BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA 4.1 Umum Perancangan sistem PLC web server sebagai sistem kontrol coal crushing plant merupakan sistem yang mampu mengontrol dan memberikan informasi keadaan plant secara real-time, sehingga proses pengoperasian dan monitoring plant produksi dapat dilakukan secara mobile dan real-time. Dengan sistem mobile dan real-time, maka sistem PLC web server ini memungkinkan proses operasi dan troubleshooting plant serta laporan hasil produksi dapat dilakukan secara cepat dan tepat sehingga efektifitas dan efisiensi proses produksi peremukan batubara (coal crushing) dapat ditingkatkan.
4.2 Prinsip Kerja Sistem Prinsip kerja sistem kontrol PLC web server coal crushing plant berdasarkan input perintah dari user-defined web pages. Proses start running sistem dimulai dengan motor stacking conveyor running terlebih dahulu, kemudian setelah delay beberapa saat motor crusher quadroll 1 dan quadroll 2 running dan terakhir motor feeder running setelah delay beberapa saat juga. Kecepatan putar motor feeder akan menyesuaikan dengan setting point flowrate yang diberikan dengan memanfaatkan sensor belt scale / belt weigher sebagai pembanding. Pengaturan kecepatan putar motor feeder tersebut menggunakan pengendali PID pada PLC.
99 http://digilib.mercubuana.ac.id/
100
Gambar 4.1 Diagram alir program proses running sistem coal crushing plant. Proses stop sistem dimulai dengan motor feeder stop terlebih dahulu, kemudian setelah delay beberapa saat motor crusher quadroll 1 dan quadroll 2 stop dan terakhir motor stacking conveyor stop setelah delay beberapa saat juga. Jika terjadi fault ketika sistem sedang running, maka seluruh sistem akan stop secara serentak.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
101
Gambar 4.2 Diagram alir program proses stop sistem coal crushing plant.
4.3 Pengujian Sistem Tujuan dilakukannya proses pengujian adalah untuk mengetahui sejauh mana kinerja sistem yang telah dibuat dan untuk mengetahui penyebab - penyebab ketidak-sempurnaan sistem serta menganalisa untuk ke arah perbaikan selanjutnya. Dalam pengujian ini yang perlu diperhatikan adalah tentang ketepatan perangkat lunak dalam mengakomodasi dan mengkoneksikan semua perangkat apakah sesuai dengan yang direncanakan atau tidak. Penulis membagi pengujian menjadi beberapa tahap, yaitu pengujian I/O dan pengujian fungsi sistem.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
102
4.3.1 Pengujian I/O PLC Pemeriksaan dan pengujian I/O PLC dilakukan untuk memastikan bahwa semua cannel I/O PLC dan perangkat – perangkat yang terhubung dengan channel – channel I/O PLC dapat berfungsi dengan baik. Perlu diperhatikan juga kesesuaian antara address PLC perangkat yang terpasang dengan address yang digunakan pada program.
Gambar 4.3 Wiring Diagram I/O. Karakteristik masing – masing perangkat yang terhubung pada channel – channel I/O PLC harus sesuai dengan tipe channel I/O tersebut. Terdapat empat tipe I/O PLC, yaitu : digital input, digital output, analog input dan analog output. Pada tugas akhir ini, hanya digunakan tiga jenis tipe I/O PLC, yaitu digital input, digital output dan analog input. Berikut adalah metode pengujian terhadap masing – masing tipe I/O PLC.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
103
1.
Pengujian I/O Digital Input
Metode : Memberikan tegangan 24 VDC pada blok/pin terminal yang terhubung dengan setiap channel digital input PLC atau dengan menekan tombol atau saklar yang terhubung dengan tegangan 24 VDC. Kemudian status atau nilai address I/O dapat di-monitoring melalui watch table pada software TIA Portal.
Gambar 4.4 Watch table Digital Input. 2.
Pengujian I/O Digital Output
Metode : Force bit addres channel digital output menggunakan force table pada software TIA Portal, kemudian mengukur tegangan pada output pin channel digital output PLC.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
104
Gambar 4.5 Force table. 3.
Pengujian I/O Analog Input
Metode : Memberikan tegangan dengan range antara 0 – 10 VDC pada blok/pin terminal yang terhubung dengan setiap channel analog input PLC atau dengan cara melakukan zero test dan pengaturan span pada instrument yang sudah terhubung.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
105
Gambar 4.6 Watch table Analog Input.
4.3.2 Pengujian Fungsi Sistem Pengujian terhadap fungsi dari sistem kontrol yang telah dibuat adalah pengujian yang paling utama. Prinsip kerja sistem yang sudah ditentukan sebelumnya menjadi acuan pada pengujian fungsi sistem ini. Pengujian fungsi sistem disini meliputi pengujian terhadap web server atau user-defined web page yang telah dibuat dan proses sequence dari sistem kontrol. Sebelum melakukan pengujian perlu dipastikan perangkat PC atau Smartphone yang digunakan harus terhubung dengan jaringan PLC. Berikut adalah langkah pengujian fungsi sistem yang dilakukan. 1. ▪ Membuka aplikasi browser pada perangkat PC atau smartphone, misalnya Google Chrome.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
106
▪
Mengetikan
IP
address
CPU
PLC
sebagai
URL
address.
http://192.168.1.10. Maka akan muncul halaman pembuka web server standar PLC S7-1200. ▪ Link “ENTER” untuk membuka web standart.
Gambar 4.7 Halaman pembuka web server standar PLC S7-1200. 2. ▪ Muncul halaman lengkap web server standar PLC S7-1200. ▪ Login dengan menggunakan user name “admin” dan password “adi”. ▪ Mengklik “Log in”
Gambar 4.8 Halaman lengkap web server standar PLC S7-1200 sebelum login.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
107
3. ▪ Link “User Pages” digunakan untuk mengakses user-defined web page yang telah dibuat.
Gambar 4.9 Halaman lengkap web server standar PLC S7-1200 setelah login. 4. ▪ Link “Homepage of the aplication” digunsksn untuk menuju ke halaman user- defined web page.
Gambar 4.10 Halaman menu user pages web server standar PLC S7-1200.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
108
5. ▪ Kontrol dan monitoring status plant dapat dilakukan pada halaman – halaman user-defined web pages yang telah dibuat. 6. ▪ Halaman Control Panel Plant. ▪ Tombol Start digunakan untuk memulai proses running sequence sistem. ▪ Tombol Stop digunakan untuk memulai proses stop sequence sistem. ▪ Tombol Acknowledge digunakan sebagai silencer horn ketika terjadi alarm. ▪ Tombol Reset digunakan untuk me-reset alarm ketika terjadi fault. ▪ Tombol Emergency Stop digunakan untuk proses stop sistem secara langsung dan serentak. ▪ Proses Start running dimulai dengan motor stacking conveyor running terlebih dahulu, kemudian ada jeda beberapa saat sebelum motor crusher quadroll 1 dan 2 running dan terakhir motor feeder juga running setelah ada jeda waktu beberapa saat. ▪ Proses stop merupakan kebalikan dari proses start, dimana proses stop dimulai dari stop motor feeder, kemudian stop motor crusher quadroll 1 dan 2 dan terakhir stop motor stacking conveyor. ▪ Status operasi masing – masing motor ditampilkan melalui LED (merah : off ; hijau : on). ▪ Halaman control panel plant akan me-refresh secara otomatis untuk memperbarui nilai / status. ▪ Alarm indikator akan muncul ketika terjadi alarm. Untuk berpindah ke halaman lainnya digunakan link navigasi.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
109
Gambar 4.11 Halaman user pages control panel plant. 7. ▪ Halaman PID Control. ▪ Set point Flowrate dapat di setting dengan memasukan angka set point kemudian menekan tombol Set a new Flowrate. ▪ Nilai actual flowrate adalah nilai pembacaan belt scale yang terhubung dengan analog input PLC (pada percobaan tugas akhir ini digunakan baterai yang dilengkapi potensiometer sebagai voltage transmitter). ▪ Nilai set point flowrate, actual flowrate dan speed feeder tertampil pada halaman ini. (Nilai – nilai tersebut merupakan representasi dari nilai pengendali PID). ▪ Ketika nilai set point flowrate yang diberikan lebih besar dari actual flowrate, maka kecepatan feeder akan meningkat. Sedangkan ketika set point flowrate yang diberikan lebih kecil dari actual flowrate, maka kecepatan feeder akan menurun.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
110
▪ Halaman PID control akan me-refresh secara otomatis untuk memperbarui nilai / status. ▪ Alarm indikator akan muncul ketika terjadi alarm. Untuk berpindah ke halaman lainnya digunakan link navigasi.
Gambar 4.12 Halaman user pages PID control. 8. ▪ Halaman Overview plant. ▪ Melalui “Stockpile Level”, dapat dilihat presentasi tumpukan batubara di stockpile. Selain itu dilengkapi juga dengan data teks yang menunjukan flowrate, stockpile level, stockpile alarm dan stockpile limit (maximum, midth, minimum dan overflow). ▪ Ketika tombol “Start Unloading” ditekan, maka akan terjadi proses pengosongan stockpile. ▪ Proses pengosongan stockpile berhenti ketika ditekan tombol “Stop Unloading”.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
111
▪ Status proses pengosongan stockpile ditampilkan pada baris Stock pile unloading. ▪ Halaman overview plant akan me-refresh secara otomatis untuk memperbarui nilai / status. ▪ Alarm indikator akan muncul ketika terjadi alarm. Untuk berpindah ke halaman lainnya digunakan link navigasi.
Gambar 4.13 Halaman user pages Overview plant. 9. ▪ Halaman Data logging. ▪ Halaman web ini menampilkan 20 data logging stockpile level terakhir. ▪ Halaman data logging akan me-refresh secara otomatis untuk memperbarui nilai / status. Untuk berpindah ke halaman lainnya digunakan link navigasi.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
112
Gambar 4.14 Halaman user pages Data logging. 10. ▪ Halaman Alarm View. ▪ Status alarm ditampilkan melalui alarm annunciator. (merah : aktif; transparan : tidak aktif). ▪ Halaman alarm view akan me-refresh secara otomatis untuk memperbarui nilai / status. Untuk berpindah ke halaman lainnya digunakan link navigasi.
Gambar 4.15 Halaman user pages Alarm view.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
113
4.4 Hasil Pengujian Sistem Hasil dari pengujian sistem dituangkan pada tabel 4.1 sebagai berikut. Tabel 4.1 Hasil pengujian sistem. No Jenis Pengujian I/O Test 1 Tombol Master Emergency Stop 2 Saklar Common Alarm Feeder 3 Saklar Common Alarm Crusher1 4 Saklar Common Alarm Crusher2 5 Saklar Common Alarm Stacking 6 Sensor belt scale (Voltage transmitter) 7 Relay / Contact Motor Feeder 8 Relay / Contact Motor Crusher1 9 Relay / Contact Motor Crusher2 10 Relay / Contact Motor Stacking 11 Relay / Contact Fault Indikator 12 Relay / Contact Horn Function Test 1 Akses Web Server Standar 2 Akses User-defined web page 3 Link Navigasi User-defined web page 4 Fungsi Tombol Start web 5 Fungsi Tombol Stop web 6 Fungsi Tombol Acknowledge web 7 Fungsi Tombol Reset web 8 Fungsi Tombol Emergency Stop web 9 Tampilan Status Motor Feeder web 10 Tampilan Status Motor Crusher1 web 11 Tampilan Status Motor Crusher2 web 12 Tampilan Status Motor Stacking web
Hasil Baik Baik Baik Baik Baik Kurang Baik Baik Baik Baik Baik
Kendala Nilai range pembacaan transmitter kurang akurat. -
Baik Baik Baik
-
Baik Baik Baik
-
Baik Baik
-
Baik
-
Baik
-
Baik
-
Baik
-
http://digilib.mercubuana.ac.id/
114
13 14
Tampilan Status Alarm web Interlock dari sinyal Tombol Master Emergency Stop Interlock dari sinyal Saklar Common Alarm Feeder Interlock dari sinyal Saklar Common Alarm Crusher1 Interlock dari sinyal Saklar Common Alarm Crusher2 Interlock dari sinyal Saklar Common Alarm Stacking Interlock dari sinyal Tombol Master Emergency Stop Web Proses Acknowledge Alarm Proses Reset Alarm Proses Sequence Start Proses Sequence Stop Input Set point Flowrate
Baik Baik
-
Baik
-
Baik
-
Baik
-
Baik
-
Baik
-
Baik Baik Baik Baik Baik
-
25
Input Actual Flowrate dari Potensiometer
Kurang
Mengontrol nilai tahanan potensio yang digunakan untuk simulasi cukup sulit.
26 27 28 29 30 31 32 33 34 35
Tampilan set point Flowrate Tampilan actual Flowrate Tampilan Speed Feeder Proses PID control Tampilan Level Stock pile Tampilan Limit Stock pile Fungsi Tombol Start Unloading Fungsi Tombol Stop Unloading Proses Unloading Tampilan 20 data logging stock pile level Tampilan Status Common Alarm Feeder Tampilan Status Common Alarm Crusher1 Tampilan Status Common Alarm Crusher2 Tampilan Status Common Alarm Stacking
Baik Baik Baik Baik Baik Baik Baik Baik Baik Baik
-
Baik
-
Baik
-
Baik
-
Baik
-
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
36 37 38 39
http://digilib.mercubuana.ac.id/
115
4.5 Analisa Hasil Pengujian Secara umum, hasil pengujian terhadap sistem kontrol PLC web server PID coal crushing plant sudah berfungsi cukup baik. Meskipun pada simulasi masih dijumpai beberapa kendala. Kendala yang dijumpai adalah kurang akuratnya nilai yang ditransmisikan oleh instrumen / perangkat menuju analog input PLC. Hal ini dapat disebabkan kurang baiknya pemasangan instrumen tersebut ataupun dapat disebabkan juga karena kualitas instrumennya itu sendiri. Kendala tersebut dapat diatasi dengan menggunakan program scalling PLC dengan range nilai desimal yang dapat disesuaikan.
Nilai range pembacaan Analog input dapat disesuaikan
Gambar 4.16 Program block scalling yang dibuat dengan range pembacaan analog input yang dapat disesuaikan.
Gambar 4.17 Program block scalling standart library siemens.
Selain itu, pada proses simulasi kembali dijumpai kendala yaitu cukup sulitnya mengontrol nilai tahanan potensio yang digunakan untuk simulasi. Potensiometer disini diaplikasikan sebagai pembagi tegangan baterai yang digunakan sebagai transmitter tegangan. Kendala ini terjadi karena keterbatasan
http://digilib.mercubuana.ac.id/
116
alat yang digunakan pada simulasi. Potensiometer yang digunakan berupa potensimeter putar dimana wiper bergerak dengan jalan melingkar (memutar). Hal ini berakibat pada proses pengendali PID dimana akan terjadi osilasi yang cukup besar ketika terjadi perubahan pada nilai transmitter yang cukup besar dalam waktu yang cukup singkat. Oleh sebab itu, pemilihan perangkat instrumen harus diperhatikan kualitas pembacaan dan transmitter-nya.
Gambar 4.18 Osilasi output PID yang cukup besar.
Pada praktiknya di lapangan, sistem ini dapat menggunakan industrial wireless router yang mempunnyai jangkauan cukup luas sebagai penghubung antara PLC dengan perangkat PC ataupun smartphone. Sehingga user-defined web pages dapat menggantikan peran local control panel. Selain itu, jika diaplikasikan pada suatu perusahaan multinasional yang mempunyai jaringan internet sendiri, maka proses pengambilan dan pelaporan data produksi dari site ke head office dapat dilakukan secara real-time.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
