BAB III MODIFIKASI PENINGKATAN PERFORMA

34

BAB III MODIFIKASI PENINGKATAN PERFORMA 3.1

Metoda Pengumpulan Data Data dikumpulkan dari proyek baru green field project untuk industri

oleokimia di dumai. Di dalam proyek tersebut ada pekerjaan yang meliputi engineering and construction untuk DCS (distributed control system) yang mana mengusung konsep control terpusat. DCS dipakai untuk mengontrol semua unit proses produksi secara langsung dan proses utility secara tidak langsung. Didalam penulisan ini data yang diambil untuk data Profibus dari Hydrogen plant yang mempunyai internal controlling yaitu berupa PLC Siemens S7. Sedangkan untuk data Modbus adalah data dari Power logic metering Schneider PM5350. 3.2

Data yang Digunakan Adapun data yang digunakan adalah data komunikasi antara DCS sebagai

main-sistem dengan PLC sebagai sub-sistem yang terhubung menggunakan Profibus interface module pada DCS, dan DPM sebagai sub-sistem yang terhubung terhadap Modbus interface module pada DCS.

34

http://digilib.mercubuana.ac.id/

35

3.3

Pengumpulan Data Data dikumpulkan adalah data I/O pada unit tersebut. Untuk profibus

komunikasi diambil data dari PLC Siemens S7 pada unit Hydrogen plant, sedangkan untuk modbus komunikasi diambil dari unit power distribution panel dari Schneider power logic metering Pengujian dilakukan dengan menguji coba design awal secara langsung, sedangkan data I/O yang dipergunakan tetap menggunakan data sebenarnya yang dapat dari simulator yang dihubungkan pada sisi slave dan dilakukan di workshop system integrator.

Gambar. 3.1 DCS architecture


36

3.4

Pengolahan Data Berdasarkan beberapa contoh pengujian di bab sebelumnya maka dilakukan

percobaan yang relevan dengan sistem yang sedang dibuat. Yaitu komunikasi main-sistem dengan sub-sistem menggunakan Profibus DP dan Modbus RTU protokol. Untuk lebih jelasnya diilustrasikan seperti gambar dibawah ini. HIS Master

Slave Vnet/IP

DCS ALP 121

Profibus 3rd party PLC

Modbus 3rd party ALR 121

DPM

DPM

DPM

Gambar 3.2 Jaringan Komunikasi antara DCS dengan PLC dan DPM


37

3.5

Data Spesifikasi untuk Jaringan Komunikasi Profibus

3.5.1 Data Spesifikasi Profibus Interface Modul pada DCS Tabel 3.1 Data Spesifikasi Profibus ALP121 DCS Yokogawa Centum VP

Item

Specifications

Model

ALP 121

Interface

Profibus DP

Connection method

RS 485

Signal isolation

Isolated between field and the a system

Transmission speed

9600 bps to 12 Mbps

Maximum transmission

1,2 km (at the communication speed of 9600

distance

bps)

No. of communication port

1 port

Communication port

D sub 9 pin (female)

Maximum power

0,7 A

Weight

0,3 kg


38

3.5.2 Data Spesifikasi Profibus Komunikasi pada PLC Tabel 3.2 Data Spesifikasi Profibus Siemens S7-300

Item

Specifications

Model

S7-300

Interface

Profibus DP

Connection method

RS 485

Transmission speed

1.5 Mbps

Maximum transmission

1,2 km (at the communication speed of

distance

9600 bps)

No. of communication port

1 port

Communication port

D sub 9 pin (female)

Maximum arus

0,7 A

Weight

0,3 kg

Performa Karakter

315-2DP

Ram (integral)

64 kb

Load memory

Integral

96 kb

Extended with

Lebih dari 512 Kb

memory card Kecepatan ms/ 1000 binary

instructions


Approx. 0.3

39

Item

Specifications

Model

S7-400

Digital inputs/output

1024

Analog inputs/ outputs

128 bytes

Process image

128 bytes

DP address area

2 kb

Clock memory

8 (1 memory byte) Baut rate

Max 12 Mbit

Max node

64 DP slave

Profibus DP

3.6

Data Spesifikasi untuk Jaringan Komunikasi Modbus

3.6.1 Data Spesifikasi Modbus Interface Modul pada DCS Data Modbus interface modul pada DCS Tabel 3.3 Data Spesifikasi Modbus ALR121 DCS Yokogawa Centum VP Item

Spesifikasi

Model

ALR 121

Interface

RS-422/ RS-485

Connection method

point to point (RS-422) multipoint (RS-485)


40

Item

Spesifikasi

Model

ALR 121

Communication Half-duplex function Synchronization method

start-stop synchronization Modbus protocol (RTU

Transmission procedure mode) Transmission code Data Type

Binary Start Bit

1

Data bit

8

Parity bit

None, even, odd

Stop bit

1

Transmission enable Time monitoring

1000ms monitoring time Reception character interval monitoring

10 ms

time Text frame

Start of text

None

End of text

None

XON/XOFF

NO

RS control

NO

DR check

Yes


41

Item

Spesifikasi

Model

ALR 121

No response time set

0 to 99 s 4ms

point Number of

0 to 99 times

communication retries

1 times

upon error Recovery

0 to 999 s

communication time

30 s

interval Transmission wait time

0 to 99999 ms

1000 ms

Character length

7/8 bits

Stop bit length

1/2 bits

Parity check

none/even/odd 1 ms (the lag time akan

Lag time after data mulai menerima data lagi transmission setelah data dikirimkan) Maximum 1200 M (total Transmission distance Extended length)


42

Item

Spesifikasi

Model

ALR 121 Mounted on ANB 10, ANB11, A10, AFF50,

Installation method AFV10, ANR10, AFF50, AFV10, AFV30, AFV40 I/O wiring

Kabel 3 pair shield Klem dengan terminal block

Wiring koneksi M4 screws (5poles x 2) Arus power

0,5 A

Berat

0,3 kg

Tabel 3.4 Data Spesifikasi FCS dengan ALR121 Yokogawa Centum VP ITEM

MAXIMUM

Jumlah serial modul yang FFCS-L (general perpose): dapat

diinstal

disetiap 4 pair atau 8 Modul

FCS

Jumlah subsystem yang 4 unit / FCS dapat berkomunikasi


DESCRIPTION

43

ITEM

MAXIMUM

Jumlah data yang dapat

DESCRIPTION

1000 words

komunikasi dengan satu (1 word = 16 bit) serial komunikasi modul

Jumlah subsystem yang

30 station

dapat berkomunikasi dalam satu port

Jumlah komunikasi

128 definisi

definisi per komunikasi modul Word device: 128 word

1 definisi

Komunikasi size per definisi

Bit device: 8 word

koresponden untuk satu komunikasi. 1 frame diartikan sebagai 1 perintah


44

ITEM

Komunikasi

MAXIMUM

size

DESCRIPTION

per Word device read: 125 1 defination adalah

definisi

word transmitter

per

Jumlah data yang dapat Word device write 100 komunikasi proses berkomunikasi

dengan word

FCS

Bit device read: 125 word Bit device write: 50 word

Komunikasi

size

per 4000 word

Termasuk

definisi komunikas Jumlah data yang dapat berkomunikasi

dengan

FCS


fungsi

45

Data Tipe selection pada subsystem data •

Input (16-bit signed)

•

Input (32-bit signed)

•

Input (16-bit unsigned)

•

Input (32-bit unsigned)

•

Input (32-bit floating)

•

Output (16-bit signed)

•

Output (32-bit signed)

•

Output (16-bit unsigned)

•

Output (32-bit unsigned)

•

Output (32-bit floating)

•

Input (discrete)

•

Output (discrete)

Untuk RS-485 serial line yang dipakai adalah sistem 2 kawat. Dengan baud rate sebesar 19 600 kbps.

Gambar 3.3 Diagram 2 kawat pada RS 485 serial line


46

3.7.2 Data Spesifikasi Modbus Komunikasi pada DPM Tabel 3.5 Data Spesifikasi Komunikasi DPM Power Logic Metering Komunikasi RS 485 port Modbus RTU, Modbus ASCII (7 2 wire, 9600, 19200 atau 38400 baud, parity even, odd, None, 1

or 8 bit), J-bus

stop bit untuk parity odd / even, 2 stop bit jika parity tidak dipakai Ethernet port: 10/ 100 Mbps; Modbus TCP/IP 1 optional Firmware dan Language file updated

Lewat komunikasi port


47

3.7

Pengetesan Profibus DP dan Modbus RTU Komunikasi

3.7.1 Pengetesan Profibus DP Komunikasi PLC Siemens S7 400 dengan DCS Yokogawa Centum VP

DCS Yokogawa Centum VP PLC Siemens S7-300

ALP 121 RS 485

Slave Master

Gambar 3.4 Diagram Master-Slave pada Pengetesan Profibus DP Komunikasi PLC Siemens S7-400

FCS Dengan Profibus Interface

RS 485

USB

Ethernet

HMI PLC, DI/DO, AI/AO simulator

HMI DCS Yokogawa

Gambar 3.5 Pengetesan Profibus DP Menggunakan I/O Simulator dan HMI


48

Untuk jumlah I/O data dari hydrogen plant adalah sebesar 294byte. Dikarenakan pemakaian DP coupler maka data I/O tidak dapat dikomunikasikan semua. Batas maksimum data komunikasi adalah sebesar 128 byte, oleh karena itu dilakukan pengurangan data sebesar 166 byte. Untuk estimasi kecepatan transfer data pada sub-sistem hydrogen plant adalah:

t partial cycle = =

∑

((

(

!"#$ ## %" !

∑ ((& ' (

11*

+,-

0

+.-/

(123(4

677 8( /#

= 34, 7 >?


5(

49

3.7.2 Pengetesan Modbus RTU Komunikasi Schneider Power Logic Metering PM 5350 dengan DCS Yokogawa Centum VP Master ALR 121

RS 485

Schneider Power logic PM5330 Slave

Schneider Power logic PM5330

Schneider Power logic PM5330 Slave

Slave

Gambar 3.6 Diagram Master-Slave Drop Point pada Pengetesan Modbus RTU Komunikasi FCS dengan Modbus interface

DPM Schneider

RS 485 Kabel power

Secondary Current Injector

Ethernet

FCS dengan Modbus interface

Gambar 3.7 Pengetesan Modbus RTU Komunikasi Menggunakan Current Injektor dan HMI pada DCS


50

Total jumlah I/O data power logic metering pada DCS adalah: 294 byte per unit

Untuk estimasi kecepatan transfer semua data pada sub-sistem adalah:

Tpartial_untuk 1byte

=

Tpartial_antar byte

Tpartial 1 slave = 2 S TU

∑L ,

( FG-G +,-+?-GI- +,-+?-JK +,-+KGI,-. +,MIGL?>,??,JL IG-/

= 0,002 s 123 (4

(V

2,5

WX Y Z

(

[ + (294+.-/ S 0,002 ? ] ?

(

[ + (294+.-/ S 0,002 ? ] ?

= 2 S (0,167 ? + 0,588 ?

= 1,511 ? Tpartial 2 slave = 2 S TU

123 (4

(V

WX Y 2,5 Z

= 4 S (0,167 ? + 0,588 ? = 3, 02 ?

Tpartial 3 slave = 3 x 2 S TU

123 (4

(V

WX Y Z

2,5

(

[ + (294+.-/ S 0,002 ? ] ?

= 6 S (0,167 ? + 0,588 ?

= 4,53 ?


BAB III MODIFIKASI PENINGKATAN PERFORMA

Recommend Documents