## PENGENDALIAN  BEBAN GENERATOR SECARA

## OTOMATIS DENGAI\ ALGORITMA PID PADA PLTMH

## BERBASIS PLC
llHardiansyah , z)Eka Firmansyah  ,3)M Isnaeni BS
''''')Jrrurrn Teloik Etebro  FT UGM Jln. Grafika 2 Yoglakarta 55281

## Abstroct
Micro hydro  power  system eLfMD is aplant thai utilizes waterflow. To stabilize theflow of eleetricity  pro&rced  by the generator it is necessary to control the use of the loati on the generator. PLTML currently only  using  electronic dwices to controls  the lood have some weabness such as monitoring of the PLTMh to be done  is directly and  continuously  so it will cost and effort very mtrch. This research  aims to control the PLTMH automatically using  Programmable Logic Controller (PLC) twido TWLMDA 20 DRT using the algorithm  Proportional  Integral  Derivative (PID) and can allow remote monitoring  of the PLTMH in combinotion with Superv'isory Control and  data Acquisiticn (SCADA). By wing the PLC controlling the generator  can be stabilized  on the circumstances we wanl is at a voltage of 220 volts with afrequency of 50 Hz.

## Keyword: PLTMH

## I. PENDAHULUAN
Energi listrik merupakan kebutuhan yang sangat utama bagi penduduk dan industri, baik y'ang berada di pedesaan
maupun  yang di perkotaan. Tanpa energi listrik sulit rasanya untuk penduduk maupun  industri  menjalankan  aktifitasnya.
Oleh sebab itu penyediaan tenaga listrik merupakan suatu hal yang  sangat penting dalam suatu  industri yang berfungsi sebagai penyaluran  tegangan dan
pembangkitan tenaga listrik untuk kebutuhan mengoperasikan  mesin-mesin
listrik sebagai penunjang aktifitas kerja  di
industri tersebut.  Karena penyediaan
Pengendalian Beban Generator.....
tenaga listrik membutuhkart biaya tinggi misalnya dengan  menggunakan mesin diesel  dimana  membutuhkan biaya uhtuk operasionalnya seperti  kebutuhan untuk bahan bakar  serta kondisi geografis
Indonesia yang menyebabkan  tidak meratanya  penyebaran beban, sehingga
menjadikan  Pembangkit Listrik Tenaga
Mikrohydro (PLTMh) sebagai sumber energi yang  paling ekonomis. PLTMh adalah wadah yang  tepat untuk penyediaan energi, khususnya untuk daerah  terpencil  dengan  populasi yang
rendah dan jauh dari jaringan  PLN.
t,,
PLTMh pada  saat ini banyak menggunakan pengontrolan dengan perangkat  elektronis  dan control mekanis.
Kontrol elektronis yang memiliki beberapa  kelemahan antara lain harus dilakukan pemantaun pada PLTMh tersebut secara langsung dan terus menerus  sehingga akan memakan  biaya dan tenaga yang sangat banyak  dan juga memiliki respon  yang kurang baik karena tidak dilengkapi dengan algoritma PID.
Sedangkan kontrol mekanis merupakan
sesuatu yang kurang diinginkan karena
mengontrol aliran air secara langsung akan menghasilkan reaksi yang lambat bila variasi bebannya berubah dengan cepat,  dan juga akan menyulitkan ketika menggunakan beban yang sensitif yang tidak dapat mentolerir perubahan meskipun tluktuasi dayanya pendek.
Control mekanik juga mengandung bar,yak bagian  yang  bergerak,  yang pasti akan membutuhkan perawatan. Dengan adanya kelemahan tersebut maka
dilakukan penelitian ini yang diharapkan bisa mengontrol dan memonitoring PLTMh dari ja.ak jauh dengan dirnungkink-annya dapat dikombinasikan dengan jaringan  Supervisory Control and
Data Acquisition (SCADA).
Penelitian yang telah dilakukan oleh
Mbabazi  dan leary (2010) yaitu analisis
dan desain elektronik  load  control untuk system mikrohidro pada negara
I 24 I
berkembang.  Pada penelitian ini metode yang  digunakan  adalah hummingbird dan metode Homo  Luden's  dengan control  PI.
Pada penelitian  hanya membandingkan penggunaan  metode Homo  Luden's lebih baik dibandingkan  metode  Hummingbird karena dengan  metode Homo Luden's akan mempermudah  masyarakat dalanr melakukan perawatan  dan perbaikan  pada rangkaian ELC tersebut.  Pada penelitian ini juga dijelaskan penstabilan kerja generator dengan cata menvariasikan pemberian beban tipuan tanpa menjelaskan seberapa cepat dan akurat kestabilan  yang  akan dicapai.
Masalah yang ada pada pengonf.rolan PLTMh adalah pengontrolannya belum berstandar industri sehingga
kehandalannya masih  diragukan  dan juga kerumitan dalam memprogramingnya.
Dengan  menggunakan twido TWDLMDA 20DRT harganya cukup terjangkau, pelffogramannya mudah  dipahami dan kualitasnya sudah berstandar industri sehingga kehandalan dan keakurasianny,a dapat  diandalkan. Namun menggunakan twido T\MDLMDA 2A DRT memililir berbagai kekurangan antara lain ketidai; sanggupannya melakukan komputasi dengan sangat cepat sehingga akan mengalami  kesulitan  dalam  memproglarn untuk mendapatkan nilai VRMSnya.
Hardiansyah, Eka Firmansyah, M. lsnaeni BS
Media  Elektrika,  Vol. 5 No. 1, Juni 2012

## II. TINJUAI\ PUSTAKA
Plant yang dimodelkan untuk
menstabilkan  tegangan generator. Plant
tersebut kemudian  dimodelkan dan
dirancang menggunakan sebuah generator
dan motor penggerak yang berfungsi
sebagai pengganti  aliran  air.
Sistem pengendalian kecePatan
generator yang dimodelkan memiiiki
beberapa bagian sebagai berikut.
1. Kecepatan motor dipengaruhi oleh
perubahan yang terjadi  pada beban
penggunaan.
2. }Jeater merupakan objek yang akan
diatur panasnya untuk memberikan
beban tiruan.
3. Jumlah arus yang menuju  heater akan berbanding terbalik dengan jumlah
arus yang dilepaskan oleh beban penggunaan.
4. Sensor tegangan menunjukan tegangan kerja generator aPakah
stabil atau tidak.
Pada dasarnya sistem ini bekerja sebagai pengendali kalang  tertutup.  Hal ini dimaksudkan agar pemakaian daya
dapat ditekan seefektif  mungkin. Selain itu, hal yang lebih penting,  sistem ini diharapkan dapat mencapai kestabilan tegangan output pada  generator sesuai
dengan set point dengan osilasi sekecil
lssN 1979-7451
mungkin.  Adapun rancangannya dapat
dilihat pada gambar  dibawah ini.
Garnbar. 1 Rancangan Hardware
PLTIv{h
Hal yang pertama dilakukan sistem adalah  membaca nilai tegangan yang dihasilkan oleh generator menggunakan rangkaian  sensor tegangan. Sinyal keluaran sensor ini masih berupa sinyal analog. Kemudian sinyal ini diubah menjadi sinyal dislcret. Proses ini dilakukan  oleh sebuah Analog to Digital
Converter (ADC). Nilai tersebut  dijadikan
sebagai masukan bagi blok PID.
Algoritma PID menjadikan masukan ini sebagai komponen proporsional.
Disatukan  dengan  penjumlahan  masukan- masukan sebelumnya dan kecepatan perubahan nilai masukan, algoritma  ini
menjalankan
perhitungan
proposional ,integral dan derivatif.
I l2s
Pengendalian Beban Generator.....
Algoritma PID ini akan menghasilkan sebuah nilai keluaran.  Kemudian hasil perhitungan algoritma diubah menjadi
sebuah  besaran, besaran ini kemudian
dijadikan sebagai parameter sebuah sinyal
Pulsa Wide Modulation (PWM).
Parameter  tersebut akan dipergunakan untuk menentukan nilai duty cycle dari
sinyal PWM yang dibangkitkan.
Memanfaatkan fungsi  pembangkit sinyal
PWM maka akan dihasilkan sinYal
keluaran dari PLC. Selanjutnya  melalui sebuah perangkat  zero  cross detector  PLC
membaca kapan terjadinya fase nol dari tegangan jala-jala 220 volt AC. Ketika
fase nol ini terjadi, akan dijadikan waktu
acuan yang menentukan kapan sinyal
PWM akan  dibangkitkan. Merrggunakan rangkaian  foto  triac dan triac, sinyal PWM
ini akan digunakan untuk memicu
tegangan jala-jala  pada fase tertentu.
Kemudian tegangan yang  terpotong  ini
digunakan sebagai pencatu heater.
Pengukuran nilai error
Pengukuran nilai eror dilakukan  oleh
sensor  tegangan.  Resolusi dari sensor ini adalah lOmv/lvolt AC. Keluaran dari
rangkaian ini kemudian dihubungkan
dengan pin analog input pada PLC. Nilai hasil pegukuran yang masih beruPa
besaran  analog  kemudian diubah oleh
rangkaian analog to digital converter
(ADC)
Piranti ADC yang  terintegrasi  dalam  PLC memiliki jangkauan  pengukuran sebesar l0 volt. Piranti ADC ini memiliki jangkauan nilai keluaran arttara  0-51 I atau 512 skala. Sehingga  resolusi dari pin masukan analog ini adalah 10 volt/512 skala  atau  sekitar  20mV/skala. Nilai hasil pengukuran yang telah diubah menjadi nilai diskret ini akan tersimpan pada memori PLC. Nilai ini selanjutnya dibandingkan  dengan nilai setpoin dan akan menghasilkan nilai effor yang
terbaca.
Berikut ini adalah diagram ladder yang digunakan sebag ai tahap pengukuran nilai error.
Pin analog  input  PLC memiliki alamat standar pada  alarnat %IW0.0.1 nilai ini merupakan nilai tegangan analog yang terbaca pada pin analog yang telah dikonversi  menjadi format diskret oleh ADC yang ada pada PLC. Nilai ini menjadi nilai pengurang dari maksimum nilai yang mampu di baca oleh PLC.
Hardiansyah, Eka Firmansyah, M. lsnaeni BS
yang I Gambar. 2Diagram Ladder  Input PLC
sudah tersedia dalam PLC.
Karena PLC ini inputnya 9 bit, maka nilai maksimumnya adalah  sebesar 511. Jadi nilai 511 ini 'akan dikurangi derrgan dengan nilai yang terbaca. selanjutnya
hasil dari pengurangan ini akan  disimpan pada memori  dengan alamat 7oMW1. Hal ini dilaknkan  agar nilai tersebut dapat dengan mudah digunakan sebagai parameter ,7ari tahapan program
selanjutnya. Nilai yang  tersimpan pada memori beralamat ?i,MWl  ini adala nilai
yang  terbaharui  setiap saat sesuai dengan
nilai yang terbaca  pada pin analog.

## Algoritma PID
Pada simulasi pengendalian generator
ini, menggunakan jenis pengendali PID.
Pengendali PID bertugas untuk menentukan  respon dari perubahan  pada generator dan mengatur  besarnya arus yang yang  masuk  ke dalam heater dengan melakukan pengaturan nilai KP, KD, dan
KI yang terbaik.
Pada penelitian ini metode yafig
digunakan untuk menentukan nilai Ki, Ti dan Td adalah dengan metode Ziegler dan
Nichols. Pada  metode ini hal yang harus
dilakukan  adalah: .
1. Buat sebuah system mendekati sebuah
operasi normal atau operasi  pada titik operasi tertentu dengan mengatur
sinyal kendali secara manual
rssN 1979-7451
sedemikian rupa sehingga system berada pada kondisi  yang  stabil.
2. Membuat  system suatu sistem loop tertutup  dengan kontroler P dan plant di dalamnya.
3. Pastikan bahwa pengendali  merupakan kendali proporsional dengan nilai Kp:O dan dengan nilai Ti: tak terhingga dan
Td:0.
4. Tambahkan nilai Kp sampai sistem berosilasi berkesinambungan dan teratur.
o Nilai  Kp saat itu disebut  penguatan kritis (Kcr).
o Periode saat itu disebut periode kritis @cr).
Pada percobaan ini dilakukan penentuan nilai Kp dari 30 sampai 100 dan grafiknya dapat dilihat pada gambar- gambar dibawah ini.
o Nilai Kp sebesar 30
Gambar.3  g^afik dengan nilai KP: 30
Pengendalian Beban Generator.....
. Nilai Kp sebesar  40
1,,
tlEG
Garnbar.4 grafik dengan nilai KP:40
" Nilai Kp sebesar  70 Menentukan nilai Kp, Ti, dan  Td berdasar tabel berikut
Tabel. 1 Tuning  Ziegler-Nichols Tipe  alat kontrol K P T i T d P 0.5 K cr 0
PI 0.45 K cl Ut.2P CT 0
PID 0.6 K cr 0.5  P CI 0.125 P
cr
6. Dari hasil percobaan diatas  maka
. dapat disimpulkan  bahwa nilai Kcr
Hardiansyah, Eka Firmansyah,  M. lsnaeni BS
5.
. Nilai Kp sebesar  50
Gambar.  5 grafik dengan nilai KP:50
Gambar.  7 Grafik dengan nilai KP:70 . Nilai Kp sebesar  100 Gambar.S grafik dengan nilai KP = 100
o Nilai Kp sebesar 60
Gambar.  6 Grafik dengan nilai KP - 60
yang mendekati nilai ideal adalah
sebesar 50 sedangkan untuk nilai
Pcr sebesar 10.
Sehingga nilai KP = 50 x 0.6 = 30

## Ti:10x0,5=5
Td: l0 x0,125=t,25
7. Langkah selanjutnYa adalah
pemeriJ<saan stabilitas  system- Hal
ini dapat dilakukan dengan
mengganti  setPoint atau beban.
Apabila  stabilitas system Yang didapatkan buruk maka kita daPat
menurunkan nilai gain
proporsianalnYa sedikit demi sedikit dan  mengkombinasikannYa
dengan  mengatur nilai waktu
integral dan derivatifnYa.
Nilai error Yang su{ah  terbaca dan dirubah  kedalam nilai diskret akan  di proses menggunakan  atrgoritma  PID
dengan nilai gain proporsional, gain
integral dan gain derivatif yang sudah
ditentukan, algorinna akan  menghasilkan
nilai keluaran. Nilai keluaran ini
selanjutnya akan digunakan sebagai
penentu nila duty cycle dari sebuah pembangkit gelombang PWM'
Memanfaatkan sinyal dari zero cross
detector sebagai sinyal pengaktifan  sinyal
PWM, maka sYstem akan menghasilkan
sinyal berupa sinyal PWM dengan nilai
duty cycle sebagai  tanggapan  atas  error
system. Adapun gambar diagram leader
pada contol PID daPat dilihat Pada gambar dibawah ini.
Gambar. 9 Diagram leader pengaktifan

## PID
Perintah  diatas adalah Perintah untuk meneniukll nilai dari memori alamat oZotvtW+0. Alamat ini nantinya akan digunakan sebagai alamat gain proporsional  yang  akan digunakan oleh algoritma PID. Selanjutnya  perintah untuk menentukan nilai dari memori alamat Yo MW41. Alarnat ini nantinYa. akan
digunakan sebagai alamat gain integral yang akan  digunakan oleh  algoritma PID'
Selanjutlya perintah menentukan
i
nilai dari memori  . alamat . o/oMW42'
Alamat ini natinYa "k* digunakan sebagai alamat gain derifatif yang akan digunakan oleh  algoritma  PID-  Kemudian leader yang  paling bawah adalah leader untuk mengaktifkan PID Pada PLC.
Hal selanjutnYa adalah  mengatur nilai dari atribut dari blok PID yang
lr*
Pengendalian Beban Generator.'...
digunakan seperti
gambar  dibawah ini. yang terlihat pada
Gambar.l0 Pengaturan umum pada blok

## PID
Pada  gambar  pengaturan umum  PID
seperti  yang terlihat  diatas yaitu  dilakukan pengaktifan PID yang akan gunakan  yang pada penelitian ini menggunakan PID 0. Selanjutnya  melakukan pengaturan operating mode yaitu dengan  memilih operasi PID.
Selanjutrya  melakukan pengaturan
input untuk blok PID seperti  yang terlihat pada gambar  dibawah ini.
Pada pengaturan  input  pada blok PID adalah menentukan  alamat memori yang pada penelitian ini menggunakan alamat
I 3t) I I
%oMWl002  sebagai masukan sebuah blok PID.
Selanjutnya  melakukan  pengaturan
PID  sepeni  yang  terlihat pada gambar
dibawah ini.
Pada  pengaturan PID pada blok PID adalah  menentukan  setpoin pada nilai yang akan distabilkan yang pada penelitian ini setpoinya  adalah  tegangan 220  volt. Kemudian melakukan pengaturan pada  corrector type yaitu dengan memilih PID. Selaqjufirya menentukan alamat untuk pengisian parameter gain proporsional, gain integral dan gain derivative. Dan  yang terahir mengisi waktu sampling period sesuai dengan kebutuhan.
Selanjutnya melakukan pengaturan output pada blok PID seperti  yang terlihal pada gambar dibawah ini.
Gambr.l2 Pengaturan PID
Gambar.l l Pengaturan Input Blok PID

## PID
Pada pengaturan outPut ini adalah
menetukan  alamta memori  Yang akan digunakan sebalai  outPut hasil pengolahan PID.
Pembacaan PersimPangan Titik Nol
Pembacaan titik nol ini dilakukan terhadap  tegangan sinus jala-jala'
Pembacaan PersimPangan titik nol tegangan  iala-iala ini dilakukan untuk
menentukan waktu Yang tePat untuk melakukan pemicuan ttiac. Penundaan waktu pemicu triac berdasarkan
perhitungan algoritr,ra menggunakan persimpangan titik nol dari jala-jala ini
sebagai acuan penundaan. Hal ini agar
pemotongan fase  tegangan  sesuai dengan yang diharapkan. Menggunakan
rangkaian seperti yang sudah  dijelaskan
sebelumnya, zeto cross detector akan
menghasilkan pulsa negative  saat terjadi
persimpangan terhadap titik nol.  Jadi pada
saat tidak terjadi  persimpangan,  rangkaian
akan menghasilkan keluaran konstan
berupa pulsa bertegangan  0 volt. Keluaran dari rangkaian ini kemudian akan
dijadikan input pada PLC,  dimana pada program yang dibuat sinyal dari hasil pembacaan persimpangan titik nol ini akan  digunakan sebagai  masukan  untuk rnengaktifkan analag input  dari  PLC dan
berfungsi untuk memicu triac- Pada system yang akan  dibuai, keluaran dari rangkaian ZCD akan beruPa 2 nilai tegangan laitu 0 volt dan 24 volt. Nilai pertama 0 volt, nilai ini akan terjadi saat
tegangan jala-jala bernilai 0 volt, yaitu
fase tegangan jala-jala  bernilai 0 volt,
yaitu fase tegangan  berada pada 0 dan
180. Keluaran bernilai  0 ini akan dianggap
0 oleh PLC. Nitai kedua adalah 24 volt'
Nilai ini akan terjadi  ketika tegangan jala- jata  telah meninggalkan  fase 0 dan 180'
Keluaran bernilai 24 volt ini akan
dianggap  sebagai logika I untuk PLC'
Nilai keluaran dan ZCD ini akan
dihubungkan ke salah  satu pin masukan dari PLC.  Dalam  system yang  akan dibuat pin yang akan digunakan sebagai pin pendeteksi titik simpangan nol ini adalah pin 3. Pin %I0.3 ini akan digunakan sebagai pin pengaktifan dari pembangkit

## PWM.
Modulasi SinYal Keluaran
Gambar.l3 Pengaturan output pada blok
Pengendalian Beban Generator.."'
lu
Sinyal keluaran dari pLC adalah sinyal PWM, Sinyal PWM ini memiliki frekuensi yang sama dengan dua kali frekuensi tegangan jala-jala listrik yang akan  memberikan  catu daya ke elemen pemanas  sehingga setiap tegangan jala- jala22A VAC akan dimodulasikan dengan dua gelombang PWM. Sinkronisasi  ini dilakukan untuk  mensinkronkan fase antara gelombang  tegangan jala-jala dengan sinyal  PWM. Proses  sinkronisasi
ini menggunakan sinyal kotak yang dihasilkan oleh Zerro  cros detector  yang digunakan untuk mendeteksi kapan terjadinya persimpangan titik nol pada gelombang tegangan  j alal ala.
Gbr.14 Diagram leader pengaturan  duty cycle dan pengaktifan blok pWM
Proses pertama  adalah  inisialisasi nilai duty cycle  dari pembangkit gelombang
PWM. Proses ini dilakukan dengan
memasukan nilai yang terdapat pada alamat memori yang digunakan untuk menyimpan nilai algorirrna PID kedalanr
alamat pengaturan nilai duty cycle dari pembangkit gelombang PWM yang
I
32 I
digunakan.  Dalam pen)rusunan program ini kita memasukan nilai yang tersimpan pada alamat %MW43 ke alaniat PWMI.R. o/oPWMl.R adalah alamat  yang kita pergunakan  untuk mengatur nilai duty cycle dari pembangkit gelombang
%PWMI.
Proses berikutnya adalah  pengaktifan pembangkit biok PWM. prtrses ini dilakukan  dengan memberikan logika I pada pin in dari blok pWM, sinyal masukan menggunakan pin dengan  alamat a \0.3. Pin I0.3 adalah pin yang  terhubung dengan keluaran  rangkaian zeto cross detector. Sehingga ketikan pin I0.3 mendapat nilai berlogika I berarii itu adalah  keadaan  dimana tegangan jala-jala meninggalkan titik nol.  Maka blok pWM akan segera membangkitkan gelombang PWM dengan nilai duty cycle sesuai dengan perhitungan algoritma pID. Nilai duty cycle ini adalah merupakan tanggapan atas error akibat perubahan tegangan pada generator. Adapun pengaturan blok PWM pada pLC dapar dilihat pada gambar dibawah ini.
Gambar.l5 Pengaturan blok pWM Hardiansyah, Eka Firmansyah,  M. lsnaeni BS
Media  Elektrika,  Vol. 5 No. 1, Juni 2012
Pengaturan blok PWM yang terlihat pada
gambar  diatas yaitu:.
o Disini  penulis menggunakan o/oPWM0
sebagai blok pembangkit gelombang
PWM.
o Penggunaan nilai  time base
menggunakan 10 ms.
. Nilai preset diatur bernilai 2 agar
sesuai  dengan 1 Periode gelombang frekuensi j ala-jala 220 Y AC.
. Frekuensi  jala-jala adalah 50 HZ
sehingga periodenYa adalah 20 ms.
Pengendali  Daya Hqater
Pengendalian daya heater dilakukan dengan memotong fase dari tegangan jala- jala. Pemotongan dilakukan dengan
sebuah rangkaian triac yaitu memicu gate
dari triac  menggunakan  sinyal PWM yang
dihasilkan oleh PLC. Sinyal PWM ini rnerupakan sinyal kotak yang nilai duty cyclenya merupakan tanggaPan dari perhitungan algoritma PID Yang digunakan. Sinyal PWM ini dibangkitkan dengan pewakhran Yaflg telah disinkronkan  dengan tanggapan jala'iala.

## III. HASIL DAN PEMBAIIASAN
Pengujian Sistem Dengan Pengendali
PID
Dalam pengujian  mode PID, terdaPat
2 jenis pengujian  yang akan dilakukan.
Pengujian  yang pertama  adalah pengujian
lssN 1979-7451
terhadap perubahan kenaikan beban di plant, sedangkan pengujian  yang kedua adalah pengujian  terhadap perubahan
penurunan beban  pada Plant.
Tanggapan Perubahan Sistem TerhadaP
Penurunan Beban

## Penggunaan
Pengujian jenis pertama ini adalah pengujian tanggapan sistem terhadap perubahan  penunman  beban. Yang harus
dilakukan dalam pengujian ini adalah : awalnya  setel  sistem ke mode PID dan masukkan parameter-parameter  PID
beruPa nilai KI, KP dan (D. InPut dari PID yang berasal dari hasil sensor
tegangan pada generator. Input tersebut akan bergerak sesuai  dengan tegangan
kerja generator.  Tegangan kerja generator itu sendiri  akan bekerja sesuai dengan perubahan beban maksimum Yang di supply  oleh generator  tersebut.  Semakin banyak yang berkurang Penggunaan beban maka tegangan kerja  generator akan semakin  membesar. Nilai inilah nanti yang akan  dimasukan  pada analog lnput
PLC dan yang akan menjadi  input PID.
Dengan demikian  input tersebut  akan di respon oleh PID secepat mungkin. Ouput dari  PID ini akan di masukan  kedalam blok PWM, sehingga sinyal PWM inilah yang  akan mengendalikan  beban  tiruan.
t,,
Dengan  demikian  maka akan membuat kerja generator  itu kembali  stabil.
Pengujian  perubahan  beban ini terdiri atas beberapa kali pengujian. yang
dimaksud beban di sini adalah beban
konsumsi  dari  generator.  Beban  konsumsi diatur sesuai  dengan keinginan pelanggan.
Maka  dalam pengujian ini -vang  diubah adalah daya penggunaan beban pada sisi pelanggan secara bervariasi.
Pada percobaan ini dilakukan pengujian pengurangan beban secara
bervarias dari 0 sampai  100 watt dan grafiknya  dapat dilihat pada gambar-
gambar dibawah ini:
Gbr. 16 Grafik Pengurangan  beban
sebesar 25 watt
Gbr.l7 Grafik Penguranga  beban  sebesar
50 watt
100 watt Tanggapan Sistem Terhadap perubahan
Kenaikan Beban Penggunaan.
Pengujian jenis kedua adalah pengujian tanggapan sistem terhadap perubahan kenaikan  beban. yang harus dilakukan  dalam pengujian ini adalah : awalnya  setel srstem ke mode pID dan masukkan parameter-parameter  pID berupa nilai KI, KP dan KD. Input dari PID yang berasal dari hasil sensor. tegangan pada generator .lnput tersebut akan bergerak  sesuai  dengan tegangan
Hardiansyah, Eka Firmansyah, M. lsnaeni BS
34 I
Gbr.18 Grafik  Pengurangan beban  sebesar 75 watt
Gbr.l9 Grafik  Pengurangan beban  sebesar
Media Elektrika,  Vol.  5 No. 1, Juni 2012
kerja generator.  Tegangan  kerja  generator
itu sendiri  akan bekerja sesuai dengan perubahan beban maksimum Yang di supply oleh generator  tersebut.  Semakin
banyak bertambahnya  penggunaanbeban
maka tegangan kerja generator akan
semakin  membesar. Nilai inilah nanti
yang akan  dimasukan  pada  analog  input
PLC  dan yang akan menjadi  input PID.
Dengan demikian  input tersebut  akan di
respon oleh PID secepat mungkin. Oupui
dari PID ini akan di masukan  kedalam blok PWM, Sehingga sinyal PWM inilah
yang  akan mengendalikan  beban  tiruan-
Semakin bariyak beban asli Yang dinyalakan  maka  akan semakin banyak
beban complement  yang  akpn berkurang.
Dengan demikian  akan  membuat kerja generator  itu kembali  stabil.
Pengujian perubahan  beban ini ierdiri atas beberapa kali pengujian. Yang
dirnaksud  beban di sini adalah beban
konsumsi dari generator.  Beban  konsumsi
diatur penggunaannya 0 watt sedangkan
untuk beban  complement  dimaksimalkan sampai  dengan 100 watt. Pada  saat seperti ini generator bekerja  dalam keadaan
stabil. Dengan demikian  dalam pengujian
ini yang dinaikan adalah daya penggunaan
beban pada sisi pelanggan secara
bervariasi.
lssN  1979-74s1
Pada percobaan ini dilakukan pengujian penambahan beban secara bervarias dari 0 sampai 100 watt dan grafiknya dapat dilihat pada gambar- gambar dibawah ini:
25 watt 50 watt 75 watt l,u Gbr.20 Grafik penambahan beban sebesar
Gbr.21 Grafik penambahan beban  sebesar
Ctbr.Z2 Grafik penambahan beban sebesar
Gbr.23 Grafik  penambahan beban  sebesar
100 watt
Pada  saat beban generator sebesar  100
watt tegangan yang dihasilkan adalah 220
volt dengan frekuensi kerja sebes ar 5A tu.
Bila dilakukan variasai pada beban penggunaan maka tegangan dan
frekuensinya  akan  selalu berubah-ubah.
Adapun tabel hasil pengukuran adalah sebagai berikut:
T abel.Z Hasil percobaan
Prinsip kerja dari sistem ini adalah bila terjadi perubahan  tegangan pada output generator, hal itu menandakan  terjadinya perubahan  pada beban. Dengan demikian, heater yang  dikendalikan oleh PLC akan menjadi beban penyeimbang akibat ketidakstabilan itu. Sehingga  penggunaan
I
36 I
beban asli akan berbanding terbalik dengan penggunaan beban komplemen yang dalanr penelitian ini menggunakaLi heater.  Berikut  adalah grai.rk perbandingan antara beban asli  dan beban tiruan.
,.Sfle,
Gbr.Z4Perbandingan beban asli dan beban tiruan

## KESIMPI]LAN

## 1. PLC TWIDO TWDLMDA2ODRT
merupakan  salah  satu PLC  yang bisa dipergunakan sebagai perangkat
pengendalian PLTN{.h
menerapkan  algoritma PID.
dengan
2. Proses penentuan algoritma pID menggunakan metode tuning Ziegler Nichols untuk mendapatkan  nil:.i parameter KI, KP dan KD sehing;:ir bisa menghasilkan sisten' dengan respon yang cepat dengan stabilitas yang baik.
3. Aplikasi algoritma PID pada pt.t TWIDO  TWDLMDA20DRT seharii; algoritma pengendali  tegangan output pada generator  sangatlah tepat karena Hardiansyah, Eka Firmansyah,  M. lsnaeni BS
F * 4 ;x fi t, e U=ei No Bcban
(Watt) Frekuensi (Hz\ I egangan (v) Heater (Watt) Time Respon (detik) 4 0 52,5 235
100 t0
5 25
5 1,8 211 15 9 6 50 22* 50 7 75 50,5 225 )< 5 8 100 50 220 0 0 9 t25
49
216 0
6 IO 150 48,6 212
0
7 11 175 48,4 209 0 8 t2 200 47,3 245 0 8
Media  Elektrika,  Vol. 5 No. L, Juni 2012
dapat menghasilkan kondisi sistem yang stabil serta pengaturan algoritma
yang relatif mudah.
4. Sistem pengendalian  tegangan  output generator menggunakan PLC TWIDO

## TWDLMDA2ODRT memerlukan
beberapa  rangkaian  pendukung agar
PtC dapat membaca error  dari sensor
dan juga dapat menghasilkan  keluaran yang dapat direspon oleh actuator sistem.
5. Resolusi input analog PLC sebesar 20
mV/skala terlalu  besar untuk sebuah
input dari keluaran sensor  tegangan.

## DAFTAR  PUSTAKA
Doolla, T.S. Bhatti, 2005, Automatic generation  control  of an isolated  smal! hydro power plant.S.
Digital Collections, (Tgl 19 April 2011)
http ://digilib.petra. ac. id/viewer.php? su
bmit.x: 1 8&submit.5 1 6 &pagefl &qu al:high&submitval:prev&fnamea/oZ Fjiunkpe%ZFsf/AFelW'/oZF2A09"to2F
j iunkpe-ns- sl -2009  -23403060- 1 I 5 1 6-
watergatechap  ter2 .Pdf.
Foss, Aidan,2005, Enhancing small lrydro
automation using distributed
mi cr o co ntr o I I er s and s imul atio n
Goyal,  Himani; Hanmandlu M; Kothari,
D.P., An Artificial Intelligence based
Pengendalian Beban Generator..".
lssN  1979-7451
Approach for Control of Small  Hydro
Power  Plants.
Ginting, Almido Haryanto  ,2007, Aplikasi Anfis  pada pengendalian kecepatan motor dc menggunakan
mibolcontroler at mega  32.
Hasan, Achmad, Pengontrolan bebon eleWronik pada pembangkit  ltstrtk tenoga milaohidro, P3 telanlogi lanvensi dan lanservasi  energi deputi Telmlogi Informasi,Energi material dan Linghtngan,  Badan pengkajian dan pener apan te knolo gi.
Hanif, Ahmad, 2006, Jurusan Teknik
Mesin  Universitas Negeri Semarang. Penerapan (PROGRAMMABLE

## LOGIC
CONTROLLER) Sebagai
system  trendali pada mesin konveyor.
Ko, Hee-Sang;  Kang. Min-Jae; Kim,  Ho- Chan, 2008,  Elictricity QualitY Control of an Independent Power System Based on Hybrid Intelligent
Controller.
Mbabazi,  Leari Jon, 2010, Anolysis and Design of Electronic  Load Conttollers -for Micro-hydro Systems in the
D ev elopin g Worl d Sho an.
Putra, I Ketut Perdana; Hadi, Sasongko Pramono; Haryono, T, 2004, Penggunaan kapasitor untuk perbaikan uniuk keria  motor indulcsi sebagai generator.
Rakfimadi, Aris; Sawaludin, Taufiq;
Pengendali PID Berbasis PLC
Modican TSX Micro 3722 (Intuk
Mengatur Keeepatan Motor Induksi
Tiga Fase.
Salhil, Issam; Doubabi, Said;2009, Ftzzy
controller for frequency regulotion srrd water e.ltergl scme an wicrolrydro electrical Wwer plants, controller. for frequenqr regulation  and w ater energl stwe on microhydro  electrical Wwer plants.
Unikom (20 maret 20ll), Pengontrolcm
Variabel Analog ryenggunakan PLC :
Al gor i tma P I D,ltttp : / I el ib,unikom.ac. id
/fi les/disk I /3 83/jbptunikomppgdl- mairodi- I 9 I 48-l 4-l 4-peng-c.pdf