OPEN ACCESS J OURNAL OF T ELECOMMUNICATION , E LECTRONICS , AND C ONTROL E NGINEERING (JTECE) ISSN: 2654-8275 (ONLINE) JTECE. VOL. 06, NO. 02, PP.97-108, JULY 2024
DOI: 10.20895/ JTECE . V 6 I 2.1432

## Rancang Bangun Sistem Automatic Transfer
Switch (ATS) 1 Phase Berbasis Outseal PLC
Mega V.3 Untuk Instalasi Listrik Rumah Tangga
Design and Construction of a 1 Phase Automatic Transfer Switch (ATS) System Based on Outseal PLC Mega V.3 for Household Electrical Installations
Arif Kurniawan 1 , Subuh Isnur Haryudo* ,2
1,2 Program Studi S1 Teknik Elektro, Universitas Negeri Surabaya Jalan Ketintang, Gayungan, Surabaya, Jawa Timur, Indonesia
* ,2 Corresponding author: subuhisnur@unesa.ac.id
1 arifkurniawan.20050@mhs.unesa.ac.id
Received on 22-03-2024, accepted on 14-05-2024, published on 29-07-2024

## Abstrak
Ketersediaan  listrik  yang  berkelanjutan  menjadi  kebutuhan  utama  dalam  berbagai  aspek  kehidupan  saat  ini. Pemadaman listrik yang tidak terduga dari sumber utama (PLN), seringkali mengganggu aktivitas konsumen. Oleh karena  itu,  diperlukan  sumber  listrik  cadangan  yang  berfungsi  sebagai  back-up  daya  saat  terjadi  pemadaman. Sistem Automatic Transfer Switch (ATS) berbasis PLC berfungsi untuk menjaga aliran daya listrik dan membutuhkan daya listrik dari sumber cadangan (baterai) dalam waktu  yang singkat. Penelitian ini bertujuan untuk membuat sistem  Automatic  Transfer  Switch  (ATS)  1  Phase  berbasis  Outseal  PLC  Mega  V.3  untuk  mengatur  perpindahan sumber utama (PLN) ke sumber cadangan secara otomatis dan manual. Outseal PLC Mega V.3 digunakan sebagai kontrol utama dengan sensor tegangan PZEM-004T untuk mendeteksi gangguan tegangan dan proteksi keadaan overvoltage  dan  undervoltage.  PLC  dipilih  sebagai  kontrol  utama  karena  memiliki  kemudahan  untuk  mengatur semua output pada sistem ATS yang dibuat dengan bentuk pemograman berupa diagram ladder serta mengurangi penggunaan relai atau kontaktor dan membuat wiring lebih mudah dipahami. Metode pengendalian menggunakan program  visual  (ladder  diagram)  yang  dibuat  melalui  software  Outseal  Studio.  Penelitian  ini  mendukung pengembangan  teknologi  otomasi  anak  bangsa  dan  memberikan  kemudahan  akses  serta  pembelajaran  bagi masyarakat dalam merancang dan memahami sistem ATS berbasis Outseal PLC. Hasil penelitian ini menghasilkan data yang dapat diketahui meliputi lama waktu perpindahan ATS dari PLN ke baterai sebesar 5,20 detik, lama waktu perpindahan ATS dari baterai ke PLN sebesar 5,11 detik. Pengujian sensor tegangan PZEM-004t memperoleh rata- rata eror sebesar 0,00632%. Pengujian sistem ATS terhadap beban terpasang diperoleh data konsumsi tegangan dan arus beban terhadap inverter lebih besar daripada ketika sumber daya listrik dari PLN.
Kata kunci: ATS , Outseal PLC , Sensor Tegangan, Sumber Listrik

## Abstract
Continuous availability of electricity is a primary requirement in various aspects of life today. Unexpected power outages from the primary source (PLN) often disrupt consumer activities. Therefore, a backup electricity source is needed,  functioning  as  backup  power  when  a  blackout  occurs.  The  Automatic  Transfer  Switch  (ATS)  system maintains the flow of electrical power and requires electrical power from a backup source (battery) for a short time. This research aims to create a 1 Phase Automatic Transfer Switch (ATS) system based on Outseal PLC Mega V.3 to automatically and manually regulate the primary source (PLN) transfer to the backup source. Outseal PLC Mega  V.3  was  the  central control  with  a  PZEM-004T voltage  sensor  to  detect  voltage  disturbances  and  protect against overvoltage and under-voltage conditions. PLC is chosen as the main control because it provides ease in regulating all outputs in the ATS system created with ladder diagram programming form, reduces the use of relays or contactors, and makes wiring easier to understand. The control method uses a visual program (ladder diagram) created using Outseal Studio software. This research supports the development of automation technology for the nation's  children  and  provides  easy  access  to  learning  for  the  community  in  designing  and  understanding  ATS systems based on outseal PLC. The results of this research produce data that can be seen, including the length of time for transferring ATS from PLN to the battery of 5.20 seconds, and the length of time for transferring ATS from the battery to PLN of 5.11 seconds. Testing the PZEM-004t voltage sensor obtained an average error of 0.00632%. Testing the ATS system on the installed load showed that data on the voltage and current consumption of the load on the inverter was greater than when the electricity source was from PLN.
Keywords: ATS, Outseal PLC, Voltage Sensor, Power Source

## I. PENDAHULUAN
Pada  zaman  sekarang  listrik  adalah  kebutuhan  yang  sangat  penting  pada  seluruh  aspek  kehidupan seperti sektor industri, perkantoran, rumah sakit dan rumah tangga. PLN sebagai penyedia pasokan listrik negara  tidak  selalu  dapat  menjamin  kontinuitas  suplai  listrik  ke  konsumen  sehingga  dibutuhkan  sumber cadangan ( back-up) listrik untuk menunjang kebutuhan listrik ketika suplai daya listrik utama mengalami pemadaman  [1].  Pemadaman  dilakukan  akibat  dari  pemeliharaan  dan  perawatan  yang  terjadwal  pada kondisi normal maupun darurat saat terjadi gangguan, kondisi beban puncak dan kenaikan beban temporer konsumen.  Jika  gangguan  sering  terjadi  dapat  mengakibatkan  terganggunya  stabilitas  pelayanan  kepada masyarakat.  Selan  itu,  mengakibatkan  kerusakan  peralatan  elektronik  karena  cara  menonaktifkan  tidak sesuai  prosedur  yang  berlaku  [2].  Pemadaman  listrik  dalam  jangka  waktu  yang  lama  dengan  tanpa pemberitahuan  terlebih  dahulu  kepada  masyarakat  menjadi  salah  satu  penyebab  kurang  efektifnya pelayanan  listrik  [3].  Hal  ini  dapat  mengganggu  aktivitas  konsumen,  khususnya  pada  konsumen  yang produktif.  Dengan  banyaknya  gangguan  tersebut  akan  menghambat  proses  produksi  yang  dapat menyebabkan kerugian yang besar bagi konsumen. Salah satu cara masyarakat untuk mengatasi terputusnya suplai  daya  listrik  dengan  menyediakan  sumber  daya  listrik  cadangan  bertujuan  menjaga  kontinuitas kebutuhan sumber listrik.
Pemasangan sistem Automatic Transfer Swi tch berbasis Outseal  PLC merupakan solusi  yang efektif dalam pengalihan suplai sumber utama (PLN) ke sumber cadangan (Baterai). PLC dipilih sebagai kontrol utama untuk mengatur kerja komponen pada sistem ATS yang dibuat. ATS dapat mengatur peralihan dua sumber  dari  sumber  utama  ke  sumber  cadangan  dan  sebaliknya  secara  otomatis  ataupun  manual  secara cepat  dengan  pengaturan  waktu  [4].  Sistem  ATS dapat  dibuat  tanpa  menggunakan  PLC,  namun  dengan menggunakan  PLC  dapat  meminimalisir  kesalahan  yang  terjadi.  Penggunaan  PLC  dapat  mengurangi penggunaan relai, kabel, TDR serta komponen lainnya sehingga membuat  wiring  ATS lebih simpel dan rapi  [5].  Dengan  menggunakan Outseal  PLC membuat  sebuah  sistem  dapat  mengkontrol  modul input/output  secara  analog  atau  digital  berbasis  logika  dan  menerapkan  fungsi  khusus  seperti  logika, perhitungan, pengukuran waktu dan aritmatika.
Outseal  PLC adalah  sebuah  teknologi  otomasi  produksi  dalam  negeri  dibuat  menggunakan arduino bootloader dengan  harga  yang  terjangkau.  Untuk  membuat  logika  pemograman Outseal  PLC memiliki perangkat  lunak buatan dalam negeri  yang bernama Outseal  Studio. Bentuk  dari  program  menggunakan ladder diagram (diagram tangga) yang dapat dijalankan di PC serta sudah dilengkapi dengan dua bahasa yaitu  indonesia  dan  inggris.  Hal  ini  sangat  memudahkan  programmer  dalam  memahami  fitur-fitur pada Outseal Studio sehingga lebih cepat paham akan cara kerja dari Outseal PLC [6]. Automatic transfer swicth berbasis  Outseal  PLC  sebagai  kontrol  utamanya  akan  ditambahkan  sebuah  sensor  tegangan PZEM-004t sebagai pendeteksi gangguan pada sumber listrik utama berupa kondisi penurunan tegangan (undervoltage)
dan kenaikan tegangan (overvoltage) melebihi batas aman tegangan distribusi yang telah ditentukan oleh PLN.
Sensor tegangan PZEM-004t merupakan sebuah sensor yang berfungsi untuk mengukur tegangan rms, arus rms dan daya aktif yang disambungkan ke arduino, NodeMCu, ESP8266 atau mikrokontroller lainnya untuk  memproses  datanya.  Sensor  ini  berukuran 7,4  x  3,1  cm  yang  dililit  kumparan  tembaga  trafo  arus berdiameter  3mm  untuk  mengukur  arus  sebesar  100  A  maksimal.  Sensor  PZEM-004t  tidak  dilengkapi dengan  LCD  untuk  menampilkan  data  pengukuran  sehingga  perlu interface TTL  atau  melalui  LCD tersendiri yang terhubung ke mikrokontroller [7]. Sensor tegangan sangat berperan penting dalam sistem Automatic Transfer Switch yang akan dibuat karena sebagai  pendeteksi  dan proteksi  terhadap  gangguan tegangan sehingga apabila terjadi kesalahan sistem akan memindahkan suplai dari sumber utama ke sumber cadangan dan mencegah kerusakan peralatan elektronik dan sistemnya. Penelitiam tentang sistem Automatic Transfer Switch telah dilakuka oleh beberapa peneliti sebelumnya (Supriyadi, Purnama, and Jadmiko 2021) menggunakan Genset dan UPS sebagai sumber cadangan ketika jala  jala  listrik  PLN  padam.  UPS  berfungsi  sebagai  catu  daya  sementara  untuk  menangani  jeda  waktu selama proses transisi dari sumber listrik dari PLN ke Genset sehingga suplai listrik ke beban tetap normal saat menunggu waktu starter genset [8]. (Sitanggang, Sc, and Siregar 2021) menggunakan PLC SYMAC CPM24  sebagai  kotrol  utama  dalam  sistem Automatic  Transfer  Switch penelitiannya.  Bekerja  secara otomatis dan manual tanpa perlu adanya operator untuk menghidupkan sumber 3 cadangan (Genset) dengan pengaturan waktu. (wicaksono.,2022) menggunakan modul DSE 4520MKII sebagai kontrol utama dalam sistem Automatic  Transfer  Switch yang  dibuat  untuk  memindahkan  sumber  dari  PLN  ke  Genset  secara otomatis dan manual [9].
Berdasarkan  latar  belakang  dan  penelitian  sebelumnya  maka  pada  penelitian  ini  akan  merancang bangun sebuah sistem Automatic Transfer Switch (ATS) 1 Phase berbasis Outseal PLC Mega V.3 untuk Instalasi Rumah Tangga. Outseal PLC Mega V.3 digunakan sebagai kontrol utama dalam sistem ATS yang dibuat  dengan  sensor  tegangan PZEM-004T untuk  pendeteksi  gangguan undervoltage dan overvoltage suplai listrik dari sumber PLN. Outseal PLC dibuat menggunakan arduino dan desain hardware nya dibuka untuk  umum,  setiap  orang  bisa  mempelajari  rangkaian  elektroniknya  secara  bebas  serta  dapat  membuat sendiri  dengan  harga  yang  terjangkau.  S oftware nya  yang  digunakan  berupa program  visual  (ladder diagram ) berbahasa Indonesia dan inggris sehingga mudah dipahami. Dengan menggunakan Outseal PLC peneliti turut mendukung dan mengembangkan teknologi otomasi buatan anak bangsa.

## II. TINJAUAN PUSTAKA
Tenaga  listrik  dihasilkan  pada  pusat  pembangkit,  kemudian  dialirkan  melalui  jaringan  transmisi sebelum  sampai  ke  konsumen.  Sistem  transmisi  listrik  terdiri  dari  tiga  bagian  utama:  pusat  pembangkit listrik  yang menghasilkan listrik  melalui turbin  dan generator, transmisi  listrik  yang mengalirkan energi dari  pusat  pembangkit  ke  saluran  distribusi,  dan  sistem  distribusi  yang  mencakup  gardu  induk,  gardu hubung, serta saluran tegangan menengah dan rendah yang diatur oleh panel pengatur [10].
Automatic Transfer Switch merupakan sebuah sistem yang berfungsi sebagai penghubung beban dengan dua sumber tenaga listrik utama dan cadangan serta menjaga aliran daya listrik menuju beban[11]. Sistem ATS   berfungsi  dalam menjaga  keberlangsungan penyaluran daya ke beban. Selain itu,  dapat membantu wilayah yang sering mengalami pemadaman listrik dan membutuhkan sumber daya listrik cadangan dalam waktu singkat. ATS adalah sebuah sistem yang mengatur perpindahan suplai dari dua sumber listrik bekerja secara otomatis dan manual dengan mengendalikan waktu [12]. Saat ini memang sudah pasaran berbagai merk dan tipe ATS namun  masih  belkum menerapkan teknologi  PLC kedalamnya. Outseal  PLC adalah suatu peralatan kontrol dari mikroprosesor untuk memonitor keadaan dari peralatan input yang selanjutnya dianalisa dengan programmmer untuk proses operasi mesin sesuai dengan kehendak konsumen. Prinsip  kerja  Outseal  PLC  yaitu  beroperasi  dengan  menerima  data  dari  input  luar  atau  device  yang berupa pushbutton dan sensor berbentuk sinyal analog. Input yang masuk akan dikonversi menjadi sinyal digital dan akan diolah sesuai program yang telah ditetapkan dalam memori PLC. Selanjutnya, CPU akan mengambil keputusan memindahkan ke modul output dalam bentuk sinyal digital dan diubah kembali ke sinyal analog oleh modul output untuk menggerakan peralatan seperti kontaktor atau relay. Selain itu PLC sebagai  kontrol  mempunyai  kemudahan dalam pemograman dengan bentuk  diagram  tangga  [13]. Selain menggunakan PLC, sistem ATS yang dibuat juga menggunakan sensor tegangan PZEM-004t. Sensor tegangan PZEM-004T adalah sebuah sensor yang digunakan untuk mengukur tegangan rms, arus rms, watt dan faktor daya [14]. Sensor ini memiliki tegangan kerja mulai dari 80V hingga 260V AC yang terhubung dengan mikrokontroller untuk memproses datanya [15]. Sensor tegangan digunakan pada sistem
ATS berfungsi sebagai pendeteksi dan proteksi dari gangguan tegangan dari sumber berupa penurunan dan kenaikan tegangan sehingga dapat menghindari kerusakan sistem dan beban terpasang. Sistem Automatic Transfer Switch pada penilitian ini menggunakan dua sumber yaitu sumber listrik dari PLN sebagai sumber utama dan sumber listrik dari baterai sebagai sumber cadangannya.
Baterai  merupakan  perangkat  elektrokimia  yang  memiliki  dua  elektroda  (katoda  dan  anoda)  serta elektrolit.  Fungsinya  adalah  sebagai  penyedia  energi  listrik  cadangan  yang  dihasilkan  melalui  konversi energi kimia reduksi dan oksidasi. Baterai berfungsi sebagai penyimpanan energi cadangan apabila sumber utama mengalami pemadaman [16].
Inverter merupakan perangkat yang mengubah tegangan DC masukan menjadi tegangan AC keluaran secara statis, tanpa memerlukan mesin atau saklar mekanis. Komponen daya inverter terdiri dari perangkat semikonduktor yang bertindak sebagai saklar statis. Selain itu, inverter dilengkapi dengan sirkuit kontrol switching dalam bentuk pulsa untuk mengatur penghidupan dan pemadaman setiap elemen switching statis dengan urutan dan waktu yang tepat. Sumber tegangan masukan inverter dapat berasal dari berbagai sumber seperti baterai, sel bahan bakar, tenaga surya, aki, atau sumber tegangan DC lainnya [17].

## III. METODE PENELITIAN
Metode  penelitian  pada  dasarnya  merupakan  ilmiah  untuk  mendapatkan  data  dengan  tujuan  dan kegunaan tertentu. Untuk mencapai tujuan tersebut diperlukan suatu metode yang relevan dengan tujuan yang ingin dicapai. Metode penelitian yang digunakan penulis adalah  kuantitatif yang berjenis penelitian eksperimen.

## A. Perancangan sistem Hardware
Sistem dari perancangan hardware dapat dilihat pada gambar di bawah ini
Gambar 1 . Diagram Blok Sistem ATS
Pada gambar 1 dijelaskan bahwa sistem ATS akan bekerja ketika tombol emergency stop berada pada posisi hidup yang akan menghidupkan sistem ATS. Selector switch berfungsi untuk memilih mode Auto dan Manual yang telah terprogram pada Outseal PLC (kontroller). Output Outseal PLC akan menghidupkan relay 1 atau relay 2. Jika supply listrik PLN mengalami pemadaman atau gangguan tegangan maka sensor tegangan PZEM-004t akan merespon dan memberi inputan ke Outseal PLC untuk menghidupkan relay 2 dan berganti dari  semula sumber listrik dari PLN ke sumber cadangan dari baterai sehingga beban tetap bisa menyala. Sedangkan ketika sumber listrik PLN kembali terhubung maka Outseal PLC akan merespon untuk mematikan relay 2 dan menghidupkan relay 1 untuk menghubungkan ke sumber listrik PLN kembali. Sistem pengisian baterai menggunakan modul xh-mh609 sebagai pemutus, ketika Low Voltage Disconnect (LVD) membaca tegangan baterai pada tegangan 12 Volt maka LVD akan memutus koneksi dari baterai ke inverter. Sistem pengisian baterai akan menyala untuk mengisi baterai hingga terisi penuh pada tegangan 13 Volt dan LVD akan kembali menghubungkan daya baterai ke inverter. Untuk gambar wiring diagram kontrol dapat dilihat pada gambar di bawah
Gambar 2 . Wiring Utama Sistem ATS

## B. Perancangan Software
Sistem dari  perancangan software menggunakan Outseal  Studio dapat  dilihat pada gambar 3 di bawah ini.
Gambar 3 . Tampilan Software Outseal Studio
Pada  gambar  3  diatas  adalah  tampilan  dari  software  outseal  studio  yang  digunakan  untuk  membuat pemograman pada Outseal PLC dan mensimulasikan program untuk mengetahui kesalahan program yang dibuat.  Mode  ATS  terbagi  menjadi  2  yaitu  mode  auto  dan  mode  manual  dengan  menambahkan  timer sebagai delay ketika sistem bekerja untuk mencegah arus pendek di antara 2 sumber listrik dan memberikan waktu inverter menyala dengan baik sebelum tersambung ke beban.

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Hasil Rancang Bangun Sistem Automatic Transfer Switch (ATS)
Gambar 4 . Hasil Rancang Bangun Sistem
Gambar 4 adalah hasil dari rancang bangun sistem Automatic Transfer Switch (ATS) Berbasis Outseal PLC. Sistem  ATS  ini  menggunakan  beberapa  komponen  seperti Outseal  PLC, sensor  tegangan PZEM- 004T, mikrokontroler arduino nano, inverter, baterai, watt meter, relay, baterai charger, power suplai, push button,  lampu  pilot,  emergency  stop,  selector  switch  dan  beban.  Untuk  tampilan  dari  dalam  sistem Automatic Transfer Switch dapat dilihat pada gambar di bawah
Gambar 5 . Tampilan Dalam Panel ATS

## B. Hasil Pengujian Automatic Transfer Switch
Pengujian  kinerja  dilakukan  untuk  mengetahui  kinerja  alat  yang  telah  dibuat  sesuai  dengan perancangan dan mencatat hasil datanya. Beberapa pengujian yang dilakukan meliputi berikut ini

## 1. Pengujian Mode Manual
Pengujian  dilakukan  dengan  mensimulasikan  keadaan  saat  selector  switch  pada  posisi  mode  manual. Lampu  indikator  merah  menandakan  sistem  ATS  dalam  keadaan  mati.  Pengujian  bertujuan  untuk mengetahui fungsi dan kinerja dari sistem ATS dengan beban lampu pijar dan lampu pilot sebagai indikator outputnya. Data hasil pengujian sistem ATS saat mode manual dapat dilihat pada tabel 1.

## Tabel 1 Hasil Pengujian ATS Mode Manual
PB 1 (PLN) PB 2 (Stop) PB 3 (Baterai) Indikator ATS Kondisi Beban (Lampu) PLN Baterai Ditekan Tidak Ditekan Tidak Ditekan ON OFF Menyala Tidak Ditekan Tidak Tekan Ditekan OFF ON Menyala Ditekan Ditekan Tidak Ditekan OFF OFF Padam Tidak Ditekan Ditekan Ditekan OFF OFF Padam Tidak Ditekan Tidak Ditekan Tidak Ditekan OFF OFF Padam
Dari hasil data pengujian pada tabel 1 sistem ATS mode manual bekerja sesuai dengan fungsinya yaitu dapat memindahkan sumber utama (PLN) ke sumber cadangan (Baterai) dan sebaliknya. Sistem interlock berfungsi sehingga tidak ada kesalahan tegangan antara 2 sumber tegangan. Program PLC dan push button yang dibuat sesuai dengan fungsinya. ATS dapat mengalirkan daya ke beban ditandai dengan beban (lampu) yang menyala.

## 2. Pengujian Mode Auto
Pengujian dilakukan dengan mensimulasikan keadaan saat selector Switch pada posisi mode auto. Sistem ATS  beroperasi  secara  otomatis  memindahkan  suplai  dari  sumber  utama  (PLN)  ke  sumber  cadangan (baterai) dan sebaliknya. Data hasil pengujian dapat dilihat pada tabel 2.
Tabel 2 . Hasil Pengujian Mode Auto Uji Coba Ke- Kondisi Tegangan Sumber Utama (PLN) Kondisi ATS Kondisi Beban PLN Baterai 1. Undervoltage OFF ON Menyala 2. Overvoltage OFF ON Menyala 3. Normal ON OFF Menyala
Dari hasil pengujian pada tabel 2 sistem ATS mode Auto berjalan dengan baik  memindahkan sumber utama (PLN) ke sumber cadangan (baterai) berdasarkan sensor tegangan. ATS dapat memproteksi ketika terjadi kondisi undervoltage dan undervoltage sehingga menghindari kerusakan pada sistem dan beban.

## 3. Waktu perpindahan Automatic Transfer Switch (ATS) sumber PLN ke Baterai
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui waktu perpindahan dari suplai PLN ke suplai baterai pada saat suplai dari PLN sedang mengalami gangguan dengan pengaturan delay selama 5 detik untuk memastikan bahwa suplai dari sumber PLN padam dan memberikan waktu inverter untuk hidup sebelum tersambung beban. Data hasil pengujian dapat dilihat pada tabel 3.
Tabel 3 . Waktu perpindahan PLN ke Baterai Uji Coba ke - Kondisi Tegangan (PLN Volt) Kondisi ATS Kondisi Beban t (detik) PLN Baterai 1. 0 OFF ON Nyala 5,15 2. 10 OFF ON Nyala 5,14 3. 20 OFF ON Nyala 5,22 4. 30 OFF ON Nyala 5,15 5. 40 OFF ON Nyala 5,14 6. 50 OFF ON Nyala 5,31 7. 60 OFF ON Nyala 5,24 8. 70 OFF ON Nyala 5,06 9. 80 OFF ON Nyala 5,22 10. 90 OFF ON Nyala 5,22
Uji Coba ke - Kondisi Tegangan (PLN Volt) Kondisi ATS Kondisi Beban t (detik) PLN Baterai 11. 100 OFF ON Nyala 5,15 12. 110 OFF ON Nyala 5,14 13. 120 OFF ON Nyala 5,15 14. 130 OFF ON Nyala 5,23 15. 140 OFF ON Nyala 5,31 16. 150 OFF ON Nyala 5,22 17. 160 OFF ON Nyala 5,31 18. 170 OFF ON Nyala 5,31 19. 180 OFF ON Nyala 5,15 20. 190 OFF ON Nyala 5,16 21. 200 OFF ON Nyala 5,24 22. 205 OFF ON Nyala 5,23 23. 210 OFF ON Nyala 5,23 24. 215 OFF ON Nyala 5,32 25. 220 OFF ON Nyala 5,06 26. 225 OFF ON Nyala 5,15 27. 230 OFF ON Nyala 5,30 28. 235 OFF ON Nyala 5,14 29. 240 OFF ON Nyala 5,22 30. 245 OFF ON Nyala 5,23 Rata - rata 5,20
Berdasarkan hasil data pada tabel 3 diperoleh nilai rata-rata waktu perpindahan sistem Automatic Transfer Switch (ATS) dari sumber utama (PLN) ke sumber cadangan (Baterai) sebesar 5,20 detik.

## 4. Waktu perpindahan Automatic Transfer Switch (ATS) sumber Baterai ke PLN
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui waktu perpindahan dari suplai Baterai ke suplai PLN pada saat suplai dari PLN kembali ketegangan normal. Proses perpindahan menggunakan delay selama 5 detik sebelum tersambung ke beban. Data hasil pengujian dapat dilihat pada tabel 4.
Tabel 4 . Waktu Perpindahan Baterai ke PLN Uji Coba ke - Kondisi Tegangan (PLN Volt) Kondisi ATS Kondisi Beban t (detik) PLN Baterai 1. 198 ON OFF Nyala 5,24 2. 205 ON OFF Nyala 5,28 3. 210 ON OFF Nyala 5,21 4. 215 ON OFF Nyala 5,24 5. 220 ON OFF Nyala 5,28 6. 225 ON OFF Nyala 5,27 7. 231 ON OFF Nyala 5,28 8. 198 ON OFF Nyala 5,23 9. 205 ON OFF Nyala 5,15 10. 210 ON OFF Nyala 5,32 11. 215 ON OFF Nyala 5,14 12. 220 ON OFF Nyala 5,23 13. 225 ON OFF Nyala 5,40 14. 231 ON OFF Nyala 5,22 15. 198 ON OFF Nyala 5,18 16. 205 ON OFF Nyala 5,22 17. 210 ON OFF Nyala 5,00 18. 215 ON OFF Nyala 5,23 19. 220 ON OFF Nyala 5,14 20. 225 ON OFF Nyala 5,18 21. 231 ON OFF Nyala 5,14 22. 198 ON OFF Nyala 5,22 23. 205 ON OFF Nyala 5,23 24. 210 ON OFF Nyala 5,22
Uji Coba ke - Kondisi Tegangan (PLN Volt) Kondisi ATS Kondisi Beban t (detik) PLN Baterai 25. 215 ON OFF Nyala 5,14 26. 220 ON OFF Nyala 5,14 27. 225 ON OFF Nyala 5,30 28. 231 ON OFF Nyala 5,22 29. 198 ON OFF Nyala 2,22 30. 205 ON OFF Nyala 5,14 Rata - rata 5,11
Berdasarkan  hasil  data  pada  tabel  4  diperoleh  nilai  rata-rata  waktu  perpindahan  sistem Automatic Transfer Switch (ATS) dari sumber cadangan (Baterai) ke sumber utama (PLN) sebesar 5,11 detik.

## 5. Pengujian sensor tegangan PZEM-004T
Pengujian  sensor  bertujuan  untuk  mengetahui  kinerja  dari  sensor PZEM  004T dalam  mendeteksi gangguan tegangan dari  sumber utama dalam kondisi Overvoltage atau Undervoltage maka sistem  ATS akan memindahkan secara otomatis suplai dari sumber utama (PLN) ke sumber cadangan (baterai) sehingga beban tetap teraliri listrik dan terhindar dari kerusakan.  Batas minimum tegangan sebesar 198 V dan batas maksimum tegangan 231 V sesuai dengan tegangan standar pelayanan dari PLN. Setelah mengetahui batas minimum  dan  maksimum  tegangan  maka  nilai  tersebut  digunakan  untuk  acuan  sensor  tegangan PZEM 004T untuk memproteksi ketika terjadi gangguan tegangan. Data hasil pengujian dapat dilihat pada tabel 5.
Tabel 5 . Hasil Pengujian Sensor Tegangan No Tegangan (Volt) Kondisi Relai Keterangan 1. 0 Kerja Undervoltage 2. 10 Kerja Undervoltage 3. 20 Kerja Undervoltage 4. 30 Kerja Undervoltage 5. 40 Kerja Undervoltage 6. 50 Kerja Undervoltage 7. 60 Kerja Undervoltage 8. 70 Kerja Undervoltage 9. 80 Kerja Undervoltage 10. 90 Kerja Undervoltage 11. 100 Kerja Undervoltage 12. 110 Kerja Undervoltage 13. 120 Kerja Undervoltage 14. 130 Kerja Undervoltage 15. 140 Kerja Undervoltage 16. 150 Kerja Undervoltage 17. 160 Kerja Undervoltage 18. 170 Kerja Undervoltage 19. 180 Kerja Undervoltage 20. 190 Kerja Undervoltage 21. 200 Tidak Kerja Normal 22. 205 Tidak Kerja Normal 23. 210 Tidak Kerja Normal 24. 215 Tidak Kerja Normal 25. 220 Tidak Kerja Normal 26. 225 Tidak Kerja Normal 27. 230 Tidak Kerja Normal 28. 235 Kerja Overvoltage 29. 240 Kerja Overvoltage 30. 245 Kerja Overvoltage
Berdasarkan hasil data pada tabel dapat diketahu bahwa sensor tegangan PZEM 004T bekerja dengan baik memproteksi sistem dan instalasi listrik dari kenaikan tegangan (overvoltage) dan penurunan tegangan (undervoltage) menghindari kerusakan sistem dan beban terpasang.

## 6. Perhitungan error perbedaan hasil pengukuran sensor tegangan PZEM-004T dengan Multimeter
Pengujian ini dilakukan bertujuan untuk mengetahui error pengukuran sensor tegangan dan multimeter dengan  memberikan  masukan  tegangan  dari  sumber  PLN,  lalu  membandingkan  hasil  pengukuran  dari sensor yang tertera pada layar serial monitor dengan hasil pengukuran multimeter.  Data hasil  pengujian dapat dilihat pada tabel 6 di bawah  ini
Tabel 6 . Hasil Pengukuran Tegangan No Sensor PZEM 004T (Volt AC) Multimeter (Volt AC) Error (%) 1. 80,0 V 80,8 V 0,00990 2. 85,4 V 86,1 V 0,00813 3. 90,4 V 91,5 V 0,01202 4. 95,0 V 96,1 V 0,01144 5. 100,7 V 101,9 V 0,01177 6. 105,4 V 106,3 V 0,00846 7. 110,6 V 111,5 V 0,00807 8. 115,7 V 116,7 V 0,00856 9. 120,3 V 121,3 V 0,00824 10. 125,4 V 126,4 V 0,00791 11. 130,3 V 131,3 V 0,00761 12. 135,1 V 136,2 V 0,00807 13. 140,1 V 141,5 V 0,00989 14. 145,4 V 146,5 V 0,00750 15. 150,5 V 151,3 V 0,00660 16. 155,0 V 156,2 V 0,00768 17. 160,7 V 161,7 V 0,00618 18. 165,1 V 166,2 V 0,00661 19. 170,9 V 171,8 V 0,00523 20. 180,4 V 181,4 V 0,00551 21. 185,1 V 185,9 V 0,00430 22. 191,3 V 191,9 V 0,00312 23. 195,5 V 195,9 V 0,00204 24. 200,2 V 200,8 V 0,00298 25. 205,2 V 205,7 V 0,00243 26. 210,2 V 210,7 V 0,00237 27. 215,3 V 215,7 V 0,00185 28. 220, 4 V 220,9 V 0,00226 29. 225,5 V 225,8 V 0,00132 30. 231,2 V 231,6 V 0,00172 Rata-rata 0,00632
Hasil data error pada tabel 6 diatas dihitung menggunakan rumus berikut
𝑃𝑒𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑔𝑒 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝐴𝑘𝑢𝑟𝑎𝑡 − 𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑆𝑒𝑛𝑠𝑜𝑟 𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝐴𝑘𝑢𝑟𝑎𝑡 × 100% (1)
Berdasarkan hasil data pengukuran pada tabel diperoleh nilai rata-rata error pengukuran antara sensor tegangan PZEM-004T dengan multimeter sebesar 0,00632%. Dapat  disimpulkan bahwa sensor tegangan PZEM-004T cukup baik digunakan sebagai pendeteksi gangguan tegangan yang terjadi pada sumber karena nilai keakuratan pengukuran yang tidak jauh beda dengan multimeter.

## 7. Pengujian Automatic Transfer Switch (ATS) terhadap beban terpasang
Pengujian ini  dilakukan bertujuan untuk  mengetahui data tegangan dan arus saat  perpindahan sumber dari  suplai  PLN  dan  suplai  inverter  ketika  dibebani  oleh  lampu  penerangan. Inverter  menggunakan  tipe Modified  Sine  Wave  (MSW) dan  lampu  yang  digunakan  ada  4  macam  dengan  watt  dan  jenis  berbeda. Pengukuran  dilakukan  menggunakan  alat  ukur  yang  terpasang  pada  panel  ATS.  Data  hasil  pengujian terhadap tegangan dan arus dapat dilihat pada grafik di bawah ini
Gambar 6 . Grafik Tegangan Ketika Pembebanan
Gambar 7 . Grafik Arus Ketika Pembebanan
Data  grafik  diatas  menjelaskan  bahwa  beban yang  terpasang  sedikit  mempengaruhi  suplai  tegangan dari  sumber  PLN  dan  Sumber  Inverter.  Perbedaan  tegangan  antara  kedua  sumber  hampir  sama,  masih dibatas aman tegangan yang diijinkan. Pada hasil pengukuran arus saat pembebanan dengan menggunakan lampu LED dan lampu bohlam dapat  diketahui  bahwa terjadi perbedaan komsumsi  arus yang signifikan antara  suplai  dari  sumber  PLN  dan  sumber  Inverter.  Komsumsi  arus  beban  (lampu)  ketika  suplai  dari sumber  listrik  PLN  lebih  kecil  dan  stabil  dibandingkan  saat  menggunakan  suplai  sumber  listrik  dari Inverter.

## V. KESIMPULAN
Berdasarkan penelitian dan pengujian yang telah dilakukan meliputi pengujian mode manual dan mode auto, lama waktu perpindahan ATS dari baterai ke PLN dan PLN ke Baterai, pengujian sensor tegangan PZEM-004t, pengujian error perbedaan hasil pengukuran sensor tegangan PZEM-004T dengan Multimeter. Dari  beberapa  pengujian  yang  telah  disebutkan  didapatkan  nilai  rata-rata  pada  setiap  pengujian  sebagai berikut lama waktu perpindahan ATS dari PLN ke baterai sebesar 5,20 detik, lama waktu perpindahan ATS dari baterai ke PLN sebesar 5,11 detik. Hasil pengujian sensor tegangan PZEM-004t memperoleh ratat-rata error sebesar  0,00632%. Hasil pengujian sistem ATS terhadap beban terpasang diperoleh data konsumsi tegangan dan arus beban terhadap inverter lebih besar daripada ketika sumber daya listrik dari PLN.  Hal ini disebabkan oleh tipe inverter yang digunakan yaitu tipe Modified Sine Wave (MSW). Inverter MSW menghasilkan gelombang sinus yang kurang stabil sehingga saat digunakan konsumsi tegangan dan arusnya lebih tinggi dari sumber listrik PLN. Dari penjeleasan diatas dapat disimpulkan bahwa sistem ATS mampu bekerja  dengan  baik  namun  perlu  ada  sedikit  penyesuain  pada  penggunaan  inverter.  Hasil  pembacaan
190 195 200 205 210 215 220 225 230 LED 8
Watt Bohlam 18 Watt Bohlam 25 Watt Bohlam 40 Watt
209 210 208 209 213 212 211 210 Te ga n ga n T er uk ur (V o lt AC) Tegangan PLN Tegangan Inverter 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 LED 8 Watt
Bohlam 18 Watt Bohlam 25 Watt Bohlam 40 Watt
0,09 0,11 0,13 0,18 0,31 0,31 0,32 0,34 Ar u s T er uk ur (Am p er e) Arus PLN Arus Inverter
sensor  yang  digunakan  tidak  jauh  berbeda  dengan  multimeter  sebagai  tolakukur  nilai  akurat  hasil pengukuran.    Sensor  mampu  bekerja  dengan  baik  sesuai  dengan  fungsinya  dapat  mendeteksi  gangguan tegangan berupa penurunan dan kenaikan tegangan. Lama waktu perpindahan sistem ATS selisih sedikit dengan waktu  yang diatur pada PLC yaitu 5 detik.  Sistem ATS dapat  berpindah secara manual  maupun otomatis sesuai dengan perencanaan yang dapat dilihat pada hasil pengujian pada tabel 1 dan tabel 2. Dapat disimpulkan bahwa sistem ATS yang dibuat dapat bekerja dengan baik dan sesuai fungsinya.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  P. Eko Pambudi and  dan Syafriyudin, “Analisis Panel Automatis Transfer Switch Untuk Back Up Daya Listrik Rumah Tangga 250 Watt Menggunakan Teknologi Solar Cell,” J. Elektr. , vol. 6, no. 1, pp. 35–40, 2019.
[2]  A. Sola and R. Ruslim, “Rancang Bangun Modul Automatic Transfer Switch (ATS) Dengan Menggunakan Programable Logic Controller (PLC) Omron Sysmac CPM2A,” Elektr. Borneo , vol. 4, no. 1, pp. 1–5, 2018, doi: 10.35334/jeb.v4i1.1296.
[3]  N. Salsabila, S. H.-(Journal of Telecommunication, and  undefined 2023, “Sistem Kontrol dan Monitoring Automatic Transfer Switch  (ATS)  Model  Hybrid  Berbasis  Internet  of  Things,” Journal.Ittelkom-Pwt.Ac.Id ,  vol.  05,  no.  02,  pp.  119–131,  2023, [Online]. Available: https://journal.ittelkom-pwt.ac.id/index.php/jtece/article/view/1119
[4]  I. M. Sitanggang, M. Sc, and I. L. Siregar, “Automatic Transfer Switch Menggunakan PLC Pengaplikasian di PT RHB,” Electr. Power, Telecommun. Control Syst. - ELPOTECS J. , vol. Vol. 4, no. No. 1, pp. 32–37, 2021.
[5]  S.  W.  Sidehabi  and  M.  A.  Kadir,  “Aplikasi  Sistem  Automatic  Transfer  Switch  (  Ats  )  Dan  Automatic  Main  Failure  (  Amf  ) Berbasis Plc Zelio Smart Relay Sr3 B261Fu,” pp. 274–281, 2023.
[6]  A. Bakhtiar, “Panduan Dasar Outseal PLC,” Agung Bakhtiar , pp. 1–183, 2019.
[7]  K. E. S. Amar Ma’ruf1, Rangsang Purnama2, “Rancang Bangun Alat Monitoring Tegangan,” J. Sist. Komput. dan Kecerdasan Buatan , vol. 5, no. 1 September 2021, pp. 81–86, 2021.
[8]  A. Supriyadi, H. Purnama, and S. W. Jadmiko, “Rancang Bangun Automatic Close-Transition Transfer Switch ( Acts ) Dengan Sistem Back-Up Catu Daya Ups,” Jur. Tek. Elektro, Politek. Negeri Bandung , pp. 4–5, 2021.
[9]  R. Wicaksono, B. Triyono, R. Jasa, K. Haryo, and A. Imam, “Auto Transfer Switch ( ATS ) System on PLN and Genset Using DSE 4520 MKII Module,” pp. 56–60, 2022.
[10] Y.  Rahmawati,  A.  N.  Ramadhan,  and  T.  M.  Kadarina,  “Perancangan  Sistem  Monitoring  Kualitas  Daya  Pada  Panel  Saklar Tegangan Rendah Secara Real-Time Berbasis Internet of Things ( IoT ) Design of a Power Quality Monitoring System on Low Voltage Switch Panel in Real-Time Based on Internet of Things ( IoT ),” vol. 8275, pp. 60–73, 2024.
[11] Y.  Apriani,  D.  Dipociala,  Z.  Saleh,  and  W.  Oktaviani,  “Automatic  Transfer  Switch  (ATS)  Berbasis  Sensor  Tegangan Baterai Untuk PLTS,” Electr.  J. Rekayasa dan Teknol. Elektro , vol. 17, no. 1, pp. 44–51, 2023, doi: 10.23960/elc.v17n1.2420.
[12] F. E. Ahmad and E. Fitriani, “Penggunaan Sistem Outseal PLC Pada Pemilah Otomatis Dan Penghitung Otomatis,” Bina Darma Conf. Eng. Sci. , vol. 2, no. 2, pp. 27–39, 2020, [Online]. Available: http://conference.binadarma.ac.id/index.php/BDCES
[13] O. Saputra, “Komunikasi Outseal PLC dengan Smartphone,” Ranah Res.  J. Multidiscip. Res. Dev. , vol. 4, no. 4, pp. 310–325, 2022, doi: 10.38035/rrj.v4i4.539.
[14] A. K. Maulidi, F. T. Syifa, and G. Wibisono, “Pemanfaatan Sensor Arus untuk Efektifitas Penggunaan Daya Listrik pada Ruangan Kelas  Menggunakan  Internet  of  Things,” J.  Telecommun.  Electron.  Control  Eng. ,  vol.  5,  no.  1,  pp.  41–49,  2023,  doi: 10.20895/jtece.v5i1.836.
[15] M. Bahtiar, S. I. Haryudo, A. I. Agung, and A. Chandra, “Pembuatan Prototype Penstabil Tegangan untuk Mengatasi Gangguan Over-Under Voltagr berbasis Arduino Uno,” J. Tek. Elektro , vol. 10, no. 01, pp. 119–126, 2021.
[16] P. Hermawan and A. Kiswantono, “Rancang Bangun Automatic Transfer Switch ( Ats ) Dan Automatic Main Failure ( Amf ) Berbasis Arduino Uno R328P Pada Prototipe Pembangkit,” Semin. Nas. Fortei7-3 , pp. 101–106, 2020.
[17] Rhezal  Agung,  Naufal  Ramadhani  Akbar,  and  Sapto  Wibowo,  “Perencanaan  dan  Implementasi  Inverter  Satu  Fasa  Pada Pembangkit Listrik Tenaga Pikohidro di Air Terjun Watu Lumpang Mojokerto,” Elposys J. Sist. Kelistrikan , vol. 9, no. 3, pp.
108–114, 2023, doi: 10.33795/elposys.v9i3.641.