722 1720 2 0 99.8839

40 3327 3325 2 0 99.9399

41 5627 5624 3 0 99.9467

42 7086 7078 8 0 99.8871

43 7167 7160 7 0 99.9023

44 7175 7167 8 0 99.8885

45 7182 7174 8 0 99.8886

46 8597 8588 9 0 99.8953

47 8663 8654 9 0 99.8961

48 9350 9341 9 0 99.9037

49 9357 9348 9 0 99.9038

50 9361 9352 9 0 99.9039

51 9372 9363 9 0 99.9040

52 10247 10238 9 0 99.9122

53 10258 10249 9 0 99.9123

54 13509 13497 12 0 99.9112

55 16048 16032 16 0 99.9003

56 16096 16080 16 0 99.9006

57 16100 16084 16 0 99.9006

58 18746 18730 16 0 99.9146

59 18750 18734 16 0 99.9147

60 18765 18749 16 0 99.9147

61 24301 24285 16 1 99.9332


L-3

LAMPIRAN II

DATA KECEPATAN PRODUKSI

NO KECEPATAN (m/min)

PROSENTASE (%) MESIN SCADA

1 252 251.9334 99.97357 2 252 251.9334 99.97357 3 252 251.9334 99.97357 4 252 251.9334 99.97357 5 252 251.7525 99.90179

6 252 251.9334 99.97357 7 252 251.9334 99.97357 8 252 251.7525 99.90179 9 252 251.7525 99.90179 10 252 251.9334 99.97357 11 222 221.4 99.72973

12 222 221.4 99.72973 13 222 221.4 99.72973 14 222 221.4 99.72973 15 222 221.4 99.72973 16 222 221.4 99.72973 17 222 221.4 99.72973

18 222 221.4 99.72973 19 222 221.4 99.72973 20 222 221.4 99.72973 21 222 221.4 99.72973 22 222 221.4 99.72973 23 222 221.4 99.72973

24 222 221.4 99.72973 25 222 221.4 99.72973 26 222 221.4 99.72973


L-4

LAMPIRAN III

DATA KONSUMSI ENERGI MESIN CETAK 1


BULANAN HARIAN

1 7/31/2019 0:00:01 9907905 176338

2 7/31/2019 1:00:00 9914220 6313

3 7/31/2019 2:00:00 9922191 14284

4 7/31/2019 3:00:00 9927336 19429

5 7/31/2019 4:00:00 9935162 27255

6 7/31/2019 5:00:00 9943737 35830

7 7/31/2019 6:00:00 9952199 44292

8 7/31/2019 7:00:01 9960277 52370

9 7/31/2019 8:00:00 9968085 60178

10 7/31/2019 9:00:00 9975779 67872

11 7/31/2019 10:00:00 9983492 75585

12 7/31/2019 11:00:00 9991289 83382

13 7/31/2019 12:00:00 9997989 90082

14 7/31/2019 13:00:00 10004676 96769

15 7/31/2019 14:00:00 10010804 102897

16 7/31/2019 15:00:00 10019314 111407

17 7/31/2019 16:00:00 10024501 116594

18 7/31/2019 17:00:00 10029652 121745

19 7/31/2019 18:00:00 10035178 127271

20 7/31/2019 19:00:00 10041575 133668

21 7/31/2019 20:00:00 10047614 139707

22 7/31/2019 21:00:00 10054547 146640

23 7/31/2019 22:00:01 10062883 154976

24 7/31/2019 23:00:00 10071785 163878

25 8/1/2019 0:00:00 10079796 171889

26 8/1/2019 0:00:00 10079801 171894

27 8/1/2019 1:00:00 6896 6896

28 8/1/2019 2:00:00 13145 13145 29 8/1/2019 3:00:00 19114 19114 30 8/1/2019 4:00:00 25362 25362 31 8/1/2019 5:00:01 31602 31602 32 8/1/2019 6:00:00 39910 39910 33 8/1/2019 7:00:00 48066 48066 34 8/1/2019 8:00:00 55176 55176 35 8/1/2019 9:00:00 62443 62443 36 8/1/2019 10:00:00 70146 70146 37 8/1/2019 11:00:00 76372 76372


L-5


BULANAN HARIAN

38 8/1/2019 12:00:00 82328 82328 39 8/1/2019 13:00:00 89031 89031 40 8/1/2019 14:00:00 95349 95349 41 8/1/2019 15:00:01 101993 101993 42 8/1/2019 16:00:00 110160 110160 43 8/1/2019 17:00:00 118437 118437 44 8/1/2019 18:00:00 127678 127678 45 8/1/2019 19:00:00 137221 137221 46 8/1/2019 20:00:01 146867 146867 47 8/1/2019 21:00:00 156175 156175 48 8/1/2019 22:00:00 165544 165544 49 8/1/2019 23:00:00 174768 174768 50 8/2/2019 0:00:00 181662 181662 51 8/2/2019 1:00:00 6539 188205 52 8/2/2019 2:00:00 13496 195162 53 8/2/2019 3:00:01 19318 200984 54 8/2/2019 4:00:00 24945 206611 55 8/2/2019 5:00:00 30452 212118 56 8/2/2019 6:00:00 35833 217499 57 8/2/2019 7:00:01 41177 222843 58 8/2/2019 8:00:00 46495 228161


sistem scada untuk monitoring hasil produksi dan … · 2020. 2. 19. · perkembangan teknologi...

Documents