ArticlePDF Available

SIMULASI AUTOMATIC TRANSFER SWITCH DAN AUTOMATIC MAINS FAILURE DENGAN PLC OMRON SYSMAC CP1E

Authors:
Suhanto Suhanto at Politeknik Penerbangan Makassar
Suhanto Suhanto
  • Politeknik Penerbangan Makassar
Download full-text PDF
Read full-text
Download citation

Abstract

p>Electric power supply is the main requirement of equipment at the airport, therefore the reliability of the supply of power supplies is a top priority to support flight services. In addition to PLN as the main power supply the generator is used to supply a backup power supply. Automatic Transfer Switch (ATS) and Automatic Mains Failure (AMF) control systems are needed to regulate the switching of power supplies from PLN to Genset or vice versa. The ATS and AMF control systems use the Omron Sysmac CP1E PLC with a display using Easy Builder 8000 from Weintek which functions as an ATS and AMF monitor and control. Test results on ATS and AMF in manual and automatic modes, the system runs well. Keywords. Automatic Transfer Switch (ATS), Automatic Mains Failure (AMF), PLC</p
Content uploaded by Suhanto Suhanto
Author content
All content in this area was uploaded by Suhanto Suhanto on Mar 25, 2023
Content may be subject to copyright.
Journal of Mechanical Engineering and Mechatronics
ISSN: 2527-6212, Vol. 4 No. 1, pp. 27-33
© 2019 Pres Univ Press Publication, Indonesia
27
SIMULASI AUTOMATIC TRANSFER SWITCH DAN AUTOMATIC MAINS
FAILURE DENGAN PLC OMRON SYSMAC CP1E
Suhanto1,a
1 Prodi D3 Teknik Listrik Bandara Politeknik Penerbangan Surabaya, Indonesia
anadiafather@gmail.com
Abstrak.
Catu daya listrik merupakan kebutuhan utama peralatan di Bandar Udara, oleh karena itu
kehandalan suplai catu daya menjadi prioritas utama untuk menunjang pelayanan jasa penerbangan.
Selain PLN sebagai catu daya utama Genset digunakan untuk suplai catu daya cadangan.
Diperlukan sistem kendali Automatic Transfer Switch (ATS) dan Automatic Mains Failure (AMF)
untuk mengatur peralihan catu daya dari PLN ke Genset atau sebaliknya. Sistem kendali ATS dan
AMF menggunakan PLC Omron Sysmac CP1E dengan tampilan menggunakan Easy Builder 8000
dari Weintek yang berfungsi sebagai kendali dan monitor ATS dan AMF. Hasil pengujian pada
ATS dan AMF pada mode manual dan otomatis, sistem berjalan dengan baik.
Kata kunci. Automatic Transfer Switch (ATS), Automatic Mains Failure (AMF), PLC
Abstract.
Electric power supply is the main requirement of equipment at the airport, therefore the reliability
of the supply of power supplies is a top priority to support flight services. In addition to PLN as the
main power supply the generator is used to supply a backup power supply. Automatic Transfer
Switch (ATS) and Automatic Mains Failure (AMF) control systems are needed to regulate the
switching of power supplies from PLN to Genset or vice versa. The ATS and AMF control systems
use the Omron Sysmac CP1E PLC with a display using Easy Builder 8000 from Weintek which
functions as an ATS and AMF monitor and control. Test results on ATS and AMF in manual and
automatic modes, the system runs well.
Keywords. Automatic Transfer Switch (ATS), Automatic Mains Failure (AMF), PLC
I. PENDAHULUAN
Untuk menunjang pelayanan jasa penerbangan di Bandar Udara diperlukan catu daya listrik yang
handal baik utama atau cadangan berupa Genset. Sistem kendali transfer switch catu daya dan
kendali Genset menggunakan PLC Omron Sysmac CP1E, menggunakan PLC dimaksudkan untuk
menggantikan kontrol relai yang tidak fleksibel, pengkabelannya lebih banyak ,dan pengubahan
sistemnya relatif lebih sulit serta biaya maintanance yang relatif lebih mahal. Sebagai tampilan
sistem kendali digunakan Easy Builder 8000 dari Weintek yang digunakan untuk kendali Automatic
Transfer Switch (ATS) dan Automatic Mains Failure (AMF).
II. METODOLOGI PENELITIAN
Berdasarkan pada blok diagram dibawah, sistem transfer catu daya ke beban dari PLN ke Genset
atau sebaliknya dapat dilakukan dengan mode manual atau otomatis yang dapat kendalikan dan
dipantau dari personel komputer dengan tampilan Graphic User Interface, sistem kendali ATS dan
AMF menggunakan PLC Omron tipe SYSMAC CP1E.
28
Journal of Mechanical Engineering and Mechatronics 2019
Gambar 1. Blok Diagram Simulasi
Alamat Input dan Output PLC
(a) (b)
Gambar 2. (a) Input dan Output ATS, (b) Input dan output AMF
Sebelum membuat program ladder terlebih dahulu ditentukan alamat input dan output PLC
untuk memudahkan penentuan alamat PLC dan komponen yang menjadi input dan outputnya.
Tabel 1. Alamat Input dan Output ATS dan AMF
No
Komponen ATS
Keteranga
n
Alamat
1
Selector Switch Auto K1
Input
00
2
Selector Switch Auto K2
Input
01
3
Relai ke Kontaktor 1
Output
00
4
Relai ke Kontaktor 2
Output
01
No
Komponen AMF
Keterangan
Alamat
1
Selector Switch Auto AMF
Input
02
2
Sensor High Temperature
Input
03
3
Sensor Low Oil Pressure
Input
04
4
Sensor Engine Run
Input
05
5
Relai Engine Start
Output
02
6
Relai Engine Stop
Output
03
7
Lampu Indikator High Temperature
Output
04
8
Lampu Indikator Low Oil Pressure
Output
05
9
Lampu Indikator Engine Run
Output
06
10
Alarm
Output
07
PLN
GENSET
ATS & AMF
PLC
BEBAN
KOMPUTER
E
29
Journal of Mechanical Engineering and Mechatronics 2019
Diagram Ladder ATS Mode Otomatis
Berdasarkan ladder dibawah 0.00 adalah input berupa selector switch yang mengaktifkan kontak
point auto PLN. Jika input 0.00 aktif maka TIM 000 akan aktif. TIM 000 akan mengaktifkan kontak
T000 yang terhubung dengan koil W0.06 sehingga Circuit Breaker (CB) PLN akan energize
Gambar 3. Diagram Ladder Otomatis PLN On
.
Diagram Ladder AMF Genset Start Otomatis
Gambar 4. Posisi Otomatis Genset Start
Jika sensor tegangan 0.00 auto PLN mati T002 melakukan starting engine sebanyak 3 kali pada koil
W0.09 terhubung dengan starter engine. Apabila sebelum 3 kali starting engine sudah running
akan terbaca oleh sensor engine run yang kemudian menghentikan proses start engine.
30
Journal of Mechanical Engineering and Mechatronics 2019
Diagram Ladder Gangguan Genset (Low Oil Pressure, High Temperatur)
Gambar 3.13 Posisi Gangguan Genset
Sumber : Hasil Karya Penulis(2014)
Gambar 5. Diagram Ladder Gangguan Engine
Jika genset mengalami gangguan Low Oil Pressure (LOP), sensor LOP akan memberikan sinyal
pada input W0.04 kemudian mengaktifkan TIM 011 kontak point T011 mengaktifkan koil W0.08
yang terhubung dengan relai engine stop untuk mematikan mesin genset.
III. HASIL, PEMBAHASAN DAN ANALISA
Rangkaian ATS dan AMF
Untuk pengujian rangkaian ATS dan AMF akan dilakukan dilakukan mode manual dan
otomatis. Berikut ini adalah gambar rangkaian ATS dan AMF secara keseluruhan: Komponen yang
digunakan 2 (dua) kontaktor, 3 (tiga) relai 220 Vac, 4 (empat) relai 24 Vdc dan 1 (satu)
Programmable Logic Controller.
31
Journal of Mechanical Engineering and Mechatronics 2019
Gambar 6. Wiring Diagram Simulasi ATS dan AMF
Gambar 7. Tampilan Panel Simulasi ATS dan AMF
Pengujian Rangkaian ATS dan AMF Mode Manual
Dilakukan pengujian ATS dan AMF secara manual meliputi pengujian CB PLN, CB Genset, Start
Engine, Stop Engine dengan menggunakan push button yang ada di panel. Hasil pengujian bekerja
dengan baik sesuai dengan tabel dibawah ini.
32
Journal of Mechanical Engineering and Mechatronics 2019
Tabel 2. Pengujian Rangkaian ATS dan AMF Secara Manual
Uraian
K1
K2
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
ATS Manual CB PLN Aktif
On
Off
On
On
Off
Off
Off
Off
Off
ATS Manual CB Genset
Aktif
Off
On
On
On
On
Off
Off
Off
Off
AMF Manual Start Engine
Aktif
Off
Off
On
On
On
On
Off
Off
Off
AMF Manual Stop Engine
Aktif
Off
Off
On
On
On
Off
On
Off
Off
Pengujian Rangkaian ATS dan AMF Secara Otomatis
Pada tabel dibawah dilakukan pengujian secara otomatis terhadap ATS dan AMF yaitu CB PLN
dan Genset, star dan stop engine saat PLN Off dan gangguan mesin Genset berupa low oil pressure
dan high temperature. Dari hasil pengujian komponen K1, K1 dan R1-R7 bekerja dengan normal
dan baik.
Tabel 3. Pengujian Rangkaian ATS dan AMF Secara Otomatis
No
Uraian
K1
K2
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
1
ATS CB PLN Aktif
On
Off
On
On
Off
Off
Off
On
Off
2
ATS CB Genset Aktif
Off
On
Off
Off
On
On
Off
Off
On
3
AMF Start Engine Aktif
Off
Off
Off
Off
On
On
Off
Off
On
4
AMF Stop Engine Aktif
Off
Off
On
On
Off
Off
On
On
Off
5
AMF High Temperature
Aktif
On
Off
Off
Off
On
Off
On
Off
Off
6
AMF Low Oil Pressure
Aktif
On
Off
Off
Off
On
Off
On
Off
Off
Selain melakukan pengujian ATS dan AMF dilakukan pengujian tampilan dan komunikasi serial
RS-232 yang termasuk salah satu bentuk konfigurasi pada komunikasi HLC (Host Link
Communication), setelah dilakukan pengujian tampilan bekerja dengan baik.
Gambar 8. Pengujian Tampilan CB PLN ON
33
Journal of Mechanical Engineering and Mechatronics 2019
IV. KESIMPULAN
1. Sistem ini memiliki tingkat kehandalannya lebih baik dari sistem kontrol yang ada karena
pengkabelannya lebih ringkas dan pencarian troubleshooting lebih mudah.
2. Tampilan menggunakan Easy Builder memudahkan pengguna untuk memantau sistem kendali
ATS dan AMF.
DAFTAR PUSTAKA
1. Bishop, Owen, 2004, Dasar – Dasar Elekronika. Erlangga. Jakarta
2. Dr. Ir Adriansyah, Andi. Pengantar Sistem Kontrol.
3. Jack, Hugh. 2008, Automating Manufacturing Systems.
4. Omron, 2003,Sysmac CPM1A Programmable Controller: Operation Manual, Omron, Japan.
5. Setiawan, Iwan, 2006. Programmable Logic Controller Dan Teknik Perancangan Sistem
Kontrol, Penerbit Andi Yogyakarta
6. Anggraini, L., & Laksono, A. B. (2019). Pemodelan dan Analisa Struktur Mekanika pada
Kontrol Sistem Adaptif End Effector dengan Dynamixel AX-18A Motor Servo. Journal of
Mechanical Engineering and Mechatronics, 3(1), 1-12.
... In emergencies, such as natural disasters or other unforeseen circumstances, airports often serve as evacuation points or aid centres. A reliable electricity supply is essential in ensuring that airports can function as coordination points and assistance centres in such situations [1]. Therefore, the reliability of the electrical power supply at the airport is a critical aspect that must be managed very well. ...
Automatic Transfer Switch (ATS) Using Omron CP1L PLC and Human Machine Interface
Article
  • Nov 2023
Airports in aviation services are required to use facilities with the latest technology. This requires a stable and uninterrupted electricity supply to operate correctly. The Automatic Transfer Switch design based on the CX-Designer Human Machine Interface moves the electrical power supply source from PLN to the Generator Set or vice versa. There are two operating modes, namely manual mode and auto mode. In operation, it is also equipped with an interlock function between the PLN contactor and the generator and a PLN phase loss sensor for the R, S and T phases. For auto mode, it uses a timer with a setting for PLN of 12 seconds and for the generator of 15 seconds. The control system uses an Omron CP1L-L20DR-D PLC with CX-Programmer programming for Human Machine Interface with CX-Designer. The Automatic Transfer Switch test was successful in system testing, starting from manual and auto mode, PLN phase loss testing, and timer testing; 100% of the entire hardware and software system ran well.
View
... Penggunaan PLC Omron Sysmac CP1E sebagai rangkaian kendali AMF adalah sangat fleksibel jika dibandingkan menggunakan relai, mudah dilakukan perubahan system serta mudah di dalam pengkabelan. Sebagai tampilan sistem kendali digunakan Easy Builder 8000 dari Weintek yang digunakan untuk kendali Automatic Transfer Switch (ATS) dan Automatic Mains Failure (AMF) [5]. ...
Rancang Bangun Automatic Transfer Switch (ATS) Automatic Main Failure (AMF) Menggunakan PLC LS Master K120s
Article
  • Oct 2022
The need for a reliable and continuous power source to supply electrical loads is very important. In order for continuous electricity supply, a system of Automatic Transfer Switch - Automatic Main Failure (ATS - AMF) is needed. This system will automatically divert electrical power from the main PLN source to a backup source. The stages in the design of this tool include ATS-AMF planning, component assembly process, and box panel assembly. The result is a 380 V, 50 Hz ATS/AMF panel based on the LS Master K120s PLC which is supported by both manual and automatic operating systems. For the AMF system using the PLC LS Master K120s, the generator set is set for 3 seconds after the supply from PLN goes out and will immediately supply electrical energy after 5 minutes after the generator is running. When PLN returns to normal for 5 minutes the generator set will be separated from the system, the generator will cool down, then the generator will stop. The ATS-AMF system works as described for which it was designed.
View
PEMODELAN DAN ANALISA STRUKTUR MEKANIKA PADA KONTROL SISTEM ADAPTIF END EFFECTOR DENGAN DYNAMIXEL AX-18A MOTOR SERVO
Article
  • Jan 2019
p>The main objective of this project is to make a descriptive contribution to the understanding of adaptive end-effector design combined with servo motors. The simulation and design of this tool is located at the end of the robotic arm, which is one of the most researched topics in the world of robotics and the automation industry. End-effector is a design system in an automation process that must take into account the many possibilities of statics and mechanical responses in the development of facing intense competition in the industrial world. To determine the enhancements on a robot, the end-effector will be designed taking into account the various possibilities that occur in various variations on the workpiece response, so that it can simulate various levels of friction and pressure as well as the effects of end-effector contacts with various objects. This thesis introduces an integrated design process for the design of two-finger Gripper using simulation. To facilitate the integrated design of the Gripper, the author uses Matlab R2015a software / Simulink (SimMechanics) and Inventor as a 3D Cad Model. The Servo motor that will be used here is a type of Dynamixel AX-18A servo motor which has a speed of 97RPM and Torque of 1.8 N.m with a 12Volt voltage. To deal with the industrial revolution 4.0, design and design such as this tool will help in the process of improvisation as technology is growing rapidly in the hope of minimizing excessive costs when making improvements. From this thesis can be seen the power response, torque, speed, power in, power out, efficiency and current. When a case requires certain specifications, then with this calculation it can easily solve the problem simply by replacing the motors that are in accordance with the desired specifications.</p
View
PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER dan TEKNIK PERANCANGAN SISTEM KONTROL
Article
Deskripsi Buku: Hampir tidak dapat disangkal lagi bahwa PLC dewasa ini telah memegang peranan penting dalam sistem kontrol yang umum terjadi di Industri. Aplikasi PLC ini dapat kita jumpai pada berbagai industri modern, mulai dari sistem pembangkitan tenaga, Pengecetan mobil, pengeboran, sampai industri pengepakan makanan. Buku ini mencoba membahas berbagai aspek yang berkaitan dengan PLC beserta aplikasinya dengan mengambil contoh-contoh persoalan nyata yang umum dijumpai di industri dan kehidupan sehari-hari. Secara umum pembahasan pada buku ini tidak mengacu pada merk atau tipe PLC tertentu, hal ini dilakukan agar pembaca mendapatkan gambaran yang luas tentang PLC dan tidak terpaku pada salah satu merk PLC saja. Walaupun demikian penggunaan beberapa instruksi PLC dengan mengacu pada vendor tertentu pada buku ini tidak dapat dihindari, hal tersebut dikarenakan nama instruksi untuk fungsi yang sama dapat berbeda untuk setiap vendor PLC. Dengan alasan kemudahan dan kesederhanaan, maka secara khusus pembahasan fungsi diluar simbol relay dan kontaktornya, seperti fungsi-fungsi yang berkaitan dengan timer, counter dan sebagainya secara intensif akan mengacu pada PLC keluaran perusahaan LG yang cukup populer di pasaran. Tetapi dengan pertimbangan bahwa PLC merk OMRON juga banyak digunakan di industri, maka dalam tulisan ini dibahas pula instruksi – instruksi PLC OMRON secara singkat dalam box catatan. Buku ini ditujukan terutama untuk mahasiswa Teknik yang mengambil mata kuliah yang berkaitan dengan bidang kontrol proses dan otomatisasi (di teknik Elektro Undip nama mata kuliahnya adalah Sistem Kontrol Manufacturing yang penulis ampu), selain itu juga sangat bermanfaat bagi para praktisi bidang otomatisasi sebagai bahan penyegaran serta siapa saja yang tertarik untuk mempelajari subjek ini. Pada dasarnya tidak ada syarat latar belakang pengetahuan khusus untuk dapat memahami buku ini. Materi pada buku ini disusun dengan menyeimbangkan pembahasan aspek perangkat keras PLC dan pemrogramannya, selain itu diperkaya juga oleh contoh-contoh soal beserta penyelesaiannya dalam berbagai bidang kontrol.
View
Dasar -Dasar Elekronika
  • Jan 2004
  • Owen Bishop
Bishop, Owen, 2004, Dasar -Dasar Elekronika. Erlangga. Jakarta
Automating Manufacturing Systems
  • Jan 2008
  • Hugh Jack
Jack, Hugh. 2008, Automating Manufacturing Systems.