PEMBUATAN SISTEM ANTARMUKA DAN AKUISISI DATA MENGGUNAKAN CIMON SCADA PADA MODEL SUNGKUP PLTN TIPE PWR

PROSIDING SEMINAR PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan Yogyakarta, 26 September 2012

PEMBUATAN SISTEM ANTARMUKA DAN AKUISISI DATA MENGGUNAKAN CIMON SCADA PADA MODEL SUNGKUP PLTN TIPE PWR Agus Nur Rachman, Kussigit Santosa Pusat Teknologi Reaktor dan Keselamatan Nuklir-BATAN e-mail : [email protected]

ABSTRAK PEMBUATAN SISTEM ANTARMUKA DAN AKUISISI DATA MENGGUNAKAN CIMON SCADA PADA MODEL SUNGKUP PLTN TIPE PWR. Pembuatan model sungkup PLTN dilakukan untuk mendalami perilaku pembebanan internal yang berupa perubahan tekanan dan suhu pada sungkup reaktor. Sistem monitoring suhu dan tekanan pada model sungkup PLTN tipe PWR telah berfungsi dengan baik namun pada sisi antarmukanya perlu dilakukan pengembangan, yaitu pada tampilan dan sistem akuisisi datanya. Sistem monitoring yang saat ini befungsi menampilkan hasil pengukuran suhu dan tekanan dalam tampilan diagram ladder. Agar tampilannya lebih komunikatif dan sistem akuisisi datanya menjadi lebih baik maka perlu dibuat sistem antarmuka menggunakan perangkat lunak CIMON SCADA. Dengan dibuatnya sistem monitoring ini diharapkan tampilan perubahan tekanan dan suhu pada model sungkup dapat lebih terlihat komunikatif serta memudahkan dalam proses analisisnya, karena ditunjang dengan sitem akuisisi data yang baik sehingga penelitian terkait pembebanan internal pada sungkup PLTN PWR dapat berjalan dengan optimal. Berdasarkan hasil pengujian dilapangan sistem antarmuka dan akuisisi data menggunakan CIMON SCADA dapat bekerja secara optimal dalam menampilkan dan menyimpan hasil pengukuran suhu serta tekanan pada model sungkup PLTN tipe PWR Kata kunci : Antarmuka, Akuisisi data, Programmable Logic Controller, CIMON SCADA

ABSTRACT DEVELOPMENT OF DATA ACQUISITION AND INTERFACE SYSTEM UTILIZED CIMON SCADA ON CONTAINMENT MODEL OF NUCLEAR POWER PLANT PWR TYPE. Nuclear Power Plant containment modeling conducted to explore the behavior of internal loading in the form of changes in pressure and temperature in the reactor containment. Temperature and pressure monitoring systems in the containment model of PWR type nuclear power plant has been run well only on the side of the interface is necessary to development, such as on the display and data acquisition system. Monitoring systems are currently running displays the temperature and pressure measurements in the ladder diagram display. To make it more communicative and data acquisition system for the better then it needs to be made using the software interface system CIMON SCADA. With the establishment of a monitoring system is expected to display changes in pressure and temperature on the model of the containment can be seen in the communicative and easier to analysis process, because it is supported by good data acquisition system so that the internal loadrelated research on the containment of PWR nuclear power plant can run optimally. Based on the field test the interface and data acquisition systems using SCADA CIMON is work optimally in the display and store the results of measurements of temperature and pressure in the containment model of PWR type nuclear power plant Keywords: Interface, Data Acquisition, Programmable Logic Controller, SCADA Cimon Buku II hal. 508

ISSN 1410 – 8178

Agus Nur Rachman, dkk


PENDAHULUAN

P

embuatan model sungkup PLTN telah dilakukan untuk mendalami perilaku pembebanan internal yang berupa perubahan tekanan dan suhu pada sungkup reaktor. Sistem monitoring suhu dan tekanan pada model sungkup PLTN tipe PWR telah berjalan dengan baik namun pada sisi antarmukanya perlu dilakukan pengembangan, yaitu pada tampilan dan sistem akuisisi datanya karena sistem monitoring tekanan dan suhu yang saat ini berfungsi menampilkan hasil pengukuran suhu dan tekanan dalam tampilan diagram ladder. Untuk sebagian orang tampilan seperti ini cukup menyulitkan. Karena data harus dibaca satu demi satu berdasarkan baris, dan harus menaik turunkan kursor agar data yang diinginkan dapat terbaca. Kemudian pada sisi akuisisi data sistem ini belum mampu menyimpan hasil pengukuran. Programmable Logic Controller (PLC) yang digunakan tidak memiliki fitur penyimpanan data, akibatnya data yang telah ditampilkan tidak tersimpan sehingga menyulitkan ketika hendak melakukan analisis hasil eksperimen. Untuk mengatasi hal tersebut diatas maka perlu dibuat sebuat sistem antarmuka yang dapat menampilkan hasil pengukuran suhu dan tekanan pada model sungkup secara lebih komunikatif serta mempunyai sistem akuisisi data yang dapat menyimpan data hasil eksperimen. Untuk membuat tampilan antarmuka dan sistem akuisisi data digunakan perangkat lunak CIMON SCADA. Dengan perangkat lunak ini dapat dengan mudah membuat tampilan yang menarik, dan sistem akuisisi data yang baik. TEORI Untuk pembuatan sistem antarmuka dan akuisisi data pada model sungkup PWR ini digunakan beberapa perangkat elektronik seperti :

PLC (Programmable Logic Control) Programmable Logic Control adalah sebuah perangkat elektronika digital menggunakan memori yang dapat di program sebagai penyimpanan internal dan menyediakan instruksiinstruksi untuk menjalankan fungsi-fungsi yang spesifik seperti logic, sequence, timing, counting dan aritmatic. PLC yang digunakan pada perancangan ini adalah XBM-DR16S, Modul XBFTC04S dan XBF-AD04A. PLC XBM-DR16S PLC XBM-DR16S merupakan sebuah Main Unit PLC yang memiliki 16 I/O, yang terdiri dari 8 input dan 8 output tipe relay. Di PLC inilah diagram ladder yang telah dibuat di unduhkan. Spesifikasi PLC dan bentuk fisik PLC XBMDR16S dapat dilihat pada Gambar 1. XBF-TC04S Untuk melakukan pembacaan suhu dari sensor termokopel diperlukan sebuah modul yang dapat mengubah tegangan output dari termokopel menjadi sebuah data digital. Untuk memudahkan proses pembacaan tegangan output termokopel digunakan modul XBF-TC04S [2]. Modul ini merubah tegangan output termokopel menjadi data digital yang dapat langsung terbaca oleh manusia, karena tampilannya sudah berupa angka-angka. Tetapi karena XBF-TC04S merupakan sebuah modul PLC maka dibutuhkan CPU PLC untuk dapat mengoperasikannya. Modul XBF-TC04S ditampilkan pada Gambar 2. XBF-AD04A XBF-AD04A adalah sebuah modul yang berfungsi sebagai pembaca arus dalam tampilan digital berupa angka-angka. XBF-AD04A merupakan sebuah modul PLC sehingga dibutuhkan CPU PLC untuk dapat mengoperasikannya. Model XBF-AD04A ditampilkan pada Gambar 3.

Gambar 1. Bagian-bagian PLC XBM-DR16S tampak depan, (b) PLC XBM-DR16S tampak bawah[1]

Agus Nur Rachman, dkk.

ISSN 1410 – 8178

Buku II hal. 509


Gambar 3. Modul XBF-AD04A[3] Gambar 2. Modul XBF-TC04S[2]

Gambar 4. Tampilan perangkat lunak XG 5000[4] modul khusus, dan lain-lain, ditampilkan pada Perangkat Lunak XG5000 Gambar 4. Untuk membuat program ladder pada PLC XBM-DR16S digunakan perangkat lunak XG5000. TATA KERJA XG5000 adalah perangkat lunak yang dirancang Untuk memulai pembuatan sistem antarmuka dan untuk program dan debug PLC seri XGT dengan akuisisi data menggunakan CIMON SCADA ada fitur antara lain sebagai berikut : beberapa langkah yang harus dilakukan antara lain ◊ Multi-PLC, Multi Program adalah sebuah fitur sebagai berikut: yang memungkinkan pengguna untuk mengedit, 1. Merakit PLC XBM-DR16S dengan modul XBFmemantau atau mengelola sistem PLC dalam TC04S dan XBF-AD04A jumlah banyak (multi-PLC). Rakit PLC XBM-DR16S dengan modul XBF◊ Fungsi monitoring adalah berbagai fungsi TC04S dan XBF-AD04A, kemudian hubungkan pemantauan yang disediakan seperti pemantauan sensor termokopel ke modul XBF-TC04S dan variabel, pemantauan perangkat, sitem pressure transduser ke modul XBF-AD04A. monitoring, pemantauan tren, pemantauan Buku II hal. 510

ISSN 1410 – 8178



Hubungkan sensor termokopel dan transduser ke kanal yang tersedia di masing-masing modul. 2. Membuat diagram ladder Pembuatan diagram ladder untuk memprogram PLC menggunakan perangkat lunak XG5000. Hubungkan PLC dengan komputer untuk mengunduhkan diagram ladder yang telah dibuat kedalam PLC. Kemudian lakukan pengujian pembacaan sensor termokopel dan transduser pada diagram ladder yang telah terhubung dengan PLC, apabila tidak ada kesalahan dalam diagram ladder, serta pembacaan sensor termokopel dan transduser telah sesuai dilanjutkan membuat sistem antar

muka dan akuisisi data menggunakan CIMON SCADA. 3. Membuat sistem antarmuka dan akuisisi data dengan CIMON SCADA Pembuatan sistem antarmuka dan akuisisi data dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak CIMON SCADA. Hubungkan PLC dengan komputer untuk mencoba sistem antarmuka dan akuisisi yang telah dibuat, apabila telah berjalan dengan optimal, maka sistem telah dapat digunakan. Urutan dari tata kerja disajikan pada diagram alir tata kerja pada Gambar 5.

Gambar 5. Diagram alir tata kerja


ISSN 1410 – 8178

Buku II hal. 511


HASIL DAN PEMBAHASAN Rangkaian Instrumentasi Rangkaian instrumenstasi yang digunakan pada sistem ini terdiri dari blok input, proses, output. Blok input terdiri dari empat buah sensor termokopel dan dua buah pressure transduser. Blok proses menggunakan PLC XBM-DR16S dengan modul XBF-TC04S dan XBF-AD04A. Pada blok output menggunakan sebuah perangkat komputer. Pembuatan Tampilan Antarmuka dengan CIMON SCADA Agar data yang di hasilkan oleh PLC (Programmable Logic Controller) dapat ditampilkan dengan baik dan dapat disimpan diperlukan sebuah

perangkat lunak tambahan. Perangkat lunak yang digunakan adalah CIMON SCADA. Untuk melakukan pemrograman pada CIMON SCADA ada beberapa hal yang harus diperhatikan antara lain:  Mendaftarkan PLC yang akan digunakan pada menu I/O Devices. Pada pemrograman ini digunakan PLC XBM, seri XGT dari LG. Untuk mendaftarkan PLC pada menu I/O Devices dapat dilihat pada Gambar 7.  Membuat database, yaitu memasukkan alamat dari diagram ladder yang datanya mau ditampilkan dan disimpan pada CIMON SCADA. Alamat yang akan dibaca, ditampilkan dan disimpan pada CIMON SCADA berturutturut ditampilkan pada Tabel 1 dan Tabel 2.

Gambar 6. Rangkaian instrumentasi monitoring suhu

Gambar 7. Pengaturan PLC Buku II hal. 512

ISSN 1410 – 8178



Tabel 1. Daftar alamat untuk saklar dan indikator pada CIMON SCADA Nama

Alamat

Keterangan

Start Stop Saklar On CH 1 CH 2 CH 3 CH 4 CH 5 CH 6 Suhu exel Tekanan exel

M0001 M0002 M0002 M0021 M0022 M0023 M0024 M0025 M0026 -

Saklar On Saklar Stop Indikator untuk sistem On Indikator untuk Termokopel 1 Indikator untuk Termokopel 2 Indikator untuk Termokopel 3 Indikator untuk Termokopel 4 Indikator untuk Pressure Transduser 1 Indikator untuk Pressure Transduser 2 Untuk konvensi data suhu menjadi file excel Untuk konvensi data arus menjadi file excel

Tabel 2. Daftar alamat untuk ditampilkan dan disimpan pada CIMON SCADA Nama TC 1 TC 2 TC 3 TC 4 Tekanan 1 Tekanan 2

Alamat D0000 D0005 D0010 D0015 D0135 D0155

Keterangan Hasil pengukuran Termokopel 1 Hasil pengukuran Termokopel 2 Hasil pengukuran Termokopel 3 Hasil pengukuran Termokopel 4 Hasil pengukuran Pressure Transduser 1 Hasil pengukuran Pressure Transduser 2

Daftar data (Tabel 1 dan 2) diatas kemudian dimasukkan ke dalam database CIMON SCADA, agar dapat dikendalikan, ditampilkan, dan disimpan

Tambahan Logging Logging Logging Logging Logging Logging

pada CIMON SCADA. Gambar 8 menunjukkan tampilan database pada CIMON SCADA.

Gambar 8. Database CIMON SCADA


ISSN 1410 – 8178

Buku II hal. 513


Gambar 9. Tampilan halaman 1 model sungkup

Gambar 10. Tampilan halaman 2 model sungkup Pengujian dilakukan dengan cara uji fungsi di Pengujian Sistem Antarmuka Dan Akuisisi lapangan. Jalankan sistem antarmuka dan akuisisi Data Suhu Dan Tekanan data yang telah dibuat di CIMON SCADA, tekan Untuk mengetahui apakah sistem tombol ON SISTEM pada tampilan antarmuka antarmuka dan akuisisi data yang dibuat dapat untuk memulai monitoring suhu dan tekanan. Jika bekerja optimal maka dilakukan pengujian. sistem bekerja dengan baik maka akan keluar hasil Buku II hal. 514

ISSN 1410 – 8178



pembacaan suhu dan tekanan. Gambar 9, menunjukkan hasil pengujian sistem antarmuka yang sedang di jalankan, yaitu menampilkan besaran suhu yang diukur oleh sensor termokopel dan besaran tekanan yang diukur oleh pressure transduser, dengan penjelasan sebagai berikut:  TC1 adalah tampilan suhu hasil pengukuran termokopel 1  TC2 adalah tampilan suhu hasil pengukuran termokopel 2  TC3 adalah tampilan suhu hasil pengukuran termokopel 3  TC4 adalah tampilan suhu hasil pengukuran termokopel 4  PS1 adalah tampilan tekanan hasil pengukuran pressure transduser 1  PS1 adalah tampilan tekanan hasil pengukuran pressure transduser 2  Grafik pertama (atas kanan) menampilkan hasil pengukuran termokopel 1,2,3 dan 4 dalam bentuk grafik.  Grafik kedua (bawah kanan) menampilkan hasil pengukuran pressure transduser 1 dan 2 dalam bentuk grafik  ON sistem menandakan bahwa sistem sedang berjalan/ berhenti  Tombol hijau dan merah dibawah ON sistem adalah tombol On (untuk memulai sistem) dan Off (untuk mengakhiri sistem)  CONVERT TO EXEL ◊ Suhu : untuk mengubah data olahan CIMON SCADA yang berformat. cld menjadi bentuk. xls

◊ Tekanan : untuk mengubah data olahan CIMON SCADA yang berformat. cld menjadi bentuk. xls  Selanjutnya adalah tombol yang digunakan untuk menampilkan halaman berikutnya  Pada Gambar 10 menampilkan grafik dan tabel hasil pengukuran suhu oleh termokopel dan tekanan hasil pengukuran pressure transduser. Dari Gambar 10 dapat dijelaskan sebagai berikut :  Grafik sebelah kiri menampilkan perubahan suhu. Pada grafik ini terdapat garis berwarna yang masing-masing mewakili suhu pada termokopel. Garis warna merah mewakili termokopel 1. Garis warna kuning mewakili termokopel 2. Garis warna hijau mewakili termokopel 3 dan garis warna biru muda mewakili termokopel 4.  Grafik sebelah kanan menampilkan perubahan tekanan. Pada grafik ini terdapat garis berwarna yang masing-masing mewakili tekanan pada pressure transduser. Garis berwana merah mewakili pressure transduser 1 dan garis berwarna biru mewakili pressure transduser 2.  Tabel dibagian bawah menampilkan perubahan suhu dan tekanan dalam bentuk tabel.  Kembali adalah tombol yang digunakan untuk menampilkan halaman sebelumnya  Gambar 11 dan Gambar 12 adalah grafik data suhu dan data tekanan hasil pengujian sistem akuisisi data selama 130 menit menggunakan CIMON SCADA.

Gambar 11. Grafik data suhu Agus Nur Rachman, dkk.

ISSN 1410 – 8178

Buku II hal. 515


Gambar 12. Grafik data tekanan

Gambar 13. Tampilan sistem monitoring suhu dan tekanan dengan diagram ladder

Buku II hal. 516

ISSN 1410 – 8178



Pada Gambar 11 terlihat terjadi perubahan suhu pada TC1 dari 26oC sampai dengan 121oC. Pada TC2, TC3 dan TC4 juga mengalami perubahan suhu. Pada Gambar 12 terlihat terjadi perubahan tekanan pada pressure transduser1 dari tekanan 1Bar sampai dengan 2,1Bar. Perubahan tekanan juga terjadi pada pressure transduser2. Dari hasil pengujian ini maka sistem akuisisi data telah berfungsi dengan baik. Berdasarkan hasil pengujian didapatkan bahwa program yang telah dibuat dapat berfungsi optimal yaitu dapat menampilkan hasil pengukuran suhu dan tekanan dengan tampilan yang mudah dilihat dan dapat menyimpan hasil pengukuran dengan baik. Gambar 13 adalah diagram ladder yang digunakan untuk pemrograman pada PLC. Dari segi tampilan terlihat bahwa tampilan menggunakan CIMON SCADA (Gambar 9 dan 10) lebih komunikatif dibandingkan dengan tampilan pada diagram ladder (Gambar 13). Sehingga pada tampilan CIMON SCADA memudahkan penggunanya untuk dapat membaca hasil pengukuran dengan lebih mudah dan cepat. KESIMPULAN Telah dilakukan pembuatan sistem antarmuka dan akuisisi data untuk pembacaan suhu


dan tekanan pada model sungkup PLTN menggunakan perangkat lunak CIMON SCADA. Tampilan yang di hasilkan oleh CIMON SCADA lebih komunikatif bila di bandingkan dengan tampilan pada diagram ladder. Dari segi akuisisi data CIMON SCADA dapat menyimpan data hasil pengukuran sedangkan diagram ladder tidak memiliki fitur penyimpanan. Dari hasil pengujian di lapangan sistem antarmuka dan akuisisi data menggunakan CIMON SCADA dapat berfungsi secara optimal, yaitu dapat menampilkan hasil pengukuran suhu dan tekanan serta dapat menyimpan data hasil pengukuran dengan baik. DAFTAR PUSTAKA 1. ANONIM, “User Manual XGB series”. LS Industrial Systems Co.Ltd, (2006). 2. ANONIM,”Datasheet LS Programmable Logic Controller XGB Termokopel Input Module XBF TC04S”. LS Industrial Systems Co.Ltd, (2006). 3. ANONIM,”Datasheet LS Programmable Logic Controller XGB Analog Input Module XBF AD04A”. LS Industrial Systems Co.Ltd, (2006). 4. ANONIM,”User’s Manual XG5000 IEC XGT Series”. LS Industrial Systems Co., Ltd, (2007).

ISSN 1410 – 8178

Buku II hal. 517

PEMBUATAN SISTEM ANTARMUKA DAN AKUISISI DATA MENGGUNAKAN CIMON SCADA PADA MODEL SUNGKUP PLTN TIPE PWR

Recommend Documents