rancang bangun pemantauan pada panel hubung bagi …
TRANSCRIPT
1
RANCANG BANGUN
PEMANTAUAN PADA PANEL HUBUNG BAGI (PHB)
BERBASIS ARDUINO DAN BLYNK
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Guna Meraih Gelar Sarjana S-1
Oleh:
ARIEF JUNIAR ASGAR
1021722002
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BANGKA BELTUNG
2019
2
3
4
5
6
INTISARI
Pada umumnya dalam pengukuran tegangan, arus, daya dan frekuensi
listrik menggunakan alat ukur standar jenis alat ukur analog atau digital yang
bersifat portable sehingga hasil pengukuran dapat diketahui secara langsung tetapi
tidak dapat di monitor secara real-time. Dengan memanfaatkan perlengkapan
elektronika, teknologi informasi, internet dan perangkat lunak Android akan
dengan mudah memiliki data-data tentang tegangan, arus, daya dan frekuensi
secara waktu bersamaan (realtime) untuk dapat dijadikan analisa mengenai
kondisi PHB terpasang tanpa perlu mendatangi atau melihat secara langsung
sehingga penghematan waktu dan biaya dapat dilakukan. Hasil yang didapatkan
yaitu Perangkat monitoring tegangan, arus, daya dan frekuensi dapat berfungsi
dengan baik secara real time dengan didukung oleh jaringan internet yang baik.
Perangkat ini merupakan penggabungan antara peralatan yang dibuat oleh
pabrikan penyedia Multimeter digital pada PHB, Arduino, switching atau hub,
serta aplikasi pada android. Dari data yang diperoleh, maka dapat disimpulkan
bahwa semakin kecil beban yang terhubung pada suatu fasa, maka akan semakin
akurat monitoring tegangan, arus dan daya pada fasa tersebut.
Kata kunci: Pemantauan, Tegangan, Arus, Daya, Arduino, Blynk.
7
ABSTRACT
Generally, in measuring voltage, current, power and electrical frequency
using standard measuring devices analog or digital measuring devices that are
portable so that the measurement results can be known directly but cannot be
monitored in real-time. By utilizing electronic equipment, information technology,
internet and Android software, it will be easy to have data about voltage, current,
power and frequency at the same time (realtime) to be used as an analysis of PHB
conditions installed without the need to visit or see directly so time and cost
savings can be made. The results obtained are monitoring devices voltage,
current, power and frequency can function properly in real time supported by a
good internet network. This device is a combination of equipment made by the
manufacturer of digital Multimeter providers on PHB, Arduino, switching or
hubs, and applications on Android. From the data obtained, it can be concluded
that the smaller the load connected to a phase, the more accurate the voltage,
current and power monitoring in that phase.
Keyword : Monitoring, voltage, current, power, Arduino , Blynk.
8
HALAMAN PERSEMBAHAN
Puji syukur kepada Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya, sehingga
penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Karya tulis ini penulis
persembahkan kepada :
Ayah dan Ibu tercinta yang telah menjadi panutan bagi penulis hingga saat
ini, terima kasih juga yang selalu memberikan semangat, motivasi, kasih sayang
seta do’a yang tiada henti-hentinya untuk kelancaran setiap langkah penulis dalam
menyelesaikan berbagai permasalahan sehingga penulis bisa menyelesaikan studi
di Jurusan Teknik Elektro dan memperoleh gelar sarjana.
Penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Wahri Sunanda, S.T., M.Eng., selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Bangka Belitung, sekaligus Penguji 1 Tugas Akhir.
2. Bapak Rudy Kurniawan, S.T., M.T, selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro
Universitas Bangka Belitung.
3. Bapak Ghiri Basuki Putra, S.T., M.T., selaku Pembimbing Utama Tugas
Akhir.
4. Bapak Tri Hendrawan Budianto, S.T., M.T, selaku Dosen Pembimbing
Pendamping.
5. Bapak M. Yonggi Puriza, S.T., M.T., selaku Penguji 2 Tugas Akhir.
6. Alm. Irwan Dinata, S.T., M.T. yang telah membimbing setengah dari
pengerjaan tugas akhir ini dan telah membina mahasiswa selama mengabdi.
7. Dosen dan Staf Jurusan Teknik Elektro FT Universitas Bangka Belitung.
8. Pegawai dan seluruh staf PLN Wilayah Bangka Belitung, PLN area Bangka
dan PLN Rayon Sungailiat.
9. Rekan-rekan Mahasiswa Alih Jenjang Teknik Elektro Universitas Bangka
Belitung khususnya Mahasiswa Alih Jenjang Angkatan 2017 atas kerjasama,
dukungan serta semangat yang telah membantu tenaga, pikiran dan waktu.
10. Istri dan keluarga tercinta.
9
11. Serta beberapa pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu atas
bantuan, baik secara langsung maupun yang tidak langsung dalam
pelaksanaan penelitian maupun penyusunan laporan Tugas Akhir ini.
10
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji syukut kehadirat Allah SWT. Atas limpahan
rahmat dan hidayah-NYA sehingga peneliti dapat menyelesaikan tugas akhir
yang berjudul :
“RANCANG BANGUN PEMANTAUAN PADA PANEL HUBUNG
BAGI (PHB) BERBASIS ARDUINO DAN BLYNK”
Di dalam tulisan ini disajikan pokok-pokok bahasan yang meliputi
pembacaan dan pemantauan serta perbedaan antara pembacaan oleh Blynk dan
pembacaan pada Panel Hubung Bagi (PHB) itu sendiri.
Peneliti menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan tugas akhir ini
masih banyak kekurangan dan keterbatasan. Oleh karena itu peneliti
mengharapkan saran yang membangun agar tulisan ini bermanfaat bagi
perkembangan ilmu pengetahuan kedepan.
Balunijuk, 2019
Arief Juniar Asgar
11
DAFTAR ISI
HALAMAN PERSETUJUAN ...................................................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ iii
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN PENELITIAN ........................ iv
HALAMAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ............................................... v
INTISARI ....................................................................................................... vi
ABSTRACT ..................................................................................................... vii
HALAMAN PERSEMBAHAN .................................................................... viii
KATA PENGANTAR .................................................................................... x
DAFTAR ISI ................................................................................................... xi
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................ 1
1.1 Latar Belakang ......................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah .................................................................... 2
1.3 Batasan Masalah ..................................................................... 2
1.4 Tujuan Penelitian ..................................................................... 2
1.5 Manfaat Penelitian ................................................................... 2
1.6 Keaslian Penelitian ................................................................... 3
1.7 Sistematika Penulisan Laporan ................................................ 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI ................... 5
2.1 Tinjauan Pustaka…..... ............................................................. 5
2.2 Landasan Teori…..... ................................................................ 7
2.2.1 Fungsi Panel ................................................................. 7
2.2.2 Panel PHB ................................................................... 8
2.2.3 Multimeter Digital Panel Mounted .............................. 9
2.2.4 Router…… ................................................................... 9
2.2.5 Gateway........................................................................ 10
2.2.6 Android ........................................................................ 10
12
BAB III METODE PENELITIAN ............................................................... 12
3.1 Bahan atau Materi Penelitian ................................................... 12
3.2 Alat Penelitian .......................................................................... 18
3.3 Langkah Penelitian ................................................................... 22
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ....................................................... 33
4.1. Merakit Pengkabelan Selec MFM384 ...................................... 33
4.2. Pembuatan Sistem KomDat Arduino dan Selec MFM384 ...... 35
4.3. Pembuatan Sistem KomDat Arduino dengan Aplikasi Blynk . 36
4.4. Perakitan Keseluruhan Perangkat Keras Alamat Monutoring . 38
4.5. Pembuatan Antarmuka Grafik Aplikasi Blynk ........................ 39
4.6. Pengembangan Kode Program Arduino .................................. 42
4.7. Pengujian Monitoring PHB dari Aplikasi Blynk ..................... 44
BAB V KESIMPULAN
5.1 Kesimpulan ..................................................................... 50
5.2 Saran ............................................................................... 50
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 51
13
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 PHB Utama ....................................................................................... 8
Gambar 2.2 PHB Cabang ...................................................................................... 9
Gambar 3.1 Multifunction Meter Selec MFM384 ............................................... 12
Gambar 3.2 Papan Mikrokontroler Arduino Uno ............................................... 14
Gambar 3.3 Modul RS-485 Simor by Fuad ........................................................ 15
Gambar 3.4 Modul Arduino Ethernet Shield ...................................................... 16
Gambar 3.5 Perangkat Hubung Bagi .................................................................. 17
Gambar 3.6 Struktur Platform Blynk ................................................................... 18
Gambar 3.7. Router TP-LINK TL-MR3220......................................................... 20
Gambar 3.8 Multimeter Sanwa CD800a ............................................................. 21
Gambar 3.9 Flowchart Langkah Penelitian ......................................................... 23
Gambar 3.10 Skema Pengkabelan Selec MFM384 Terhadap PHB .................... 24
Gambar 3.11 Blok Diagram Komunikasi Data Arduino Uno dengan Selec
MFM384 ........................................................................................ 25
Gambar 3.12 Blok Diagram Sistem Komunikasi Data Arduino Uno dengan
Aplikasi Blynk ................................................................................ 26
Gambar 3.13 Blok Diagram Perangkat Keras Alat Monitoring .......................... 28
Gambar 3.14 Desain Antarmuka Grafik Tab Monitoring Tiap Fasa .................. 29
Gambar 3.15 Desain Antarmuka Grafik Tab Monitoring Total Daya dan
Energi ............................................................................................. 30
Gambar 4.1 Purwarupa Pengkabelan Selec MFM384 dengan PHB ................... 33
Gambar 4.2 Hasil Perakitan Alat Monitoring Ke dalam Kotak Panel ................ 38
Gambar 4.3 Pembuatan Antarmuka Grafik Tab Phasa 1 .................................... 39
Gambar 4.4 Pembuatan Antarmuka Grafik Tab Phasa 2 .................................... 40
Gambar 4.5 Pembuatan Antarmuka Grafik Tab Phasa 3 .................................... 40
Gambar 4.6 Pembuatan Antarmuka Grafik Tab Kontrol ON/OFF ..................... 41
Gambar 4.7 Pengujian Monitoring PHB dari Aplikasi Blynk ............................. 45
Gambar 4.8 Grafik perbandingan tegangan pengukuran Multi & Clamp Meter
dengan tegangan PHB .................................................................... 47
14
Gambar 4.9 Grafik perbandingan arus pengukuran Multi & Clamp Meter dengan
tegangan PHB ................................................................................ 48
Gambar 4.10 Grafik perbandingan daya kompleks pengukuran Multi & Clamp
Meter dengan tegangan PHB ......................................................... 48
15
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Spesifikasi Arduino Uno ............................................................................ 13
Tabel 3.2 Spesifikasi Modul RS-485 Simor by Fuad ................................................ 14
Tabel 3.3 Spesifikasi Ethernet Shield W5100............................................................ 16
Tabel 3.4 Spesifikasi Router TP-LINK TL-MR3220 ................................................ 19
Tabel 3.5 Spesifikasi Multimeter Sanwa CD800a ..................................................... 20
Tabel 4.1 Data Pengujian Hasil Pengukuran Vrms Selec MFM384 .......................... 34
Tabel 4.2 Data Pengujian Hasil Pengukuran Irms Selec MFM384 ............................ 34
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Sistem Komunikasi Data Arduino dengan Selec
MFM384 .................................................................................................... 36
Tabel 4.4 Data Hasil Pengujian Komunikasi Data Arduino (Pengirim) - Blynk
(Penerima) ................................................................................................. 37
Tabel 4.5 Data Hasil Pengujian Komunikasi Data Aplikasi Blynk (Pengirim) -
Arduino (Penerima) ................................................................................... 37
Tabel 4.6 Bagian-bagian Pada Kotak Panel Alat Monitoring .................................... 39
Tabel 4.7 Data Hasil Pengujian Monitoring PHB dari Aplikasi Android untuk
Pengukuran 1 Phasa ................................................................................... 45
Tabel 4.8 Data Hasil Pengujian Monitoring PHB dari Aplikasi Android untuk
Pengukuran 2 Phasa ................................................................................... 46
Tabel 4.9 Data Hasil Pengujian Monitoring PHB dari Aplikasi Android untuk
Pengukuran 3 Phasa ................................................................................... 46
16
DAFTAR ISTILAH
Flowchart : Diagram Alir
Bandwidth : Lebar Pita
Monitoring : Memantau/ Pantau
Smathphone : Ponsel pintar
17
DAFTAR SINGKATAN
Vrms : Voltage Root Mean Square
Irms : Current Root Mean Square
V : Volt
A : Ampere
kW : kilo Watt
kVA : kilo Volt Ampere
kvar : kilo volt ampere reactive
kV : kilo Volt
kWh : kilo Watt hour
kVAh : kilo Volt Ampere hours
kvarh : kilo volt ampere reactive hour
ms : mili second