Jurnal Ilmiah Foristek Jurusan Teknik Elektro UNTAD https://foristek.fatek.untad.ac.id DOI : : https://doi.org/10.54757/fs.v10i1.54 pISSN : 2087 – 8729
eISSN : 2087 – 8729 Vol 10, No. 1, Maret 2020

## RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING DAYA PADA GENERATOR SINKRON MENGGUNAKAN DATA LOGGER BERBASIS ARDUINO
Asriadi 1) dan Tan Suryani Sollu 2)
1) Mahasiswa Teknik Elektro Universitas Tadulako
2) Dosen Teknik Elektro Universitas Tadulako Program Studi S1 Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Tadulako E-mail: asriadiarifin020296@gmail.com tansuryani@yahoo.com

## Abstract
Utilization  of  synchronous  generators  on micro-hydro  Power  plant  (PLTMH)  need  direct monitoring with some parameters such as voltage and  current. From  the  results  of  the  monitoring, the  information  can  be  obtained  whether  the synchronous generator installation is appropriate and produce the expected output power.
In some studies, the results of current and voltage  measurements  are  still  done  by  manual use  of  multimeter,  so  that  the  data  obtained  can not be recorded continuously. The purpose of this research  is  to  create  a  monitoring  system  on synchronous  generators  using  arduino-based data logger. Monitoring system using data logger is equipped with timing system.
Based  on  the  research  that  has  been  done can  be  concluded  that  the  monitoring  system  on synchronous  generators  using  arduino-based data  logger  can  record  current,  voltage,  and power  in  real  time  resulting  from  generator performance  and  then  record  or  save  the  data into  the  form  of  CSV  file  (comma  separated values) every 2 seconds into the micro SD and the data  can  be  displayed  through  Microsoft  Office software namely Microsoft Excel.
Keywords:  synchronous  generator,  monitoring, timing, micro SD, data logger

## I. PENDAHULUAN
Kebutuhan di zaman modern ini, memicu para  pengembang  dan  peneliti  pembangkit listrik  energi  baru  terbarukan  (EBT)  membuat sebuah  alat  pengontrol  keseimbangan  beban yang  dapat  mengatasi  perubahan  daya  utama pada generator, misalnya, penggunaan generator  sinkron  pada  Pembangkit  Listrik Tenaga Micro-Hidro (PLTMH) yang dilengkapi
alat  pengontrol  beban.  [1]  Namun  demikian, pengembangan  alat  tersebut  belum  maksimal dalam  menganalisis  proses  kinerja  generator sinkron jika terjadi pengurangan atau penambahan  beban  peralatan  elektronik.  Alat pengontrol keseimbangan beban pada generator sinkron  perlu  dilengkapi  sistem  monitoring menggunakan data logger.
Permasalahan  utama  alat  pengontrol keseimbangan  beban  pada  generator  sinkron adalah  kurangnya  pemantauan  atau  sistem monitoring.  [4]  Jika,  terjadi  gangguan  atau ketidakstabilan arus dan tegangan pada generator  akibat  perubahan  daya  beban  utama. Salah  satu  solusi  untuk  mengatasi  hal  tersebut adalah menambahkan sistem monitoring menggunakan data logger yang bisa memudahkan  peneliti  atau  pengembang  untuk mengambil  data  dan  menganalisis  jika  terjadi gangguan. [3]
Manfaat  utama  penggunaan  data  logger adalah  kemampuan  dalam  mengumpulkan  data secara  otomatis  selama  24  jam.  Pada  saat aktivitas, pencatat data dibiarkan tanpa pengawasan  untuk  mengukur  dan    mencatat informasi  selama  periode  pemantauan.  Ini memungkinkan  untuk  mendapatkan  gambaran yang real time dan akurat tentang kondisi objek yang dipantau. [2]
Berdasarkan latar belakang diatas, penulis  merancang  suatu  alat  dan  mengangkat judul  tugas  akhir  “RANCANG  BANGUN SISTEM MONITORING DAYA PADA
GENERATOR SINKRON MENG- GUNAKAN DATA  LOGGER BERBASIS ARDUINO”.
Jurnal Ilmiah Foristek Jurusan Teknik Elektro UNTAD https://foristek.fatek.untad.ac.id DOI : : https://doi.org/10.54757/fs.v10i1.54 pISSN : 2087 – 8729
eISSN : 2087 – 8729 Vol 10, No. 1, Maret 2020

## 1.1. Data Logger
Data logger (perekaman data) merupakan perangkat  elektronik  yang  dapat  merekam  data dari  waktu  ke  waktu  dengan  instrument  atau sensor  yang  dilengkapi  dengan  mikroprosessor dan  memori  internal  untuk  penyimpanan data.[1]
Gambar 1 . Tampilan data logger

## 1.2. Arduino Uno
Arduino  Uno  adalah  sebuah  papan mikrokontroller yang menggunakan chip ATmega328P.  Di  dalamnya  memiliki  14  pin input/output  digital  (6  di  antaranya  dapat digunakan  sebagai  output  PWM),  6  input analog,  kristal  16  MHz,  koneksi  USB,  socket listrik, header ICSP, dan tombol reset [2]
Gambar 2 .Arduino Uno

## 1.3. Memori
Memori merupakan media
penyimpanan  data  yang  digunakan  untuk menyimpan  Aplikasi  atau  data  yang  terekam pada data  logger .  Memori  yang  digunakan memiliki  kapasitas  penyimpanan  berukuran  2 GB (Giga Byte).
Gambar 3. Kartu memori

## 1.4. Generator sinkron
Generator sinkron menghasilkan keluaran listrik  AC  (bolak  balik)  berupa  tegangan  dan arus,  sehingga  digunakan  sebagai  pembangkit tenaga listrik.

## Gambar 4. Tampilan generator sinkron

## II. METODE PENELITIAN

## 2.1 Cara Penelitian
Peneliti  membuat  rancangan  tahapan penelitian  yang  akan  dilakukan  agar  terstruktur sesuai  rencana.  Adapun  bentuk  rancangan  dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
Tidak Pengujian sistem hardware dan sistem software Tidak Tidak Tidak Mulai Rumusan Masalah Tujuan Penelitian observasi Apakah sesuai dengan Tujuan Penelitian Pengumpulan Data Studi Pustaka Perancangan dan pembuatan hardware Pegujian Hardware Berhasil Perancangan dan Pembuatan software Pegujian software Berhasil Sistem hardware dan software bekerja secara berkesinambungan? Pengumpulan data Analisis dan pembahasan Kesimpulan dan saran Selesai ya ya ya ya A A
Gambar 5. Flowchart proses penelitian
Pada  gambar  5  menunjukan flow  chart yang  merupakan  langkah  perancangan  dan implementasi penelitian data logger . Untuk langkah Selanjutnya setelah merancang  dan  mendesain  sistem data  logger adalah mempersiapkan dan menentukan komponen  yang  digunakan.  [7]  Kemudian dilakukan  pengujian  dari  setiap  komponen untuk  mengetahui  kondisi  komponen  tersebut. Setelah  dilakukan  pengujian  dilanjutkan  ke
Jurnal Ilmiah Foristek Jurusan Teknik Elektro UNTAD https://foristek.fatek.untad.ac.id DOI : : https://doi.org/10.54757/fs.v10i1.54 pISSN : 2087 – 8729
eISSN : 2087 – 8729 Vol 10, No. 1, Maret 2020
pembuatan perangkat  keras  sistem data  logger , setelah berhasil dilanjutkan kepembuatan program  di  software  arduino  IDE.  Setelah selesai  pembuatan  perangkat  keras  ( hardware ) dan  perangkat  lunak  ( software )  kemudian dilakukan penggabungan antara perangkat keras dan  perangkat  lunak  secara  keseluruhan  dalam sistem data logger .
Setelah  pembuatan  sistem data  logger selesai,  kemudian  dilakukan  pengujian  sistem data logger secara keseluruhan untuk mengetahui  apakah data  logger berfungsi sesuai dengan perencanaan yang dilakukan, jika sesuai  dan  pengujian  berhasil  maka  penelitian dilanjutkan  ke  analisis  dan  pembahasan  serta kesimpulan  dan  saran  untuk  kelengkapan penelitian tersebut.

## 2.2 Diagram Blok
Gambar 6. Diagram blok sistem

## 2.3 Bahan dan Alat
Dalam  pembuatan  tugas  akhir  “Rancang Bangun Sistem Monitoring Daya Pada
Generator  Sinkron  Menggunakan Data Logger Berbasis  Arduino”  menggunakan  alat  dan bahan sebagai berikut:

## 2.3.1 Alat Penelitian
Alat penelitian terdiri dari dua jenis, yaitu perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software).

## A. Perangkat Keras (Hardware)
1. Arduino Uno
2. Sensor tegangan
3. Sensor arus
4. Kartu memori
5. Sd card adapter
6. RTC (Real Time Clock)
7. LCD (Liquid Crystal Display)
8. Generator
9. Laptop

## B. Perangkat Lunak (Software)
1. Arduino IDE
2. Microsoft Exel
3. Proteus

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Hasil
Dari  hasil  perancangan  dan  penelitian yang berjudul Rancang Bangun Sistem Monitoring  Daya  Pada  Generator  Sinkron Menggunakan  Data  Logger  Berbasis  Arduino, maka  dapat  diperoleh  hasil  dalam  bentuk  fisik berupa alat, data tabel, data grafik maupun hasil analisa  data.  Adapun  hasil  perancangan  dan penelitian  secara  keseluruhan  dapat  ditunjukan pada gambar 7 dan gambar 8.
Gambar 7. Skema rangkaian data logger
Gambar 8. Bentuk fisik data logger

## 3.2 Diagram alir sistem data logger
Data logger bekerja berdasarkan diagram alir perintah program berikut ini :
Jurnal Ilmiah Foristek Jurusan Teknik Elektro UNTAD https://foristek.fatek.untad.ac.id DOI : : https://doi.org/10.54757/fs.v10i1.54 pISSN : 2087 – 8729
eISSN : 2087 – 8729 Vol 10, No. 1, Maret 2020
Tidak Mulai Koneksi komunikasi serial Terkoneksi Data diterima Data Arus Data Tegangan Data Daya Data tersimpan Kartu Memori ya ya Tampil di lcd Selesai Tidak Kirim data
Gambar 9. Diagram alir sistem data logger

## 3.3 Pembahasan
Pada  penelitian  ini,  dilakukan  percobaan untuk  menyimpan  data  pada data  logger . Dalam  hal  ini,  dilakukan  2  kali  pengambilan data,  yaitu  pengambilan  data  dengan  sistem monitoring  terkontrol  dan  tak  terkontrol. Kemudian, ditampilkan dalam bentuk tabel dan grafik.

## 3.3.1  Tabel  hasil  pengukuran  data  logger Terkontrol dan Tak Terkontrol
Tabel  hasil  pengukuran  data    logger terkontrol  dan  tak terkontrol  ditunjukan pada tabel 1 dan tabel 2.
Tabel 1. Hasil pengukuran data logger Terkontrol
Tabel 2. Hasil pengukuran data logger Tak
Terkontrol
3.3.2  Grafik  hasil  pengukuran  data  logger terkontrol
Pengukuran  hasil  data  dilakukan  pada kondisi terkontrol (menggunakan sistem penyeimbang  beban).  Pada  kondisi  tersebut dilakukan beberapa perubahan beban konsumen (resistansi) pada selector dengan range selektor yang  digunakan  yaitu  posisi  4  sampai  1.  Hasil pengukuran  tersebut  ditunjukan  dalam  bentuk grafik. [5]
1. Grafik  pengukuran  tegangan,  arus  dan daya difasa R
Gambar 10. Grafik pengukuran tegangan difasa R
Gambar 11. Grafik pengukuran arus difasa R
Gambar 12. Grafik pengukuran daya difasa R
Dari gambar 10, 11, dan 12, menunjukan  grafik  hasil  pengukuran  tegangan, arus  dan  daya  pada  fasa  R  dapat  dinyatakan
Jurnal Ilmiah Foristek Jurusan Teknik Elektro UNTAD https://foristek.fatek.untad.ac.id DOI : : https://doi.org/10.54757/fs.v10i1.54 pISSN : 2087 – 8729
eISSN : 2087 – 8729 Vol 10, No. 1, Maret 2020
dengan  jelas,  dalam  bentuk  grafik  tegangan, arus  dan  daya  terhadap  waktu  dengan  kondisi tak  terkontrol  (tidak  menggunakan  beban penyeimbang) dan kondisi terkontrol (menggunakan  beban  penyeimbang),  dalam grafik  tersebut  tegangan,  arus  dan  daya    tidak terkontrol  mengalami  kenaikan  tegangan,  arus, dan  daya  saat  terjadi  perubahan  beban  pada selektor (resistansi). Pada saat beban penyeimbang  dipasang  (menggunakan  beban penyeimbang),  nilai  tegangan  sebesar  213  volt dapat dipertahankan sampai 216 volt, nilai arus sebesar  17  mA  dapat  dipertahankan  sampai  34 mA,  dan  nilai  daya  sebesar  58  VA  dapat dipertahankan sampai 63 VA.

## 2. Grafik  pengukuran  tegangan, arus dan
daya difasa S
Gambar 13. Grafik pengukuran tegangan difasa S
Gambar 14. Grafik pengukuran arus difasa S
Gambar 15. Grafikpengukurandayadifasa S
Pada gambar 13, 14, dan 15, menunjukan  grafik  hasil  pengukuran  tegangan, arus  dan  daya  pada  fasa  S  dapat  dinyatakan dengan  jelas,  dalam  bentuk  grafik  tegangan, arus  dan  daya  terhadap  waktu  dengan  kondisi tak  terkontrol  (tidak  menggunakan  beban penyeimbang) dan kondisi terkontrol (menggunakan  beban  penyeimbang),  dalam grafik  tersebut  tegangan,  arus  dan  daya    tidak terkontrol  mengalami  kenaikan  tegangan,  arus, dan  daya  saat  terjadi  perubahan  beban  pada selektor (resistansi). Pada saat beban penyeimbang  dipasang  (menggunakan  beban
penyeimbang),  nilai  tegangan  sebesar  220  volt dapat dipertahankan sampai 222 volt, nilai arus sebesar  21  mA  dapat  dipertahankan  sampai  34 mA,  dan  nilai  daya  sebesar  57  VA  dapat dipertahankan sampai 62 VA.
3. Grafik  pengukuran  tegangan,  arus  dan daya difasa T
Gambar 16. Grafik pengukuran tegangan difasa T
Gambar 17. Grafik pengukuran arus difasa T
Gambar 18. Grafik pengukuran daya difasa T
Pada gambar 16, 17, dan 18, menunjukan grafik  hasil  pengukuran  tegangan,  arus  dan daya pada fasa T dapat dinyatakan dengan jelas, dalam  bentuk  grafik  tegangan,  arus  dan  daya terhadap  waktu  dengan  kondisi  tak  terkontrol (tidak  menggunakan  beban  penyeimbang)  dan kondisi terkontrol (menggunakan beban penyeimbang),  dalam  grafik  tersebut  tegangan, arus  dan  daya    tidak  terkontrol  mengalami kenaikan  tegangan,  arus,  dan  daya  saat  terjadi perubahan  beban  pada  selektor  (resistansi). Pada  saat  beban  penyeimbang  dipasang (menggunakan  beban  penyeimbang),  nilai tegangan  sebesar  218  volt  dapat  dipertahankan sampai 220 volt, nilai arus sebesar 21 mA dapat dipertahankan  sampai  41  mA,  dan  nilai  daya sebesar  60  VA  dapat  dipertahankan  sampai  68 VA.
3.3.4    Hasil  pengukuran  alat  ukur  terhadap pembacaan sensor
1. Kondisi Terkontrol
Jurnal Ilmiah Foristek Jurusan Teknik Elektro UNTAD https://foristek.fatek.untad.ac.id DOI : : https://doi.org/10.54757/fs.v10i1.54 pISSN : 2087 – 8729
eISSN : 2087 – 8729 Vol 10, No. 1, Maret 2020
Tabel 3. Hasil pengukuran kondisi terkontrol
2. Kondisi Tak Terkontrol
Tabel 4. Hasil pengukuran kondisi tak terkontrol

## IV. PENUTUP

## 4.1 Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  pengujian  hardware dan software serta pengambilan data yang telah dilakukan pada penelitian dengan judul rancang bangun  sistem  monitoring  daya  pada  generator Sinkron  menggunakan data  logger berbasis arduino,  maka  diperoleh  beberapa  kesimpulan diantaranya yaitu :
1.  Telah dibuat sistem monitoring
menggunakan  data  logger  berbasis  arduino yang  terdiri  dari  kartu  memori  sebagai media  output  untuk  pengumpulan  data  atau perekaman  data  yang  dimonitoring  pada generator  Sinkron  berdasarkan  pembacaan sensor  arus  dan  sensor  tegangan,  sedangkan LCD  sebagai  penampil  informasi  secara langsung  serta  RTC  digunakan  untuk memberikan waktu secara real time.
2.  Pada  pengkondisian  sinyal  dalam  hal  ini sudah  terintegrasi  didalam  modul  sensor arus ACS712 dan sensor tegangan ZMPT101B. Sehingga, output sensor tersebutberupa  data  analog  yang  kemudian bisa diolah oleh mikrokontroller arduino uno dengan  menggunakan  fungsi  ADC  (analog to digital converter).
3.  Sistem  penyimpanan  data  logger  pada penelitian  tersebut  menggunakan  media penyimpanan  yaitu  kartu  memori  berukuran 2  Giga  byte.  Data  yang  tersimpan  berupa hasil data pembacaan sensor arus, pembacaan  sensor  tegangan  dan  daya  dari generator  Sinkron  dan  tersimpan  dalam format file CSV (comma separated values).
4.  Sistem  pewaktuan  pada  data  logger  tersebut menggunakan  RTC  untuk  memberikan waktu secara real time. Dalam hal ini, setiap
perekaman  data  atau  penyimpanan  data terjadi dalam waktu 2 detik.

## 4.2 Saran
Berdasarkan  hasil yang telah diperoleh dari  penelitian  tersebut  dapat      diberikan beberapa saran untuk meningkatkan keberhasilan penelitian selanjutnya yang berkaitan dengan penelitian sekarang : 1.  Pada  penelitian  Selanjutnya  tentang  alat monitoring pada generator bias dikembangkan dengan menambahkan sensor temperature seperti  sensor  LM35  untuk mengukur suhu generator pada saat beroperasi,  agar  data  penelitian  yang ditampilkan lebih beragam.
2.  Perlu diadakan penelitian Selanjutnya tentang  pengumpulan  data  atau  perekaman data    (data  logger)  seperti  pada  energi  baru terbarukan (EBT), monitoring cuaca, monitoring  kadar  oksigen  dalam  suatu ruangan terbuka atau tertutup, dan monitoring  aktifitas  pada  kendaraan  roda dua atau roda empat.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]. Anton,  dkk.  2016  .  “Pengendalian  beban generator PLTMH berbasis
mikrokontroller”.  Padang  :  Politeknik Negeri  Padang.
[2]. Hermawan,  D.  2015  .  “Rancang  bangun sistem  pemesanan  makanan  menggunakan media  komunikasi  nirkabel”.  Palu  : Universitas Tadulako.
[3]. Idris,  M  dan  Indra  Jaya.  2014  . “Pengembangan  data  logger  suhu  air berbiaya rendah”.  Bogor  :  Institut Pertanian Bogor.
[4]. Isnianto,  H.N  dan  Esti  Puspitaningrum. 2018  .  “Monitoring  tegangan,  arus,  dan daya  secara  real  time  untuk  perbaikan factor  daya  secara  otomatis  pada  jaringan listrik satu fase berbasis arduino”. Yogyakarta : Universitas Gajah Mada.
[5]. Rusman.  2015  .  “Pengaruh  variasi  beban terhadap  efisisensi  solar  cell  dengan kapasitas  50WP”.  Lampung  :  Universitas Muhammadiyah  Metro.
Jurnal Ilmiah Foristek Jurusan Teknik Elektro UNTAD https://foristek.fatek.untad.ac.id DOI : : https://doi.org/10.54757/fs.v10i1.54 pISSN : 2087 – 8729
eISSN : 2087 – 8729 Vol 10, No. 1, Maret 2020
[6]. Sanjaya  I.P.G.M,  dkk.  2017  .  “Rancang bangun  sistem  data  logger  berbasis  visual pada  solar  cell”.  Denpasar  :  Universitas Udayana.
[7]. Setyo  W.E,  dkk.  2014  .  “Perancanagan electronic  load  controller  (ELC)  sebagai penstabil frekuensi pada pembangkit listrik tenaga  mikrohidro  (PLTMH)”.  Malang  : Universitas Brawijaya.
[8]. Somari,  F.H.  2017  .  “Sistem  data  logger peralatan  elektronik  berbasis  android”. Yogyakarta : Universitas Sanata Dharma.
[9]. Suryawinata,  H.  dkk.  2017  .  “Sistem monitoring pada panel surya menggunakan data logger berbasis ATmega 328 dan real time  clock  DS1307”.  Semarang  :
Universitas Negeri Semarang.
[10]. Wardana,  I.N.K.  2016  .  “Teknik  antar muka  secara  serial  peripheral  interface
(SPI)  menggunakan plat  form  arduino dan matlab”. Bali : Politeknik Negeri Bali.