PERANCANGAN ALAT MONITORING DAYA MESIN ......i PERANCANGAN ALAT MONITORING DAYA MESIN FORMING...
Transcript of PERANCANGAN ALAT MONITORING DAYA MESIN ......i PERANCANGAN ALAT MONITORING DAYA MESIN FORMING...
i
PERANCANGAN ALAT MONITORING DAYA
MESIN FORMING BERBASIS ARDUINO UNO DI
PT KEPUH KENCANA ARUM
Oleh
Albert Christianto
NIM : 612013040
Skripsi
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
juli 2018
ii
iv
iii
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa yang telah dan
akan selalu memberi rahmat serta karunia-Nya, sehingga penulis mampu menyelesaikan
perancangan serta penulisan tugas akhir berjudul “Perancangan Alat Kentongan
Elektronik Menggunakan NodeMCU Berbasis Internet of Things (IoT)” ini, sebagai
syarat kelulusan di Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen
Satya Wacana.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada berbagai pihak yang telah secara
langsung maupun tidak langsung membantu dalam penyelesaian pembuatan dan
penulisan tugas akhir ini. Penulis mengucapkan terima kasih khusus kepada :
1. Tuhan Yesus Kristus yang selalu memberi rahmat serta karunia-Nya dalam
setiap kegiatan yang penulis telah tempuh selama pendidikan S1 di FTEK
UKSW dari awal hingga akhir.
2. Bapak Surya Sinata Hanel dan Ibu Lim Lieta selaku orang tua terkasih penulis
yang tidak pernah menyerah memberikan doa, dukungan, motivasi, cinta kasih,
dan didikan.
3. Laurencia Hanel selaku saudari terkasih penulis yang selalu memberikan doa,
dukungan, motivasi, cinta kasih, dan arahan.
4. Rosana Setyaningsih yang selalu menemani dan memberikan doa, dukungan,
semangat, motivasi dan cinta kasih selama pengerjaan tugas akhir ini.
5. Seluruh keluarga besar Hanel, Sukardi, dan Lieta yang selalu memberikan
dukungan secara financial, doa, semangat dan didikan kepada penulis.
6. Bapak Deddy Susilo, S.T.,M.Eng. dan Bapak F. Dalu Setiaji, M.T. selaku
dosen pembimbing yang telah bersedia memberikan banyak arahan dan
bimbingan selama pengerjaan tugas akhir.
7. Nicola Dwisanggan, Yohanes Haryudanta, Anton Suprayudi, Dicky Saputro,
Ikhsan Dwi Murtiyanto, Candra Hakim Wicaksono, Dennis Juliandi, Frans
Ariondo, Bagus Frayoga, Aditya Nugraha Tama Kak Bima’12 yang telah
banyak membantu dan mendukung selama pengerjaan tugas akhir ini.
8. Keluarga besar FTEK 2013 yang selalu melangkah dan berjuang bersama
penulis selama pendidikan S1 di FTEK UKSW.
vi
9. Teman-teman penghuni Laboratorium Skripsi (anak-anak angkatan 2012 dan
2011) yang selalu berjuang bersama selama pengerjaan tugas akhir ini.
10. Seluruh staf dosen, karyawan dan laboran FTEK UKSW yang telah
memfasilitasi penulis selama pendidikan S1 di FTEK UKSW.
11. Berbagai pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh sebab itu
penulis mengharapkan saran dan kritik agar tugas akhir ini dapat lebih bermanfaat bagi
kemajuan pendidikan di FTEK UKSW.
Salatiga, 25 Juli 2018
Albert Christianto
vii
ABSTRACT
PT. Kepuh Kencana Arum is a company engaged in building industry in
Indonesia. The company has been in motion for 25 years with KENCANA products to
be a track record of innovation and corporate commitment embodied in extensive
product diversification, recognition of product quality by the building industry
throughout Indonesia, layer in Indonesia. With the increasing number of Indonesian
customers who cooperate with PT. Kepuh Kencana Arum, the production process is
required to more quickly and efficiently. PT. Kepuh Kencana Arum monitors every
process that is done by forming machine, from basic material to produce a product form
manually where the workers record the product to a report book. This results in a non
maximized production that can not be analyzed, such as machines that work
ineffectively and provide employee loopholes for data manipulation.
To overcome this problem, the design of monitoring system, so that PT. Kepuh
has a record of production data per hour (including the number and size) and the amount
of power consumed by the machine each time. In this design will be built 3-phase
power monitoring system, so that PT. Kepuh can analyze all engine performance and
production with valid data.
From the results of tests that have been done, ZMPT101B voltage sensor module
has a ratio of input voltage and output of 352: 1. Forming machine with 3 phase power
source in PT. Kepuh has a state of lagging power factor. The differential error reading
current from Arduino UNO compared to the GW INSTEK GDM-360 multimeter
averaged 0.027 A. The calculation method for True RMS has a correction of less than
2% for 10 experiments. The 3 phase electrical power monitoring tool can measure
energy (kWh) in real-time using Arduino UNO compared to the PM750 powerlogic
with a maximum error of 7.7% in 10 attempts for 10 minutes.
Keywords: Power monitoring system, measurement of electrical energy, 3 phase
electricity.
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ...............................................................................................
HALAMAN PENGESAHAN……………………………………………………
PLAGIASI ………………………………………………………………………..
KATA PENGANTAR..............................................................................................
INTISARI ……………………………………………………………………….
ABSTRACT ...............................................................................................................
DAFTAR ISI ...........................................................................................................
DAFTAR GAMBAR ...............................................................................................
DAFTAR TABEL ....................................................................................................
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................
1.1.Tujuan …………………………………………………………………
1.2.Latar Belakang ........................................................................................
1.3.Batasan Masalah ......................................................................................
1.4.Sistematika Penulisan ………………………………………………..
BAB II. DASAR TEORI ……..............................................................................
2.1. Sistem Listrik 3 Fase ...............................................................................
2.1.1. Hubung Bintang (Y)…………………………………………..
2.1.2. Hubung Segitiga………………………………………………
2.1.3. Daya pada Sistem 3 Fase…………………………………….
2.1.4. Faktor Daya Listrik…………………………………………….
2.2. Arduino UNO ATmega328 …............................................................
2.3. Sensor Tegangan ZMPT101B …...........................................................
2.3.1. Penentuan tegangan output maksimum rms…………………..
2.3.2. Penentuan limiting resistor R`………………………………..
2.3.3. Penentuan sampling resistor R………………………………
2.4. Sensor Arus SCT-013................................................................................
2.5. Switching Power Supply 5V 2A .........................................................
2.6. LM2596 DC-DC Step down Adjustable power supply module...........
BAB III. PERANCANGAN SISTEM ........................................................................
3.1. Gambaran Sistem ...................................................................................
3.2. Perancangan Perangkat Elektrik …………………………………….
i
ii
iii
iv
vi
vii
viii
x
xi
1
1
1
2
2
4
4
4
5
6
8
10
11
12
12
13
13
15
15
17
17
19
ix
3.2.1 Rangkaian Pengkondisi Sinyal Modul SCT-013 ……………
3.2.2 Modul Sensor Tegangan ZMPT101B ……………………….
3.3. Perancangan Perangkat Lunak Sistem ................................................
3.3.1. Proses Mencari Keadaan Faktor Daya ……………………..
3.3.2. Perhitungan Daya Semu ……………………..……………….
3.3.3. Perhitungan Daya Aktif dan Cos φ ….………….…………..
3.3.4. Perhitungan Energi ………………………………………….
BAB IV. PENGUJIAN SISTEM DAN ANALISIS ……………………………….
4.1. Pengujian Rangkaian Sensor Tegangan ZMPT101B ………………..
4.2. Pengujian Pembacaan Sensor ZMPT101B ……………………………
4.3. Pengujian Pembacaan Sensor Arus SCT-013 ………………………..
4.4. Pengujian Mencari Keadaan Faktor Daya …………………………..
4.5. Pengujian Metode Perhitungan 𝑉𝑟𝑚𝑠 dan 𝐼𝑟𝑚𝑠 …..………………….
4.6. Pengujian Metode Perhitungan Cos φ ……………………..………
4.7. Pengujian Metode Perhitungan Energi ……………………………….
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................................
5.1. Kesimpulan ......................................................................................
5.2. Saran .................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………………
LAMPIRAN
19
20
22
23
23
29
31
32
32
33
34
35
36
39
40
42
42
43
44
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
8
9
9
11
12
14
14