monitoring data logger

8/16/2019 Monitoring Data Logger

1/24

ABSTRAK

PLTD Pilang merupakan bagian dari PLN Unit layanan Tanjung Pandan, yang

mempunyai peran sangat penting dalam hal ketersediaan daya listrik di Pulau

Belitung. Salah satu mesin yang beroperasi di PLTD Pilang adalah Daihatsu,

dengan daya terpasang 3 k!. Untuk menjaga kehandalan mesin perlu

dilakukan monitoring pada setiap parameter " parameter pada mesin. Salah

satu parameter yang #ukup penting adalah temperature gas buang silinder tiap"

tiap mesin.

$ondisi saat ini, %esin Daihatsu mengalami permasalahan dalam hal

pengukuran gas buang tiap silinder mesin karena adanya kerusakan yang terjadi

pada pyrometer untuk memba#a hasil pengukuran dari thermo#ouple yang di

pasang pada setiap silinder mesin. Dari permasalahan tersebut mun#ul ide untuk

membuat aplikasi Data Logger untuk pemba#aan temperature gas buang

silinder . &lat ini berbasis mikrokontroler &Tmega'( dan sebagai Human Machine

Interface (HMI) menggunakan So)t*are Borland Delphi.

Untuk kalibrasi ino+asi dilakukan dengan melakukan pengujian pada

pengukuran temperature gas buang silinder pada mesin Daihatsu. Sebagai

pembanding digunakan n)rared Temperature merk S&N-. /asil pengujian

didapatkan hasil yang linear dengan kenaikan pembebanan mesin Daihatsu

antara Data Logger0&Tmega'(1 dengan S&N- Temperature sensor .

Kata kunci : Termokopel, ATmega16, Data Logger, Temperature.

'


2/24

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur kami panjatkan kepada &llah S!T atas berkat , rahmat dan

karunia yang telah dilimpahkan"Nya sehingga kami dapat menyelesaikan makalah

karya ino+asi ini dengan judul 2 Akuisisi Data Logger Temperature Gas Buang

Silinder Pada esin Dai!atsu PLTD Pilang Ber"asis ikrokontroler

ATmega16 dan Borland Delp!i ”. %akalah ini disusun dan diajukan untuk

mengikuti Lomba $arya no+asi ke tahun 4'4, yang diselenggarakan oleh PT.

PLN 0Persero1 Penelitian dan Pengembangan $etenagalistrikan 0PLN LTB&N51.

U#apan terima kasih tidak lupa penulis sampaikan kepada semua pihak yang

telah membantu penulis menyelesaikan laporan ini, baik se#ara langsung maupun

tidak langsung.

Penulis se#ara khusus menyampaikan u#apan terima kasih kepada 6

'. 7ul)arida -alu8i, selaku PLT. 5eneral %anajer PT. PLN 0Persero1 !ilayah

Bangka Belitung.

4. Sutarno, selaku PLT. %anajer PT. PLN 0Persero1 Unit Layanan Tanjung Pandan.

3. Sunaryo, selaku %anajer PLTD Pilang PT. PLN 0Persero1 Unit Layanan Tanjung

Pandan.

9. Para &sisten %anajer 0&sman1 dan Super+isor di jajaran PT. PLN 0Persero1 Unit

Layanan Tanjung Pandan.

:. ;ekan"rekan dan


3/24

Penulis

DAFTAR ISI

/&L&%&N P>N5>S&/&N.............................................................................................. i

/&L&%&N P>;N?&T&&N ;N?&T&&N %PL>%>NT&S.....................................................................iii

&BST;&$.................................................................................................................... i+

$&T& P>N5&NT&;.......................................................................................................+

D&-T&; S................................................................................................................. +i

B&B ' P>ND&/ULU&N.................................................................................................'

'.' Latar Belakang...............................................................................................'

'.4 Tujuan............................................................................................................'

'.3 %etodologi.....................................................................................................4

B&B 4 L&ND&S&N T>S%PUL&N D&N S&;&N...............................................................................'3

:.' $esimpulan..................................................................................................'3

:.4 Saran...........................................................................................................'3

D&-T&; PUST&$&......................................................................................................'9

3


4/24

B


5/24

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

PLTD Pilang merupakan bagian dari PLN Unit layanan Tanjung Pandan,yang mempunyai peran sangat penting dalam hal ketersediaan daya listrik diPulau Belitung. Dengan bisnis utama memproduksi energi listrik melaluibeberapa unit Satuan Pembangkit Diesel dan interkoneksi dengan PLTDrental, PLTD Pilang bertanggung ja*ab untuk menjadi unit yang handal dalampelayanan, stabil dan esien dalam pembangkitan energi listrik dengandidukung oleh SD% yang kompeten.

%esin Daihatsu merupakan salah satu unit dari satuan Pembangkitdiesel yang ada di PLTD Pilang, dengan daya terpasang 3 k! dan hinggakini masih beroperasi 49 k! dan diharapkan dapat terus dijaga

kehandalannya guna menjaga ketersediaan pasokan listrik kepada pelangganse#ara kontinyu. $ehandalan yang menga#u pada parameter dan indikatoralat ukur yang sesuai dengan standar mesin dan manual book. Beberapaparameter dan indikator alat ukur mesin yang menjadi a#uan untukkehandalan mesin diantaranya tekanan minyak pelumas, bahan bakar danudara bilas, temperatur gas buang, minyak pelumas,bahan bakar, udara bilasdan lain C lain.

Untuk saat ini, %esin Daihatsu mengalami permasalahan dalam halpengukuran gas buang tiap silinder mesin karena adanya kerusakan yangterjadi pada pyrometer untuk memba#a hasil pengukuran dari thermo#ouple

yang di pasang pada setiap silinder mesin. $erusakan tersebut menyebabkantidak ter#atatnya temperatur gas buang pada log sheet mesin. !alaupuntelah dilakukan usaha pengukuran temperatur dengan Portable n)rared

Thermometer, hasil pengukuran tidak akurat karena kondisi mesin yangberbentuk dan ehaust mani)old yang terbungkus asbes pelindung panasdan akurasi dari alat ukur Portable n)rared Thermometer.

Dengan menge+aluasi beberapa hal diatas kami memiliki ide untukmen#ari jalan keluar dengan membuat alat untuk mengukur temperatur gasbuang tiap silinder mesin yang sangat berman)aat bagi mesin Daihatsu. &latini berbasis mikrokontroler &Tmega'( dan sebagai Human Machine Interface

(HMI) menggunakan So)t*are Borland Delphi dan sebagai Databasemenggunakan so)t*are aplikasi %yS@L. Dengan ber)ungsinya alat ukurtersebut, maka akan ter#atat hasil pengukuran temperatur gas buang tiapsilinder dengan akurasi yang tinggi, !aktu kerja operator dalam halmonitoring mesin lebih e)ekti) dan mesin dapat termonitor dan tersimpanse#ara terus menerus di komputer. $emudian dari data yang ter#atat tersebutakan menjadi bahan e+aluasi untuk kegiatan pemeliharaan mesin gunamenjaga kehandalan mesin.

:


6/24

1.2 Tujuan

Tujuan dari karya ino+asi adalah 6

'. %enghasilkan aplikasi akuisisi data logger pengukuran Temperature gasbuang silinder pada mesin Daihatsu.

4. %endapatkan data dan in)ormasi temperature gas buang silinder mesinse#ara #epat, realtime dan akurat.

3. %emudahkan dalam melakukan analisa tanda"tanda kerusakan danpera*atan pada mesin Daihatsu.

1. !et"#"l"g$

Berikut adalah metodologi dalam pembuatan makalah Akuisisi DataLogger Temperature Gas Buang Silinder Pada esin Dai!atsu PLTDPilang Ber"asis ikrokontroler ATmega16 dan Borland Delp!i.

a. Pengumpulan dataE)akta

•


7/24


8/24

BAB 2 LANDASAN TE%RI

2.1 Ter&"k"'el

Thermo#ouple berasal dari kata FThermo2 yang berarti energi panas danFGouple2yang berarti pertemuan dari dua buah benda. Termokopel adalahtransduser akti) suhu yang tersusun dari dua buah logam berbeda dengan titikpemba#aan pada pertemuan kedua logam dan titik yang lain sebagai outputnya.

Termokopel terdiri dari dua konduktor atau 2termoelemen2 yang berbeda,dihubungkan menjadi satu rangkaian seperti yang terlihat pada gambar '.

Dua termoelemen & dan B dihubungkan 0jun#tion1 dan jika temperatur antara jun#tion pertama 0#old jun#tion1 dan kedua 0hot jun#tion1 berbeda maka akan timbularus akibat gaya gerak listrik 0>%-1.

=

5ambar '. Diagram skematik Termokopel

5ambar 4. Pengukuran >%-


9/24

Hika #old jun#tion open #ir#uit dan dihubungkan dengan +oltmeter denganimpedansi yang tak terhingga 0besar sekali1, seperti yang terlihat pada gambar 4,maka akan terba#a tegangan pada +oltmeter, tegangan tersebut dikenal sebagai

tegangan Seebe#k. Laju perubahan nilai tegangan akibat perubahan temperaturdisebut dengan koesien Seebe#k.

Hika termokopel digunakan untuk mengukur temperatur hot jun#tion 0gambar 41maka tegangan Seebe#k pada #old jun#tion, hot jun#tion serta temperatur #old

jun#tion harus diketahui terlebih dahulu. $arena #old jun#tion juga menghasilkantegangan Seebe#k maka untuk mempermudah pemba#aan temperatur pada tabeltermokopel, #old jun#tion ditempatkan pada i#e point o) *ater 0titik #air es1.

>%-, sebenarnya timbul karena gradien temperatur sepanjang ka*at yang

menghubungkan hot jun#tion dan #old jun#tion. Dengan mengasumsikan ka*attermokopel homogen maka >%- didapat akibat perbedaan temperatur hot jun#tiondan #old jun#tion. /ubungan tegangan antara termoelemen & dan B dengan perbedaan temperaturadalah6

( ) * ( ) +

Dimana 6 >&B0T1 adalah tegangan Seebe#kS0T1 adalah koesien Seebe#k,

IT adalah perbedaan temperatur antara hot jun#tion dengan #old jun#tion.

J


10/24

Tipe"tipe Termokopel antara lain 6

a. Tipe $ 0Ghromel 0Ni"Gr alloy1 E &lumel 0Ni"&l alloy11

Tersedia untuk rentang suhu K4 G hingga M'4 G.

b. Tipe > 0Ghromel E Gonstantan 0Gu"Ni alloy11

Tipe > memiliki output yang besar 0(= EG1 membuatnya #o#ok digunakanpada temperatur rendah. Properti lainnya tipe > adalah tipe non magnetik.

#. Tipe H 0ron E Gonstantan1

;entangnya terbatas 0K9 hingga MA: G1 memiliki sensiti+itas sekitar O:4EG

d. Tipe N 0Ni#rosil 0Ni"Gr"Si alloy1 E Nisil 0Ni"Si alloy11

Stabil dan tahanan yang tinggi terhadap oksidasi membuat tipe N #o#okuntuk pengukuran suhu yang tinggi tanpa platinum. Dapat mengukur suhu diatas '4 G. Sensititasnya sekitar 3J EG pada J G.

e. Type B 0Platinum";hodiumEPt";h1

Go#ok mengukur suhu di atas '= G. Tipe B memberi output yang samapada suhu G hingga 94 G sehingga tidak dapat dipakai di ba*ah suhu: G.

). Type ; 0Platinum EPlatinum *ith A ;hodium1

Go#ok mengukur suhu di atas '( G. sensiti+itas rendah 0' EG1.

g. Type S 0Platinum EPlatinum *ith ' ;hodium1

'

5ambar 3. Thermo#ouple


11/24

Go#ok mengukur suhu di atas '( G. sensiti+itas rendah 0' EG1. $arenastabilitasnya yang tinggi Tipe S digunakan untuk standar pengukuran titikleleh emas 0'(9.93 G1.

h. Type T 0Gopper E Gonstantan1

Go#ok untuk pengukuran antara K4 to 3: G. $onduktor positi) terbuatdari tembaga, dan yang negati) terbuat dari #onstantan. Sering dipakaisebagai alat pengukur alternati) sejak penelitian ka*at tembaga. Type Tmemiliki sensititas O93 EG

Termokopel tipe B, ;, dan S adalah termokopel logam mulia yang memilikikarakteristik yang hampir sama. %ereka adalah termokopel yang paling stabil,tetapi karena sensititasnya rendah 0sekitar ' EG1 mereka biasanya hanyadigunakan untuk mengukur temperatur tinggi 0Q3 G1.

2.2 Peng"la, S$gnal

Sebagai pengolah signal digunakan rangkaian yang dilengkapi dengan i#mikrokontroler &Tmega'( serta dilengkapi dengan komunikasi ;S434.%ikrokontroler &; &Tmega'( memiliki tur yang #ukup lengkap. %ikrokontroler&; &Tmega'( telah dilengkapi dengan &DG internal, EEPROM internal,Timer/Counter, PWM, analog comparator, dll. Sehingga dengan )asilitas yanglengkap ini memungkinkan kita belajar mikrokontroler keluarga &; dengan lebihmudah dan esien, serta dapat mengembangkan kreati+itas penggunaan

mikrokontroler &Tmega'(.-itur"tur yang dimiliki oleh mikrokontroler &Tmega'( adalah sebagai berikut6

Saluran E< sebanyak 34 buah, yaitu port &, port B, port G, dan port D.

&DG internal sebanyak = saluran.

Tiga buah TimerEGounter dengan kemampuan pembandingan.

GPU yang terdiri atas 34 buah register.

S;&% sebesar :'4 byte.

%emori -lash sebesar = kb dengan kemampuan ;ead !hile !rite.

''


12/24

Port antarmuka SP

>>P;


13/24

2. B"rlan# Del',$ #an !-SL

Dalam peran#angan aplikasi ini so)t*are yang digunakan sebagai /%0/uman %a#hine nter)a#e1 adalah so)t*are delphi. Delphi adalah suatubahasa pemograman 0de+elopment language1 yang digunakan untkmeran#ang suatu aplikasi program. Delphi termasuk dalam pemrogramanbahasa tingkat tinggi 0high le#el lenguage1. %aksud dari bahasa tingkat tinggiyaitu perintah"perintah programnya menggunakan bahasa yang mudahdipahami oleh manusia. Bahasa pemrograman Delphi disebut bahasaprosedural artinya mengikuti urutan tertentu. Dalam membuat aplikasiperintah"perintah, Delphi menggunakan lingkungan pemrograman +isual.

Sedangkan untuk aplikasi Database menggunakan aplikasi so)t*are%yS@L. %yS@L adalah sebuah program database ser+er yang mampumenerima dan mengirimkan data se#ara #epat, multi user sertamenggunakan perintah dasar S@L 0Stru#tured @uery Language1.

Berikut adalah tampilan dari so)t*are Delphi 6

'3

5ambar 9. %ikrokontroler&Tmega'(


14/24

BAB PE!BAHASAN

Berdasarkan Spesikasi


15/24

Peran#angan /ard*are dari alat ini terdiri atas termokopel ;esistor BulbPT' tipe S sebagai tranduser yang mengubah besaran temperature panasmenjadi besaran hambatan. Untuk pengkondisi sinyal digunakan rangkaianpembagi tegangan yang selanjutnya diolah oleh pengolah sinyal. Sebagai pengolahsinyal digunakan G %ikrokontroler &Tmega'( yang telah dilengkapi tur &DG dan$omunikasi Serial ;S434. Sebagai penyaji atau penampil menggunakan LGD '(4

serta ditampilkan pada aplikasi desktop menggunakan Borland Delphi.

.2 Peran/anganS"t0are

Berikut merupakan diagram Ro*#hart #ara kerja Temperatur Data Logger0&Tmega'(1.

':

5ambar A. /ard*are Data Logger0&Tmega'(1


16/24

Gara kerja Data Logger 0&Tmega'(1 ini dapat ditunjukan pada diagram alirdiatas. Pemrograman hard*are pada alat ini menggunakan bahasa G,sedangkan untuk aplikasi desktop monitoring di personal Gomputer 0PG1menggunakan so)t*are Borland Delphi dan sebagai Database digunakanaplikasi %yS@L. Untuk tampilan aplikasi monitoring temperature pada#omputer dapat ditunjukkan pada gambar diba*ah ini 6

'(

5ambar =. -lo* Ghart


17/24

. Ha$l Penguj$an Alat

Pada pengujian alat ini digunakan alat ukur pembanding yaitu S&N-n)rared Temperature. Berikut adalah alat ukur S&N- n)rared Temperature 6

'A

5ambar J . Setting Port$omunikasi

5ambar '. Tampilan %onitoring

Temperatur5ambar ''. Tampilan Penyajian 5rak


18/24

Berikut adalah table hasil pengujian pengukuran Temperatur antara DataLogger 0&Tmega'(1 dengan S&N- n)rared Temperatur.

N%

Data L"gger(AT&ega13)

(4el$u)

San56 Inrare#Te&'erature

(4el$u)

Pe&7e7anan !e$n(k8)

' 443 43 A:

'=

5ambar '4. S&N- n)rared Temperature


19/24

4 4:J 4(3 '.:

3 39 399 4.4:

9 3AJ 3=: 4.9

Dari hasil pengujian didapatkan hasil pengukuran Temperatur Data Logger0&Tmega'(1 dan S&N- n)rared Temperatur berdasarkan pembebanan pada

mesin Daihatsu. Terjadinya perbedaan pengukuran antara kedua alat inidikarenakan metode pengukuran pada Data Logger 0&Tmega'(1menggunakan perubahan hambatan sedangkan pada S&N- n)rared

Temperature menggunakan media n)rared.

BAB 9 !ANFAAT DAN ANALISA RESIK%

9.1 !anaatDengan pengaplikasian sistem ini kita dapat memonitoring dan melakukan

pengambilan data temperature gas buang se#ara #epat, tepat dan realtime.

Disamping itu juga memudahkan dalam melakukan tindakan

pen#egahanEperbaikan pada mesin berdasarkan besaran temperature yangterekam, sehingga kehandalan mesin dapat terjaga.

'J

Tabel '. Perbandingan Pengukuran


20/24

9.2 R$n/$an B$a-a Pe&7uatan Alat

;in#ian Pembuatan &lat ini adalah sebagai berikut.

N%

URAIAN:%L

SATUAN

HARGASATUAN

;U!LAH(R')

(R')

' %odul Sistem %inimum &Tmega'( ' Unit =. =.

4 &daptor '4 d# ' Unit '. '.

3 USB Do*nloader &; &Tmega ' Unit ':. ':.

9 $abel dan konektor ' Lot :. :.

&'eterangan mengguna'an enor termo'opel e'iting

;U!LAH 1.


21/24

9. Kaj$an Kela-akan F$nan$al

Berikut adalah tabel perbandingan anggaran biaya pembuatan Data Logger

0&tmega'(1 dengan &lat %onitoring Temperature dari pabrikan 0 ref Tar'in$o1.

Data L"gger (At&ega13)

N

% URAIAN

:%

L

SATUA

N

HARGASATUAN

;U!LAH

(R')

(R')

' %odul Sistem %inimum &Tmega'( ' Unit =. =.

4 &daptor '4 d# ' Unit '. '.

3 USB Do*nloader &; &Tmega ' Unit ':. ':.

9 $abel dan konektor ' Lot :. :.

&'eterangan mengguna'an enor termo'opel e'iting

4'

Tabel 4. ;in#ian Biaya Pembuatan &lat


22/24

;U!LAH '.::.

PPN 1=> ':

:.

T%TAL 1.?= '.:.

T%TAL 13.


23/24

Penghematan yang dihasilkan dari pengaplikasian alat ini sebesar 6

#p. 16.$%%.%%% & #p. 1.'%$.%%% ( #p. 1).'*$.%%%,+

9.9 Anal$a Re$k"

Penerapan no+asi ini diterapkan pada monitoring temperature gas buangsilinder mesin Daihatsu PLTD Pilang. Salah satu kendala yang terjadi padalapangan antara lain adanya tumpahanEper#ikan #airan serta getaran dari

mesin.

;esiko tersebut dapat teratasi dengan memperhatikan penempatan lokasialat se#ara tepat dan terlindungi dengan baik.

BAB < KESI!PULAN DAN SARAN


24/24

DAFTAR PUSTAKA

%non!mou, 'J=9. %aintenan#e nstru#tion %anuals Part ' 0Daihatsu1. Hapan6

Ni#himent Gorporation %non!mou, 'J=9. %aintenan#e nstru#tion %anuals Part 4 0Daihatsu1. Hapan6

Ni#himent Gorporation

*atmel*com/Image/$oc+--*p$f " %meri'a Seri'at

%r$ian!ah MT . Selayang Padndan Tentang Termokopel.pd)

Mochamma$ Ri$an. %odul Pembelajaran Praktek Basis Data 0%[email protected])

49

monitoring data logger

Documents