## PERANCANGAN PANEL AUTOMATIC TRANSFER SWITCH DAN AUTOMATIC MAIN
FAILURE DENGAN KONTROLER BERBASIS ARDUINO
1) Toni Kusuma Wijaya, S.T.,M.SI. 2) Steven Sitohang.
1,2) Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Riau Kepulauan Batam E-mail: tonikusuma26@yahoo.co.id 1 ) , stevensitohang07@gmail.com 2 )

## ABSTRACT
Electricity is one of the basic needs that cannot escape from the daily needs of human life. Almost all of the daily uses devices need electricity. PLN as the provider of electrical energy or electricity and commonly reffered as  the  main  power  supply  will  not  be  able  to  supply  electricity  continuosly  whether  there  is  a  problem  or  the other obstacle that causes PLN cannot guarantee the availability of electricity continuosly. This research mean to design an Automatic Transfer Switch and Automatic Main Failure system wih Arduino Uno as the controller of the system which functions to turn on the Generator Set if the main power supply is not available and to switch the  load  from  PLN  to  the  standby  Generator  Set.  This  design  use  an  Uninteruptible  Power  Supply  which intended  to  eliminate  the  delay  time  while  the  Generator  Set  is  turn  on  so  that  the  electricity  will  remain available  until  the  Generator  Set  has  been  turned  on  and ready  to  take  over  the  load. The  components  in  this system is designed using the components such as AC Relay, Module Relay, Uninteruptible Power Supply so that the system can run as it should.
Keyword   : Automatic Transfer Switch, Automatic Main Failure, Arduino Uno, Uninteruptible Power Supply, Module Relay

## ABSTRAK
Kebutuhan  energi  listrik  adalah  sebuah  kebutuhan  pokok  yang  sangat  penting  dalam  kebutuhan  hidup manusia  sehari  –  hari.  Semua  alat  pada  kehidupan  membutuhkan  energi  listrik.  PLN  selaku  penyedia  energi listrik atau biasa disebut catu daya utama tidak akan tersedia secara terus menerus atau secara kontiniu baik itu terjadi  gangguan  ataupun  ada  kendala  lain  yang  menyebabkan  PLN  tidak  bisa  menjamin  ketersediaan  energi listrik  secara  terus  menerus.  Penelitian  perancangan  ini  merancang  sistem Automatic  Transfer  Switch  dan Automatic  Main  failure menggunakan  kontroler Arduino  Uno sebagai  pengendali  dari  sistem  tersebut  yang berfungsi  untuk  menghidupkan  Genset  dan  memindahkan  beban  dari  PLN  ke  Genset  yang  sudah  dinyalakan tersebut. Perancangan  yang dilakukan  menggunakan Uninteruptible Power Supply (UPS)  yang bertujuan untuk menghilangkan waktu jeda pada saat terjadi pemadaman listrik sehingga listrik akan tetap tersedia hingga Genset telah  nyala  dan  siap  untuk  mengambil  alih  beban.  Komponen  pendukung  pada  sistem  yang  dirancang  berupa Relay AC, Modul Relay, Uninteruptible Power Supply (UPS) agar sistem dapat berjalan sebagaimana mestinya.
Kata Kunci : Automatic  Transfer  Switch,  Automatic  Main  Failure,  Arduino  Uno,  Uninteruptible  Power Supply, Modul Relay

## I. PENDAHULUAN
Kebutuhan  energi  listrik  adalah  sebuah kebutuhan  pokok  yang  sangat  penting  dalam kebutuhan hidup manusia sehari – hari. Semua alat  pada  kehidupan  membutuhkan  energi listrik. PLN selaku penyedia energi listrik atau biasa  disebut  catu  daya  utama  tidak  akan tersedia  secara  terus  menerus  atau  secara kontiniu baik itu terjadi gangguan ataupun ada kendala  lain  yang  menyebabkan  PLN  tidak bisa  menjamin  ketersediaan  energi  listrik secara terus menerus. Seiring dengan perkembangan  jaman,  diciptakan  alat  yang berfungsi  untuk  menghidupkan  Genset  dan memindahkan beban dari PLN ke genset secara otomotis  yang  disebut  dengan Automatic Transfer  Switch dan Automatic  main  failure . Perpindahan  dari  PLN  ke  Genset  atau sebaliknya dikendalikan oleh Automatic Transfer Switch atau disingkat ATS. Sedangkan Automatic  Main  failure atau  disebut AMF berfungsi untuk menghidupkan atau mematikan Genset secara manual dan otomatis.
Kontroler yang digunakan untuk merancang  sistem ATS  –  AMF ini  adalah dengan  menggunakan  kontroler Arduino  Uno . Diketahui  bahwa  sebelumnya  telah  dilakukan proyek yang serupa  di  Batam  oleh  Jerry
Julian Fernando, Teknik Elektronika
Politeknik  Negeri  Batam  pada  tahun  2017 namun dengan kontroler yang berbeda menggunakan PLC sebagai  kontroler  utama dari sistem ATS – AMF tersebut.

## II. LANDASAN TEORI
Automatic  Transfer  Switch ( ATS )  yaitu sebuah  rangkaian  listrik  yang  memiliki  fungsi sebagai  saklar  yang  beroperasi  otomatis  jika terjadi  pemadaman  arus  listrik  terencana  atau mendadak,  begitu  pula  apabila  terjadi trouble pada  jaringan  listrik  yang  menyebabkan  arus listrik  padam,  maka  secara  otomatis  sistem tersebut  akan  bekerja  dengan  sendirinya memindahkan  suplai  sumber  listrik  dari sumber PLN ke genset. Begitu pula sebaliknya, ketika  sumber  listrik  dari  PLN  sudah  menyala maka  secara  otomatis  genset  akan  mati  dan
suplai daya yang digunakan kembali ke sumber listrik PLN.
Automatic  Main  Failure ( AMF )  yaitu sebuah  sistem  rangkaian  listrik  yang  bekerja secara  otomatis  untuk  menghidupkan  dan mematikan  genset.  Sistem  kerjanya  adalah apabila  listrik  PLN  mati  maka AMF lagsung menyalakan  genset  secara  otomatis  dan mengalirkan  aliran  listrik,  sebaliknya  apabila listrik  PLN  hidup  maka  secara  otomatis AMF akan mematikan genset.
Sistem ATS  –  AMF yang  akan  dirancang dengan  prinsip  kerja  yaitu  apabila  terjadi pemadaman oleh PLN,  maka beban sementara dialihkan  ke  baterai  melalui UPS ,  dan AMF akan  menhidupkan  Genset,  hingga  sampai Genset  hidup  dan  stabil  untuk  menanggung beban  maka  beban  dialihkan  dari UPS ke genset.  Begitu  juga  sebaliknya  jika  PLN kembali  hidup  dalam  beberapa  waktu  yang telah ditentukan maka beban akan dialihkan ke PLN dan AMF akan mematikan Genset. Waktu untuk
menghidupkan
Genset dan memindahkan beban sepenuhnya sudah di atur didalam kontroler Arduino Uno tersebut.

## A. Arduino Uno
Arduino  Uno merupakan  sebuah  papan mikrokontroler yang menggunakan
mikroprosesor  dari ATmega328 . Arduino  Uno memiliki14  pin  masukan digital atau  keluaran (6  di  antaranya  bisa  digunakan  menjadi keluaran PWM ),  6  masukan  sinyal  yang bersifat analog ,  memiliki  satu  buah  osilator kristal  16 MHz ,  satu  buah  konektor USB ,  satu buah power  jack ,  dan  satu  buah ICSP header , serta  satu  buah  tombol reset . Arduino  Uno memikiki  semua  yang  dibutuhkan  dalam sebuah  mikrokontroler,  dengan  pengaplikasian yang  sangat  mudah. Arduino sangat  mudah untuk  dioperasikan,  bisa  disambung  dengan computer  melakui  kabel USB dan  juga power supply DC atau juga baterai dengan jangkauan tegangan 6V sampai dengan 20V.
Arduino  Uno berbeda  dari  seri  keluaran Arduino sebelumnya, Arduino  Uno tidak memiliki sebuah chip driver atau FTDI USB to serial . Tetapi, fitur pada Atmega16U2
( Atmega8U2 sampai  ke  versi R2 )  tersebut diprogram  menjadi  pengganti USB ke serial . Revisi 2 dari board Arduino Uno memiliki satu buah resistor yang menyambungkan 8U2 HWB ke ground atau  GND,  yang  bertujuan  agar mudah diletakkan pada DFU mode .
Gambar 1 Board Arduino Uno
Untuk  spesifikasi  atau  deskripsi  dari Arduino Uno dapat dilihat seperti yang dimuat dalam bentuk sebuah tabel berikut ini :
Tabel 1Spesifikasi Arduino Uno
B. Relay AC dan Modul Relay
Relay adalah  suatu  peralatan  elektronik yang  berfungsi  untuk  memutuskan  atau menghubungkan  suatu  rangkaian  listrik  yang satu yang lainnya. Relay merupakan salah satu peralatan listrik yang prinsip kerjanya
mengacu pada induksi medan elektromagnetis. Bila  sebuah  penghantar  atau  pada relay merupakan  kawat  tembaga  dialiri  dengan  arus listrik,  maka  akan  timbul  medan  magnet  pada sekitar  penghantar  tersebut.  Medan  magnet yang  timbul  pada  sekitar  penghantar  tersebut karena dialiri oleh arus listrik, maka selanjutnya  medan  magnet  tersebut  akan dinduksikan  pada  sebuah  logam  yang  disebut logam ferromagnetis .  Logam ferromagnetis merupakan sebuah logam yang sifatnya mudah ter induksi oleh medan elektromagnet. Bila ada induksi  magnet  yang  berasal  dari  lilitan  yang membelit  pada  logam  tersebut,  maka  logam akan  seketika  menjadi  magnet  buatan  yang sifatnya temporary .  Cara  ini  pada  umumnya dilakukan untuk membuat sebuah magnet yang sifatnya  sementara  atau  tidak  permanen. Magnet pada logam ferromagnetis yang terinduksi  akan  selalu  ada  apabila  pada kumparan  tetap  dialiri  oleh  arus  listrik. Sedangkan,  magnet  pada  logam  tersebut  akan menjadi hilang jika lilitan pada logam berhenti dialiri oleh arus listrik.
Gambar 2 Struktur Relay AC
Dalam  perancangan  sistem ATS  –  AMF ini,  digunakan  dua  jenis relay yaitu  dengan relay  AC dan modul relay. Modul  relay ini digunakan  sebagai switch untuk  menjalankan sistem ATS – AMF ini. Dalam pengaplikasiannya, modul  relay berfungsi untuk memutuskan dan menghidupkan sumber dari  PLN  atau  dari  Genset,  kemudian  juga berfungsi  sebagai  saklar  atau switch untuk menghidupkan  dan  juga  mematikan  Genset. Kendali ON atau OFF  switch ( modul  relay ), sepenuhnya  ditentukan  oleh  nilai output dari relay AC , yang setelah
diproses Mikrokontroler  akan  menghasilkan  perintah kepada modul  relay untuk  melakukan  fungsi
ON atau OFF . Modul  relay yang  digunakan disini adalah modul relay 5V 2 channel .
Gambar 3 Modul relay 5V 2 Channel
C. Push Button
Push  Button atau  tombol  tekan  adalah bentuk  saklar  yang  paling  umum  dari pengendali  manual  yang  dijumpai  di  industri. Tombol tekan NO ( Normally Open ) menyambung  rangkaian  ketika  tombol  ditekan dan kembali pada posisi terputus ketika tombol dilepas.  Tombol  tekan  NC  ( Normally  Closed ) akan  memutus  rangkaian  apabila  tombol ditekan  dan  kembali  pada  posisi  terhubung ketika tombol dilepaskan.

## D. Selector Switch
Selector Switch atau saklar tukar merupakan kontak yang pemicu atau penggeraknya melalui sebuah tombol atau tuas putar  dengan  tujuan  memilih  salah  satu  atau lebih  posisi  atau  biasanya  disebut  sebagai saklar tukar atau pilihan. Jenis  – jenis selector switch seperti toggle switch dimana penggerak bisa berhenti di satu posisi, kemudian selector switch yang  mempunyai  prinsip  seperti push button atau  tombol  tekan,  dimana  tombol selector selalu  akan  kembali  pada  posisi semula    pada  saat  di  tekan  biasanya  juga disebut dengan posisi netral.

## E. LED (Light Emitting Diode)
Light  Emitting  Diode atau  biasanya disebut LED merupakan komponen elektronika yang  memancarkan   cahaya monokromatik pada  saat  dialiri  tegangan forward atau  maju. LED adalah  salah  satu  keluarga Dioda yang bahan dasarnya adalah semi konduktor. Warna cahaya  atau  pancaran  yang  dikeluarkan  oleh LED bergantung dengan  bahan semikonduktor yang  digunakan  pada LED tersebut. LED juga dapat  memancarkan  sinar  inframerah  yang
tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai  pada Remote  Control  TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya.

## F. Buzzer Alarm
Buzzer merupakan salah satu alat elektronik  yang  bisa  merubah  energi  listrik menjadi  sebuah  getaran  suara.  Biasanya, Buzzer yang adalah sebuah perangkat elektronik audio ini  selalu  diaplikasikan  pada rancangan  elektronik  anti  maling, Alarm pada jam  tangan,  pengingat  pada  saat  mundur  di truk  dan  lain  –  lain.  Salah  satu  jenis Buzzer yang  biasanya  dijumpai  di  pasaran  dan digunakan adalah Buzzer Piezoelectric , karena Buzzer Piezoelectric mempunyai banyak kelebihan  salah  satunya  adalah  lebih  murah, bobotnya  yang  ringan  dan  kecil  sehingga menjadi  mudah  untuk  mengaplikasikannya  ke rancangan  Elektronik. Buzze r  pada  umumnya juga biasanya disebut Beeper .

## G. Kapasitor
Kapasitor (Kondensator)  yang  dalam rangkaian  elektronika  dilambangkan  dengan huruf  "C"  adalah  suatu  alat  yang  dapat menyimpan energi atau muatan listrik di dalam medan  listrik,  dengan  cara  mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik.
Fungsi penggunaan kapasitor dalam suatu rangkaian adalah sebagai berikut :
1. Sebagai  kopling  antara  rangkaian  yang satu dengan rangkaian yang lain.
2. Sebagai filter dalam rangkaian.

## H. Resistor
Resistor adalah  komponen  elektronika yang  berfungsi  untuk  menghambat  atau membatasi  aliran  listrik  yang  mengalir  dalam suatu rangkain
elektronika.
Sebagaimana fungsi resistor yang sesuai namanya  bersifat  resistif  dan  termasuk  salah satu  komponen  elektronika  dalam  kategori komponen pasif.
I. Uninteruptible power supply (UPS)
UPS adalah  perangkat  yang  biasanya menggunakan baterai backup  sebagai  catuan daya alternatif, untuk dapat memberikan suplai daya
yang tidak terganggu untuk perangkat yang terpasang.
Sebagai  sebuah  sistem, UPS memiliki cara  kerja  tersendiri.  Cara  kerja UPS ini berdasarkan  kepekaan  tegangan. UPS mulai bekerja  dengan  cara  akan  mencari  dan menemukan penyimpanan yang ada pada jalur voltase  misalnya  kenaikan  tajam,  gelombang, kerendahan, serta penyimpanan yang disebabkan  oleh  pemakaian  pembangkit  listrik yang  murah.  Karena  listrik  yang  tidak  stabil atau  bahkan  gagal,  maka UPS akan  berpindah ke  operasi on-battery .  Hal  ini  sebagai  reaksi UPS pada  penyimpanan  demi  melindungi bebannya.
Gambar 4 Prinsip kerja UPS saat kondisi PLN normal
Sedangkan  cara  kerja UPS pada  saat terjadi gangguan listrik adalah ketika tegangan AC  dari  PLN  atau  terjadi under-voltage UPS akan  memutus  jalur bypass dan  sebagai gantinya  menggunakan output dari  rangkaian inverter denggan supply berasal  dari  baterai yang saat kondisi standby sudah di charge.
Gambar 5 Prinsip kerja UPS saat kondisi PLN mati
J. Arduino Software (IDE)
IDE atau  kependekan  dari Integrated Developtment Enviroenment, atau artinya yang
merupakan lingkungan terintegrasi yang digunakan  dengan  tujuan  untuk  melakukan pengembangan  atau development .  Lingkungan yang dimaksud adalah karena dengan software IDE ini  lah Arduino bisa  melakukan pemrograman  untuk  kegunaan  yang  ditanam melalui  pemrograman. IDE adalah  bahasa programa yang hamper menyerupai bahasa C.
Pemrograman Arduino atau  biasa  disebut dengan sketch telah  dilakukan  beberapa penyesuaian yang bertujuan agar memudahkan bagi pemula untuk melaksanakan
pemrograman  pada Arduino tersebut.  Pada  IC yang terdapat didalam Arduino sudah di- install sebuah  program  yang  disebut bootlader berfungsi  menjadi  penengah  pada compiler Arduino terhadap mikrokontroler tersebut.
Gambar 6 Software Arduino IDE

## III. METODOLOGI PENELITIAN

## A.  Alur Penelitian
Alur  penelitian  merupakan  serangkaian proses  –  proses  yang  terjadi  selama  penelitian yang  disusun  secara  urut  dari  tahap  yang pertama sekali dilakukan sampai dengan tahap yang  terakhir.  Dengan  alur  penelitian,  dapat ditentukan  tujuan  dan  arah  penelitian  tugas akhir ini akan dilakukan.
Adapun  Tahapan  penelitian  yang  akan dilakukan  dapat  dilihat  pada  blok  diagram  di bawah ini :

## Gambar 1 Blok diagram Alur Penelitian

## B. Perancangan Sistem
Perancangan penelitian ini terbagi menjadi  dua  bagian  besar  yakni  perancangan software dan hardware. Perancangan hardware bertujuan untuk merancang peralatan atau  rangkaian  pendukung  untuk  sistem  yang akan  dibuat.  Sedangkan  perancangan software dilakukan  untuk  merancang software yang akan  digunakan  pada  sistem  yang  akan dirancang nanti.
1. Perancangan Hardware
Untuk dapat merancang sistem Panel ATS –  AMF yang  ingin  dibangun  ini,  perlu pengetahuan tentang cara kerja sistem tersebut agar  bisa  dapat  merancang  sistem  sesuai dengan  keinginan  dan  tujuan  yang  hendak dicapai.  Panel ATS  –  AMF bekerja  dengan syarat Interlocking antar sumber yang prinsipnya saling mengunci antara sumber catu daya  utama  dan  catu  daya  cadangan. Interlocking yaitu hanya boleh 1 sumber yang dilayani  sedangkan  sumber  yang  lain  di  non- aktifkan atau kondisi off.
Gambar 2 Blok Diagram cara kerja Panel ATS

## – AMF
Berdasarkan  blok  diagram  diatas,  cara kerja sistem Panel ATS – AMF dengan Arduino Uno mempunyai input dan  juga output . Dimana input merupakan  masukan  atau sumber tegangan dari sumber utama (PLN) dan sumber cadangan (Genset). Pada sisi processing adalah  bagian  kontrol  yang memerintahkan  atau  yang  mengubah input menjadi output .  Bagian processing terdapat komponen  seperti Arduino itu  sendiri, modul relay dan  juga UPS .  Sedangkan  pada  sisi output yaitu  hasil  dari processing dari  input, dimana hanya satu sumber yang diperbolehkan dalam  menanggung  beban  atau  disebut  sistem interlocking secara elektrikal oleh modul relay .
Gambar 3 Wiring diagram dengan Arduino Uno
Pada  gambar  diatas  diperlihatkan  bahwa sistem ATS  –  AMF yang  akan  dirancang  ini menggunakan Arduino  Uno  sebagai kontroler dari  sistem  tersebut,  dan  juga  terdapat  2  buah relay  AC yang  berfungsi  sebagai  pemberi logika 1 dan 0 kepada kontroler Arduino Uno.
Gambar 4 Wiring diagram modul relay
Modul  relay yang  berfungsi  sebagai sakelar  atau  perangkat switching dihubungkan seperti  pada  gambar  diatas,  yang  digerakan sepenuhnya  oleh  kontroler Arduino  Uno setelah mendapat masukan dari relay AC yang berfungsi sebagai sensor atau pemberi logika 1 atau 0.
Gambar 5 Flowchart cara kerja sistem
Gambar 6 Flowchart cara kerja sistem
Dari kedua Flowchart diatas dapat dilihat bahwa  beban  selalu  dalam  kondisi  terlayani atau  di supply secara  kontiniu,  baik  dari sumber utama, sumber cadangan dan juga daya cadangan  baterai aki  dan UPS sehingga  beban tetap dalam kondisi hidup atau tanpa jeda pada saat  terjadi  pemadaman  listrik.  Untuk  waktu perpindahan  juga  dirancang  dengan  waktu yang  sangat  singkat,  yakni  hanya  5  detik setelah PLN padam, maka AMF akan otomatis menghidupkan  Genset  dan  beban  akan dialihkan .
2. Perancangan Software
Perancangan software dilakukan  untuk merancang software yang akan digunakan pada sistem  yang  akan  dirancang  nanti.  Untuk merancang software yang  akan  digunakan untuk  sistem ATS  –  AMF digunakan software Arduino  IDE .  Perancangan  yang  dilakukan yaitu  dengan  membuat  bahasa program yang akan membuat sistem sesuai dengan kebutuhan yang dierlukan dalam perancangan tugas akhir ini.  Berikut  ini  merupakan  tampilan  dari contoh  program  yang  akan  dirancang  pada penelitian tugas akhir ini.
Gambar 7 Software Arduino IDE

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A.  Pembuatan Alat
Pada  tahap ini akan  menjelaskan  langkah –  langkah  pembuatan  mengenai  Panel  ATS  – AMF  dengan  kontroler Arduino .  Bagian  ini terbagi  menjadi  dua  bagian  yaitu  Pembuatan Hardware dan Pembuatan Software .

## 1. Pembuatan Hardware
Pembuatan  ini  terlebih  dahulu  merakit dan menentukan posisi alat yang akan dipasang pada  panel  setelah  itu  tahap  selanjutnya pengkabelan atau wiring.
a. Pembuatan Panel
Untuk  pembuatan  panel,  terlebih  dulu menentukan  posisi  alat  yang  akan  dipasang, seperti Arduino,  Module  relay, Relay, Baterai, Inverter  &  Battery  Charger yang  berada didalam panel tersebut. Kemudian menentukan posisi  alat  yang  akan  dipasang  pada  pintu panel  tersebut  yang  merupakan  alat  untuk sistem  kontrol  dan  indikator  seperti, Push Button,  LED,  Selector  Switch serta Buzzer alarm .
Pada  panel  yang  dirancang,  sistem  yang dirancang dibagi menjadi dua jalur pengkabelan,  yaitu  jalur power dan  jalur
control .  Jalur power merupakan  jalur  yang dilalui  oleh  sumber  tegangan  yang  akan dialihkan  seperti  sumber  tegangan  PLN  serta sumber  tegangan  Genset,  adapun  jalur control adalah  jalur  yang  akan  dilewati  untuk perangkat control seperti push button, arduino, dll  yang  dilalui  oleh  tegangan  kontrol  yang rendah, yaitu pada 5 – 12VDC.
Gambar 8 Penempatan alat pada panel
Bagian  dalam  dari  panel  terdiri  dari komponen – komponen antara lain seperti :
1. Arduino Uno
2. Modul Relay
3. Relay AC
4. Uninterruptible  Power  Supply  Main Board
5. Transformator 12V to 220V
6. Baterai 12 V 7.2 Ah
7. Switch On-Off
8. Regulator LM2596
Komponen  –  komponen  tersebut  dibuat sesuai  dengan wiring  diagram yang  dirancang sebelumnya,  dengan  pengerjaanya  dimulai dengan  memasang Arduino sebagai  kontroler utama dan kemudian Relay AC sebagai bagian dari Sensing baik  itu sensing Genset  maupun Sensing PLN  setelah  itu Modul  Relay sebagai
saklar pemindah atau switching yang diperintah langsung oleh Arduino dan komponen –  komponen  pendukung  lain yang  digunakan  dalam  pembuatan  panel tersebut.

## Gambar 9 Komponen pada panel
Begitu  pula  dengan  alat  yang  akan ditempatkan  pada  pintu  panel,  diposisikan sedemikian  rupa  sesuai  dengan  panel  yang digunakan  untuk  merancang  alat  ini.  Panel yang  digunakan  dalam  merancang  alat  ini adalah  panel  pabrikan  dengan  ukuran  40cm  x 30cm  x  18cm.  Komponen  yang  berada  pada pintu panel diposisikan sesuai dengan kegunaannya masing – masing.
Pada  pintu  panel  sendiri  merupakan bagian  dari Control  line yaitu  bagian  kontrol dari  sistem ATS  –  AMF yang  dirancang  pada panel  tersebut.  Adapun  komponen  yang terdapat  pada  pintu  panel  adalah  sebagai berikut:
1. Lampu indikator Incoming PLN
2. Lampu indikatpr Incoming Genset 3. Lampu indikator Manual 4. Lampu indikator Auto
5. Selector Switch Auto-Manual
6. Push button Manual PLN
7. Push button Manual Genset 8. LED indikator Manual PLN 9. LED indikator Manual Genset
10. Buzzer Alarm
11. Push Button Reset
12. LED indikator error
Gambar 10 Komponen kontrol pada pintu
panel
b. Pengkabelan
Pada panel yang dirancang ini, pengkabelan  dibagikan  menjadi  dua  jalur pengkabelan  yaitu  jalur Power dan  jalur Control .  Untuk  pengkabelan  panel  ini  dirakit seperti wiring  diagram dibawah  ini.  Adapun pengerjaannya yaitu dengan melakukan pengkabelan  terhadap  jalur control terlebih dahulu  agar  komponen  kontroler  dapat berfungsi  sebelum  jalur power terkoneksi  ke sumber tegangan.
Adapun wiring  diagram dari  panel  yang telah dirancang adalah seperti berikut ini :
Gambar 11 Wiring diagram sensing dan kontrol ATS – AMF Wiring diagram diatas merupakan bagian dari input dimana relay berperan  sebagai perangkat sensing dengan  memanfaatkan port Normally  Open yang  berperan  sebagai sensor dengan cara kerja apabila coil dari relay diberi tegangan  atau  dalam  arti  dilewati  oleh tegangan  baik  itu  dari  PLN  atau  dari  Genset maka kontak normally open dari relay tersebut akan close atau  terhubung  sehingga Arduino mendapat  masukkan  1  sebagai input ,  begitu pula  apabila coil dari relay tidak  mendapat tegangan maka kontak tersebut akan open atau
terputus sehingga Arduino mendapat masukkan 0 sebagai input .
Gambar 12 Wiring diagram Power Line ATS – AMF
Wiring  diagram  Power  Line merupakan jalur yang dilewati oleh tegangan yang akan di switching oleh modul  relay yang  ditentukan oleh Arduino berdasarkan input pada komponen sensing seperti  yang  dilampirkan sebelumnya. Jalur yang dilewati oleh tegangan baik  dari  PLN  atau  dari  Genset  ini  melewati modul relay sebagai perangkat untuk switching dan  kemudian  masuk  ke UPS sebelum akhirnya  keluar  ke  beban  dimana  kedua sumber  tersebut  di- interlock oleh Arduino melalui program atau software yang dirancang. Interlock yang  berarti  hanya  ada  satu  sumber yang bisa nyala pada satu masa.
2. Pembuatan Software
Setelah  selesai  dengan  perancangan hardware dari  Panel ATS  –  AMF selanjutnya dilakukan  perancangan software. Adapun software yang  digunakan  untuk  merancang adalah  dengan software  Arduino  IDE. Pada perancangan software ini  bertujuan  untuk memuat program pada Arduino selaku kontroler  dari  Panel ATS  –  AMF yang dirancang.  Program  dari Arduino ini  memuat pengaturan  dari  waktu  delay  perpindahan beban dari sumber utama ke sumber cadangan serta waktu delay untuk menghidupkan Genset dan pegaturan yang lain.
Setelah program atau Software selesai dibuat, langkah selanjutnya adalah memverifikasi  program  tersebut  guna untuk  mengetahui  apakah  ada  kesalahan dalam  program  sebelum  program  tersebut dapat di upload ke Arduino uno.

## Gambar 13 Verifikasi program IDE
Apabila  hasil  dari  verifikasi  tidak menemukan error atau  kesalahan  pada program  maka  hasil  yang  didapatkan  seperti gambar  diatas,  tanpa  ada  indikasi error pada software IDE tersebut.  Tahap  selanjutnya adalah  dengan  meng- upload program  yang sudah dirancang dan telah diverifikasi tersebut
ke board  Arduino  uno untuk  dioperasikan.
Program yang  sudah  dirancang  dilampirkan pada lampiran.

## B. Pengujian dan Analisa
Beberapa pengujian atau percobaan  yang dilakukan  dibawah  ini  dilakukan  secara bertahap , mulai dari satu bagian hingga bagian yang selanjutnya untuk mempermudah pemerikasaan dan perbaikan.
Beberapa pengujian dilakukan pada panel dan  sistem  yang  dirancang  seperti  pengujian tegangan, pengujian error waktu delay .

## 1. Pengujian Tegangan
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui tegangan  –  tegangan  pada  titik  yang  akan dilakukan pengujian pada saat alat bekerja dan pada saat alat tidak bekerja atau padam. Dalam pengambilan data pada pengujian ini dilakukan pada  titik  –  titik  yang  disebut test  point . Pengujian  dilakukan  sebanyak  5 test  point , yaitu test point 1 hingga test point 5.
Tabel 1 Pengujian Tegangan
a. Test point 1 ( Sensing PLN)
Pada test  point 1  pengujian  dilakukan pada  saat  sistem  dalam  keadaan  normal, dimana  PLN  menyuplai  tanpa  gangguan sehingga  hasil  ukur  pada  titik  tersebut menunjukan  hasil  bahwa  titik  tesebut  bekerja dengan tepat.
b. Test point 2 ( Sensing Genset)
Pengujian  pada test  point 2  dilakukan dengan 2 kondisi, yaitu kondisi saat PLN aktif dan kedua saat kondisi PLN padam dan Genset nyala.  Hasil  pengujian  pada  tabel  diatas merupakan  pengujian  pada  saat  PLN  dalam keadaan  nyala  sehingga  menunjukan  titik tersebut tidak mendeteksi tegangan dari Genset sebab  PLN  masih  dalam  keadaan  nyala.  Pada percobaan  kedua  yaitu  pada  saat  PLN  dalam kondisi  padam,  kemudian  Genset  nyala didapatkan hasil pengukuran pada titik tersebut adalah  sebesar  5.07  V  DC,  yang  artinya  titik tersebut bekerja dengan benar.
c. Test point 3 ( Modul Relay )
Pada test  point ke  3  ini,  pengujian dilakukan pada modul relay untuk mengetahui apakah  tegangan  dari Arduino menuju  ke modul  relay tersambung  dengan  benar  dan hasil  ukur  yang  didapat  pada  titik  tersebut adalah  tegangan  keluaran  dari Arduino masuk dengan  baik.  Untuk  hasil  pengukuran  yang didapatkan  adalah  sebesar  5.12  V  DC,  bila dibandingkan  dengan datasheet dari Arduino yaitu tegangan yang keluar adalah sebesar 5 V DC  maka  selisih  tegangan  yang  keluar  adalah sebesar  +0.12V.  Selisih  tersebut  bisa  dihitung dengan  mengurangi  tegangan  aktual  hasil pengukuran dengan tegangan referensi datasheet dari Arduino tersebut.
d. Test point 4 ( Output modul relay)
Pengujian  pada  titik  ini  adalah  pengujian dimana output dari modul  relay yang merupakan saklar otomatis hasil dari switching baik  dari  sumber  PLN  maupun  dari  sumber Genset.  Pengujian  dilakukan  pada  saat  PLN dalam  keadaan  normal  tanpa  gangguan, sehingga modul  relay mengalikan  beban  ke sumber PLN.
e. Test point 5 ( Output UPS)
Pengujian  ini  dilakukan  pada  titik keluaran  dari UPS yang  tersambung  ke  beban atau load .  Pengujian  dilakukan  pada  dua kondisi  dimana  pada  kondisi  pertama  adalah kondisi  normal  dimana  PLN  dalam  keadaan menyuplai daya dan kondisi kedua adalah pada saat  PLN  padam  dan  Genset  belum  menyala
sehingga  tidak  ada  sumber  yang  menyuplai UPS sehingga UPS beroperasi  dengan  sistem baterai  atau  sistem emergency pada  saat  tidak ada sumber tegangan yang menyuplai tegangan ke UPS .

## Gambar 14 Pengukuran dengan Multimeter
2. Pengujian error waktu delay
Pengujian ini bermaksud untuk mengetahui nilai selisih waktu delay pada saat pengoperasian  dengan  membandingkan  antara waktu  yang  di input pada Arduino dengan waktu  aktual  yang  yang  dihitung  dengan stopwatch .  Pada  pengujian  ini  dilakukan dengan  3  kali  percobaan  di  masing  masing waktu delay yang sudah di input di Arduino .
Tabel 2 Pengujian error waktu delay
a. Delay  start Genset  adalah  jeda  dimana pada  saat  kondisi  PLN  padam  atau berhenti  menyuplai,  maka  akan  ada  jeda sebelum mennghidupkan Genset. Apabila PLN nyala sebelum jeda tersebut berakhir maka Genset batal dilakukan starting atau crangking.
b. Delay Genset Close adalah  jeda  yang digunakan  pada  saat  PLN  padam    dan Genset  telah  nyala,  dan  setelah  tegangan Genset  mulai  terbaca  oleh  sensor  Genset maka  akan  ada  jeda  sebelum  Genset dialihkan  untuk  mengambil  alih  beban, dengan  maksud  untuk  Genset  melakukan proses Warming  up atau  pemanasan sebelum bisa mengambi alih beban.
c. Delay Crangking Genset adalah jeda pada saat modul relay berusaha untuk menghidupkan Genset di setiap percobaan starting .  Diketahui  bahwa  dalam  sistem yang  dibuat  adalah  maksimal  3  kali starting dan  apabila  sudah  3  kali melakukan starting dan  Genset  belum hidup  maka Buzzer akan  menyala,  jeda yang dimaksud disini adalah jeda interval pada saat starting yang pertama dan yang selanjutnya.
3. Analisa
Analisa  ini  dilakukan  untuk  mengetahui daya  tahan  aki  pada  saat UPS menanggung beban    dan  selisih atau error waktu delay dan persentase selisihnya.
Menurut  persamaan  2.1  dan  2.1  maka untuk  mencari  daya  tahan  aki  adalah  sebagai berikut :
Tabel 3 Data beban dan tegangan Aki Daya Beban Tegangan Aki Kapasitas Aki 15 Watt 12.7 Volt 7.2 Ah
Berdasarkan  data  pada  tabel  diatas  maka untuk  mencari  daya  tahan  aki  adalah  sebagai berikut :
Untuk  waktu  pemakaian  aki  tersebut sebagai berikut:
Waktu pemakaian =
- 20%
Waktu pemakaian =
= jam – 20%
= jam – jam
= jam
Jadi, menurut beban yang digunakan pada tabel  diatas,  Aki  dapat  bertahan  seperti  hasil yang didapatkan melalui analisa seperti diatas.
Berdasarkan  data  dari  tabel  4.2  diatas maka  untuk  mencari  selisih  dan  persentase dapat  menggunakan  persamaan  berdasarkan pada  persamaan  2.1  untuk  perhitungan error dan persamaan 2.2 untuk menghitung persentase error.
Dimana  untuk  perhitungan error adalah dengan persamaan :
e = t output – t input
Berdasarkan  data  pada  tabel  4.2  terdapat 3 kali percobaan pada masing – masing waktu delay yang  di  uji.  Dalam  analisa  berikut  ini, yang  digunakan  untuk  mencari  nilai error dan persentase  adalah  rata  –  rata  dari  ketiga percobaan  yang  dilakukan  pada  tiap  waktu delay yang dilakukan pengujian.
a. Delay start Genset t out = 5.41 + 5.36 + 5.15 / 3 = 5.30 s
t in = 5 s
Jadi, e `= 5.30 – 5 = 0.30 s
Selisih  pada delay  start Genset  adalah  sebesar
0.30 s. b. Delay Genset Close t out = 5.29 + 5.02 + 5.09 / 3 = 5.13 s t in =  5 s
Jadi, e   = 5.13 – 5 = 0.13 s
Selisih pada delay Genset Close adalah sebesar 0.13 s.
c. Delay Crangking Genset
t out = 3.13 + 3.33 + 3.26 / 3 = 3.24 s
t in = 3 s
Jadi, e = 3.24 – 3 = 0.24 s
Selisih  pada delay  crangking Genset  adalah sebesar 0.24 s.
Untuk  menghitung  persentase  selisih dapat dihitung dengan persamaan :
Persentase = –
Dalam  analisa  berikut  ini  adalah  untuk mencari persentase selisih waktu delay dengan waktu aktual alat itu bekerja. Berdasarkan data
dari  tabel  4.2,  yang  akan  diambil  sebagai perhitungan  adalah  rata  –  rata  dari  tiga  kali percobaan pada delay waktu yang sama.
a. Delay start Genset
t out = 5.41 + 5.36 + 5.15 / 3 = 5.30 s t in = 5 s
Persentase
= –
Persentase
=
Persentase
=
Persentase
=
Jadi persentase error delay start Genset adalah sebesar 6%
b. Delay Genset Close
t out = 5.29 + 5.02 + 5.09 / 3 = 5.13 s
t in =  5 s Persentase = – Persentase = Persentase = Persentase =
Jadi persentase error delay Genset close adalah sebesar 2.6%
c. Delay Crangking Genset
t out = 3.13 + 3.33 + 3.26 / 3 = 3.24 s
t in = 3 s
Persentase = – Persentase = Persentase = Persentase
=
Jadi persentase error delay crangking Genset adalah sebesar 8%
Tabel 4 Hasil analisa selisih waktu delay
Tabel diatas merupakan hasil analisa dari data  yang  didapatkan  pada  pengujian  – pengujian yang dilakukan pada panel dan pada sistem  yang  telah  dibuat.  Adapun  untuk error selisih  waktu delay adalah  sebesar  6%,  2.6% dan  8%  untuk  ketiga delay yang  sudah dilakukan pengujian.

## V. KESIMPULAN DAN SARAN

## A.  Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  analisa  dan  pengujian yang  dilakukan  diatas,  dapat  disimpulkan bahwa  untuk  dapat  merancang  sistem ATS  – AMF dengan  kontroler  berbasis Arduino  Uno adalah dengan melalui tahapan – tahapan yang meliputi  penentuan alat  – alat  yang  digunakan dalam  perancangan,  adapaun  Komponen  yang digunakan  adalah Arduino  Uno,  UPS,  Relay AC,  Modul  Relay , Selector  Switch,  Push Button,  LED,  Buzzer,  Resistor,  Kapasitor, Panel, Kabel  dll. Arduino  Uno bekerja  sesuai dengan  program  yang  di upload sehingga pembuatan  program  tersebut  menggunakan Software  Arduino  IDE untuk  merancang program  yang  dibutuhkan  sesuai  dengan  alat yang  akan  dirancang.  Tahapan  selanjutnya adalah  perancangan  dan  pembuatan  alat  yang
terbagi  menjadi  dua  bagian  yaitu  perancangan
hardware dan perancangan
software.
Perancangan hardware merupakan perancangan perangkat keras pada sistem yang akan  dibuat  dengan  komponen  –  komponen yang disebutkan diatas, sedangkan perancangan software adalah  perancangan perangkat  lunak  berupa  program  untuk  di upload di Arduino Uno agar alat dapat bekerja sesuai dengan sistem yang akan dirancang.

## B.  Saran
Dalam perancangan ini penulis menyadari masih  banyak  kekurangan  pada  sistem ATS  – AMF yang  dirancang  ini,  sehingga  masih banyak  menemukan  kesalahan  ataupun error pada alat. Untuk itu penulis memberikan saran yakni :
1. Perlunya  penambahan  kontaktor  jika penggunaan beban lebih dari 10A, karena sistem  yang  dirancang  bekerja  untuk beban maksimal 10A.
2. Untuk  mengoptimalkan  sistem  yang dirancang,  dianjurkan  untuk  memasang monitor  pada  panel  agar  bisa  memonitor sistem  tersebut,  seperti  tegangan  yang masuk  dan  arus  yang  mengalir  melalui sistem tersebut.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Dodo  (2019) “ Defisit  Daya  Listrik  15 Persen,  Pemadaman  Bergilir  di  Batam
Hingga Jumat ” Available
on: https://www.batamnews.co.id/berita 50600-defisit-daya-listrik-15-persen pemadaman-bergilir-di-batam-hingga- jumat.html .  {25/07/2019} [2]Fernando Jerry (2017) “Panel Pengontrolan Generator Otomatis ( Automatic  Transfer  Switch )” Available on: https://docplayer.info/66525175
Panelpengontrolan-generator-otomatis-ats- automatic-transfer-switch-laporan-proyek- akhir-oleh-jerry-julian-fernando-nim.html. {05/03/2019}
[3]  Purbhadi  Ignatius  (2009)  “Rancang Bangun  Simulasi  Otomatis  Catu  Daya
Darurat  Tanpa  Terputus” Available  on: https://studylibid.com/doc/1184347/ranca g-bangun-simulasi-otomasi-catu-daya darurat-tanpa-terputus  {05/03/2019} [4]Shiha  M.N., Rancang  Bangun  Sistem Automatic  Transfer  Switch  dan  Automatic Main Failure PLN Berbasis PLC Dilengkapi dengan Monitoring . Surabaya:PENS-ITS, 2009 [5]Ginting  Paul  (2011)  “Perancangan Automatic  Transfer  Switch  (ATS) Mode Transisi Open-Transition Re-Transfer Dengan Parameter Transisi Berupa Tegangan  dan  Frekuensi” Available  on: http://www.elektro.undip.ac.id/el_kpta/wp L2F009006_MTA.pdf {05/03/2019} [6]Setiawan,  Rudy,  “Rumus  Menghitung Baterai”,(2016). Available On : http://rudydetra..com/2016/03/rumus menghitung-baterai-accu.html {30/07/2019} [7]Simanjuntak Wantri. Perancangan Miniature CNC Drawing Berbasis Arduino Uno R3 .Batam:UNRIKA.2018
[8]Brian (2015) “Arduino Uno”. Available on : https://www.arduino.cc/en/Main/arduinoB oardUno.{06/03/2019} [9]Kho  Dickson  (2018)  “Pengertian  Relay dan
Fungsinya”
Available on:
https://teknikelektronika.com/pengertian relay-fungsi-relay.{06/03/2019}
[11]Suprianto  (2015)  “Pengertian Push Button  Switch (Saklar  Tombol  Tekan)”
Available on:
http://blog.unnes.ac.id/antosupri/pengertia -push-button-switch-saklar-tombol-tekan. {06/03/2019}
[12]Kho Dickson (2018) “Pengertian  LED dan  Cara  Kerjanya” Available on: https://teknikelektronika.com/pengertian led-light-emitting-diode-cara-kerja.
{07/03/2019}
[13]Kho  Dickson  (2018)  “Pengertian Piezoelectric  Buzzer dan  Cara  Kerjanya” Available on:
https://teknikelektronika.com/pengertian-
piezoelectric-buzzer-cara-kerja-buzzer. {07/03/2019} [14]Anonim “Kapasitor Elektronika Dasar” Available on: https://repository.unikom.ac.id/34122/1/k a pasitor.pdf.  {07/03/2019} [15]Anonim (2014) “Resistor, Karakteristik, nilai dan fungsinya” Available
on:
http://zonaelektro.net/resistor-karakteristik nilai-dan-fungsinya. {07/03/2019} [16]Anonim  (2018)  “Pengertian,  Fungsi UPS  dan  Cara  Kerjanya” Available  on: https://panduanteknisi.com/pengertian- fungsi-ups-dan-cara-kerjanya.html. {07/07/2019} [17]SM  (2016)  “ Arduino  Software  IDE ”
Available on: https://www.arduino.cc/en/main/software .
{12/03/2019}