INVENTORY: INDUSTRIAL VOCATIONAL E-JOURNAL ON AGROINDUSTRY – VOL. 1 NO. 2 (2020) 78-82
Available online at: http://inventory.poltekatipdg.ac.id/

## I N V E N T O R Y
Industrial Vocational E-Journal On Agroindustry
|    ISSN Online 2723-1895    |

## Simulasi Pengoperasian Motor Pompa Air Berbasis Programmable Logic Control
Elvy Sahnur Nasution 1 , M. Fitra 1 , Suhendra 1 , Arnawan Hasibuan 1
1 Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara

## ARTICLE INFORMATION

## A B S T R A C T
Received: December 10, 2020 Revised: December 29, 2020 Available online: December 31, 2020 Maintain  the  availability  of  clean  water  in  a  multy-storey  building  make  the water pump motor oprate continuously which can cause motor damage quickly, because there is no replacement system  change of operation of the clean water pump  motor  conventional  outomatic  control.  PLC  (Programmable  Logic
Control)  type  Schneider  Smart  Relay  Zelio  Logic  can  be  an  opration  to overcome  clean  water  pump  motor  operation  system  to  replace  convensional automated  system  in  to  PLCbased  automated  systems.  Simulation  of  the operational  of  a  clean  water  pump  motor  in  a  multi-storey  build  use  PLC software  type  Schneider  Zelio  Soft2  type  SR2B121BD  operate  3  clean  water pump motors alternately between the source pump motor and the transfer pump motor,  measurement  of  operating  time  transfer  pump  motor  1  with  transfer pump motor 2 and the design of the alaram system trip to avoid damage to the motor using alarm rirens. Operating of PLC-based outomatic water pump motor very  helpful  oprator  to  operate  the  clean  water  pump  motorized,  where  the operation  of  a  clean  water  pump  motor  can  be  changed  trought  software  as needed.

## KEYWORDS
PLC, Simulation, Water Pump Motor

## CORRESPONDENCE
Name: Elvy Sahnur Nasution E-mail: elvysahnur@umsu.ac.id

## PENDAHULUAN
Perkembangan  kota-kota  besar  di  Indonesia  dari  tahun ketahun  semakin  pesat  sehingga  banyak  dibangun gedung- gedung bertingkat sebagai perkantoran, apartemen,  perhotelan,  rumah  susun  dan  gedung bertingkat  lainnya.  Banyak  persyaratan  yang  harus dipenuhi  dalam  membangun  gedung  bertingkat  salah satunya  persyaratan  sanitasi  dimana  kualitas  air  bersih, sistem  distribusi  dan  penampungan  air  harus  sesuai pedoman dan persyaratan teknis yang berlaku .
Pendistribusian  air  bersih  pada  gedung  bertingkat  sangat memerlukan  suatu  instalasi  pendistribusian  yang  mampu memenuhi  kebutuhan  air  bersih  secara  merata  keseluruh tempat  pada  gedung.  Seperti  di  kota  Medan  khususnya pada  gedung  bertingkat  di  salah  satu  kampus  yang mempunyai  lima  lantai.  Gedung  bertingkat  seperti  ini membuat  penyaluran  air  bersih  cukup  sulit  karena membutuhkan pompa untuk pengisian air bersih dari Bak bawah  ke  Tandon  yang  letaknya  di  atas  gedung.  Jika  air dalam  Tandon  sudah  penuh,  selanjutnya  air  dialirkan dengan memanfaatkan gaya gravitasi.
Menjaga  ketersediaan  air  bersih  di  gedung  bertingkat membuat  motor  pompa  air  beroperasi  secara  terus- menerus  yang bisa  menyebabkan  motor cepat  mengalami kerusakan,  karena  tidak  adanya  sistem  pergantian pengoperasian antara motor pompa sumber dengan motor pompa transfer dan sistem waktu pengoperaian.
Sistem  pengoperasian  pompa  air  bersih  digedung bertingkat  diperlukan  teknologi  yang  terbaru  dengan menggunakan  PLC  ( programmable  logic  control) untuk menggantikan sistem otomatis konvensional. Penggunaan PLC  jenis Schneider  Smart  Relay  Zelio  Logic bisa menjadi  pilihan  untuk  mengatasi  waktu  pengopersian pompa  air  bersih.  Dengan software PLC  kita  dapat mengatur  dan  mengubah  waktu  pengoperasian  motor pompa air bersih.
Berdasarkan  hal  di  atas  maka  penulis  tertarik  untuk membahas metode “Simulasi pengoperasian motor pompa air  berbasis  PLC”,  untuk  mengatur  waktu  pengoperasian terhadap  tiga  motor  pompa  air  bersih  agar  terhindar  dari kerusakan.

## METODELOGI

## Lokasi dan Tempat Penelitian
Penelitian  dilaksanakan  pada  bulan  November  tahun 2020, tempat  penelitian  adalah  sistem  pendistribusian  air bersih pada gedung Rusunawa Universitas
Muhammadiyah Sumatera Utara

## Peralatan
Peralatan  penunjang  yang  digunkan  untuk  membuat  alat simulasi  pengoperasian  pompai  air  pada  gedung bertingkat yaitu :
1. Mesin  bor  listrik  digunakan  untuk  membuat  lubang dan memasang skrup pada rangka panel.
2. Alat  Tangan  (Obeng,  Tang  Potong,  dan  lain sebagainya)
3. Alat Ukur (Tespen, Multitester, Tang Ampere).

## Bahan-bahan Penelitian
Bahan-bahan  yang  digunakan  untuk  pembuatan  alat simulasi pengopeasian pompa air berish adalah:
1. Laptop Lenovo ThinkPad L512, Intel (R) Core (TM) i3  CPU,  M380  2.53GHz,  Ram  2GB,  OS  (Operating System) Windows 7 Ultimate 64 it.
2. PLC Schneider Zelio Logic SR2 B121BD  berfungsi sebagai  sistem  yang  akan  mengatur  pengoperasian motor pompa air bersih.
3. Box  Panel  Listrik  untuk  pengamanan  dan  kerapihan suatu instalisi listrik.
4. MCB  1  Fasa  melindungi  rangkain  dari  arus  yang berlebihan  dengan  cara  memutuskan  arus  secara otomatis saat melewati batas tertentu.
5. Catu  Daya  DC24V/10A  sebagai  sumber  tegangan untuk rangakian PLC.
6. Relay Omron MKP2P-1 berfungsi
untuk
menghubungkan  atau  memutus  suatu  arus  listrik dengan  memberi  tegangan  atau  memutus  tegangan pada kaki pengendali.
7. Kabel  Data  untuk  mentransfer  program  dari  laptop ke PLC.
8. Pompa  aquarium  recent  aa1200  untuk  simulasi pengisian bak air.
9. Push Button sebagai pemutus atau penyambung arus listrik daris sember listrik ke beban.

## Tahapan penelitian
Tahapan penelitian yang dilakukan adalah :
1. Mengidentifikasi  permasalahan  sistem  pendistribusian  air di gedung Rusunawa
2. Mengambil mengumpulkan data sistem pendistribusian air
3. Merancang peralatan  pengoperasian pendistribusian air
4. Merancang  program  yang  akan  digunakan  untuk mensimulasikan pendistribusian air
5. Melakukan uji coba pada peralatan dan program
Gambar 1. Diagram Alir Penelitian

## Rangkaian Penelitian
Gambar 2. Diagram wiring otomatis berbasis PLC SR2B121BD

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Pengoperasian Pompa Air Bersih Konvensional
Sebelum  menggunakan  komponen  PLC,  pengoperasian motor  pompa  air  bersih  Gedung  bertingkat  masih menggunakan  sistem  otomatis  konvesnsional  yang  tidak ada  pengaturan  waktu  pengoperasian  pompa  transfer  1 dan  pompa  transfer  2.  Sistem  kerja  otomatis  konvesional pengisian  air  bak  bawah  dan  tandon  atas  ketika  sensor WLC  mencapai  batas  minimum  volume  bak  air  maka saklar  WLC  NO (Normaly  Open) menjadi  NC (Normaly Close) dan motor pompa air akan ON, Setelah volume bak air  mencapai  batas maksimum saklar WLC akan kembali ke NO .  Sistem  pengoperasian  motor  pompa  air  otomatis konvensional  akan standby beroperasi  secara  terus menerus  dalam  waktu  24  jam.  Untuk  menonaktifkan pengoperasian  motor  pompa  air  bersih  pada  malam  hari memerlukan  operator,  sistem  pengoperasian  ini  dinilai sangat tidak efisien, karena membutuhkan operator untuk menonaktifkan  pengoperasian  pompa  air  bersih  dan diprediksi  dapat  berpeluang  menyebabkan  kesalahan- kesalahan seperti human error.

## Pengopersian Pompa Air Berbasis PLC
Schneider  Zelio  Logic  SR2B121BD  memiliki  peran sangat utama dalam mengatur waktu pengoperasian motor pompa air bersih. Sistem kerja pengoperasian air otomatis berbasis  PLC  apabila  WLC  ( Water  Level  Control )  telah mencapai batas minimun volume air pada bak maka WLC akan  memberi  sinyal  input  ke  PLC  memberi  sinyal perintah  menghidupkan  pompa  air  untuk  melakukan pengisian,  setelah  volume  air  pada  bak  mencapai  batas maksimum  maka  WLC  akan  memberi  sinyal input ke PLC  memberikan  sinyal  perintah  mematikan  pompa  air menghentikan pengisian pada bak bawah atau tandon atas .
Untuk  pengisian  air  dari  bak  bawah  ke  tandon  atas menggunakan  dua  motor  pompa  air  transfer  sehingga motor  pompa  air  transfer  dapat  beroperasi  secara bergantian.  Pada  sistem  ini  dibuat  waktu  pengoperasian motor transfer  1 akan ON  standby beroperasi  pada  pukul 04.00  s/d  13.00  WIB,  sedangkan  motor  transfer  2  akan OFF .  Selanjutnya  motor  transfer  2  akan  ON standby beroperasi  pada  pukul  13.30  s/d  23.00  WIB,  sedangkan motor  pompa  1  akan OFF .  Saat  pukul  23.01  s/d  04.39 motor  transfer  1  dan  motor  transfer  2  akan OFF ini dilakukan  karena  tidak  adanya  operator  yang  berada  di Rusunawa  UMSU,  pengaturan  waktu  pengoperasian pompa  transfer  dapat  diubah  sesuai  dengan  kebutuhan. Berikut ini tabel waktu pengoperasian pompa air transfer.
Tabel 1. Waktu Pengoperasian Motor Pompa Air Transfer
No Waktu pengoperasian pompa Pompa transfer 1 Pompa transfer 2 1 04.00 s/d 13.00 WIB ON OFF 2 13.00 s/d 23.00 WIB OFF ON 3 23.01 s/d 03.59 WIB OFF OFF
Pengoperasian pompa air transfer dan pompa air tanam di rancang  tidak  bisa  hidup  secara  bersamaan,  yaitu  ketika sensor  bak  bawah NO menjadi NC maka  secara otomatis  saklar  bak  bawah  akan  memutus  rangkaian sensor  tandon  atas  sehingga  pompa  transfer  tidak  dapat beroperasi meskipun sensor tandon atas dalam kondisi NC memberikan sinyal pengisian  bak,  Pengaturan  ini  di rancang untuk menghindari kerusakan pada motor pompa transfer.
Tabel  2.  Pengaturan  Pengoperasian  Pompa  Rendam  dan
Pompa Transfer No Motor Pompa Rendam Motor Pompa Transfer 1 dan 2 1 ON OFF 2 OFF ON

## Pengujian Sistem
Pengujian sistem dengan cara simulasi dengan software di lakukan untuk mengetahui pengoperasian motor pompa air sesuai yang dinginkan sebelum di terapkan pada alat.
Tabel 3 Keterangan Kondisi Jalur Rangkaian No Simbol Keterangan 1 Jalur rangkaian dalam kondisi ON
2 Jalur rangkaian dalam kondisi
OFF 3 Jalur rangkaian dalam kondisi NC 4 Jalur rangkaian dalam kondisi NO
Simulasi  dimulai  dengan  menekan  I1  saklar  bak  bawah NO  menjadi  NC  sehingga  T5  akan  menghidupkan  motor dalam waktu 5 detik.
Gambar 2. Pengoperasian Motor Pompa Rendam Tanam
Gambar 3. Sensor Tandon NC
Saklar  I2  tidak  dapat  mengoperasikan  pompa  transfer disebabkan  saklar  I1  masih  dalam  keadaan  NC.  Setelah saklar I1 menjadi NO pada jalur 1 otomatis akan menjadi NC  pada  jalur  2.  Saklar  I1  mengunci  saklar  I2  ini  di rancang  untuk  mengatur  pengoperasian  motor  pompa tanam dan motor pompa transfer.
Gambar 4. Pengoperasian Motor Pompa Transfer
Gambar 5. Jadwal Pengoperasian Pompa Transfer 1
Gambar 6. Jadwal Pengoperasian Pompa Transfer 2

## Gambar 7. Sistem Proteksi
Perancangan  sistem  proteksi  untuk  pengaman  arus  pada rangkaian  motor,  Apabila  terjadi  ganguan  pada  motor maka overload memutus  jalur  ke  motor  dan  akan memberi  sinyal  input  I4  ke  PLC.  I4  terhubung  dengan saklar  NC  t4  yang  telah  diberi  waktu sirine  alarm 30 detik.
Tabel 4 Pembagian Waktu Sirine Alarm

## KESIMPULAN
1. Pengoperasian  motor  pompa  air  bersih  pada  gedung bertingkat dengan sistem otomatis konvensional tidak efisen karena membutuhkan operator untuk menonaktifkan pengoperasian pompa air  bersih  yang bisa  menyebabkan  kesalahan  ( human  error) atau kerusakan  pada  motor  pompa  air  dan  komponen lainnya.
2. Pengoperasian  motor  pompa  air  otomatis  berbasis PLC sangat membantu operator untuk megoperasikan pompa  air  bersih,  pengaturan  waktu  pengoperasian motor dapat di diubah melalui software sesuai dengan kebutuhan  pengoperasian  motor  tanpa  mengganti komponen atau mengubah rangkaian hadware.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] M.  Suhendar et  al. ,  “Rancangan  Smart  Relay  Zelio Pada  Pengoperasian  Pompa  Air  Bersih  Gedung Bertingkat,” vol. 4, no. 2, pp. 29–37, 2017.
[2] A.  Nuwolo,  A.  Kusmantoro,  J.  T.  Elektro,  and  F. Teknik, “IbM Brik Dan Elektronika di SMK Pelita.”
[3] R.  P.  Andi  Adriansyah,  “Jurnal  Teknologi  Elektro,
Universitas  Mercu  Buana  ISSN :  2086 ‐ 9479,”  vol.
4, no. 1, 2013.
[4] D. T. Mesin, F. Teknik, U. N. Surabaya, J. T. Mesin,
F.  Teknik,  and  U.  N.  Surabaya,  “Pemrograman Trainer  Control  Level  Air  Berbasis  PLC  Wicaksono Windy  Saputro  Agung  Prijo  Budijono,”  vol.  01,  pp.
74–79, 2013.
[5] B.  Liputo et  al. ,  “Sistem  kontrol  penyiram  bunga pada  pot  menggunakan  smart  rellay  pada  bangunan rumah bertingkat,” vol. 2, 2017.
[6] U.  Wiharja,  “Rancangan  Sistem  Pengendali  Motor Induksi  Tiga  Fasa  Dengan  Water  Level  Control  ( WLC ),” pp. 580–585, 2018.
[7] D.  Wifi,  J.  E.  T.  Pioh,  L.  S.  Patras,  and  I.  F.  Lisi, “Pengendalian Motor Listrik Dari Jarak Jauh Dengan Menggunakan  Software  Zelio  Soft  2,”  vol.  5,  no.  2, 2016.
[8] S. K. Subramaniam, S. H. Husin, S. A. Anas, and A. H.  Hamidon,  “Multiple  Method  Switching  System  for Electrical Appliances using Programmable Logic Controller,” vol. 4, no. 6, pp. 243–252, 2009.
[9] L.  Assafat,  “Perancangan  sistem  pengolahan  air bersih  berbasis  plc  omron  cpm  2a,” Tek.  -  Unisfat , vol. 5, no. 1, pp. 42–53, 2009.
[10] P.  Bunga,  “Perancangan Sistem  Pengendalian Beban Dari  Jarak  Jauh  Menggunakan  Smart  Relay,” E- Journal  Tek.  Elektro  dan  Komput. ,  vol.  5,  no.  5,  p. 11, 2015.
[11] S. Syahreza,  “Rancang Bangun Pengendali Otomatik Ketinggian  Fluida  dan  Temperatur  Menggunakan Programmable  Logic  Controller  (  PLC  ),” Rekayasa Elektr. , vol. 9, no. 1, pp. 36–42, 2010.
[12] A.  Abdullah  and  I.  Hasyim  Rosma,  “Proteksi  Panas lebih  Pada  Generator  Berbasiskan  Smart  Relay,” J.
Online Mhs. Bid. Tek. dan Sains , vol. 5, no. 1, pp. 1– 6, 2017.
[13] Bandura,  C.  Barbaranelli,  G.  V  Caprara,  and  C. Pastorelli, “Universitas Sumatera Utara,” Child Dev. , vol. 72, no. 1, pp. 187–206, 2008.
[14] A.  Mashar, Teknik  Pemanfaatan  TENAGA LISTRIK . Bandung, 2007.
[15] M.  Elektrika  and  L.  Belakang,  “Motor  Induksi  Tiga Fasa Menggunakan,” vol. 9, no. 2, 2016.
[16] M.  Abdilah, Pengendali  Motor  Listrik  Dengan PLC , vol. 84. Pontianak, 2015.