II-1

BAB II

LANDASAN TEORI

II.1 Pengertian Otomasi

Otomasi adalah suatu teknologi yang menggabungkan aplikasi ilmu mekanika, elektronika dan sistem berbasis computer melalui proses atau prosedur yang biasanya disusun menurut program instruksi serta dikombinasikan dengan pengendalian otomatis (catubalik) untuk meyakinkan apakah semua instruksi itu sudah dilaksanakan seluruhnya dengan benar sehingga produktivitas, efisiensi dan fleksibilitas meningkat.[14][15] Kata otomasi digunakan pertama kali oleh Fords di Detroit. Istilah ini

digunakan untuk menjelaskan alat mekanis dan mesin perkakas sehingga menjadi

suatu lintas produksi yang kontinyu. Karakteristik otomasi Detroit yaitu :

a. Mekanisme tanpa operator

b. Alat transfer

c. Operasi permesinan dilakukan secara berurutan/sekuensial

d. Benda kerja bergerak secara otomatis

e. Utilisasi yang tinggi

f. pembentukan blok mesin.[15]

II.2. Building Automation System

Building Automation System atau diekenal BAS adalah sistem pengendalian dan pemantauan yang terpusat untuk seluruh peralatan-peralatan mekanik dan elektrik yang terdapat pada suatu bangunan. Building Automation System (BAS) meliputi pemrograman, komputerisasi, dan intelligent network dari peralatan elektronik yang memantau dan mengontrol berbagai macam sistem, baik itu mekanis, penerangan dan sistem lain dalam sebuah gedung yang saling beruhubungan.[9] Tujuan dari sistem otomasi bangunan adalah untuk mengendalikan,

memonitoring dan mengintegrasikan seluruh sub unit otomasi bangunan. Setiap

bangunan memiliki fungsi dan fasilitas yang berbeda beda maka berbeda pula

sistem otomasi bangunannya namun tujuannya sama . Dua bangunan gedung yang

mirip secara fisik dan bentuk, sangat mungkin memiliki deskripsi fungsi dan

kelengkapan fasilitas yang berbeda didalamnya. Dalam implementasinya, semua

fungsi bangunan yang dianggap penting oleh pengguna dapat saja dikembangkan

dan diintegrasikan kedalam sistem otomasi bangunan.[1][14][15]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-2

Arsitektur jaringan sistem otomasi bangunan dapat berupa jaringan dengan

konfigurasi yang kompleks. Secara fungsional arsitektur jaringan BAS memiliki ciri

yang khas yaitu terdiri atas beberapa tingkatan/hirarkis fungsi kendali. Hirarki

fungsional sistem kendali dalam BAS umumnya dapat disederhanakan dalam 3 atau

4 level seperti pada Gambar II-1.

Gambar II. 1 Level Hierarki Fungsional Otomasi[1]

Sedangkan pada gambar II.2 merupakan arsitektur sistem otomasi berdasarkan hierarki

Gambar II. 2 Arsitektur Otomasi Industri

Berikut adalah penjelasan dari level pada hirarki fungsional otomasi :

1. Pada level terendah terdapat field level, (Field-level) pada umumnya akan

terdiri atas perangkat-perangkat sensor, aktuator, unit-unit kontroler kecil

ataupun perangkat En-node lainnya. Perangkat-perangkat ini terhubung

pada secondary network. End-node adalah jaringan komunikasi yang

hanya dapat mengirim atau menerima informasi untuk keperluan perangkat

itu sendiri, namun tidak dapat melalukan/meneruskan informasi ke

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-3

jaringan lain. Unit-unit kontroler tingkat bawah (field-controller)

seringkali disebut juga local-controller yang umumnya mengendalikan

operasi setiap utilitas bangunan. Unytuk mengkomunikasikan antara filed

level ke Automation level mengunakan filed network, Field network

adalah jaringan yang menghubungkan peralatan filed level dengan

automation level. Tujuan dari jaringan ini adalah menghubungkan

aktuator, sesnor dan peralatan field level lainnya dengan sebuah kontroler

[1[14]][9][15]

2. Perangkat jaringan BAS dilevel berikutnya pada umumnya terdiri atas

sejumlah perangkat kendali yang bekerja di level otomasi untuk

mengendalikan operasi berbagai utilitas bangunan seperti HVAC

Controller, Lighting Controller, Security System Controller dan beberapa

perangkat antarmuka yang mendukung/support pada level ini seperti

misalnya Modbus device, maupun BACnet. Unit-unit kontroler yang

digunakan pada level ini umumnya dibuat khusus untuk keperluan otomasi

bangunan, namun mungkin pula menggunakan perangkat Programmable

Logic Controller/PLC yang umum/biasa/standar dengan spesifikasi yang

sesuai. Pada level ini secondary network menghubungkan dengan primary

network. Secondary network merupakan sub network dari primary

network. Fungsi dari seconadry network adalah menghubungkan antara

satu kontroler dengan kontroler lainnya yang berada pada automation level.

Primary network merupakan pengelola jaringan. Primary network

menghubungkan automation level dan management level dalam sistem

otomasi bangunan. Jaringan primer ini dapat berdiri sendiri atau berbagi

dengan LAN regular dalam sebuah bangunan. Biasanya jaringan ini

mengkomunikasikan dengan kabel twisted pair (ISO 8802-3) seperti

jaringan yang digunakan pada kantor atau rumah. Dapat pula di

komunikasikan secara WLAN.[1][9]

3. Management Level

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-4

Management level terdiri dari semua peralatan yang mengatur dan

memonitor setiap utilitas yang terdapat pada sistem otomasi bangunan,

serta berhubungan dengan operator dan internet. Contoh perangkat yang

terdapat pada management layer adalah database dari aktifitas setiap

utilitas, web server, panel operator, CCS (central control station) dan server

yang menejermahkan pesan dari protocol komunikasi yang berbeda.

[9][15]

II.2.1Bentuk Utilitas Bangunan[1]

Bentuk utilitas bangunan mencakup semua perangkat yang mendukung fungsi

atau fasilitas yang diperlukan dalam suatu bangunan.Namun tidak ada ketetapan

tentang jumlah sub unit BAS yang digunakan dalam sebuah bangunan.Karena

seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya bahwa setiap bangunan memiliki fungsi

yang berbeda beda. Jika sebuah gedung memiliki beberapa bentuk utilitas bangunan

yang terintegrasi, maka dapat dikatakan bahwa bangunan tersebut menggunakan

konsep BAS. Berikut ini merupakan beberapa contoh dari utilitas bangunan yang

umumnya diperlukan pada suatu bangunan

1. HVAC ( Heating, Ventilating, and Air Condition )

2. Sistem Penerangan (Lighting System)

3. Transportasi gedung (Lift, escalator, conveyor)

4. Sistem Catu daya bangunan(Power-house dan Jaringan Distribus Energi

listrik)

5. Fire & Alarm sistem( Hydrant, sprinkle dan alarm system )

6. Security sistem( Access system, CCTV, automatic locking systems)

7. Sistem penyediaan dan distribusi Air bersih

8. Sistem pengolahan limbah

9. Parking Area

II.3. Pengertian Air Limbah

Berdasarkan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 82 tahun 2001.

Air limbah dapat berasal dari rumah tangga maupun industri

Berikut ini merupakan definisi air limbah dari berbagai sumber,

Air limbah atau yang lebih dikenal dengan air buangan ini adalah merupakan :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-5

a. Limbah cair ( waste water ) dalah cairan buangan yang berasal dari rumah

tangga, perdagangan, perkantoran, industri maupun tempat-tempat umum

lainnya yang biasanya mengandung bahan-bahan atau zat-zat yang dapat

membahayakan kesehatan atau kehidupan manusia serta mengganggu

bahkan membahayakan kelestarian lingkungan hidup. [2]

Limbah cair rumah tangga atau domestik adalah hasil buangan dari perumahan,

perdagangan, perkantoran, dan sarana sejenisnya. Volume limbah cair bervariasi,

dari 200 sampai 400 liter per orang per hari, tergantung pada tipe dan fungsi

bangunan.. [16]

II.4. Karakteristik Limbah

Karakteristik limbah meliputi sifat fisik, sifat kimia dan sifat biologi :

II.4.1 Sifat Fisik

Sifat fisik suatu limbah dapat ditentukan dari jumlah padatan yang terlarut,

tersuspensi dan total padatan, kekeruhan, warna, salinitas, daya hantar listrik, bau

dan suhu limbah tersebut. Sifat fisik dapat diidentifikasi secara visual namun untuk

mengetahui secara pasti maka perlu adanya penelitian lebih lanjut.[26]

a. Padatan

Dalam limbah dcair zat padat yang secara umum dapat di bedakan

kedalam dua golongan yaitu padatan terlarut dan padatan tersuspensi.

Padatan tersuspensi terdiri dari partikel biasa.. Jenis padatan terlarut

maupun tersuspensi dapat bersifat organis maupun sifat anorganic

tergantung sumber limbahnya [16]

b. Kekeruhan

Sifat keruh air dapat dilihat dengan secara visual karena ada partikel

koloidal, tanah liat, sisa bahan-bahan kimia, protein dan ganggang yang

terdapat dalam limbah tersebut. [16]

c. Bau

Sifat bau limbah disebabkan Karena adanya zat-zat organik yang telah

terurai dalam limbah mengeluarkan sehingga mengeluarkan gas-gas seperti

sulfide atau amoniak yang menimbulkan bau yang kurang sedap karena

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-6

adanya campuran nitrogen, sulfur dan fosfor yang berasal dari pembusukan

atau matinya protein yang terkandung di limbah. [16]

d. Suhu

Limbah yang mempunyai suhu tinggi dapat mengganggu pertumbuhan

biota dan mikroorganisme tertentu. Suhu yang terdapat suatu limbah cair

harus merupakan suhu alami. Suhu berfungsi memperlihatkan aktifitas

kimiawi dan biologis. Jika suhu tinggi, maka pengentalan cairan berkurang.

Sedangkan tingkat zat oksidasi lebih besar pada suhu yang tinggi tapi tidak

pada suhu rendah [16]

e. Warna

Warna dalam limbah cair air dapat disebabkan karena adanya ion-ion

logam besi, plankton, bahan kimia, flora, dan buangan industri. Warna

berbanding lurus dengan kekruhan,jika kekeruhan berkurang maka akan

terlihat warna alami dari air tersebut. Begitupun dengan warna dapat

disebabkan oleh zat terlarut dan zat tersuspensi.[16]

II.4.2 Sifat Kimia

Karakteristik sifat kimia air limbah biasanya ditentukan oleh kadar COD, BOD,

dan logam berat yang terkandung didalam air limbah.

a. BOD

.BOD adalah kebutuhan jumlah oksigen bagi bakteri untuk

menguraikan semua zat-zat organik yang terlarut maupun sebagai

tersuspensi dalam air limbah menjadi bahan organik yang lebih sederhana.

Nilai ini hanya merupakan jumlah bahan organik yang dikonsumsi

bakteri. Penguraian zat-zat organis ini dilakukan secara alamiah. Aktifnya

bakteri-bakteri menguraikan bahan-bahan organik bersamaan dengannya

konsumsi oksigen dari bakteri bakteri tersebut.[16]

b. COD

Pengukuran limbah dengan metode COD adalah metode lain dari

pengukuran kebutuhan oksigen dalam limbah cair. Dengan menggunakan

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-7

metode ini waktu pengukuran lebih cepat jika dibandingkan dengan

BOD. Pengukuran ini lebih kepada pada kebutuhan oksigen akan kimia

dimana senyawa-senyawa yang diukur adalah bahan-bahan yang tidak

dipecah secara biologis. COD adalah sejumlah oksigen yang dibutuhkan

untuk mengoksidasi zat-zat organis dan anorganis seperti pada BOD.

Namun yang membedakan angka COD merupakan ukuran bagi

pencemaran air oleh zat anorganik. [16]

c. Keasaman air

Keasaman air dapat diukur menggunakan pH meter. Tinggi rendahnya

keasaman berdasarkan pada tinggi rendahnya konsentrasi ion hidrogen dalam

air limbah. Air buangan yang mempunyai pH tinggi / rendah dapat menyebabkan

matinya mikroorganisme air yang diperlukan untuk mikroorganisme atau biota

tertentu. Limbah air dengan pH tinggi bersumber dari limbah yang mengandung

asam seperti detergen atau pembersih pada pabrik.[16]

d. Oksigen terlarut

Oksigen terlarut berbanding terbalik dengan BOD. Semakin tinggi

nilai BOD maka semakin rendah oksigen terlarut. Keadaan oksigen

terlarut dalam air dapat ditunjukan dengan tanda-tanda kehidupan

ekosistem [16]

e. Logam berat dan beracun

Logam berat pada umumnya adalah metal-metal seperti tembaga,

scadmium, air raksa, lead, chromium, dan nikel. Metal lain yang juga

termasuk metal berat adalah arsen, selenium, cobalt, mangan, dan

aluminium. Logam-logam ini dalam dosis dapat tertentu membahayakan

manusia.[16]

II.4.3 Sifat Biologis

Bahan organis dalam air terdiri dari berbagai macam senyawa. Protein

merupakan salah satu senyawa kimia organis yang mudah terurai menjadi senyawa-

senyawa lain seperti asam amino. Bahan yang mudah larut dalam air akan terurai

dan menjadi enzim dan berubah menjadi bakteri tertentu.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-8

II.5. Pengelolaan Limbah

Limbah sebelum dibuang ke pembuangan akhir harus menjalani pengolahan

terlebih dahulu. Agar dapat mengolah air limbah yang efektif diperlukan rencana

pengelolaan yang baik. Tujuan dari pengelolaan air limbah itu sendiri, antara lain :

1. Mencegah atau mengurangi pencemaran pada sumber air rumah tangga.

2. Menjaga yang hidup di dalam air.

3. Menghindari dan mengurangi pencemaran tanah.

4. Menghilangkan dan mengurangi tempat berkembangbiaknya bibit

penyakit.

Sistem pengelolaan air limbah yang diterapkan harus memenuhi persyaratkan

berikut :

1. Tidak mengakibatkan pencemaran terhadap sumber-sumber air minum.

2. Tidak menimbulkan pencemaran pada ekosistem yang hidup di air di

dalam penggunaannya.

3. Tidak dihinggapi oleh virus atau serangga yang dapat menyebabkan

penyakit.

4. Tempatnya tertutup.

5. Tidak menghasilkan bau tidak sedap [16][3]

II.5.1Parameter Kunci Kualitas Air Limbah

Parameter kunci adalah parameter yang dapat mewakili kualitas lingkungan

tersebut. Beberapa parameter kunci untuk mengetahui kualitas air limbah adalah

suhu, daya hantar listrik, derajat keasaman , oksigen terlarut, kebutuhan oksigen

kimiawi (COD) dan kebutuhan oksigen biologis (BOD) [16][26]. Pada tabel II.1

merupakan parameter kualitas air limbah di rumah sakit.

Tabel II 1 Parameter Kualitas Ir limbah [3]

Parameter Satuan Baik Cukup Kurang Kurang sekali

Suhu oC 30 45

Kekeruhan NTU 2200

Keasaman pH 6-9 5-9 4-5-9 4-10

BOD Mg/l 100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-9

II.6. Limbah Cair Rumah Sakit

“Limbah cair rumah sakit adalah seluruh buangan cair yang berasal dari hasil proses kegiatan rumah sakit yang meliputi: limbah domestik cair yakni buangan kamar mandi, dapur, air bekas pencucian pakaian; limbah cair klinis yakni air limbah yang berasal dari kegiatan klinis rumah sakit misalnya air bekas cucian luka, cucian darah dll.; air limbah laboratorium; dan lainnya”[3] Air limbah rumah sakit yang berasal dari limbah domestik maupun limbah klinis

biasanya mengadung senyawa polutan organik yang tinggi, , namun dapat diolah

dengan cara pengolahan secara biologi, sedangkan untuk air limbah rumah sakit

yang berasal dari laboratorium biasanya banyak terkandung logam berat, bahan

kimia, obat-obatan, virus dan penyakit . Maka untuk pengelolaan air limbah rumah

sakit, limbah yang berasal dari laboratorium dipisahkan dan diolah dengan proses

secara kimia dan fisika, Selanjutnya olahan limbah tersebut dapat dialirkan ke

pengolahan biologis. Diagram pengelolaan air limbah rumah sakit secara umum

dapat dilihat seperti pada gambar II.2

Gambar II. 3 Pengelolaan LImbah Rumah Sakit[3]

Untuk meningkatkan mutu kualitas lingkungan dan sanitasi di rumah sakit atau

tempat umum lainnya maka perlu dibuatkan IPAL yang teruji prosesnya. Dengan

proses yang baik diharapkan mutu kualitas air limbah yang dihasilkn oleh rumah

sakit sesuai standar yang ditetapkan oleh KEP No.58/MEN-LH/12/1995 tentang

Baku Mutu Limbah Cair Rumah Sakit.[3]

II.7 Sistem Pengolahan limbah cair Rumah Sakit

Pada umumnya sistem pengolahan limbah terdiri dari 3 tahapan proses yaitu

tahapan primer, sekunder dan tersier. Tahapan proses pengolahan primer limbah

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-10

cair biasanya proses pengolahan secara fisika seperti penyaringan dan pengadukan.

Proses pengolahan sekunder merupakan proses pengolahan secara biologis, yaitu

dengan memanfaatkan mikroorganisme yang dapat mengoksidasi atau mengurai

bahan organik. Sedangkan untuk tahapan tersier dapat dilakukan jika setelah proses

pengolahan primer dan sekunder telah dilakukan, namun masih terdapat zat tertentu

dalam limbah yang masih tersissa cair yang membahayakan bagi ekosistem.

Pengolahan tersier bersifat bebas, maksudnya adalah pengolahan ini dapat

disesuaikan dengan zat yang tersisa di air limbah. Contoh pengolahan tersier yang

dapat digunakan adalah metode sand filter, saringan multimedia, precoal filter,

vacum filter, dan reverse osmosis. Setiap pengolahan limbah mempunyai sistem

yang berbeda-beda dan tidak ada ketentuannya.[3][16][26]

II.7.1 Screening (Penyaringan)

Perangkat skrining digunakan untuk menghilangkan padatan kasar dari air

limbah. padatan kasar terdiri dari tongkat, kain, papan dan benda-benda besar

lainnya yang sering dan, entah kenapa, menemukan jalan mereka ke sistem

pengumpulan air limbah. Karena tujuan utama dari layar adalah untuk memproteksi

pompa dan peralatan mekanik lainnya dan untuk mencegah penyumbatan katup dan

perlengkapan lainnya di pabrik air limbah, screening biasanya operasi pertama

dilakukan pada air limbah yang masuk.[37]

Layer atau screen air limbah diklasifikasikan halus atau kasar, tergantung pada

konstruksi dan kebutuhan. Layar kasar biasanya terdiri dari bar vertikal spasi 20 -

60 mm terpisah dan cenderung terletak di tengah tengah bak. Padatan yang besar

dan tertahan di layer biasanya diangkat oleh pengeruk manual untuk plant yang

kecil , sementara unit mekanis dibersihkan digunakan pada plant yang lebih besar.

Bahan layer screening untuk ukuran lubang 10-20 mm terdiri dari kain kawat

woven- atau pelat berlubang dipasang pada disk yang berputar atau drum sebagian

terendam dalam aliran, atau sabuk perjalanan. layar baik harus mekanis dibersihkan

secara terus menerus. Jumlah padatan dihapus oleh skrining tergantung pada ukuran

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-11

layar pembukaan.[37]. Pada gambar II.4 merupakan tampilan dari kontruksi bar

screen

Gambar II. 4 Bar Screen [37]

II.7.2 Tangki Equalisasi

. Tangki ekualisasi adalah tangki yang digunakan untuk menampung cairan

limbah dan meredam variasi debit air limbah. Melihat tujuannya sebagai peredam

variasi debit, tangki ekualisasi ditempatkan di awal rangkaian pengolahan air

limbah[33][37]

Tujuan dari tangki ekualisasi di dalam pengolahan air limbah adalah untuk

mencapai debit air limbah yang mendekati konstan atau bahkan konstan.

Tercapainya debit yang konstan akan memudahkan untuk proses selanjutnya,

karena:

a. Tidak adanya shock loading

b. Meningkatkan kualitas efluen serta performa pengentalan lumpur atau

padatan yang konsisten

c. Meningkatkan kontrol penambahan bahan kimia dan keterandalan proses

pengolahan kimia

Penempatan tangki ekualisasi dapat dilakuakn dengan metode in-line dan off-

line. In-line maksudnya adalah mengalirkan seluruh air limbah ke dalam tangki

ekualisasi untuk kemudian didistribusikan ke unit-unit pengolahan limbah.

Sedangakan pada metode off-line, tangki ekualisasi digunakan untuk menampung

jika terjadi kelebihan debit air limbah dan dapat mengalirkan air limbah jika sewatu

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-12

waktu diperlukan [33][34][37]. Gambar II.5 merupakan gambar mengenai posisi

tangki equalisasi.Sedangkan pada gambar II.6 merupakan arsitektur dari tangka

equalisasi

Gambar II. 5 A. in-line, B off-line [34]

Gambar II. 6 Equalization Tank[35]

Terlihat pada gambar II.5 equalization tank terdiri dari pompa untuk

mendistribusikan air ke proses selanjutnya, nyala pompa tergantungpada sensor

level, jika sensor mendeteksi pada keadaan tertentu maka pompa akan aktif.

II.7.3 Flokulasi dan Koagulasi

Flokulasi dan koagulasi adalah proses pengolahan air limbah secara kimia yaitu

dengan menambahkan bahan kimia kedalam air limbah. Air limbah biasanya

mengandung padatan tersuspensi dan partikel koloid. Padatan-padatan dalam air

biasanya bermuatan negatif dan padatan-padatan tersebut dapat dilakukan secara

kimia melalui proses koagulasi-flokulasi. Koagulasi adalah proses melarutkan

bahan kimia ke air limbah yang bersifat positif sehingga partikel-partikel dapat

berikatan dengan partikel lainnya atau destabilisasi partikel, sedangakan flokulasi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-13

merupakan proses penggabungan partikel-partikel setelah proses flokulasi.

Partikel-partikel yang berikatan akan membentuk lumpur atau flok-flok sehingga

memudahkan untuk dipisahkan secara fisik.[17][22]

1. Pengadukan Cepat

Tujuan pengadukan cepat adalah untuk menghasilkan turbulensi air sehingga

lebih mudah melarutkan bahan kimia yang dicampurkan ke dalam air limbah.

Waktu pengadukan cepat dan lambat berbeda beda tergantung peruntukan

pemakaiannya. Untuk menghilangkan bahan kimia biasanya :

Untuk proses koagulasi-flokulasi:

Waktu detensi = 20 - 60 detik

Untuk penurunan kesadahan (pelarutan kapur/soda):

Waktu detensi = 20 - 60 detik

Untuk presipitasi kimia (penurunan fosfat, logam berat, dan lain-lain)

Waktu detensi = 0,5 - 6 menit[17]

Kecepatan motor pada proses ini bergantung pada tipe impeller yang digunakan,

lebih jelasnya terdapat pada gambar II.7

Gambar II. 7 Kecepatan motor Flokulasi-koagulasi 2. Pengadukan Lambat

Tujuan pengadukan lambat adalah untuk menghasilkan gerakan air yang

lambat sehingga terjadi kontak antar partikel sehingga menghasilakan gabungan

partikel berukuran besar.

a. Untuk penurunan kesadahan (pelarutan kapur/soda):

Waktu detensi = minimum 30 menit

b. Untuk presipitasi kimia (penurunan fosfat, logam berat, dan lain-lain)

Waktu detensi = 15 - 30 menit[17]

II.9.4 Clarifier

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-14

Clarifier berfungsi untuk memisahkan partikel-partikel halus yang

menghasilkan liquid yang jernih denagn partikel-partikel solid atau suspense seperti

lumpur. Teknologi ini pada umumnya dipakai pada proses pengolahan air bersih

PDAM dan pengolahan air baku untuk Demin.

Di dalam Clarifier terjadi proses yang menghilangkan suspended solid.

Suspended solid merupakan bagian dari kotoran (impurities) yang menyebabkan air

menjadi keruh. Secara umum dapat diartikan sebagai proses penghilangan

suspended solid melalui mekanisme koagulasii, flokulasi, dan sedimentasi.

Air limbah yang mengandung bahan kimia serta floc mengalir ke Clarifier

melalui pipa vertical, untuk dipisahkan floc-flocnya dengan cara pengendapan

gravitasi. Clarifier pada umumnya berbentuk tanki silinder dari beton dengan

diameter 26 meter dan tinggi 3,65 meter. Selama clarification, dihilangkan juga water hardness, yaitu garam-garam

calcium dan magnesium yang larut dalam air, dengan jalan mereaksikannya dengan

zat-zat kimia yang akan mengendapkan hardness tersebut. Garam Ca dan Mg dalam

bentuk bikarbonat akan lebih mudah larut.

Air yang bersih dipisahkan melalui overlow di bibir clarifier dan endapan yang

terbentuk dibuang melalui bagian bawah clarifier. Gambar II.8 adalah gambar dari

clarifier dan proses kerjanya

Gambar II. 8 Clarifier[3]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-15

II.7.4 Anaerobic Tank

Pengolahan air limbah dengan biofilter "up flow" pada umunya terdiri beberapa

dari bak pengendap, ditambah dengan beberapa bak biofilter yang diisi dengan

kerikil atau batu pecah, dan plastik. Oksidasi zat-zat organik yang ada pada proses

anaerobic dilakukan oleh bakteri anaerobic. Bak pengendap terdiri atas 2 sekat,

pertama sebagai pengurai dan penampung lumpur sedangkan sekat kedua sebagai

penampung lumpur yang tidak terendapkan di bak pertama, dan aliran dari bak

pengendap dialirkan dari bawah ke atas memanfaatkan gratitasi[3][28]

Setelah beberapa waktu beroprasai, pada permukaan filter akan tumbuh lapisan

film mikro-organisme yang akan menguraikan zat organik yang belum sempat

terurai pada bak pengendap. Skema proses pengolahan air limbah dengan biofilter

"Up Flow”.:[3][28][37]

ketika air buangan yang melalui media kerikil yang terdapat pada biofilter lama

kelamaan akan timbulnya lapisan lendir disebut biological film. Air limbah yang

masih mengandung zat organik yang belum teruraikan pada bak seelumnya apabila

melalui lapisan lender tersebut akan mengalami penguraian atau oksidasi secara

biologis.[3][37] Gambar II.9 merupakan gambar dari proses biofilter anaerobic

Gambar II. 9 Biofilter Anaerobic Up Flow [3] II.7.5 MBBR (Moving Bed Bio Reactor)

Sistem MBBR terdiri dari tangki aerasi yang didalamnya terdapat banyak

biofilm. Biofilm terbuat dari bahan dengan kerapatan densitas air (1 g / cm3).

Contohnya adalah high-density Polyetylene (HDPE) yang memiliki kerapatan

dekat dengan 0,95 g / cm3. Operator akan dicampur dalam tangki oleh sistem aerasi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-16

dan dengan demikian akan memiliki kontak yang baik antara substrat dalam air

limbah influen dan biomassa pada operator.

Untuk mencegah biofilm dari melarikan diri aerasi perlu memiliki saringan

pada outlet tangki. proses biofilm konvensional lainnya untuk pengolahan air

limbah yang disebut trickling filter, berputar kontaktor biologis (RBC) dan biologis

penyaring diangin-anginkan (BAF). proses biofilm pada umumnya membutuhkan

ruang kurang dari sistem lumpur aktif karena biomassa yang lebih terkonsentrasi,

dan efisiensi sistem ini kurang bergantung pada pemisahan lumpur akhir.

Kelemahan dengan proses biofilm lainnya adalah bahwa mereka mengalami

bioclogging dan membangun-up dari headloss. Pada sistem MBBR tidak perlu daur

ulang dari lumpur, yang merupakan kasus dengan sistem lumpur aktif.

Sistem MBBR sering dipasang sebagai retrofit tank lumpur aktif yang ada untuk

meningkatkan kapasitas dari sistem yang ada. Tingkat pengisian operator dapat

disesuaikan dengan situasi spesifik dan kapasitas yang diinginkan. Jadi sebuah

pabrik pengolahan yang ada dapat meningkatkan kapasitasnya tanpa meningkatkan

jejak dengan membangun tangki baru.

Beberapa keuntungan lain dibandingkan dengan sistem lumpur aktif adalah [4]:

1. Tinggi efektif waktu retensi lumpur (SRT) yang menguntungkan bagi

nitrifikasi

2. Tanggapi memuat fluktuasi tanpa intervensi operator

3. produksi sludge rendah

4. Kurang area yang dibutuhkan

5. Tahan ke toxic shock[38]

Gambar II.10 merupakan typical sistem dari MBBR berdasarkan fungsi dan tujuan

pengolahan limbah tersebut

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-17

Gambar II. 10 Typical MBBR[38]

II.7.6 Sand Filter dan Carbon Filter

1. Pressure Sand Filter

Tujuan dari proses ini adalah untuk menghilangkan padatan yang masih ter-

suspensi dalam air, sekaligus juga menghilangkan kandungan zat organic yang

masih tersisa. pada proses ini padatan akan tersaring pada permukaan atas dan

secara berkala harus dibersihkan dengan metode backwash. Pada prinsip kerjanya,

Pressure Sand Filter menggunakan pompa air baku yang untuk menghasilkan tekanan

operasi yang dibutuhkan dalam tekanan pressure sand Filter. Tekanan yang dibutuhkan

3,5 kg/cm2.[39]

Filter secara efektif akan menghapus padatan tersuspensi. Filter harus bersihkan

dengan air baku selama 20 sampai 30 menit setiap hari. Gambar dan kontruksi

pressure sand filter terdapat pada gambar II.11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-18

Gambar II. 11 Proses Sand Filter dan Carbon Filter[39]

2. Carbon Filter

Carbon Selain itu partikel mineral yang terlarut dalam air seperti besi akan

teroksidasi dan secara cepat akan membentuk lapisan endapan yang nantinya

dapat dihilangkan melalui proses sedimentasi atau filtrasi. Proses ini juga

bertujuan untuk menyerap sisa pengotoran yang masih terlarut dalam air dan

menjadikan finishing pada proses penjernihan air. proses ini berlangsung pada

tabung filter karbon aktif (Activated Carbon). Umur teknis dari media karbon

aktif ini adalah 8 - 12 bulan.[39]

II.8 Konsul Kendali

Konsul Kendali menurut IEEE memiliki pengertian sebagai berikut :

“ a desk for ommunication between the staff and the switching system for

monitoring, controlling and maintaining exchange”.

“The interface for an operator to monitor and/or control the process,

which may include multiple display or annunciators and defines the

boundaries of the operators span of control”.

Dari Pengertian diatas dapat diartikan bahwa konsul kendali merupakan

perangkat antarmuka antara operator dengan keseluruhan sistem atau proses untuk

memantau, mengatur dan melakukan perawatan. Dimana antar muka tersebut

didalamnya mencakup tampilan atau isyarat yang terdiri dari banyak bagian dalam

suatu proses serta mendifinisikan batasan rentang pemantauan operator.

Sedangakan menurut CEI pengertian konsul disefinisikan sebuah meja komuikasi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-19

antara petugas/ operator dan sistem “switching” untuk tujuan monitoring

pengendalian dan menangani perubahan status sistem yang dilayaninya. Konsul

menurut standar ANSI/ISA merupakan antarmuka untuk operator untuk memantau

dan/atau mengendalikan proses, yang mencakup beberapa tampilan atau alat

isyarat, dan dapat mendefinisikan batas-batas rentang kontrol operator.[1][9]

II.9 PLC (Programmable Logic Controller)

PLC adalah sepererangkat modul elektronika berbasisi microproccesor yang

beroperasi secara digital, dan dapat di program, dan dapat menyimpan internal bagi

intruksi/O)99999 – intruksi fungsi spesifik seperti logika, sekuensial, counting,

timing, dan aritmatika untuk mengendalikan digital atau analog input atau output

sessuai dengan kebutuhan dan dapat terhubung dengan sensor dan aktuator yang

ada di industri. Sistem koordinasi PLC terlihat pada gambar II.12

Gambar II. 12 Komponen Dasar PLC[23]

Berdasarkan gambar II.8 CPU mengeksekusi pemograman intruksi dari

memory, kemudian menghasilkan sinyal/data kendali yang masuk ke I/O (input-

output) atau ke memori. Programing Device adalah perangkat untuk membuat,

mengubah program PLC. Programing memory digunakan menyimpan intruksi,

program dan data program PLC, berupa RAM, EPROM ataupun EEPROM. Modul

ini berupa I/O discrete dan special I/O. [6][23]

Dikenal 2 tipe memori pada programmable kontroller, yaitu:

a. ROM (Read Only Memory)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-20

b. RAM (Random Access Memory)

Pada awal kemunculannya, PLC hanya digunakan untuk operasi logika

sederhana seperti on/off suatu output berdasarkan sequence yang sudah ditetapkan..

Dalam perkembangannya, istilah ini berubah menjadi programmable kontroller .

Hal ini dikarenakan PLC sudah digunakan untuk melakukan operasi-operasi

aritmatika, string dan operasi lain yang tidak sekedar operasi logika biasa.

II.9.1 PLC Modicon TM221CE24R

Programmable Logic Controller diperkenalkan pertama kali pada 1969 olehRichard

E.Morley yang Merupakan pendiri Modicon Corporation.Modicon adalah kependekan dari

Modular Digital Controller.

PLC modicon adalah salah satu produk dari Schneider yang dibuat untuk

kebutuhan industri. PLC ini dapat dikonfigurasi dan deprogram dengan perangkat

lunak SoMachine Basic dan mendukung Bahasa pemograman IEC 61131-3 yang

mencakup Instruction List (IL), Ladder Diagram(LD)dan Grafcet. Perangkat ini

memiliki jumlah I/O bervariasi yaitu 16.24 dan 40 yang dapat ditambahkan modul

ekspansi hingga 120 I/O sertamemori sebesar 512Kbyte RAM dan 1,5Mbyte

(Flash). [1][9][29]

Pada tugas akhir ini PLC yang digunakan adalah tipe TM221CE24R dan

menggunakan ekspansi analog input dan digial output.

Keterangan:

TM221 =Jenis programmable logic controller

CE = Komunikasi Ethernet

24 = Kapasitas Input/Output (14 Input, 10 Output)

R = Tipe Output

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-21

Gambar II. 13 Bagian-bagian PLC Modicon TM221[29]

Keterangan dari gambar dII.13 terdapat pada tabel II.1

Tabel II.1. Keterangan bagian-bagian PLC[29]

No Elements

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Status LEDs

Output removable terminal block

Clip-on lock for 35 mm (1.38 in.) top hat section

rail (DINrail)

Ethernet port / RJ45 connector

100...240 Vac power supply

USB mini-B programming port / For terminal

connection toa programming PC (SoMachine

Basic)

Serial line port 1 / RJ45 connector (RS-232 or RS-

485)

SD Card slot SD Card Slot

2 analog inputs Analog Inputs

Run/Stop switch Run

Input removable terminal block

I/O expansion connector

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-22

15

16

17

Cartridge slot

Protective cover (SD Card slot, Run/Stop switch

and USB mini-B programming port)

Locking hook

Removable analog inputs cover

.. Battery holder

Bagian-bagian terminal input Modicon TM221 CE 24 R dapat dilihat pada

Gambar II.10

Gambar II. 14 Bagian Input PLC Modicon [24]

Keterangan:

24V dan 0V = Terminal catu daya

COM = Terminal common

I0-I13 = Terminal input

Bagian-bagian terminal output Modicon TM221 CE 24 R dapat dilihat pada

Gambar II.15

Gambar II. 15 Bagian Output PLC Modicon[24]

Keterangan: COM = Terminal common

Q0-Q9 = Terminal output

Bagian-bagian terminal input analog Modicon TM221 CE 24 R dapat dilihat pada

Gambar II.16

Gambar II. 16 Bagian Input Analog PLC Modicon[24]

Keterangan: 0V = Terminal ground

AN1 dan AN0 = Terminal input

(+) = Muatan listrik pada terminal input

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-23

(-) = Muatan listrik pada terminal ground

II.9.2 Modul Ekspansi TM3AI8

Modul ekspansi adalah modul tambahan yang disediakan oleh Schneider untuk

memenuhi kebutuhan I/O sesuai dengan kebutuhan jika tidak ada tipe PLC yang

sesuai dengan jumlah input dan output PLC yang suadah tersedia, atau ingin

mengupgrade sistem menjadi lebih kompleks. Ekspansi ini terdiri dari beberapa tipe

diantaranya adalah: TM3AI2H, TM3AI2HG, TM3AI4, TM3AI4G, TM3AI8,

TM3AI8G, TM3TI4, TM3TI4G, TM3TI8T, TM3TI8TG, TM3AQ2, TM3AQ2G,

TM3AQ4, TM3AQ4G, TM3AM6, TM3AM6G, TM3TM3 dan TM3TM3G.

Ekspansi analog yang digunakan dalam tugas akhir ini adalah TM3AI8, pemilihan

tipe ekspansi tentu disesuaikan dengan kebutuhan yang ada. Berikut gambar modul

ekspansi Input Analog PLC Schneider tipe TM3AI8. Pada gambar II.17 merupakan

modul analog TM3AI8

Gambar II. 17 TM3AI8[40]

Pada modul ekspansi TM3AI8 memiliki spesifikasi tegangan input sebesar 0-

10 Vdc atau -10Vdc...+10Vdc serta arus input 0…20mA atau 4…20mA. Untuk

lebih jelasnya pemakain port input analog dapat dilihat pada II.18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-24

Gambar II. 18 Wiring Analog Input TM3A18[40]

Adapun bagian-bagian dari modul ekspansi tersebut terdapat pada gambar II.19 dan

tabel II.2

Gambar II. 19 Bagaian-Bagian TM3AI8[40]

Tabel II 2 Keterangan Bagian-Bagian TM3AI8[40]

Keterangan

1. Power supply LED.

2 Clip-on lock for 35 mm (1.38 in.) top hat section rail

(DIN-rail). DIN Rail

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-25

3 Removable terminal block. Rules for Removable

Screw Terminal Block

4 Expansion connector for TM3 I/O bus (one on each

side).

5 Locking device for attachment to the previous module.

6 Removable terminal block. Rules for Removable

Spring Terminal Block

II.9.3 Modul Ekspansi TM3DQ16R

Modul ekspansi ini merupakan ekspansi untuk digital output, untuk digital

output tersedia hanya 8 output dan 16 output. Digital output digunakan untuk

kontrol on off yang hanya mengenali logika 0 dan 1.Pada gambar II.20

merupakan penampakan dari ekspansi TM3DQ16R

Gambar II. 20 TM3DQ16R [41]

II.10 Standar Komunikasi Pada Otomasi Bangunan

Ketika computer berkomunikasi melakukan pertukaran data yang didalamnya

berupa perintah mentransmisi data, maka dibutuhkan sebuah protokol komunikasi.

Sebuah protokol pada dasarnya adalah seperangkat aturan untuk komunikasi dalam

sebuah jaringan antar komputer. Fungsi dari protokol komuniksi adalah untuk

memungkinkan komunikasi antara sistem dan memastikan bahwa data sampai pada

tujuan. Pada sistem otomasi bangunan terdapat beberapa prtokol komunikasi yang

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-26

dikembangkan seperti Modbus ASCII, Modbus RTU, Modbus TCP, BACnetIP,

KNX, LonWork dan TCP/IP. Terdapat dua jenis komunikasi yang bisa digunakan

dalam tugas akhir ini yaitu Modbus TCP/IP dan Ethernet IP. Ethernet IP

menggunakan infrastruktur Ethernet untuk menyambungkan berbagai alat otomasi

seperti robot, PLC, sensor,CNC dan mesin industri lainnya. Sedangkan Modbus

adalah sebuah application-layer messaging protocol, diposisikan pada level 7 di

model OSI. Modbus menyediakan komunikasi client/server antara alat-alat yang

terkoneksi pada bus atau network yang berbeda.[1]

II.10.1 Internet Protocol

Internet protocol termasuk didalamnya adalah rangkaian internet protocol yang

juga dikenal sebagai prtokol kontrol transmisi atau TCP/IP. Tumpukan layer pada

internet protokol adalah layer versi OSI-Model yang lebih disederhanakan, yang

diperlihatkan gambar

Berdasarkan gambar tiga layer pertama dijadikan satu dan diberi nama

application layer, network layer dan link layer merupakan kombinasi antara dua

layer terbawah pada OSI-model. Tujuan utama dari internet protocol adalah

mengirimkan paket internet dengan bantuan router, Interne protocol memiliki

sistem pengalamatan untuk membuat kemungkinan dalam pengriman paket dari

satu komputer ke komputer lain. Hal tersebut berdasarkan fakta bahwa kedua

komputer memiliki alamat IP yang tetap. Router sebuah internet hanya dapat

meneruskan paket menggunakan informasi header.[1][25][31]

II.10.2 Modbus

Modbus adalah salah satu protokol untuk komunikasi serial yang di

publikasikan oleh Modicon pada tahun 1979 untuk di gunakan pada PLC Modicon

(PLC pertama di dunia yang di kembangkan oleh Schneider). Modbus merupakan

metode yang digunakan untuk mengirimkan data/informasi melalui koneksi serial

antar perangkat. Perangkat yang meminta informasi disebut Modbus Master dan

perangkat penyediaan informasi disebut Modbus Slave. Pada jaringan Modbus

standar, terdapat sebuah master dan slave sampai dengan 247, masing-masing

mempunyai Alamat Slave yang berbeda mulai dari 1 sampai 247. Master juga dapat

mengirimkan informasi kepada Slave.[10][31]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-27

Modbus merupakan sebuah open protokol, yang berarti bahwa dapat digunakan

dalam peralatan secara gratis. Modbus telah menjadi protokol komunikasi standar

dalam industri dipakai untuk menghubungkan perangkat elektronik industri.

Modbus digunakan secara luas oleh banyak produsen di banyak industri. Protokol

ini menjadi standard komunikasi dalam industri dan menjadi yang. Alasan utama

mengapa Modbus Protokol banyak di gunakan adalah [10]:

1. Di publikasikan secara bebas tanpa harus membayar untuk

penggunaannya.

2. Relatif lebih mudah di aplikasikan pada jaringan industri

3. Modbus mempunyai struktur bit tanpa banyak larangan bagi vendor lain

untuk mengaksesnya.

Modbus memungkinkan adanya komunikasi dua-jalur antar perangkat yang

terhubung ke jaringan yang sama, misalnya suatu sistem yang mengukur tekanan,

level, pH dsb, kemudian mengkomunikasikan hasilnya ke PC atau HMI. Modbus

digunakan untuk menghubungkan sopervisory computer dengan remote terminal

unit (RTU), supervisory control dan sistem akuisisi data ( SCADA [10].

Berdasarkan media transfernya, Modbus dikategorikan ke dalam Modbus

Ethernet (TCP/IP) dan Modbus Serial(RS232/485) dan Jika dilihat dari bentuk

datanya, Modbus dibagi ke dalam Modbus ASCII dan Modbus RTU (serial). Untuk

penggunaan Modbus serial digunakan penyebutan istilah Master/Slave sedangkan

Modbus Ethernet pada umumnya memakai terminologi Server/Client. Arsitektur

umum dari Modbus ini terdapat pada gambar II.21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-28

Gambar II. 21 Arsitektur Modbus[10]

Protokol Modbus memungkinkan komunikasi yang mudah di semua jenis

arsitektur jaringan. Setiap jenis perangkat (PLC, HMI, Kontrol Panel, Driver,

kontrol Motion, I / O Device dll) dapat menggunakan protokol Modbus untuk

operasi remote. Komunikasi yang sama dapat dilakukan juga pada serial line seperti

pada Ethernet TCP / IP. Gateway memungkinkan komunikasi antara beberapa jenis

bus atau jaringan dengan menggunakan protokol Modbus.[10].

Perangkat Modbus berkomunikasi menggunakan teknik master-slave, dimana

hanya satu perangkat (master) yang dapat melakukan transaksi atau melakukan

perintah atau permintaan yang disebut „queries‟. Perangkat lain (slave) merespon

dengan menyediakan data yang diminta untuk master , atau dengan melakukan aksi

sesuai dengan yang diminta dalam query. [10]

Master dapat mengirimkan request ke satu slave secara individu, atau dapat

mengirim pesan broadcast ke semua slave. Slave memberikan respon untuk

pertanyaan yang ditujukan kepada mereka secara individu. Sedangkan query

broadcast dari master tidak akan diberikan respon oleh slave. Protokol Modbus

mempunyai format tertentu untuk setiap query dari master yang berisi alamat dari

perangkat (slave) yang dituju, kode fungsi yang mendefinisikan aksi yang diminta,

data yang akan dikirim, dan pemeriksaan kesalahan. Pesan respon slave juga

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-29

mempunyai format tertentu dalam protokol Modbus. Format ini berisi tentang

konfirmasi tindakan yang dilakukan, data yang akan dikirim, dan bidang

pemeriksaan kesalahan. Proses Query-Response pada protokol modbus mempunyai

format seperti gambar II.22

Gambar II. 22 Format Modbus[10]

Format untuk query master, device address merupakan alamat slave yang akan

diambil datanya, Function Code merupakan kode fungsi yang mendefinisikan aksi

yang diminta, dimana beberapa contoh kode fungsi tersebut adalah sebagai berikut:

01 : read DO (Digital Output)

02 : read DI (Digital Input)

03 : read AO (Analog Output)

04 : read AI (Analog Input)

05 : write single DO (Digital Output

06 : write single AO (Analog Output)

15 : write multiple DO (Digital Output)

16 : write multiple AO (Analog Output).

Query data merupakan blok data informasi dan Error Check merupakan

pemeriksaan kesalahan (cek data dari kesalahan komunikasi). Respon slave pada

protokol Modbus juga mempunyai format yang sama, hanya pada function code

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-30

berisi konfirmasi tindakan yang dilakukan, Respond merupakan data yang akan

dikembalikan, dan error check sebagai bidang pemeriksaan kesalahan.

Sistem komunikasi pada jaringan standar Modbus mempunyai dua mode

transmisi: ASCII (American Standard Code for Informasi Interchange) atau RTU

(Remote Terminal Unit). Pada satu jaringan modbus, mode transmisi untuk semua

perangkat/device yang terhubung harus sama.

a) Modbus RTU, digunakan dalam komunikasi serial & menggunakan

representasi nilai data biner yang dipadatkan sebagai protokol komunikasi.

Format RTU mengikuti request / transfer data dengan cyclic redundancy

check checksum sebagai mekanisme pemeriksaan kesalahan (error-check)

untuk memastikan keandalan data. Modbus RTU adalah implementasi yang

paling umum dari semua versi Modbus yang ada. Sebuah pesan Modbus

RTU harus dikirimkan secara terus menerus tanpa jeda antar-karakter.

Setiap pesan Modbus dibingkai atau dipisahkan oleh periode-periode saat

idle (tanpa komunikasi atau Port komunikasi ditutup atau OFF).

Komunikasi via Modbus RTU sering dipakai dalam sistem monitoring skala

kecil dimana sensor-sensor dan komputer HMI letaknya tidak sangat jauh.

[10][31]

b) Modbus TCP/IP atau Modbus TCP, Protokol Modbus varian ini hanya bisa

digunakan untuk komunikasi melalui jaringan TCP/IP atau umumnya

dikenal dengan jaringan LAN. Modbus TCP/IP tidak memerlukan kalkulasi

checksum pada layer terakhir untuk menangani kesalahan transfer data

seperti pada komunikasi serial. Modbus TCP/IP lebih cepat dalam

melakukan transfer data dibanding dengan Modbus RTU apalagi Modbus

ASCII. Pada aplikasi sistem SCADA atau pun otomasi yang kompleks

dimana digunakan perangkat IED dalam jumlah yang banyak dan beraneka

ragam atau dimana tingkat traffic transfer data yang padat, saya lebih

menyarankan penggunaan Modbus TCP/IP untuk mencapai tingkat real-

time yang lebih tinggi.[12]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-31

II.10.3 Topologi Jaringan

Jaringan komputer berfungsi untuk menghubungkan 2 komputer atau lebih.

Dalam implementasinya ada beberapa topologi jaringan yang digunakan. Topologi

jaringan sendiri adalah suatu cara / konsep yang digunakan untuk menghubungkan

dua komputer atau lebih, berdasarkan hubungan geometris antara unsur-unsur dasar

penyusun jaringan, yaitu node, link, dan station. Topologi ini memiliki node

inti/tengah yang disambungkan ke node lainnya. Penulis pada tugas akhir ini

memakai jaringan komunikasi topologi star. Gambar II.23 berikut ini

memperlihatkan topologi star.

Gambar II. 23 Topologi star [9] Topologi Star mempunyai karakteristik tersendiri dibandingkan dengan toplogi

lainnya. Beberapa karakteristik topologi star adalah:

1) Setiap node berkomunikasi langsung dengan konsentrator (HUB).

2) Bila setiap paket data yang masuk ke konsentrator (HUB) kemudian di-broadcast

keseluruh node yang terhubung sangat banyak (misalnya memakai hub 32 port),

maka kinerja jaringan akan semakin turun.

3) Sangat mudah dikembangkan.

4) Jika salah satu ethernet card rusak, atau salah satu kabel pada terminal putus,

maka keseluruhhan jaringan masih tetap bisa berkomunikasi atau tidak terjadi down

pada jaringan keseluruhan tersebut.

5) Tipe kabel yang digunakan umunya jenis UTP.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-32

Topologi ini mempunyai kelebihan dibandingkan dengan topologi lainnya. Kelebihan

topologi star di antaranya adalah sebagai berikut.

1) Cukup mudah untuk mengubah dan menambah komputer ke dalam jaringan yang

menggunakan topologi star tanpa mengganggu aktvitas jaringan yang sedang

berlangsung.

2) Apabila satu komputer yang mengalami kerusakan dalam jaringan maka komputer

tersebut tidak akan membuat mati seluruh jaringan star.

3) Kita dapat menggunakan beberapa tipe kabel di dalam jaringan yang sama dengan

hub yang dapat mengakomodasi tipe kabel yang berbeda.

II.11 Sensor dan Aktuator

Sensor dapat didefenisikan sebagai alat yang mampu menangkap fenomena

fisika atau kimia kemudian merubahnya menjadi arus listrik ataupun tegangan.

Fenomena fisik yang mampu meransang sensor untuk menghasilkan sinyal electrik

meliputi suhu, tekanan, aliran, cahaya, pergerakan dan sebagainya.[20]

Karakteristik sensor ditentukan dari sejauh mana sensor tersebut memiliki

kemampuan yang baik dalam mendeteksi setiap perubahan yang dideteksinya.

Kemampuan tersebut meliputi:

1. Sensitifitas, yaitu ukuran seberapa sensitif sensor terhadap objek yang

dideteksinya. Sensor yang baik akan mampu mendeteksi perubahan

meskipun kenaikan suhu tersebut sangat sedikit.

2. Waktu respon dan waktu recovery, yaitu waktu yang dibutuhkan sensor

untuk memberikan respon terhadap objek yang dideteksinya. Semakin cepat

]respon dan waktu recovery maka semakin baik sensor tersebut.

3. Stabilitas dan daya tahan, yaitu sejauh mana sensor dapat secara konsisten

memberikan besar sensitifitas yang sama terhadap serta seberapa lama

sensor tersebut dapat digunakan.

4. Linieritas menunjukan kedekatan antara kurva kalibrasi dan garis lurus.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-33

II.11.1 Sensor Suhu LM35

Gambar II. 24 Sensor Suhu LM35[44]

Sensor LM35 seperti pada gambar II.24 merupakan salah sensor yang digunakan untuk mendeteksi suhu, sebenarnya masih banyak sensor suhu yang ada dipasaran, seperti PT100, Thermocouple, NTC dan PTC. Sensor LM35 dipilih outpunya yang linear dan harganya yang ekonomis

Pin 1=5V

pin 2 = Vout dengan jangkauan kerja dari 0 Volt sampai dengan 1,5 Volt dengan

tegangan operasi sensor LM35 yang dapat digunakan antar 4 Volt sampai 30 Volt.

Pin 3 = ground

VLM35 = Suhu*10mV

Prinsip kerja sensor suhu akan melakukan pendeteksian pada saat perubahan suhu

setiap suhu 1 ºC akan menunjukan tegangan sebesar 10 mV. Jika suhu udara

disekitarnya jauh lebih tinggi atau jauh lebih rendah dari suhu permukaan, maka

LM35 berada pada suhu permukaan dan suhu udara disekitarnya.

II.11.2 Sensor pH

Gambar II. 25 Sensor pH [18]

Prinsip kerja pengukuran suatu pH adalah pada potensial elektro kimia yang

terjadi antara larutan yang terdapat di dalam elektroda gelas yang telah diketahui

dengan larutan yang terdapat di luar elektroda gelas yang tidak diketahui. Hal ini

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-34

dikarenakan lapisan tipis dari gelembung kaca akan berinteraksi dengan ion

hidrogen yang ukurannya relatif kecil dan aktif. Elektroda gelas tersebut akan

mengukur potensial elektrokimia dari ion hidrogen. Untuk melengkapi sirkuit

elektrik dibutuhkan suatu elektroda pembanding.. Skema elektroda pH meter akan

mengukur potensial listrik antara Merkuri Klorid (HgCl) pada elektroda

pembanding dan potassium chloride (KCl) yang merupakan larutan di dalam gelas

elektroda serta petensial antara larutan dan elektroda perak. Tetapi potensial antara

sampel yang tidak diketahui dengan elektroda gelas dapat berubah tergantung

sampelnya. Oleh karena itu, perlu dilakukan kalibrasi dengan menggunakan larutan

yang equivalent yang lainnya untuk menetapkan nilai pH.[27][25]

. Pada kebanyakan pH meter modern sudah dilengkapi dengan thermistor

temperature, yakni suatu alat untuk mengkoreksi pengaruh temperature. Antara

elektroda pembanding dengan elektroda gelas sudah disusun dalam satu kesatuan.

Pada gambar II.28 merupakan bagian-bagian dari sensor pH

Gambar II. 26 Bagian-Bagian Sensor Ph[18]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-35

II.11.3 Sensor Kekeruhan

Gambar II. 27 Sensor kekeruhan[45]

“Turbidity sensor merupakan alat pengujian kekeruan dengan sifat optik akibat dispersi sinar dan dapat dinyatakan sebagai perbandingan cahaya yang dipantulkan terhadap cahaya yang datang. Intensitas cahaya yang dipantulkan oleh suatu suspensi padatan adalah fungsi konsentrasi jika kondisi-kondisi lainnya konstan. Alat ini banyak digunakan dalam pengolahan air bersih untuk memastikan bahwa air yang akan digunakan memiliki kualitas yang baik dilihat dari tingkat kekeruhanya”[5] Sensor kekeruhan mendeteksi kualitas air dengan mengukur kadar kekeruhan.

Menggunakan cahaya untuk mendeteksi partikel tersuspensi dalam air dengan

mengukur tingkat transmitansi dan hamburan cahaya, yang berubah dengan jumlah

padatan tersuspensi total (TSS) dalam air. Seiring meningkatnya TTS, tingkat

kekeruhan cairan meningkat.

Sensor kekeruhan digunakan untuk mengukur kualitas air di sungai dan sungai,

pengukuran air limbah dan limbah, instrumentasi kontrol untuk kolam

pengendapan, penelitian transportasi sedimen dan pengukuran laboratorium.

Sensor ini menyediakan mode output sinyal analog dan digital. Ambang batas dapat

diatur saat berada dalam mode sinyal digital. [4][5][45]

II.11.4 Sensor Level

Saklar level atau float switch, merupakan saklar digital yang digunakan untuk

mengathui level permukaan cairan di dalam tangki. Posisi level cairaan dalam

tangki digunakan untuk men-trigger perubahan kontak saklar.Terdapat dua posisi

sensor level vertical dan horizontal . Pada posisi horizontal, apabila permukaan

cairan turun, pelampung juga akan turun, sehingga kontak akan berubah dari

posisinya. Jika permukaan cairan naik lagi, maka pelampung akan naik dan kontak

akan berubah lagi. Pada posisi vertikal, di dalam pelampung terdapat magnet tetap,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-36

yang bergerak naik turun mengikuti tinggi permukaan cairan. FS tersedia dua

konfigurasi, yaitu open tank dan closed tank.

II.11.5 Flow Sensor

Sensor aliran adalah alat yang berfungsi untuk mendeteksi laju aliran fluida.

Biasanya sensor aliran digunakan dalam flow meter, atau aliran logger, untuk

merekam aliran cairan. Ada berbagai macam sensor aliran dan aliran meter,

termasuk beberapa yang memiliki kipas atau baling-baling yang didorong oleh

cairan, dan dapat mendorong potensiometer putar, atau perangkat sejenis sehingga

menghasilakn tegangan

Gambar II. 28 Flow Sensor [44]

II.11.6 Control valve (Valve Ball)

Valve Ball, berfungsi untuk menutup dan membuka aliran yang melewatinya,

terdapat bebrapa jenis valve ball diantaranya adalah: 2-way ball valve, 3 way

ballvalve, manual ball valve dll.

II.13.8 Pompa Dosing

Gambar II. 29 pompa Dosing [43]

Pompa injeksi kimia atau disebut dosing pump adalah pompa yang

digunakan untuk mencampur suatu larutan kimia tertentu ke dalam dalam suatu

cairan Injeksi tersebut bisa dilakukan dalam sistem tertutup atau sistem yang

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-37

terbuka terhadap udara sekitar. Untuk aplikasi pada sistem tertutup biasanya perlu

menggunakan pompa injeksi yang bertekanan tinggi sedangkan untuk yang sistem

terbuka tidak perlu menggunakan pompa injeksi kimia bertekanan tinggi. Pompa

injeksi kimia biasanya memiliki pengaturan debit cairan yang hendak diinjeksi

sehingga pengunaannya sangat akurat. Biasanya pompa injeksi kimia merupakan

tipe positive displacement pump.[43]

II.11.7 Mixing Motor

Mixing adalah sebuah motor yang di tambahkan poros dan di beri baling-baling

pada ujung porosnya, motor yang biasanya digunakan pada mixing ini adalah motor

induksi, motor DC, motor forward reverse maupun motor dua kecepatan

II.11.8 Pompa

Pompa merupakan salah satu jenis motor atau mesin yang berfungsi untuk

memindahkan zat cair dari suatu tempat ke tempat yang lainnya. Zat cair tersebut

contohnya adalah oli, air atau minyak pelumas, serta fluida lainnya yang tak mampu

mampat. Industri-industri banyak menggunakan pompa sebagai salah satu peralatan

bantu yang penting untuk proses produksi.

II.11.9 Rangkaian Pembagi Tegangan

Rangkaian pembagi tegangan biasanya digunakan untuk membuat suatu tegangan

referensi dari sumber tegangan yang lebih besar, titik tegangan referensi pada

sensor, untuk memberikan bias pada rangkaian penguat atau untuk memberi bias

pada komponen aktif. Rangkaian pembagi tegangan pada dasarnya dapat dibuat

dengan 2 buah resistor, contoh rangkaian dasar pembagi tegangan dengan output

VO dari tegangan sumber VI menggunakan resistor pembagi tegangan R1 dan R2

seperti pada gambar II.30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-38

Gambar II. 30 Rangkaian Dasar Pembagi Tegangan

Dari rangkaian pembagi tegangan pada gambar II.30 dapat dirumuskan tegangan

output VO. Arus (I) mengalir pada R1 dan R2 sehingga nilai tegangan sumber

VI adalah penjumlahan VSdan VO sehingga dapat dirumuskan sebagai berikut.

……………………………………………2.1

Nampak bahwa tegangan masukan terbagi menjadi dua bagian, masing-masing

sebading dengan harga resistor yang dikenai tegangan tersebut. Sehingga besarnya

VO dapat dirumuskan sebagai berikut.

.......…………………………………………………2.2

Gambar II. 31 Rangkaian Pembagi Tegangan yang Terbebani

Gambar II.31 memperlihatkan suatu pembagi tegangan dengan beban

terpasang pada terminal keluarannya, mengambil arus io dan penurunan tegangan

sebesar vo. Kita akan mencoba menemukan hubungan antara io dan vo . Jika arus

yang mengalir melalui R1 sebesar i seperti ditunjukkan dalam gambar, maka arus

yang mengalir lewat R2 adalah sebesar i–io.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-39

………………………………………….2.3

………………………………………………………….2.4

Dimana vo/c adalah besarnya tegangan vo tanpa adanya beban, yaitu saat io=0, dan

harga ini disebut sebagai tegangan keluaran saat rangkaian terbuka (open-circuit

output voltage) sebesar.

………………………………………………………....2.5

dengan

………………………………………………………………2.6

RP disebut sebagai “resistansi sumber”, dimana harganya sama dengan resistansi

R1 dan R2 yang dihubungkan secara paralel. Harga vo/c atau RP tergantung pada

sifat dari beban, sehingga efek vo akibat besarnya beban dapat dengan mudah

dihitung dengan menggunakan penyederhanaan rangkaian seperti terlihat pada

gambar berikut.

Gambar II. 32 rangkaian Penyederhanaan Pembagi Tegangan

Dengan rangkaian yang disederhanakan seperti gambar II.32, maka dapat ditentukan tengangan output vo. Dengan beban adala RL maka besarnya tegangan output vo adalah.

……………………………………………………2.7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-40

II.12 Transmitter dan Receiver

Seperti yang kita ketahui bahwasannya sensor tidak dapat secara langsung

dihubungkan dengan perangkat yang meproses sinyal. Mengapa demikian, hal

tersebut disebabkan beberapa faktor, antara lain sinyal tidak sesuai, sinyal terlalu

lemah, serta sinyal terdapat gangguan. Maka dari itu dibutuhkan pengkondisian

sinyal. Dengan pengkondisian sinyal mengkonversi sinyal menjadi bentuk yang

lebih sesuai dengan elemen-elemen lain dalam suatu proses kontrol, sehingga

sinyal tersebut dapat di transmisikan pada perangkat lainnya. Pengkondisian sinyal

sendiri terdiri dari enam, antara lain yaitu penguat, filter, konverter, kompensator,

diferensiator dan integrator, serta elemen transmisi.

II.12.1Transmitter

Transmitter menurut IEC adalah transducer pengukuran yang variabel output-

nya adalah sinyal yang telah terstandardisasi. Pada bagian ini transmitter

merupakan rangkaian pengubah sinyal tegangan menjadi sinyal arus. Sinyal

tegangan pada rangkaian ini akan diubah menjadi arus dengan rentang standar

ANSI/ISA yaitu 4-20 mA. Hal ini dilakukan karena apabila sinyal input dikirimkan

dalam bentuk tegangan, maka banyak resiko error dari drop tegangan pada

resistansi sambungan. Dengan adanya pengkonversi tegangan menjadi arus, maka

pengiriman sinyal diharapkan tanpa adanya losses energy dan juga tanpa error

noise listrik[9][19]. Contoh rangkaian transmitter terdapat pada Gambar II.33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-41

Gambar II. 33 Rangkaian Transmitter[19]

Transmitter merupakan pengkondisi sinyal dengan target keluaran tertentu.

Agar target keluaran tersebut tercapai, maka harus ditentukan terlebih dahulu nilai

resistansi Rspan dan tegangan zero (reference) 𝑒𝑟𝑒𝑓.

𝑅 =𝑒(𝐵)

2(1(𝐵)−1(𝐴)) …………..…….………………………………………..……..2.8

𝑒𝑟𝑒𝑓=𝑉𝑟𝑒𝑓= 2 𝑅 (𝐵)−𝑒(𝐵)…….………………………………………..……..2.9

Rangkaian transmitter dengan output arus sebesar 4 – 20mA, digunakan Karena

beberapa faktor berikut:

1. Arus maksimum sebesar 20mA, berfungsi untuk menjaga rangkaian agar tetap

dalam kondisi aman. Karena apabila rangkaian terpasang diatas 20mA untuk durasi

yang lama, hal tersebut akan mengakibatkan suhu komponen lebih cepat panas dan

mengakibatkan komponen rusak.

2. Arus minimum 4mA, dianggap zero sehingga jika receiver menerima arus

sebesar 4mA berarti sama saja seperti receiver tidak menerima arus dan tegangan

sama dengan 0 Volt.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-42

II.12.2 Receiver

` Receiver bertugas sebagai penerima sinyal dari transmitter. Pada rangkaian ini,

sinyal arus dari 4-20 mA akan diubah kembali menjadi tegangan sebesar 0 - 10 Volt

untuk masuk ke port input analog PLC. Contoh rangkaian receiver diperlihatkan

pada gambar II.34

Gambar II. 34 rangkaian Receiver [19]

Untuk menghitung tegangan keluaran rangkaian receiver dari op-amp LM741,

dapat dihitung dengan persamaan berikut, yang selanjutnya dinamakan persamaan

2.10.

𝑉𝑜𝑢𝑡= 𝑅𝑓𝑅𝑖 𝐼 𝑅𝑠𝑝𝑎𝑛+𝑉𝑧……………………………………………………..2.10

Dari persamaan di atas, nilai yang harus dicari untuk menemukan hasil

tegangan keluaran (Vout) adalah tegangan nol (Vz) dan Rspan. Perhitungan nilai

Rspan dapat dilihat pada persamaan berikut, yang selanjutnya dinamakan

persamaan 2.4.

Rumus 𝑅𝑠𝑝𝑎𝑛= (𝐵)−𝑉(𝐴)(𝑅𝑓𝑅𝑖)[𝐼(𝐵)−𝐼(𝐴)]……………..............................2.11

Dengan:

V(A) = 0 Volt V(B) = 10 Volt

I(A) = 4mA I(B) = 20mA

1. Dari persamaan (2.11) didapat nilai resistansi Rspan, setelah Rspan

didapat, maka besarnya Vz bisa dihitung sehingga nilai keluaran receiver

saat kondisi minimum dan maksimum didapatkan.

2. Vz = 𝑉𝑜− 𝑅𝑓𝑅𝑖 𝐼(𝐴)𝑅𝑠𝑝𝑎𝑛……………………………………………2.12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-43

3. Dari persamaan 2.12 dapat dihitung nilai Vz yang merupakan parameter

minimum sinyal, dan ketika arus transmitter yang masuk 20mA, maka

tegangan output receiver maksimum.[1][9][19]

II.13 SoMachine Basic

SoMachine Basic merupakan perangkat lunak PLC yang digunakan untuk

mengkonfigurasi, dan mengkomunikasikan seluruh alat yang tersambung dalarn

jaringan perangkat lunak tersebut termasuk logika, kontrol, HMI, dan jaringan yang

terkait dengan fungsi otomatisasi. SoMachine Basic mempuyai fungsi-fungsi untuk

memudahkan pengguna dalam menggunakannya serta dapat menghemat waktu

pembuatan.

SoMachine Basic memiliki beberapa kelebihan diantaranya adalah:

1. Dapat meningkatkan efisiensi dengan kinerja yang fleksibel dan scalable.

Software ini dapat dilakukan pergantian controller satu dengan controller

lainnya, sementara dapat tetap mempertahankan logika dan konfigurasi.

Beberapa versi SoMachine dapat berjalan secara paralel dalam sebuah

sistem serta dapat membantu memastikan kompatibilitas.

2. Vijeo-Designer dapat mengkonfigurasi dan mengkomunikasikan alat untuk

perangkat kontrol gerak, IEC 61131-3 bahasa, mengintegrasi konfigurasi

fieldbus, ahli diagnosis, dan men-debug. Beberapa kemampuan lainnya

ialah untuk pemeliharaan dan visualisasi termasuk web visualization.

3. Saat mesin mulai bekerja, maka SoMachine juga telah siap bekerja untuk

menyediakan data yang sebenarnya pada PC maupun HMI. Sehingga

software dapat menyederhanakan integrasi dan pemeliharaan.

Berikut ini ialah perangkat-perangkat yang dapat menggunakan perangkat

lunak soMachine Basic:

1) Controllers: Logic controllers Modicon M221, M238, M241, M251 dan

M258, Motion controllers Modicon LMC058 dan LMC078, HMI

controllers Magelis SCU, Magelis XBTGC dan XBTGT/GK , serta Drive

controllers Altivar IMC.

2) I/O modules: Modicon TM2, TM3, TM5 dan TM7.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-44

3) HMI: Wonderware, Magelis STO/STU Small Panels, Magelis GH/Magelis

GK/Magelis GT Advanced Panels dan Magelis GTO Optimum Advanced

Panels.

Pada software untuk PLC, pada umumnya digunakan model Ladder Diagram

untuk melakukan pemrogramaa. Pada ladder diagram terdapat berbagai jenis objek

pada software yang fungsinya berbeda-beda. Berikut ini dijelaskan beberapa objek

software pada SoMachine Basic yaitu timer, counter, comparison, dan operation.

1. Timer

Timer pada ladder diagram berfungsi sebagai batas waktu pada

program untuk berubah menjadi open atau close. Timer ada dua jenis yaitu

ON delay dan OFF delay. Timer jenis ON delay akan membuat suatu

kontak/rangkaian menjadi ON/close dengan waktu delay tertentu yang

dapat ditentukan oleh pemrogram. Sedangkan timer jenis OFF delay akan

membuat rangkaian menjadi OFF/open dengan waktu delay yang

ditentukan oleh pembuat program.[1][9][13]

2. Counter

Fungsi counter pada software SoMachine Basic adalah untuk

menghitung dengan batas tertentu berapa kali suatu kontak aktif. Koil dari

counter tersebut dapat dijadikan fungsi compare untuk menentukan pada

kali ke berapa suatu koil akan aktif. Jumlah counter yang dapat digunakan

maksimum sampai 255 buah. [1][6][9][13]

3. Comparison Block

Comparison block atau fungsi compare berfungsi sebagai

pembanding apakah suatu kontak akan close atau open. Apabila nilai yang

tercantum pada expression cocok pada pembacaan nilai pada compare,

maka comparison block akan aktif. Operation Block

Operation block berfungsi sebagai pemroses input analog dari

software SoMachine Basic. Pada operation block, input analog akan

diproses dan akan mengeluarkan bilangan bentuk decimal yang dapat

dikonversi kembali sesuai formulasi yang dimasukkan oleh pembuat

program.[1][6][9][13]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-45

II.14 HMI (Human Machine Interace)

Konsep HMI yang Modern pada industri adalah sebagai media komunikasi

antara operator dengan perancangan yang mampu memberikan informasi yang

diperlukan. HMI merupakan sarana bagi operator untuk mengakses sistem otomasi

di lapangan yang mencangkup operasional , pengembangan, perawatan

troubeleshooting. HMI digunakan dalam dunia industri di mana interaksi antara

manusia dan mesin terjadi. Tujuan dari interaksi antara manusia dan mesin pada

antarmuka pengguna adalah pengoperasian dan kontrol mesin yang efektif, dan

umpan balik dari mesin yang membantu operator dalam membuat keputusan

operasional. Contoh-contoh dari konsep luas antarmuka pengguna ini termasuk

aspek-aspek interaktif dari sistem operasi komputer, alat-alat, kontrol operator

mesin berat, dan kontrol proses..[1][9][42]

Antarmuka HMI mencakup perangkat keras dan perangkat lunak. Antarmuka

pengguna hadir untuk berbagai sistem, dan menyediakan cara untuk:

1. Input, memungkinkan pengguna untuk memanipulasi sebuah sistem

2. Output, memungkinkan sistem untuk menunjukan efek dari manipulasi

pengguna

Secara umum, tujuan dari HMI adalah untuk menghasilkan sebuah antarmuka

pengguna yang membuatnya mudah, efisien, dan menyenangkan untuk

mengoperasikan sebuah mesin dengan cara yang menghasilkan hasil yang

diinginkan. Ini biasanya berarti bahwa operator harus menyediakan input minimal

untuk mencapai output yang diharapkan, dan juga bahwa mesin harus

meminimalkan output yang tidak diinginkan. Fungsi dari HMI yaitu:

1. Memberikan informasi plant yang up-to-date kepada operator melalui

graphical user interface.

2. Menerjemahkan instruksi operator ke mesin

3. Engineering Development Station

Bagian-bagian dari Human Machine Interface (HMI) Meliputi :

A. Tampilan Statis dan Dinamik

B. Trending

C. Manajemen Alarm

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-46

D. Reporting

A. Tampilan Statis dan Dinamik

Pada tampilan HMI terdapat dua macam tampilan yaitu Obyek statis dan Obyek

dinamik:

1. Tampilan statis, yaitu obyek yang berhubungan langsung dengan peralatan

atau database. Contoh : teks statis, layout unit produksi

2. Tampilan dinamik, yaitu obyek yang memungkinkan operator berinteraksi

dengan proses, peralatan atau database serta memungkinkan operator

melakukan aksi kontrol. Contoh : push buttons, lights, charts

Suatu sistem produksi yang besar dapat memonitor sampai dengan banyak

alarm. Oleh karena itu dibutuhkan suatu manajemen alarm dengan tujuan

mengeleminir alarm yang tidak berarti.

c. Trending

Perubahan dari variable proses kontinyu paling baik jika dipresentasikan

menggunakan suatu grafik berwarna. Grafik yang dilaporkan tersebut dapat secara

summary atau historical.[1][9][42]

D. Reporting

Dengan reporting akan memudahkan pembuatan laporan umum.. Pembuatan

laporan yang spesifik dibuat menggunakan report yang spesifik pula. Laporan dapat

diperoleh dari berbagai cara antara lain melalui aktivasi periodic pada selang

interfal tertentu misalnya kegiatan harian ataupun bulanan dan juga melalui

operator demand.[1][9][42]

Sebagai contoh, gambar pompa yang terhubung ke pipa dapat menunjukkan

operator yang pompa berjalan dan berapa banyak cairan itu adalah memompa

melalui pipa saat ini. Operator kemudian dapat beralih pompa off. Perangkat lunak

HMI akan menunjukkan laju aliran cairan dalam pipa penurunan secara real time..[]

II.14.1 Wonderware Intouch

Wonderware InTouch merupakan suatu perangkat lunak yang memiliki fungsi

sebagai HMI (Human Machine Interface). Perangkat lunak ini digunakan pada

sistem operasi Microsoft Windows 2000 dan Windows XP. In Touch Sendiri

merupakan komponen dari Wonderware Factory Suite dan digunakan secara luas

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-47

dalam aplikasi termasuk food processing, Chemical, pulp and paper,

transportation, oil anda gas, serta utilities. Pada dasarnya InTouch adalah software

Human Machine Interface yang dilengkapi dengan fitur dasar SCADA software.

Untuk menggunakan Wonderware InTouch ada 3 komponen penyusun utama yg

harus diketahui yaitu: [1][9][31]

1. Intouch application manager berfungsi untuk memetakan aplikasi yang

akan dirancang dan dibangun. Aplikasi ini digunakan untuk

mengkonfigurasi NT service, mendistribusikan berbagai alarm, serta

menyampaikan historical data. Berikut merupakan model tampilan sub-

aplikasi ini.[1][9]

2. Iintouch window viewer merupakan suatu yang dapat menampilkan layar

berupa chart yang telah dibuat pada windowmaker. Dimana semua proses

yang sudah dirancang serta dibuat menggunakan sub aplikasi ini dan

Window Maker dapat dijalankan menggunakan sub-aplikasi ini atau dapat

dioperasikan secara Runtmie yang terdapat pada WindowMaker.

3. Intouch window maker suatu development environment dari intouch, kita

dapat membuat halaman-halaman HMI dengan grafik yang object-oriented

utk menciptakan layar tampilan yang dapat bergerak dan dapat menerima

masukan dari pengguna. Aplikasi ini digunakan membuat animasi pada

komponen-komponen HMI. Sub aplikasi ini dapat di hubungkan dengan

input-output dari sistem-sistem yang lain[1][9]

Wonderware InTouch sendiri perangkat lunak HMI yang dapat dikonfigurasi

dengan berbagai cara, tergantung pada kebutuhan aplikasinya. Variasi arsitektur

dapat dilakukan oleh InTouch antar lain ialah stand-alone application, client-based

architecture, serta network application development.[9][31]