RANCANG BANGUN SISTEM PENGENDALI STT MBE LATEKS BERBASIS MIKROKONTROLLER

ISSN 0216 - 3128

236

Taufik, dkk.

RANCANG BANGUN SISTEM PENGENDALI STT MBE LATEKS BERBASIS MIKROKONTROLLER Taufik, Saminto, Suhartono PTAPB – BATAN, E-mail : [email protected]

ABSTRAK RANCANG BANGUN SISTEM PENGENDALI STT MBE LATEKS BERBASIS MIKROKONTROLLER. Telah dilakukan perancangan dan pembuatan sistem pengendali STT MBE Lateks berbasis mikrokontroller. Sumber tegangan tinggi merupakan komponen utama dalam MBE 300 keV/ 20 mA untuk industri lateks. Untuk mengoperasikan sumber tegangan tinggi ini diperlukan sistem kendali yang sebelumnya telah dibuat dengan kendali on-off menggunakan relay dan hasilnya masih banyak kelemahannya. Untuk itu perlu dilakukan penyempurnaan sitem pengendali STT dengan menggunakan sistem kendali digital berbasis mikrokontroller. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menghasilkan sistem pengendali STT yang aman dan fleksibel dengan menggunakan mikrokontroller. Lingkup penelitian ini meliputi perancangan sistem kendali dan komponen-komponennya, pembuatan modul kendali dan pembuatan software kendali dengan menggunakan kendali PID. Hasil penelitian ini diperoleh modul kendali STT yang lebih fleksibel dalam arti bisa menggunakan kendali otomatis maupun manual, serta dengan mikrokontroller program kendali dapat diubah dengan mudah tanpa banyak modifikasi hardware. Dari hasil pengujian, waktu untuk mencapai kestabilan dari posisi nol pada kendali otomatis diperoleh 55,76 detik. Selain itu sistem kendali dapat dioperasikan dengan aman karena dapat merespon interlock dengan cepat. Kata kunci : pengendali, STT, otomatis, mikrokontroller

ABSTRACT DESIGN AND CONSTRUCTION OF CONTROL SYSTEM OF ELECTRON BEAM MACHINE (EBM) HIGH VOLTAGE MICROCONTROLLER-BASED. Design and construction of control system of EBM high voltage microcontroller-based has been done. High voltage is main component of 300keV/20 mA EBM for latex industry. To operate this high voltage, it is required control system that previously has been made by using relay on-off controller and the result still have a weakness. So, it is necessary to improve the control system using microcontroller-based digital control system. The purpose of this research is to produce a safe and flexible high voltage control system using microcontroller. Scope of this research is designing control systems and their component, assembling control module and creating PID control software. Results of this research is obtained high voltage control module which more flexible in the sense of can select automatic or manual control, as well as using microcontroller, control program can be modified easily without a lot of hardware modification. From the test result, stabilizing time from zero voltage is achieved in 55,76 seconds. Beside that the control system can be operated safely because the interlock system can respond faster Keywords : controller, high voltage, automatic, microcontroller

PENDAHULUAN

D

ewasa ini perkembangan dan pemanfaatan akselerator semakin pesat. Salah satu contoh jenis akselerator yaitu Mesin Berkas Elektron (MBE) yang telah banyak dimanfaatkan di berbagai bidang, diantaranya adalah bidang industri, bidang pengobatan, bidang lingkungan[1] dan bidangbidang lainnya. Selain itu energi berkas elektron pun telah berkembang dari energi ratusan keV menjadi lebih tinggi sampai orde GeV.[2] Dalam bidang industri salah satu aplikasi MBE adalah untuk vulkanisasi karet alam. Teknik vulkanisasi menggunakan MBE lebih ramah lingkungan dan

menghasilkan kualitas yang lebih baik dibandingkan dengan menggunakan teknik vulkanisasi konvensional secara kimia.[1] Dalam rangka meningkatkan kualitas industri lateks di Indonesia, PTAPB-BATAN sebagai pusat teknologi akselerator di Indonesia memiliki program untuk melakukan rancang bangun mesin berkas elektron berbasis industri yaitu MBE 300 keV/20mA untuk industri lateks. Rancang bangun komponen-komponen MBE telah dan sedang dilakukan, salah satu komponennya adalah rancang bangun Sumber Tegangan Tinggi (STT) 300 kV/50 mA.[2] STT merupakan salah satu komponen utama

Prosiding PPI - PDIPTN 2010 Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN Yogyakarta, 20 Juli 2010

Taufik, dkk.

ISSN 0216 - 3128

dalam MBE yang berfungsi untuk meningkatkan energi berkas elektron. Untuk mengoperasikan STT pada mesin MBE diperlukan sistem pengendali dan pengaman untuk mengatur dan mengendalikan tegangan yang dibebankan pada tabung pemercepat sehingga dapat dioperasikan dengan baik dan aman. Untuk tujuan itu telah dibuat dan diuji secara simulasi sistem pengendali STT yang dapat dioperasikan secara manual dan otomatis dengan sistem kendali on-off.[3] Rangkaian sistem kendali tersebut meliputi sistem interlock dengan menggunakan relay mekanik dan sistem kendali otomatis on-off menggunakan rangkaian analog.[3] Hasil tersebut memiliki kelemahan diantaranya adalah penggunaan relay mekanik menghasilkan respond yang lebih lama dibandingkan relay elektronik, adanya histerisis pada kendali on-off untuk mengatasi steady state error, driver motor menggunakan relay mekanik sehingga kecepatan motor tidak dapat diatur, dan penggunaan rangkaian analog akan menyulitkan apabila terjadi perubahan algoritma dari sistem kendali. Untuk itu pada penelitian ini perlu dilakukan penyempurnaan sitem pengendali STT dengan menggunakan sistem kendali digital berbasis mikrokontroller.

237

input transformator maksimum adalah 220 volt/phase. Sumber listrik yang diinputkan pada transformator diatur dengan menggunakan variak. Transformator berfungsi untuk menaikkan tegangan dengan penguatan sebesar 2 × 114/phase. Tegangan yang telah dinaikkan disearahkan dan dilipatkan melalui rangkaian pelipat tegangan sehingga dihasilkan tegangan DC 440 kV. Pada transformator ini setiap phase memiliki 2 buah lilitan sekunder yang dapat mengasilkan tegangan keluaran 25kV setiap lilitnya, sehingga jumlah lilitan sekundernya 6 buah. Untuk lebih jelasnya skematik rangkaian STT ditunjukkan pada Gambar 2. Masing-masing tegangan keluaran lilitan sekunder disearahkan dan dilipatkan 2 kali kemudian setiap keluaran pelipat tegangan dirangkai secara seri sehingga dapat menghasilkan tegangan tinggi DC 440 kV.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menghasilkan sistem pengendali STT yang aman dan fleksibel dengan menggunakan mikrokontroller. Adapun lingkup kegiatan penelitian ini meliputi perancangan dan pembuatan sistem kendali digital berbasis mikrokontroller, pembuatan software dan pengujian sistem kendali secara simulasi.

TATA KERJA Untuk mencapai tujuan penelitian ini dilakukan pengkajian terhadap sistem yang akan dikendalikan, perancangan sistem kendali berbasis mikrokontroller, pembuatan komponen dan pengujian fungsi kerja dari sistem pengendali. Sistem yang akan dikendalikan merupakan sumber tegangan tinggi DC tipe transformator inti terbumikan. Diagram blok sumber tegangan tinggi MBE untuk irradiasi lateks ditunjukkan pada Gambar 1 dan skematik transformator ditunjukkan pada Gambar 2. STT menggunakan sumber listrik 3phase yang dihubung bintang sehingga tegangan

Gambar 2. Skematik STT transformator inti terbumikan.

Gambar 1. Diagram blok STT. Prosiding PPI - PDIPTN 2010 Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN Yogyakarta, 20 Juli 2010

Taufik, dkk.

ISSN 0216 - 3128

238

Tabel 1. Kondisi Interlock. No.

Kondisi

Aksi

Tujuan

1

Posisi awal variak tidak dalam keadaan nol

STT masih mati, posisi variak di-nol-kan

Untuk menghindari STT mendapatkan masukan yang besar secara tiba-tiba.

2

Tegangan keluaran melebihi batas yang dibolehkan.

STT akan mati secara perlahan.

Untuk menghindari tegangan berlebih yang dapat merusak komponen.

3

Posisi variak dalam keadaan maksimum.


Untuk menghindari kerusakan mekanik dari variak.

4

Terjadi kelebihan beban


Untuk menghindari kerusakan komponen MBE.

5

Panas berlebih


Untuk menghindari kerusakan komponen STT.

Gambar 3. Kopel motor DC dengan tuas variak.

Dari diagram blok pada Gambar 1, keluaran dari STT dapat dikendalikan dengan mengatur daya pada variak dengan cara memutar tuas variak. Untuk membuat sistem kendali otomatis tuas variak di kopel dengan motor sehingga putaran tuas variak dapat dikendalikan secara elektronis seperti ditunjukkan pada Gambar 3. Adapun dalam pengoperasian STT ada beberapa persyaratan interlock yang harus dipenuhi oleh sistem kendali seperti ditunjukkan pada Tabel 1. Pengujian sistem kendali STT dilakukan dengan menggunakan simulator STT berupa trafo stepdown satu phase dengan skema yang sama dengan Gambar 2.

HASIL DAN PEMBAHASAN Perancangan Sistem Pengendali STT

Pada perancangan sistem pengendali STT digunakan sistem kendali loop tertutup. Oleh karena itu diperlukan sensor tegangan tinggi yang mengubah tegangan tinggi menjadi tegangan rendah sebagai umpan balik yang dapat dibaca oleh Analog to Digital Converter (ADC) pada mikrokontroller. Umpan balik ini diproses oleh mikrokontroller dengan menggunakan algoritma PID untuk mengaktuasi tuas variak dengan motor DC. Adapun diagram blok dari sistem kendali STT ditunjukkan pada Gambar 4. Sistem interlock yang diterapkan dalam sistem pengendali ini menggunakan sistem redundansi yaitu interlock internal dan interlock utama. Sistem interlock internal digunakan untuk mengamankan STT selama proses pengoperasian STT, sedangkan interlock utama digunakan untuk mengamankan komponen MBE selama proses pengoperasian MBE secara keseluruhan. Perancangan ini dimaksudkan agar sistem pengendali dapat mengoperasikan STT secara aman pada saat diintegrasikan dengan komponen MBE lainnya maupun tidak.


Taufik, dkk.

ISSN 0216 - 3128

Sensor Tegangan Tinggi

Kontroller Tegangan Tinggi

239

Driver Motor

Motor

Interlock Internal

Variak

STT

Interlock Utama

Gambar 4. Diagram blok sistem pengendali STT.

untuk mengurangi noise yang berasal dari frekuensi riak STT (50 Hz) maupun dari sinyal noise lainnya. Frekuensi cut off dari low pass filter ditentukan dengan persamaan :

Rangkaian Pengkondisian Sinyal Sensor Rangkain pengkondisian sinyal sensor terdiri dari pengkondisian sinyal sensor tegangan dan sensor vakum. Rangkaian pengkondisian sinyal sensor tegangan terdiri dari rangkaian low pass filter, dan rangkaian penguat pembalik. Dalam sensor tegangan diperlukan rangkaian pembalik karena tegangan tinggi merupakan tegangan negatif. Sedangkan pengkondisian sinyal sensor vakum terdiri dari rangkaian low pass filter dan rangkaian penguat tak membalik. Low pass filter diperlukan

fc =

1 2π R C

Untuk R = 10 kΩ dan C = 0,47µF, maka frekuensi cut offnya 38 Hz. Skematik rangkaian sistem pengkondisian sinyal sensor ditunjukkan pada Gambar 5.

+VCC 100K

1 2

100K P4 P1

+VCC

+VCC C2

8

10uF

2 1

1

A

3

Vakum

LM358P

100K

LM358P P3

4 D1 9,1V

C3

D4

1

A

3

2 1

4

R1

U2A

2 U1A

2 Input

8

D7 D3

D5 9,1V

D8

100K C4 0.47uF

10uF C1 0.47uF

-VCC

-VCC

D6 9,1V

D2 9,1V

P2

4

+VCC

100K

B

7

U1B

6

-VCC 5

8

8

6 1 2

U2B LM358P

5

+VCC

7

B

PA0

4

LM358P -VCC P5 100K -VCC

Gambar 5. Skematik rangkaian pengkondisi sinyal sensor. Prosiding PPI - PDIPTN 2010 Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN Yogyakarta, 20 Juli 2010

VOut 1 2

Taufik, dkk.

ISSN 0216 - 3128

240

Gambar 6. Grafik pengaruh frekuensi masukan terhadap penguatan.

Dari hasil pengujian yang ditunjukkan pada Gambar 6 dapat dilihat bahwa frekuensi cut off telah sesuai dengan perancangan yaitu 38 Hz. Pada frekuensi riak (50 Hz) penguatan yang dihasilkan adalah 67% sehingga penguatan ini masih sangat besar untuk memfilter tegangan riak yang muncul pada keluaran sensor HV.

Rangkaian Interface Interlock Interface interlock berfungsi untuk menguatkan sinyal interlock dari mikrokontroller sehingga mampu mendrive relay, dan menurunkan sinyal masukan ke mikrokontroller sesuai dengan tegangan TTL. Skematik diagram ditunjukkan pada Gambar 7.

VCC

JP25

VCC

4 3 2 1

R32 1K

VCC5 R31 1K

VCC5

Header 4

JP19 PD1 PD3

VCC5 VCC5

1 2

D1 Diode Q2 BD140

JP21

Q4 BD140

PD0 PD2 PD4

R3

Q3 BD139

Q1 BD139 1K

1 2 3

Led_var_min

R1

R8 220

1K Led_var_maks

R4 220

2 1 Q6 BD139 R10 LED_HV_ready 220

220 Q5 BD139

1 2 3

1k

4N35

780 R11

4N35

R7

R5 220

U2

R13

U1

R6 220

R2 220

D2 Diode

Q7 BD140

R12 220

JP20 KontaktorSignal Q8 BD139

1 2 3

1 3 5 7 9

2 4 6 8 10

ReadySignal

R14 220

R9 220

VCC5

JP17 PB0 PB2 PB4 PB6

1 3 5 7 9

2 4 6 8 10

R15 1K

PB1 PB3 PB5 PB7

R16 1K Tombol reset 1 2

R17 1K Tombol release 1 2

PB1

PB0

R18 1K Togel otomatis 1 2

PB2

R19 1K Sinyal reset/trip 1 2

PB3

R20 1K

R21 1K

Over Heat

Over Voltage

1 2

PB4

1 2

PB5

R22 1K Over Current

Door Switch

1 2

PB6

1 2

PB7

VCC5

R23 1K

JP18 PA2 PA4 PA6 PC6

1 3 5 7 9

2 4 6 8 10

PA3 PA5 PA7 PC7

R24 R25 R26 1K 1K 1K Tekanan Bejana Limit Variak min Limit Variak Maks Tombol on/naik 1 2

PA2

1 2

PA3

1 2

PA4

R27 1K

1 2

PA5

R28 1K Tombol off/turun

R29 1K Tombol_int_a

1 2

PA6

1 2

PA7

Gambar 7. Rangkaian skematik interface interlock. Prosiding PPI - PDIPTN 2010 Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN Yogyakarta, 20 Juli 2010

R30 1K Tombol_int_b

Tombol_int_c

1 2

PC6

1 2

PC7

Taufik, dkk.

ISSN 0216 - 3128

Rangkaian Driver Motor

241

Rangkaian kontroller

Driver motor digunakan untuk mengatur arah putaran motor dan kecepatan motor sesuai dengan masukan dari mikrokontroller. Untuk keperluan ini digunakan driver motor VNH3SP30 yang memiliki kemampuan arus sampai 30 Amper dan skematik rangkaiannya ditunjukkan pada Gambar 8. Masukan driver motor dari mikrokontroller terdiri dari sinyal Pulse Width Modulation (Pin D5) dan sinyal untuk mengatur arah putaran motor (Pin D6 & D7).

Pengendali

Dengan

Mikro-

Sistem pengendali STT MBE lateks menggunakan sistem kendali digital dan Pulse Width Modulator (PWM). Dalam sistem kendali digital diperlukan Analog to Digital Converter (ADC), untuk itu digunakan mikrokontroller ATMEGA8535 yang sudah dilengkapi dengan ADC dan PWM. Rangkaian skematik mikrokontroller ini ditunjukkan pada Gambar 9 dengan fungsi dari masing-masing portnya ditunjukkan pada Tabel 3. Algoritma program mikrokontroller ditunjukkan pada Gambar 10.

Dari pengujian, driver motor ini masih mampu mensupply arus motor sebesar 3 A tanpa menghasilkan panas yang berlebih dan telah berfungsi sesuai dengan Tabel 2. VCC5

C5 100uF/50 V

J1 VMotor R36 47K

VCC5

VCC5

MCS

MIN1 MEN1

MEN1

R37 47K

MEN2

R38 10K

CS

MPWM CS MEN2 MIN2 VMotor MOUT2

R39 1K5

C6

OUTA NC VCC NC IN A EN A/DIAG A NC PWM CS EN B/DIAG B IN B NC VCC NC OUT B

OUT A NC GNDA GNDA GNDA OUT A NC VCC NC OUT B GNDB GNDB GNDB NC OUT B

30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16

MOUT1

MOUT1

PD6 VCC5 MCS VCC5

Interface Header MOUT2 MIN1

R40 1K

PD6

MIN2

R41 1K

PD7

MEN1

R42 1K

R3

MEN2

R43 1K

R4

MPWM

R44 1K

R6

MOUT2

VNH3SP30

J2

R45

Q9 STD60NF3LLT4

100K

MOUT1 VMotor MOUT2

D3

BLM31PG121SN1L Zener 6,8V

L1

VCC5

Gambar 8. Skematik Rangkaian Driver Motor.

Tabel 2. Pengujian driver motor. Pin D5

Pin D6

Pin D7

1

1

0

Motor berputar searah putaran jam

1

0

1

Motor berputar berlawanan putaran jam.

Variasi duty cycle

PD7 VCC5 PD5

2 4 6 8 10

VMotor

33nF_MILAR

VMotor

1 3 5 7 9

Salah satu aktif

Output

Variasi kecepatan motor


1 2 3 4 5 6 7 8

Power & Motor Con

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

MOUT1

Taufik, dkk.

ISSN 0216 - 3128

242

JPB PB0 PB2 PB4 PB6

1 3 5 7 9

2 4 6 8 10

PB1 PB3 PB5 PB7 U4 JPA

VCC5 JPD PD0 PD2 PD4 PD6

1 3 5 7 9

2 4 6 8 10

PD1 PD3 PD5 PD7

VCC5 VCC5

R34

PB0 PB1 PB2 PB3 PB4 PB5 PB6 PB7

1 2 3 4 5 6 7 8

PD0 PD1 PD2 PD3 PD4 PD5 PD6 PD7

14 15 16 17 18 19 20 21

4k7 9 12 13

C3

C2 10nF C4

PD0 (RXD) PD1 (TXD) PD2 (INT0) PD3 (INT1) PD4 (OC1B) PD5 (OC1A) PD6 (ICP) PD7 (OC2) RESET XTAL2 XTAL1

PA0 (ADC0) PA1 (ADC1) PA2 (ADC2) PA3 (ADC3) PA4 (ADC4) PA5 (ADC5) PA6 (ADC6) PA7 (ADC7) PC0 (SCL) PC1 (SDA) PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 (TOSC1) PC7 (TOSC2) VCC AVCC AREF GND GND

2

22pF

1

S1 SW-PB

PB0 (XCK/T0) PB1 (T1) PB2 (AIN0/INT2) PB3 (AIN1/OC0) PB4 (SS) PB5 (MOSI) PB6 (MISO) PB7 (SCK)

Y1 11,059MHz

40 39 38 37 36 35 34 33

PA0 PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 PA6 PA7

22 23 24 25 26 27 28 29

PC0 PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 PC7

PA0 PA2 PA4 PA6

1 3 5 7 9

2 4 6 8 10

VCC5 JPC PC0 1 PC2 3 PC4 5 PC6 7 9

2 4 6 8 10

PA1 PA3 PA5 PA7

PC1 PC3 PC5 PC7

VCC5 R35

VCC5 VCC

10 30 32

220 C1 100nF

31 11

1 2

DS? LED1

ATmega8535-16PC

22pF VCC5

U3 Input 2 1

IN

OUT GND MC7805ACT 2

1

C10

3

C11 100uF

10uF

5-12 V

Gambar 9. Skematik rangkaian mikrokontroller.

Tabel 3. Konfigurasi PIN pada mikrokontroller. No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

PIN PB0 PB1 PB2 PB3 PB4 PB5 PB6 PB7 PA0 PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 PA6 PA7

I/O I I I I I I I I I I I I I I I I

Fungsi Tombol reset Tombol release Togle otomatis Reset/Trip Over Heat Over Voltage Over Current Door Switch Sensor tegangan Seting point Tekanan bejana Variak minimum Variak maksimum Tombol on/naik Tombol off/turun Tombol internal a

No 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

PIN PC0 PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 PC7 PD0 PD1 PD2 PD3 PD4 PD5 PD6 PD7

I/O O O O O O O I I O O O O O O O O


Fungsi LCD LCD LCD LCD LCD LCD Tombol internal b Tombol internal c Led variak minimum Led variak maksimum Sinyal HV ready Kontaktor relay LED HV ready Sinyal PWM Arah Motor Arah motor

Taufik, dkk.

ISSN 0216 - 3128

243

Otomatis

T

Tombol naik

Y Mulai

Y Tombol turun Cek Posisi Variak Minimum

T

Turunkan posisi variak ke posisi minimum


T

Data set point Data sensor tegangan

Y

Operasi internal/ eksternal

Proses PID

Y Cek Interlok

Ada interlok

T Cek Interlok Y

T

Pilih operasi manual

Otomatis

Y

Trip


Y Tekan tombol naik Tekan tombol turun Tekan tombol reset

Ada interlok Y Cek Interlok

Trip

Selesai

T

Gambar 10. Algoritma program kendali pada mikrokontroller.

Adapun hasil perakitan modul kendali tegangan tinggi ditunjukkan pada Gambar 11. Dari hasil pengujian modul pengendali dapat dioperasikan sesuai dengan algoritma untuk sistem kendali manual atau otomatis dengan menggunakan tombol internal. Sedangkan dengan tombol eksternal hanya dapat diuji untuk sistem kendali manual. Kontrol otomatis dengan menggunakan tombol eksternal dapat dilakukan apabila sistem kontrol kendali telah terintegrasi dengan panel MBE. Pada sistem pengendali manual data pengujian diperoleh seperti pada Tabel 4. Adapun varibel yang mengakibatkan interlock meliputi : sinyal reset/trip, overheat, overvoltage, overcurrent,

pintu irradiasi belum ditutup, tekanan bejana berlebih dan posisi variak maksimum. Pada sistem pengendali otomatis data pengujiannya sama seperti sistem pengendali manual, hanya saja pada kondisi normal tegangan dinaikkan secara otomatis. Dalam kendali otomatis diperlukan sinyal umpan balik dari plant (sistem yang dikendalikan) dalam hal ini sumber tegangan tinggi. Karena tegangan tinggi masih dalam proses penyelesaian, plant digunakan simulator yang berupa penyearah setengah gelombang tegangan rendah dengan data keluaran simulator ditunjukkan pada Tabel 5.


Taufik, dkk.

ISSN 0216 - 3128

244

Gambar 11. Hasil perakitan modul kendali HV.

Tabel 4. Pengujian system pengendali manual. Urutan

Variabel

Kondisi variabel

Variak minimum

Tidak dalam posisi mimum

Menurunkan HV ke posisi minimum

1

Posisi minimum

Cek interlock

Terjadi interlock

Tombol naik dan turun tidak dapat dioperasikan,

Normal

Tombol naik dan turun dapat dioperasikan.

Terjadi interlock

Trip/ HV dimatikan.

2

Interlock

3

Interlock

Aksi

Tabel 5. Perbadingan keluaran simulator dengan tegangan yang ditampilkan pada LCD. Input variak

Output variak

Output simulator

Tegangan yang ditampilkan di LCD

221 Volt

85,6%

7,37 Volt

511 kV

221 Volt

33%

2,7 Volt

200 kV

Dengan menggunakan algoritma PID seperti pada Gambar 10 diperoleh sistem akan stabil pada nilai konstanta integral sama dengan 1 (I = 1). Sedangkan pada nilai konstanta I > 1 keluaran tegangan terjadi osilasi, semakain besar nilai I tingkat osilasinya semakin besar. Sedangkan konstanta proporsional (P) dan differensial (D) mempengaruhi lamanya waktu untuk menuju kestabilan. Dari hasil pengujian pada set point 200kV dengan P = 5, D = 2 dan I = 1 diperoleh waktu untuk mencapai kestabilan dari tegangan minimal sampai set point seperti pada Tabel 6.

Tabel 6. Data waktu untuk mencapai kestabilan. Pengujian

Waktu untuk mencapai kestabilan

1

58,1 detik

2

56,4 detik

3

55,2 detik

4

59,9 detik

5

58,7 detik

Rata -rata


57,66 detik

Taufik, dkk.

ISSN 0216 - 3128

245

Teknologi Akselerator dan Aplikasi, PTAPBBATAN, Yogyakarta, 2007.

KESIMPULAN Dari hasil penelitian ini diperoleh modul kendali STT yang fleksibel dalam arti bisa menggunakan kendali otomatis maupun manual, serta dengan mikrokontroller program kendali dapat dirubah dengan mudah tanpa banyak modifikasi hardware. Selain itu sistem kendali dapat dioperasikan dengan aman karena dilengkapi dengan sistem interlock.

TANYA JAWAB

DAFTAR PUSTAKA

− Mengapa dalam uji sistem kendali tidak terlihat kondisi perubahan voltase unsteady ke steady (38,.. detik).

1. ZBIGNIEW ZIMEK, Electron Accelerators for Environmental Protection, Raporty IChTJ, Seria B nr 8/98, ichtj, Warzawa, 1993.

− Komputasinya menggunakan apa?

2. WIEDENMENN H, Particle Accelerator Physics, Springer-Verlag, New York, 1993. 3. MAKUUCHI, K., Electron Beam Processing pf rubbers, Proceedings of the Workshops on the Utilization of Electron Beam, JAERI, T.R.I. Global C., Ltd., 2003. 4. DJASIMAN, HERY SUDARMANTO, Perancangan Dasar Transformator Tegangan Tinggi untuk STT-DC 300 kV/ 50 mA, Prosiding Seminar Naisonal Penelitian dan Pengelolaan Perangkat Nuklir, PTAPB-BATAN, Yogyakarta, 2006. 5. TAUFIK, DJASIMAN, SAMINTO, SUMARYADI, Perancangan Sistem Pengendali Tegangan Tinggi MBE 300keV/ 30 mA, Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah

Tunjung Indrati − Seberapa jauh kapasitor dalam filter untuk pengendalian STT.

Taufik − Fungsi kapasitor dalam filter untuk menentukan frekuensi cut offnya. Rangkaian filter digunakan untuk memfilter tegangan riak dan noise dari sensor. Semakin besar kapasitor, frekuensi cut offnya semakin kecil, sehingga dapat memfilter frekuensi diatas frekuensi cut offnya, dampaknya sistem kendali lebih stabil. − Untuk menunjukkan perubahan voltase dari unsteady ke steady diperlukan sistem monitoring tegangan (voltase) terhadap waktu berbasis komputer, alat semacam ini belum punya, sehingga harus dibuat pada tahun berikutnya. − Alat yang digunakan adalah mikrokontroller dengan menggunakan bahasa pemrograman BASCOM.


RANCANG BANGUN SISTEM PENGENDALI STT MBE LATEKS BERBASIS MIKROKONTROLLER

Recommend Documents