BAB III PERENCANAAN SISTEM MONITORING WATER LEVEL CONTROL MENGGUNAKAN SOFTWARE SCADA CITECT
3.1 Gambaran Umum Pada dasarnya pembuatan sistem monitoring water level control dengan aplikasi pengaturan level ketinggian air ini terdiri dari tiga bagian, yaitu:
Device Hardware ( PLC )
Software
Plant yang dikontrol
Tetapi pada perencanaan yang kami buat hanya sebatas pada proses pembuatan tampilan monitoring menggunakan softwarenya saja.
Gambar 3.1 Perancangan umum SCADA
36
37
3.2 Deskripsi Sistem SCADA Dalam sistem SCADA untuk water level control ini terdiri dari 1 buah sumber air, 2 buah pompa, 2 buah solenoid valve dan hand valve, 2 buah motor dan 2 buah tank penampung. Simulasi dari sistem ini diharapkan dapat memberikan gambaran aplikasi SCADA yang digunakan untuk pengaturan level ketinggian air. 3.2.1 Kondisi Kerja Sistem Pada saat Selektor Switch berada pada posisi Auto. Alur kerja sistem akan Full Automatis. Pergerakkan pompa dan valve akan tergantung dari kondisi level air pada tangki penampungan. Dibawah ini dapat dilihat tabel kondisi kerja pompa dan valve. Tank 1
Tank 2
Pompa 1
Pompa 2
Valve 1
Valve 2
↓ Level Low
↓ Level Low
1
1
100%
100%
Level Low
Level Low
1
1
75%
75%
Level Medium
Level Medium
1
1
50%
50%
Level High
Level High
0
0
0%
0%
Tabel 3.1 Tabel logika kondisi kerja pompa dan valve
1. Saat selector switch sudah berada pada posisi auto, maka kondisi pompa 1 dan 2 akan langsung ON. 2. Setelah kondisi kedua pompa ON, maka kondisi valve 1 dan 2 bekerja sesuai dengan keadaan level air pada tangki penampung. 3. Setelah tangki dalam keadaaan penuh ( level high ), maka kondisi pompa 1 dan 2 akan langsung OFF dan valve akan tertutup penuh. 4. Kemudian motor agitator akan ON.
38
5. Setelah motor agitator OFF, maka air dapat di distribusikan. 6. Setelah air kosong, maka keadaan akan kembali dari awal. 3.2.2 Flow Chart Kerja Sistem
39
3.3 Perancangan Layar Monitoring Untuk Water Level Kontrol Dalam perancangan animasi pada Vijeo Citect diharuskan terlebih dahulu membuka tampilan Citect Graphics Builder. Pembuatan gambar animasi yang bergerak dibuat semirip mungkin dengan plant yang sebenarnya, agar dapat memberikan kesan bahwa apa yang ditampilkan atau disimulasikan memang merupakan hasil yang real, seperti kejadian yang sedang berlangsung pada plant. Untuk tampilan pada monitoring Vijeo Citect dibuat beberapa tampilan, dimana tampilan - tampilan ini digunakan untuk melakukan fungsi yang berbeda – beda sehingga memudahkan dalam melakukan monitoring sekaligus eksekusi yang diinginkan.
Gambar 3.2 Tampilan Graphics Builder
Pembuatan gambar pada Vijeo Citect sangat mudah, karena pada software ini dilengkapi fasilitas menu tools, dimana fasilitas ini memuat gambar - gambar atau simbol - simbol yang dapat langsung dicopy kedalam layar.
40
Gambar 3.3 Tampilan Menu Tools
Gambar 3.4 Tampilan Symbol Set Properties
Untuk memilih animasi yang ingin digunakan maka pilih Set pada menu symbol set properties maka akan muncul menu library, dimana fasilitas ini memuat gambar dan symbol yang dapat langsung digunakan kedalam layar.
41
Gambar 3.5 Tampilan Select Symbol
Sedangkan untuk gambar atau symbol yang tidak terdapat pada symbol set, dapat mengambil gambar dari software autocad, photoshop, coreldraw dan file dengan format jpg dengan cara klik import pada menu file. 3.3.1 Pembuatan Tampilan Monitoring Untuk Water Level Kontrol Untuk memudahkan penggunaan user maka dibuat beberapa halaman penting diantaranya :
Halaman monitoring plant.
Halaman control.
Serta halaman - halaman pendukung diantaranya :
Halaman overview
Halaman about
Halaman profile
Tampilan yang akan dibuat terbagi menjadi dua type tampilan yaitu tampilan pendukung dan tampilan terpenting yang digunakan untuk memonitoring sebuah plant water level kontrol.
42
3.3.1.1 Animasi Yang Digunakan Pada Vijeo Citect 1. Tombol / Button
Gambar 3.6 Tampilan button
Untuk membuat sebuah tombol dapat langsung menggunakan menu tools, dengan mengklik button dan melakukan dragging pada halaman yang ingin dibuat dengan menentukan letak tombol yang ingin dibuat dan ukuran tombol yang diinginkan. Sedangkan untuk melakukan editing hanya tinggal mengklik dua kali pada objek yang dinginkan hinggal muncul menu button properties.
Gambar 3.7 Tampilan button properties
43
Adapun fungsi dari pembuatan objek ini adalah untuk melakukan eksekusi atau perintah dari suatu plant atau objek internal yang ada dalam monitor. 2. Lampu Indikator
Gambar 3.8 Tampilan lampu indicator
Pada layar monitor lampu indikator berfungsi sebagai pemberi informasi dari kondisi kerja plant, seperti memberi tahu kerja pompa on/off, motorized valve buka/tutup Untuk membuat simbol dari lampu ini sendiri, hanya mengklik symbol set kemudian kita dapat memilih jenis lampu yang diinginkan pada menu select symbol.
Gambar 3.9 Tampilan select symbol
44
3. Indikasi Valve
Gambar 3.10 Tampilan alat ukur
Alat ukur yang digunakan disini berfungsi untuk memberikan informasi mengenai pembukaan %valve. Agar terlihat seperti rill dan hidup gambar ini dibuat secara analog, 4. Perubahan Level Air Menggunakan Obyek Rectangle
Gambar 3.11 Tampilan level air menggunakan obyek rectangle
Didalam membuat tampilan kenaikan dari level air dapat dimanipulasi menggunakan instruksi fiil - level expression pada animasi rectangle. Sesuaikan warna yang diinginkan kemudian masukan tag yang sudah dibuat pada level expression yang ada pada polygon properties.
45
Gambar 3.12 Tampilan polygon properties
5. Perintah page go to
Gambar 3.13 Tampilan menu menggunakan perintah PageGoto
Pembuatan perintah pagegoto digunakan untuk melakukan perubahan tampilan halaman pada layar monitor sehingga memberikan kesan tampilan yang berbeda - beda. Cara membuat perintah pagegoto yaitu gunakan symbol yang diinginkan untuk melakukan pemindahan halaman, jika melihat gambar pada tampilan menu untuk melakukan pemindahan halaman digunakan suatu tombol. Yang perlu kita lakukan adalah masuk ke properties pada symbol setelah itu masuk menu input - up command ketik pagegoto “nama halaman yang diinginkan”.
46
Gambar 3.14 Tampilan insert perintah PageGoto
6. Instruksi Pop_Up Instruksi popup digunakan untuk memanggil dan melakukan instruksi dari suatu simbol yang sudah diberikan fungsi popup. Cara membuat pop up sendiri yaitu dengan masuk menu File - New - Page - Botton - Blank. Sedangkan untuk tampilan dari instruksi popup ini dapat dibuat sesuai dengan bentuk dan ukuran yang diinginkan.
Gambar 3.15 Tampilan pembuatan fungsi PopUp
47
Gambar 3.16 Tampilan insert fungsi PopUp
7. Pembuatan Tool tip Tool tip berfungsi sebagai pemberi informasi kepada user yang belum mengetahui fungsi - fungsi dari semua simbol animasi yang telah dibuat pada monitoring. Dengan meletakkan kursor pada simbol yang dituju maka akan muncul keterangan yang menjelaskan fungsi dari simbol tersebut. Untuk keterangan atau informasi yang ditampilkan dari penggunaan tool tip ini dapat dibuat sendiri sesuai dengan apa yang kita inginkan.
Gambar 3.17 Tampilan tool tip pada monitoring Overview
48
Jika melihat gambar diatas ketika kursos ditujukan pada icon atau simbol Control Panel maka akan muncul tulisan “Halaman Control Panel”. Untuk membuat tool tip sendiri hanya perlu melakukan setting pada simbol yang diinginkan. Klik drag simbol yang diinginkan setelah muncul symbol properties Access - Tool tip.
Gambar 3.18 Tampilan insert tool tip
3.4 Pembuatan Addressing Tags Addressing tags merupakan alamat yang digunakan untuk memonitoring kondisi suatu plant. Pada dasarnya pemberian addressing pada Vijeo Citect harus disesuaikan dengan penggunaan addressing pada PLC yang digunakan agar komunikasi yang terjadi dapat terhubung dengan baik. Tetapi karena dalam hal ini kami hanya membuat sistem secara simulasi maka tidak perlu dilakukan settingan komunikasi. Komunikasi yang digunakan pada Vijeo Citect ini umumnya berbasis modbus protocol. Karena data tipe yang digunakan yaitu berupa data bit, byte, word, dan double
49
word. Sehingga untuk dikomunikasikan pada Vijeo Citect data yang berupa address tersebut harus dikonversi sesuai dengan aturan address pada modbus protocol. Salah satu contoh Range addressing atau pengalamatan pada modbus protocol adalah sebagai berikut: Code
GLOFA-mapping
Remark
1
%MX0-%MX9999
bit area
2
%MX0-%MX9999
Bit area
3
%MW0-%MW9999
word area
4
%MW0-%MW9999
Word area
5
%MX0-%MX9999
bit area
6
%MW0-%MW9999
Word area
15
%MX0-%MX9999
bit area
16
%MW0-%MW9999
Word area
Tabel 3.2 Addressing pada modbus protocol
Dari table diatas dapat dijelaskan dalam pembacaan suatu alamat dari PLC yang berupa data bit (%MX...) pada pembacaan alamat modbus ke Vijeo Citect menggunakan empat digit angka nol dan angka terakhir disesuaikan dengan penggunaan alamat PLC. Sedangkan data word (%MW...) menggunakan angka empat diawal dan angka nol diakhir disesuaikan dengan alamat PLC. Untuk menggunakan modbus protocol ini pada vijeo citect harus di setting terlebih dahulu pada saat penggunaan awal. Berikut adalah tampilan untuk melakukan setting modbus protocol dari PLC ke vijeo citect.
50
Gambar 3.19 Pemilihan komunikasi modbus protocol
Pada gambar diatas dapat dijelaskan bahwa dalam settingan komunikasi pada software Vijeo Citect menggunakan pilihan Modbus/RTU dengan pilihan 0 -Start Register Bits In Register 0-15. Dalam penjelasannya mengapa memilih pilihan tersebut dikarenakan bit yang digunakan mulainya dari angka 0 dan dalam menggunakan bahasa modbus tidak ditambah satu pada pengalamatan bit register input pada PLC. Misalnya alamat (%MX1) dalam pengalamatan modbusnya adalah 10001 berlaku untuk input register, sedangkan coil dan data register mengikuti aturan dari tabel addressing tag tersebut. Dalam pembuatan alamat dari PLC ke software Vijeo Citect terlebih dahulu melihat aturan dari pengalamatan tabel addressing yang ada sesuai dengan yang dituliskan diatas. Misalnya dalam pembacaan untuk pompa 1 pengalamatan data register pada PLC Glofa adalah (%MX19).
51
Gambar 3.20 Pengalamatan data register pada PLC Glofa
Setelah mengetahui alamat dari PLC Glofa baru dapat membuat alamat tag untuk digunakan ke alamat pada software Vijeo Citect. Dalam pengalamatan di software Vijeo Citect menggunakan menu Variabel Tags.
Gambar 3.21 Pengalamatan data register pada Vijeo Citect
Untuk pengalamatan yang langsung terhubung dengan input/output dari luar pada vijeo citect harus menggunakan fungsi variable tags. Dimana pengisian alamat tersebut harus disesuaikan dengan addressing yang digunakan pada PLC. Oleh karena itu sebelum memasukan addressing modbus pada vijeo citect harus dibuat table addressing agar mempermudah dalam memasukan alamat tersebut dan mencari kesahalan jika terjadi error.
52
Berikut ini adalah tabel yang digunakan untuk memasukkan addressing pada software Vijeo Citect. Tabel 3.3 Daftar Local Variables
ADDRESS PLC
TAGS SCADA
MODBUS
DATA TYPE
Pump1
ITEM
%MX0
pump1
00001
DIGITAL
Pump2
%MX1
pump2
00002
DIGITAL
Auto
%MX2
auto
00003
DIGITAL
Manual
%MX3
manual
00004
DIGITAL
Tank1
%MX4
tank1
00005
INT
Tank2
%MX5
tank2
00006
INT
Motor1
%MX6
motor1
00007
DIGITAL
Motor2
%MX7
motor2
00008
DIGITAL
Open valve1
%MX8
open_valve1
00009
INT
Open valve2
%MX9
open_valve2
00010
INT
Close valve1
%MX50
close_valve1
00051
INT
Close valve2
%MX60
close_valve2
00061
INT
Indicator Auto
%MX13
indicator_auto
00014
DIGITAL
Indicator Manual
%MX14
indicator_manual
00015
DIGITAL
Indicator Pump1
%MX210
indicator_pump1
00211
DIGITAL
Indicator Pump2
%MX310
indicator_pump2
00311
DIGITAL
Indicator Motor1
%MX17
indicator_motor1
00018
DIGITAL
Indicator Motor2
%MX18
indicator_motor2
00019
DIGITAL
Indicator Flow1
%MX19
indicator_flow1
00020
DIGITAL
Indicator Flow2
%MX20
indicator_flow2
00021
DIGITAL
Indicator openvalve1
%MX21
indicator_openvalve1
00022
DIGITAL
Indicator closevalve1
%MX22
indicator_closevalve1
00023
DIGITAL
Indicator openvalve2
%MX23
indicator_openvalve2
00024
DIGITAL
Indicator closevalve2
%MX24
indicator_closevalve2
00025
DIGITAL
Low
%MX25
Low
00026
DIGITAL
Medium
%MX26
Medium
00027
DIGITAL
High
%MX27
High
00028
DIGITAL
Water
%MX28
Water
00029
DIGITAL
Saklar1
%MX29
Saklar1
00030
DIGITAL
Saklar2
%MX30
Saklar2
00031
DIGITAL
Saklar3
%MX31
Saklar3
00032
DIGITAL
53
3.5 Pembuatan Event Pada Vijeo Citect Pada Vijeo Citect event digunakan untuk pengaturan pada tampilan monitoring sekaligus juga dapat digunakan untuk pengontrolan sistem monitoring yang dapat menggantikan peran PLC sebagai sistem kontrol. Penggunaan pada event ini menggunakan fungsi aritmatika seperti penjumlahan, pengurangan, pembagian, perkalian dan perbandingan untuk pengaturan dan pengontrolan pada sistem monitoring. Kelemahan event yang digunakan sebagai sistem kontrol adalah penggunaan fungsi aritmatika yang banyak dan rumit sehingga rawan kesalahan, dan apabila terjadi kesalahan akan sulit untuk memperbaikinya karena sulitnya untuk menganalisa kesalahan yang terjadi. Pada proyek ini event digunakan untuk pengaturan tampilan pada monitoring. Untuk pembuatan event dapat dilakukan pada halaman Citect Project Editor, yaitu pada menu System - Event. Setelah itu muncul dialog box “event”.
Gambar 3.22 Pembuatan event
Dalam pembuatan event perlu dilakukan beberapa settingan diantaranya Pengisian Name, Trigger di gunakan untuk input tag, Action untuk penggunaan fungsi aritmatika, cluster name, dan periode sebagai waktu eksekusi event.
54
Fungsi event disini dibuat menjadi 3 bagian, yaitu untuk kontrol kendali level tank1, kendali level tank 2 dan source water. Tabel 3.4 Daftar penggunaan event tank 1 Name
Trigger
Action
Periode
event1
auto=1
Indicator_auto=1;pump1=1
00:00:01
event2
pump1=1
Indicator_pump1=1;pipa1=1
00:00:01
event3
indicator_pump1=1
tank1=tank1+1
00:00:01
event4
tank1=2
saklar2=1
00:00:01
event5
saklar2=1
open_valve1=open_valve1+5;indicator_openvalave1=1
00:00:02
event6
tank1=21
saklar2=0
00:00:02
event7
tank1=50
saklar1=1
00:00:01
event8
saklar1=1
motor1=1;indicator_motor1=1
00:00:01
event9
saklar1=1
open_valve1=open_valve1-5;indicator_closevalave1=1
00:00:01
event10
tank1=55
saklar1=0
00:00:01
event11
tank1=75
saklar3=1
00:00:02
event12
saklar3=1
open_valve1=open_valve1-5;indicator_closevalave1=1
00:00:01
event13
saklar3=1
motor1=1;indicator_motor1=1
00:00:01
event14
tank1=80
saklar3=0;indicator_closevalve1=0
00:00:01
event15
0pen_valve1=5
indicator_flow1=1
00:00:02
event16
tank1>=5
low=1
00:00:02
event17
tank1>=50
medium=1
00:00:01
event18
tank1>=75
high=1
00:00:01
event19
tank1<=5
low=0
00:00:01
event20
tank1<=50
medium=0
00:00:01
event21
tank1<=75
high=0
00:00:01
event22
tank1=85
output_valve=1;indicator_flow1=0
00:00:01
event23
output_valve=1
tank1=tank1-1;saklar3=0;saklar1=0
00:00:01
event24
saklar3=0
indicator_closevalve1=0
00:00:01
event25
open_valve1=100
indicator_openvalve1=0
00:00:01
event26
open_valve1=50
indicator_closevalve1=0
00:00:01
event27
output_valve=1
indicator_auto=1
00:00:01
event28
tank1=1
auto=1;output_valve=0
00:00:01
event29
pump1=0
indicator_pump1=0
00:00:01
event30
auto=0
pump1=0
00:00:01
55
Tabel 3.5 Daftar penggunaan event tank 2 Name
Trigger
Action
Periode
event31
auto=1
indicator_auto=1;pump2=1
00:00:01
event32
pump2=1
indicator_pump2=1;pipa1=1
00:00:01
event33
indicator_pump2=1
tank2=tank2+1
00:00:01
event34
tank2=2
saklar4=1
00:00:01
event35
saklar4=1
open_valve2=open_valve2+5;indicator_openvalave2=1
00:00:02
event36
tank2=21
saklar4=0
00:00:02
event37
tank2=50
saklar5=1
00:00:01
event38
saklar5=1
motor2=1;indicator_motor2=1
00:00:01
event39
saklar5=1
open_valve2=open_valve2-5;indicator_closevalave2=1
00:00:01
event40
tank2=55
saklar5=0
00:00:01
event41
tank2=75
saklar6=1
00:00:02
event42
saklar6=1
open_valve2=open_valve2-5;indicator_closevalave2=1
00:00:01
event43
saklar6=1
motor2=1;indicator_motor2=1
00:00:01
event44
tank2=80
saklar6=0;indicator_closevalve2=0
00:00:01
event45
open_valve2=5
indicator_flow2=1
00:00:02
event46
tank2>=5
low=1
00:00:02
event47
tank2>=50
medium=1
00:00:01
event48
tank2>=75
high=1
00:00:01
event49
tank2<=5
low=0
00:00:01
event50
tank2<=50
medium=0
00:00:01
event51
tank2<=75
high=0
00:00:01
event52
tank2=85
output_valve=1;indicator_flow2=0
00:00:01
event53
output_valve=1
tank2=tank21-1;saklar6=0;saklar5=0
00:00:01
event54
saklar6=0
indicator_closevalve2=0
00:00:01
event55
open_valve2=100
indicator_openvalve2=0
00:00:01
event56
open_valve2=50
indicator_closevalve2=0
00:00:01
event57
output_valve=1
indicator_auto=1
00:00:01
event58
tank2=1
auto=1;output_valve=0
00:00:01
event59
pump2=0
indicator_pump2=0
00:00:01
event60
auto=0
pump2=0
00:00:01
56
Tabel 3.6 Daftar penggunaan event source water Name
Trigger
Action
Periode
event1
pump1=1
water=water+1
00:00:03
event2
pump2=1
water=water+1
00:00:03
event3
output+valve1=1
water=water-1
00:00:01
3.6 Penyetingan Pengambilan Data Akuisisi Untuk memudahkan pengambilan data akuisisi pada software vijeo citect dapat dilakukan dengan mengexport file kedalam bentuk microsoft excel. Data yang dapat dilihat berupa nilai kenaikan level air pada tangki sesuai dengan settingan yang telah dibuat. Hal yang dilakukan untuk melihat data pada microsoft excel adalah terlebih dahulu masuk pada halaman trend setelah itu klik icon export to file - save.
Klik
Gambar 3.23 Tampilan export to file - save
57
Berikut adalah tahapan dalam mengexport file dari vijeo citect ke microsoft excel. 1. Klik Open 2. Masukan file yang ingin dibuka dalam format dbf. 3. Klik Next – Finish
Gambar 3.24 Tampilan text import wizard step 1
58
Gambar3.25 Tampilan text import wizard step 2
Gambar 3.26 Tampilan text import wizard step 3
59
Dibawah ini adalah tampilan dari export file ke microsoft excel.
Gambar 3.27 Tampilan export file ke microsoft excel
3.7 Penyetingan Komunikasi Vijeo Citect dengan PLC Glofa G7M - DT30U Setelah membuat sistem monitoring menggunakan vijeo citect, untuk dapat melakukan komunikasi dengan perangkat PLC yang digunakan maka perlu dilakukan settingan pada software Vijeo Citect dan software PLC yang digunakan. Sebelum melakukan penyetingan pada software yang digunakan hal yang pertama dilakukan adalah menghubungkan perangkat PLC dengan PC (VIJEO CITECT) menggunakan kabel serial RS 232. Komunikasi antara PLC dengan PC bisa dimonitoring keduanya dengan satu kabel serial 232 dengan menggabungkan konfigurasi komunikasi dari wiring kabel serial 232 tersebut. Berikut ini konfigurasi dari kabel RS 232 yang digunakan untuk melakukan komunikasi
60
.
Konfigurasi Wiring RS232 Sebagai Jalur Download PC dengan PLC.
Gambar 3.28 Konfigurasi wiring RS232 sebagai jalur download komputer dengan PLC
Konfigurasi Wiring RS232 Sebagai Jalur Komunikasi SCADA dengan PLC.
Gambar 3.29 Konfigurasi wiring RS232 sebagai jalur komunikasi komputer dengan PLC
61
Setelah menggabungkan konfigurasi RS 232 diatas langkah berikutnya adalah melakukan setting parameter antara PLC dan software Vijeo Citect. Pada software PLC yang harus dilakukan adalah klik menu Parameters - Double Klik Communication Parameters. Kemudian akan muncul Communication Parameter Selection lalu pilih Channel 0 dan lakukan settingan sesuai dengan yang diinginkan. Berikut adalah tampilan setting parameter yang dilakukan pada PLC.
Gambar 3.30 Tampilan pilih Communication Parameters
Gambar 3.31 Tampilan Communication Channel 0
62
Sedangkan setting komunikasi yang harus dilakukan pada Vijeo Citect adalah dengan klik menu communication kemudian lakukan settingan pada menu Boards, Ports dan I/O Devices sesuai dengan setting yang sudah dilakukan pada software PLC yang digunakan. Berikut adalah tampilan setting komunikasi yang dilakukan pada software Vijeo Citect.
Gambar 3.32 Tampilan setting Communication Vijeo Citect
