Abstrack--  In  the  electrical  grid  system  that  we  often encounter,  not  all  of  them  have  a  breaker  that  can  be  controlled through  a  centralized  control  system.  In  the  wider  area,  generally wear  control  system,  known  as  Supervisory  Control  and  Data Acquisition  (SCADA).  However,  for  small  electrical  networks  such as  medium  industries,  not  all  of  them  have  a  facility  like  this, because  to  build  a  SCADA  system  requires  a  very  large  cost, Responding  to  the  above  problems  is  certainly  a  need  for  a breakthrough  to  establish  a  electrical  load  control  system    far distance  that  can  be  applied  to  the  electricity  network.  One alternative that can be done is to use the Smart Relay as the control and monitoring can be integrated with the computer.
Keywords  :  Circuit  Breaker,  control  and  monitoring,  Supervisory Control & Data Acquisition, ,  Smart Relay
Abstrak-- Pada  sistem  jaringan  listrik  yang  sering  kita jumpai,  tidak  semuanya  memiliki  alat  pemutus  yang  dapat dikendalikan  melalui  suatu  sistem  kontrol  yang  terpusat.  Pada area  yang  lebih  luas,  umumnya  sudah  memakai  sistem  kontrol yang  dikenal  dengan  Supervisory  Control  &  Data  Acquisition (SCADA)  .  Namun  untuk  jaringan  listrik  yang  kecil  seperti industri menengah, tidak semuanya memiliki  fasilitas seperti ini, karena  untuk  membangun  sistem  SCADA  memerlukan  biaya yang  sangat  besar,  Menyikapi  permasalahan  diatas  tentunya dibutuhkan  suatu  terobosan  untuk  membangun  suatu  sistem pengontrolan  beban  dari  jarak  jauh  yang  dapat  diaplikasikan pada  jaringan  listrik.  Salah  satu  alternatif  yang  bisa  lakukan adalah  menggunakan  Smart  Relay  sebagai  media  pengontrolan dan monitoring yang dapat diintegrasikan dengan komputer.
Kata  Kunci  :  pengontrolan  dan  monitoring,  pemutus  beban, Supervisory Control & Data Acquisition, , Smart Relay,

## I. PENDAHULUAN
Perkembangan  teknologi  saat  ini  terus  mengalami kemajuan  khususnya  dalam  dunia  kelistrikan.  Mengingat energi  listrik  saat  ini  merupakan  kebutuhan  yang  sangat mendasar  untuk  mendukung  setiap  aktivitas  manusia. Tentunya seiring meningkatnya permintaan akan energi listrik tersebut  maka  instalasi  listrik  baik  untuk  perumahan  maupun industri  juga  harus  meningkat.  Salah  satu  peralatan  penting dalam  menjaga  keamanan  instalasi  tersebut  adalah  saklar pemutus tenaga (PMT).
Pada sistem jaringan listrik yang sering kita jumpai, tidak semuanya  memiliki  alat  pemutus  yang  dapat  dikendalikan melalui  suatu  sistem  kontrol  yang  terpusat.  Pada  area  yang lebih  luas,  umumnya  sudah  memakai  sistem  kontrol  yang dikenal  dengan  Supervisory  Control  &  Data  Acquisition (SCADA)  .  Namun  untuk  jaringan  listrik  yang  kecil  seperti industri  menengah,  tidak  semuanya  memiliki  fasilitas  seperti
ini,  karena  untuk  membangun  system  SCADA  memerlukan biaya yang sangat besar,
Menyikapi  permasalahan  diatas  tentunya  dibutuhkan suatu  terobosan  untuk  membangun  suatu  sistem  pengontrolan beban yang dapat diaplikasikan pada jaringan listrik kecil yang dapat  dikontrol  dan  dimonitoring  melalui  komputer.  Smart relay  merupakan  salah  satu  sarana  pengontrol  yang  dapat dientigrasikan dengan komputer, dimana proses penggunaanya yang  mudah  selain  itu  memiliki  harga  yang  lebih  murah dibandingkan  PLC  pada  umumnya.  Dari  beberapa  alasan  dan latar  belakang  pemikiran  di  atas  maka  penulis  mengangkat judul  “Perancangan  Sistem  Pengendalian  Beban  Dari  Jarak Jauh Menggunakan Smart Relay”.

## II. LANDASAN TEORI

## A.  Saklar Pemutus Tenaga ( PMT )
Saklar  pemutus  tenaga  atau  circuit  breaker  merupakan electrical  switch  yang  beroperasi  otomatis  terhadap  beban lebih  dan  hubung  singkat.  Tidak  seperti  sekring  yang  hanya bekerja  sekali,  circuit  breaker  dapat  direset  (secara  manual atau otomatis) untuk kembali ke posisi normal. Circuit breaker dibuat  dengan  beragam  kemampuan  dari  tegangan  rendah untuk rumah sampai tegangan tinggi satu kota. Circuit breaker harus  dapat  mendeteksi  kondisi  yang  salah  dengan  membuka kontaknya untuk menginterupsi rangkaian. Kontak dari circuit breaker  harus  dapat  menahan  arus  beban  tanpa  panas  yang berlebih,  dan  juga  harus  tahan  terhadap  busur  api  yang dihasilkan  karena  menginterupsi  rangkaian.  Circuit  breaker didesain  dengan  fungsi  utama  untuk  mengamankan  beban terhadap  arus  hubungan  singkat  dan  beban  lebih,  membuka dan  menutup  rangkaian  listrik,  serta  sebagai  pengaman terhadap kerusakan isolator.

## B.  Jenis- Jenis  Saklar Pemutus Tenaga
Saklar  pemutus  tenaga  atau  circuit  breaker  terdiri  dari beberapa  jenis,  sesuai  dengan  jenis  pengaman  maupun besarnya  arus  gangguan  yang  terjadi.  Adapun  jenis  –  jenis circuit breaker antara lain.

## Moulded Case Circuit Breaker ( MCCB )
MCCB  merupakan  perangkat  pengaman  pada  tegangan menengah  yang  beroperasi  secara  otomatis  terhadap  beban lebih  dan  hubung  singkat. Pada  jenis  tertentu  pengaman  ini, memiliki  kemampuan  pemutusan  yang  dapat  diatur  sesuai dengan  yang  diinginkan. Arus  nominal  pada  rating  MCCB harus  lebih  besar  dari  arus  yang  dibutuhkan  oleh  peralatan yang  terhubung.  Adapun  bagian-bagian  MCCB  dapat  dilihat pada gambar 1.

## Perancangan Sistem Pengendalian Beban Dari Jarak Jauh Menggunakan Smart Relay
Pefrianus Bunga. (1) , Ir. Martinus Pakiding MT. (2) , Sartje Silimang ST. MT. (3)
(1)Mahasiswa, (2)Pembimbing 1, (3)Pembimbing 2,
Jurusan Teknik Elektro-FT. UNSRAT,  Manado-95115, Email: pherybunga@yahoo.co.id
Gambar 1. Bagian –bagian MCCB
Keterangan :
1. Bahan BMC untuk   bodi dan cover.
2. Peredam busur api.
3. Blok sambungan untuk pemasangan ST dan UVT.
4. Penggerak lepas – sambung
5. Kontak gerak.
6. Data pabrikan.
7. Unit pemutus magnetic
8. Unit pemutus thermal
9. Compact Size
Cara  menghitung  kebutuhan  MCCB  ada  pada  rumus persamaan (1).
3 Ø ( phasa )     I  = P/ ( √ 3).V.cos ϕ (1)
Diamana :
P : Daya ( Watt ) V : Tegangan ( Volt )
Cos ϕ    : Faktor daya ( minimal dari PLN = 0,85 )
Prinsip  kerja  yang  dimiliki  MCCB  yaitu  pengaman thermis  untuk  gangguan  arus  lebih  dan  pengaman  magnetic untuk  gangguan  hubung  singkat.  Pengaman  thermis  ini menggunakan  bimetal  yang  terdiri  dari  dua  lempeng  logam yang  saling  menempel.  Panas  yang  dihasilkan  oleh  gangguan arus  lebih  akan  menyebabkan  bimetal  ini  melengkung  dan mendorong  tuas  pemutus  sehingga  MCCB  akan  trip.  Namun pengaman  thermis  ini  memiliki  respon  yang  sangat  lambat dibandingkan pengaman magnetic.
Pengaman magnetic ini menggunakan koil, ketika terjadi gangguan  hubung  singkat  maka  koil  akan  terinduksi  dan timbul  medan  magnet.  Akibatnya  poros  yang  ada  di dekatnya akan  tertarik  dan  menjalankan  tuas  pemutus.  Pengaman magnetic tidak memerlukan waktu lama untuk tripnya. Karena pengaman  magnetic  bekerja  secara  magnetic  sehingga  waktu yang  dibutuhkan  untuk  induksi  sangatlah  cepat  dibandingkan dengan prinsip  panas. Sehingga pengaman magnetic memiliki waktu  yang  sangat  singkat/  tidak  memerlukan  waktu  yang lama untuk trip.

## Mini Circuit Breaker ( MCB )
MCB  (gambar  2)  adalah  pengaman  rangkaian  yang dilengkapi  dengan  pengaman  thermis  (bimetal)  untuk pengaman beban lebih dan juga dilengkapi relai elektromagnetik  untuk  pengaman  hubung  singkat.  MCB banyak  digunakan  untuk  pengaman  sirkit  satu  phasa  dan  tiga phasa. Miniatur  Circuit  Breakers  (MCB)  didesain  dengan fungsi utama untuk mengamankan kabel terhadap beban lebih
Gambar 2. Mini Circuit Breaker
Gambar 3. Air Circuit Breaker
dan  terjadinya  hubungan  singkat  pada  rumah  tangga. Sedangkan  arus  pengenal  pemutus  tenaga  tersebut  harus disesuaikan  dengan  besarnya  arus  beban  yang  dilewatkan kabel dan lebih kecil dari arus yang diizinkan pada kabel .
Pada  MCB  terdapat  dua  jenis  pengaman  yaitu  secara thermis dan elektromagnetis, pengaman termis berfungsi untuk mengamankan  arus  beban  lebih  sedangkan  pengaman elektromagnetis  berfungsi  untuk  mengamankan  jika  terjadi hubung  singkat.  Pengaman  thermis  pada  MCB  memiliki prinsip yang sama dengan thermal overload yaitu menggunakan  dua  buah  logam  yang  digabungkan  (bimetal), pengamanan  secara  thermis  memiliki  kelambatan,  ini bergantung  pada  besarnya  arus  yang  harus  diamankan, sedangkan  pengaman  elektromagnetik  menggunakan  sebuah kumparan yang dapat menarik sebuah angker dari besi lunak.

## Air Circuit Breaker ( ACB )
ACB (gambar 3) merupakan jenis circuit breaker dengan sarana  pemadam  busur  api  berupa  udara.  ACB  dapat digunakan  pada  tegangan  rendah  dan  tegangan  menengah. Udara  pada  tekanan  ruang  atmosfer  digunakan  sebagai peredam  busur  api  yang  timbul  akibat  proses  switching maupun  gangguan.  Air  Circuit  Breaker  dapat  digunakan  pada tegangan  rendah  dan  tegangan  menengah.  Rating  standar  Air Circuit  Breaker  (ACB)  yang  dapat  dijumpai  dipasaran. Pengoperasian  pada  bagian  mekanik  ACB  dapat  dilakukan dengan bantuan solenoid motor ataupun pneumatik. Perlengkapan  lain  yang  sering  diintegrasikan  dalam  ACB adalah    Over  Current  Relay  (OCR)  dan  Under  Voltage  Relay (UVR).

## Oil Circuit Breaker ( OCB )
Oil  Circuit  Breaker  (gambar  4)  adalah  jenis  CB  yang menggunakan minyak sebagai sarana pemadam busur api yang timbul  saat  terjadi  gangguan.  Bila  terjadi  busur  api  dalam minyak,  maka  minyak  yang  dekat  busur  api  akan  berubah menjadi  uap  minyak  dan  busur  api  akan  dikelilingi  oleh gelembung-gelembung  uap  minyak  dan  gas.  Gas  yang
terbentuk tersebut  mempunyai sifat thermal conductivity yang baik  dengan  tegangan  ionisasi  tinggi  sehingga  baik  sekali digunakan sebagi bahan media pemadam loncatan bunga api . Vacuum Circuit Breaker ( VCB ) Vacuum  circuit  breaker  (gambar  5)  memiliki  ruang hampa udara untuk memadamkan busur  api, pada saat circuit breaker  terbuka  (open),  sehingga  dapat  mengisolir  hubungan setelah  bunga  api  terjadi,  akibat  gangguan  atau  sengaja dilepas.  Salah  satu  tipe  dari  circuit  breaker  adalah  recloser. Recloser  hampa  udara  dibuat  untuk  memutuskan  dan menyambung kembali arus bolak-balik  pada  rangkaian secara otomatis.  Pada  saat  melakukan  pengesetan  besaran  waktu sebelumnya  atau  pada  saat  recloser  dalam  keadaan  terputus yang kesekian kalinya, maka recloser akan terkunci (lock out), sehingga  recloser  harus  dikembalikan  pada  posisi  semula secara manual.

## Sulfur Hexafluoride Circuit Breaker ( SF6 CB )
SF6  CB  (gambar  6)  adalah  pemutus  rangkaian  yang menggunakan gas SF6 sebagai sarana pemadam busur api. Gas SF6 merupakan gas berat yang mempunyai sifat dielektrik dan sifat  memadamkan  busur  api  yang  baik  sekali.  Prinsip pemadaman busur apinya adalah Gas SF6 ditiupkan sepanjang
Gambar 4. Oil Circuit Breaker
Gambar 5. Vacuum circuit breaker
Gambar 6. SF6 Circuit Breaker
busur  api,  gas  ini  akan  mengambil  panas  dari  busur  api tersebut  dan  akhirnya  padam.  Rating  tegangan  CB  adalah antara 3.6 KV – 760 KV.

## C. Modul Motor Mekanis

## Pemanfaatan Modul Motor Mekanis
Modul  motor  mekanis  atau motor  mechanism  module adalah  aksesoris  kontak  bantu  untuk  membuka  atau  menutup circuit  breaker  secara  otomatis  maupun  manual  seperti  pada gambar 7.

## Prinsip Kerja Modul Motor Mekanis
Motor  mechanism  module  beroperasi  pada  tegangan 220VAC,  pada  saat  saklar  pada  posisi  manual,  Motor mechanism  module  melalui  proses  charged  dengan  menarik tuas  pada  modul  sebanyak  8  kali,  dan  pengoperasiaannya menggunakan  push  button  ON  untuk  menutup  rangkaian  dan pushbutton OFF untuk membuka rangkaian.
Gambar 7. Modul Motor Mekanis
Bagian-Bagian Modul Motor Mekanis
Gambar 8. Bagian – Bagian Modul Motor Mekanis
Keterangan :
1. Indikator posisi kontak 2. Label identifikasi output sirkuit.
3. Indikator status pengisian ( charged-dischareged )
4. Alat pengunci
5. Alat pengunci ( posisi OFF )
6. Pengisian manual ( tuas charging )
7. I (ON) pushbutton.
8. O (OFF) pushbutton.
9. Saklar manual / auto, posisi saklar untuk pengontrolan.
10. Penghitung pengoperasian.
Gambar 9. Diagram pengawatan  modul motor mekanis AC
Namun  pada  saat  saklar  berada  pada  posisi  auto,  Motor mechanism  module  melalui  proses  charged  secara  otomatis  / elektrik. Perintah ON ( menutup ) dan OFF ( membuka ) dapat dilakukan  secara  elektrik.  Berikut  ini  adalah  gambar  wiring NS100/250  motor  mechanism  module  dengan  supply  220 VAC.  Dapat  dilihat  pada  gambar  8  bagian-bagian  motorized dan  gambar  9  merupakan  diagram  pengawatan  dari  modul motor mekanis.

## D. Relay Cerdas
Relay  cerdas  atau  smart  relay  adalah  suatu  alat  yang dapat  diprogram  oleh  suatu  bahasa  tertentu  yang  biasa digunakan pada proses automasi. Smart relay memiliki ukuran yang kecil dan relatif ringan. Zelio Logic smart relay didesain untuk  sistem  automasi  yang  biasa  digunakan  pada  aplikasi industri  dan  komersial.  Untuk  keperluan  industri  biasanya digunakan  untuk  aplikasi  small  finishing,  packaging  dan  juga proses produksi. Selain itu juga digunakan untuk mesin-mesin yang  berskala  kecil  sampai  dengan  yang  skala  besar  dan terkadang  juga  digunakan  untuk  home  industry.  Untuk  sector komersial  atau  bangunan  biasa  digunakan  untuk  alat penggulung,  pintu  masuk,  instalasi  listrik,  compressor  dan lain-lain  yang  menggunakan  sistem  automasi.Terdapat  2  tipe smart  relay  yaitu  tipe  compact  dan  tipe  modular. Perbedaannya  adalah  pada  tipe  modular  dapat  ditambahkan extension  module  sehingga  dapat  ditambahkan  input  dan output.  Meskipun  demikian  penambahan  modul  tersebut  tetap terbatas hanya bisa ditambahkan sampai dengan 40 I/O. Selain itu untuk tipe modular juga dapat dimonitor dengan jarak jauh dengan penambahan modul.

## Prinsip / Cara Kerja Relay Cerdas
Fungsi smart relay adalah merupakan suatu bentuk khusus dari  pengontrol  berbasis  mikroprosesor  yang  memanfaatkan memori  yang  dapat  diprogram  untuk  menyimpan  instruksi- instruksi dengan aturan tertentu dan dapat mengimplementasikan  fungsi-fungsi  khusus  seperti  fungsi logika, sequencing, pewaktuan (timing), pencacahan (counting)  dan  aritmetika  dengan  tujuan  mengontrol  mesin- mesin  dan  proses-proses yang  akan dilakukan secara otomatis dan berulang-ulang. Smart relay ini dirancang sebaik mungkin agar  mudah  dioperasikan  dan  dapat  diprogram  oleh  non- programmer  khusus.  Oleh  karena  itu  perancang  smart  relay telah menempatkan sebuah program awal (interpreter) di
Gambar 10.  Zelio Logic Smart Relay
dalam  piranti  ini  yang  memungkinkan  pengguna  meinput program-  program  kontrol  sesuai  dengan  kebutuhan  mereka dalam  kebutuhan  mereka  dalam  suatu  bentuk  bahasa pemrograman  yang  relatif  sederhana  dan  mudah  untuk dimengerti dan dapat diubah atau diganti dengan mudah sesuai dengan kebutuhan.
Pemrograman  yang  digunakan  pada  smart  relay telemecanique  dapat  dilakukan  dengan  dua  cara  yaitu  dengan cara  menggunakan  tombol-tombol  yang  terdapat  pada  smart relay sehingga dapat mengubah program secara langsung dari smart  relay  tersebut.  Selain  itu  pemrograman  juga  dapat menggunakan  computer  yang  menggunakan  software  ”Zelio Soft 2”.
Cara kerja smart relay pertama adalah memeriksa kondisi input.  Smart  relay  akan  memeriksa  setiap  input  yang  ada. Kemudian  semuanya  akan  diinputkan  ke  dalam  memori. Langkah  kedua  adalah  mengeksekusi  porogram  pada  suatu instruksi.  Sehingga  kerja  smart  relay  adalah  berdasarkan program. Setiap kondisi ditentukan oleh programnya. Langkah terakhir smart relay mengatur status pada perangkat  keluaran. Dapat kita lihat bahwa smart relay sangat penting dalam suatu proses.
Keuntungan  menggunakan  Smart  Relay  adalah  adalah pemrograman yang sederhana, dengan adanya layar LCD yang besar dengan backlight memungkinkan dilakukannya pemrograman melalui front panel atau menggunakan Zelio Soft 2  Software.    Instalasi  yang  mudah.  Dan  harga  lebih  murah dibandingkan  dengan  menggunakan  PLC.  Fleksibel,  kompak dan  dapat ditambahkan modul  tambahan bila diperlukan, dual programming  language,  dan  multiple  power  capabilities (12VDC, 24VDC, 24VAC dan 120 VAC). Open connectivity. Sistem  Zelio  dapat  dimonitor  secara  jarak  jauh  dengan  cara menambahkan  extension  modul  berupa  modem.  Juga  tersedia modul modbus sehingga Zelio dapat menjadi slave OLC dalam suatu jaringan PLC.

## Modul Relay Cerdas
Smart relay yang digunakan adalah merk Telemecanique yang  dibuat  oleh  pabrikan  Schneider.  Smart  relay  ini merupakan  Smart  relay  modular  yang  dapat  diexpand. Software  yang  digunakan  untuk  Smart  relay  ini  adalah  Zelio Soft  2.  Yang  menggunakan  bahasa  ladder  diagram  atau  bisa juga  menggunakan  function  block  diagram.  Smart  relay  yang digunakan dapat diexpand sesuai dengan kebutuhan. Sehingga input maupun output dapat ditambahkan pada Smart Relay ini.
Smart  relay  ini  juga  memiliki  layar  yang  dapat digunakan  untuk  melihat  maupun  mengganti  program  yang telah diinput ke dalam Smart relay ini.
Gambar 11. Bagian – bagian Zelio Logic Smart Relay
Pada  layar  tersebut  juga  terdapat  backlight  yang  digunakan untuk menerangi layar tersebut untuk memudahkan pembacaan pada layar tersebut. Smart relay ini juga memiliki data backup yang  dilakukan  oleh  EEPROM  Flash  memory.  Komunikasi yang  digunakan  adalah  jaringan  Modbus.  Smart  relay  ini memiliki range power supply yang 24 VDC. Batasan tegangan supplynya  adalah  19,2-30  VDC.  Arus  nominalnya  70  mA tanpa extensions jika menggunakan extensions 180 mA.
Dari gambar 10 dapat kita lihat terdapat Iayar  yang dapat digunakan  untuk  melakukan  pemrograman  secara  langsung dan  smart  relay  tanpa  harus  menggunakan  perangkat komputer.  Dengan  adanya  tombol-tombol  yang  telah disediakan kita dapat memprogram dengan lebih mudah.
Zelio logic tipe modular  yang dapat ditambahkan module sesuai  dengan  kebutuhan.  Tetapi  penambahan  module  cukup terbatas.  Hanya  sampai  40  I/O  saja.  Smart  relay  ini  memiliki performa  yang  cukup  baik  dibandingkan  dengan  smart  relay yang  lain  karena  memiliki  bentuk  yang  kecil  dan  relatif  lebih ringan  dan  memiliki  jumlah  input  dan  output  yang  cukup banyak  dibandingkan  dengan  smart  relay  lain  yang  seukuran dan juga terdapat layar untuk memudahkan pengontrolan.
Programming  dan  instalasi  yang  mudah,  Zelio  Logic sangat  cocok  untuk  semua  aplikasi.  Zelio  Logic  ini  juga fleksibel  menawarkan  dua  macam  Option,  yang  pertama adalah  compact  version  dimana  pada  versi  ini  memiliki konfigurasi  yang  fix,  sedangkan  untuk  yang  kedua  yaitu Modular  version,  dapat  ditambahkan  extension  Modules  serta 2 bahasa programming (FBD atau ladder). Secara independen, menggunakan  tombol-tombol  pada  Zelio  Logic  smart  relay (ladder  language).  Menggunakan  pemrograman  pada  PC menggunakan software ”Zelio Soft  2”.
Smart relay ini memiliki jumlah input 16 yang terdiri dari analog dan digital dan memiliki output 10 relay normally open seperti  pada  gambar  11.  Smart  relay  ini  juga  dapat digabungkan  dengan  modul  tambahan  sehingga  dapat memperbanyak  jumlah  input  maupun  jumlah  output  sampai dengan  total  jumlah  40  I/O.  Untuk  discrete  input  memiliki tegangan  nominal  24V  dan  arusnya  4  mA  dan  untuk  input analog 0-10 atau 0-24 VDC.
Impedansi  inputnya  12K.  Untuk  response  time  jika menggunakan  ladder  language  memerlukan  50  ms  dan  jika menggunakan block diagram memerlukan minimal 50 ms dan maksimal  255  ms.  Sedangkan  untuk  perangkat  keluaran (output).  Terdapat  2  tipe  karakteristik  yaitu  relay  dan transistor. Untuk relay tipenya adalah normally open yangakan menyala jika diberi logic 1 dan akan mati jika diberi logic 0.

## Gambar 12. Layout yang menggunakan ladder diagram

## Gambar 13. Layout yang menngunakan bahasa FBD
Batas  beroperasinya  5-30  VDC  dan  24-250  VAC.  Arus termalnya  8  output  bernilai  8A  dan  2  output  bernilai  5A. Kapasitas  switching  minimal  adalah  10  mA.  Time  respone untuk trip 10 ms  dan untuk reset 5 ms. Untuk transistor batas operasinya  19,2-30V.  Beban  nominal  tegangan  24  VDC  dan arusnya  0,5A.  Time  respone  untuk  trip  dan  resetnya  kurang dari  1  ms.  I/O  pada  smart  relay  ini  dapat  diberi  modul tambahan sesuai dengan kebutuhan tetapi terdapat keterbatasan dalam  penambahan.  Untuk  analogue  I/O  extension  modules dengan  4  I/O,  suplai  menggunakan  24  VDC.  Discrete  I/O extension  modules  dengan  6, 10,  14  I/O,  suplai  melalui  Zelio Logic smart relay dengan voltage yang sama.

## Program Relay Cerdas Menggunakan Zelio Soft 2
Pemrograman  yang  dipakai  pada  smart  relay  ini  adalah menggunakan  software  Zelio  Soft  2.  Bahasa  pemrograman yang  dipakai  adalah  Ladder  Diagram  (LD)  dan  Function. Block Diagram (FBD). Pada gambar 12 dapat kita lihat contoh layout program yang menggunakan ladder diagram.
Pada  bahasa  ladder  terdapat  dua  macam  symbol  yang dapat  digunakan  yaitu  ladder  symbol  dan  electrical  symbol. Pada  ladder  symbol  terdapat  120  baris  yang  dapat  digunakan untuk  program.  Fitur-fitur  yang  ada  adalah  timer,  yang digunakan  untuk menghitung  delay baik on/off.  Counter  yang digunakan  untuk  menghitung  maju  atau  mundur.  Analogue comparator  dan  counter  comparator  yang  digunakan  untuk membandingkan.  Clock  yang  digunakan  untuk  range  waktu yang  valid  selama  melakukan  proses.  Control  relay  yang digunakan sebagai internal relay. Input dan output koil dan
Gambar 14. Relay 220 Volt
juga  terdapat  kolom  comment  untuk  memberi  komentar  pada tiap barisnya. Sedangkan gambar 13 adalah contoh layout yang menggunakan  FBD  language.  FBD  menyediakn  graphical programming yang berdasarkan kegunaan dari function block.
Selain  itu  Software  ini  juga  dapat  digunakan  untuk simulasi,  monitoring,  dan  pengawasan.  Selain  itu  juga  dapat mengupload  dan  mendownload  program.  Dapat  dibuat  dalam bentuk file. Meng-compile program secara otomatis. Selain itu juga terdapat menu on-line help.

## E..  Relay 220 Volt
Relay  yang  paling  sederhana  ialah  relay  elektromekanis seperti  gambar  14,  memberikan  pergerakan  mekanis  saat mendapatkan  energi  listrik.  Relay  merupakan  komponen elektronika yang dapat mengimplementasikan logika switching.  Relay  yang  digunakan  sebelum  tahun  70an, merupakan  “otak”  dari  rangkaian  pengendali.  Setelah  tahun 70-an  digantikan  posisinya  oleh  PLC.  Secara  sederhana  relay elektromekanis  ini  didefinisikan  sebagai  berikut  Alat  yang menggunakan  gaya  elektromagnetik  untuk  menutup  atau membuka  kontak  saklar.  Saklar  yang  digerakkan  (secara mekanis) oleh daya / energi listrik.
Jadi  secara  sederhana  dapat  disimpulkan  bahwa  Relay adalah  komponen  elektronika  berupa  saklar  elektronik  yang digerakkan oleh arus listrik. Relay terdiri dari koil dan kontak, koil adalah gulungan kawat yang mendapat arus listrik, sedang kontak  adalah  sejenis  saklar  yang  pergerakannya  tergantung dari ada  tidaknya arus listrik di koil. Kontak ada 2 jenis  yaitu Normally  Open  (kondisi  awal  sebelum  diaktifkan  open)  dan Normally  Closed  (kondisi  awal  sebelum  diaktifkan  close). Prinsip  kerja  dari  relay  :  ketika  koil  mendapat  energi  listrik (energized),  akan  timbul  gaya  elektromagnet  yang  akan menarik armature yang berpegas, dan kontak akan menutup.

## III. METODE PENELITIAN

## A. Perancangan Sistem
Perancangan  adalah  hal  yang  harus  diperhatikan  secara teliti  oleh  karena  itu  perancangan  harus  didukung  oleh pengetahuan  tentang  karakteristik  komponen  yang  digunakan. Mengingat  hal  ini  akan  sangat  menentukan  langkah-langkah dalam mewujudkan alat seperti yang di inginkan. Seperti pada gambar  15  merupakan  perancangan  dari  sistem  pengendalian beban dari jarak jauh menggunakan smart relay.
Gambar 15. Perancangan sistem
Gambar 16. Rangkaian Power Supply

## B. Perancangan Perangkat Keras ( Hardware )
Pada  perancangan  perangkat  keras  ini  akan  dijelaskan mengenai  rangkain  kerja  sistem  seperti  power  supply, rangkaian  kontrol,  rangkaian  indikator  yang  nantinya  akan diterapkan.

## Rangkaian Power Supply
Perangkat  elektronika  harus  memiliki  sumber  tegangan atau  catu  daya  yang  stabil  agar  dapat  bekerja  dengan  baik. Baterai  atau  accu  adalah  sumber  catu  daya  DC  yang  paling baik.  Namun  untuk  aplikasi  yang  membutuhkan  catu  daya lebih besar, sumber dari baterai tidak cukup. Sumber catu daya yang  besar  adalah  sumber  bolak-balik  AC  (  alternating current )  dari  pembangkit  tenaga  listrik.  Untuk  itu  diperlukan suatu  perangkat  catu  daya  yang  dapat  mengubah  arus  AC menjadi  DC.  Pecatu  daya  atau  sumber  tenaga  disebut  juga power supply.
Dalam  kebanyakan  hal  ini  berarti  mengkonversi  jaringan AC  ke  dalam tegangan  DC  tertentu  yang  stabil. Keluaran DC pada  dasarnya  harus  konstan  terhadap  perubahan  arus  beban, masukan  jaringan,  dan  suhu.  Power  supply  unit  catu  daya secara  efektif  harus  mengisolasi  rangkaian  internal  dari jaringan  utama,  dan  biasanya  harus  dilengkapi  dengan pembatas  arus  otomatis  atau  pemutus  bila  terjadi  beban  lebih atau hubung singkat.
Pada  sistem  ini  sumber  tegangan  yang  dibutuhkan  oleh modul  smart  relay  sebesar  24  volt  DC.  Tegangan  24  volt  DC tersebut dapat diperoleh dengan menggunakan trafo step down untuk menurunkan tegangan 220 volt AC menjadi 24 volt AC. Tegangan tersebut kemudian diubah menjadi tegangan DC dengan  menggunakan  penyearah  gelombang  penuh melalui  diode  bridge  yang  kemudian  melewati  sebuah  filter yaitu  kapasitor  elektrolit  2200uF/25volt untuk  menghilangkan riak. Untuk menjaga agar tegangan tetap stabil maka dipasang sebuah AVR yaitu IC regulator AN 7824, kemudian pada akhir
rangkaian  dipasang  sebuah  filter  10uF/25volt.  Rangkaian power supply seperti pada gambar 16.

## Rangkaian Daya Motor Mechanism Module
Motor  mechanism  module  ini  dapat  bekerja  pada  pada range 220...240 V AC, 50/60 Hz  dan 208...277 V AC, 60 Hz dengan  konsumsi  daya  500W  sampai  600W.  Sehingga  pada rangkaian  daya  motor  mechanism  module  ini  akan menggunakan  tegangan  220  Volt  AC  dan  frekuensi  50  Hz. Untuk  fasa  R  disambungkan  ke  bagian  B4  sedangkan  untuk netral  dihubungkan  pada  bagian  A1  pada    motor  mechanism module seperti pada gambar 17 . Rangkaian daya ini berfungsi untuk  charging  motor  mechanism  module  .  Dan  sebagai proteksi digunakan MCB 4 Amp.

## Rangkaian Kontrol
Rangkaian  ini  berfungsi  untuk  mengendalikan  motor mechanism  module  menggunakan  smart  relay,  dapat  dilihat pada  gambar  18.  Rangkaian  ini  bekerja  apabila  motor mechanism  module  dalam  keadaan  Auto.  Dimana  A2 merupakan perintah untuk menggerakkan switch moulded case circuit beraker ke posisi ON sehingga rangkaian akan tertutup, sedangkan  A4  merupakan  perintah  untuk  menggerakkan switch  moulded  case  circuit  beraker  ke  posisi  OFF  sehingga rangkaian  akan  terbuka.  A2  akan  bekerja  menutup  rangkaian ketika  Q61  dan  Q62  terhubung  setelah  smart  relay  mendapat perintah  dari  komputer.  Begitupun  halnya  A4  akan  membuka rangkaian  ketika  Q71  dan  Q72  terhubung  setelah  smart  relay mendapat perintah dari komputer.
Gambar 17. Rangkaian daya motor mechanism module
Gambar 18. Rangkaian kontrol motor mechanism module

## Rangkaian Indikator
Rangkaian  indikator  ini  mencakup  rangkaian  lampu indikator  kinerja  moulded  case  circuit  beraker  dan  motor mechanism module pada panel serta indikator report / feedback kepada  operator  yang  akan  muncul  pada  layar  monitor komputer  .  Rangkaian indikator  dapat  dilihat  pada  gambar  19 dan gambar 20.
Dalam  rangkaian  indikator  ini  dibutuhkan  perangkat tambahan  yaitu  3  buah  relay.  Untuk  relay  pertama  yaitu  K1 berfungsi untuk mengaktifkan lampu indikator open dan close dengan  sambungan  terminal  trigger  dari  R2  dan  N.  Dimana lampu open menggunakan kontak NC ( Normaly Close ) pada terminal 8 dan 5 sedangkan lampu close menggunakan kontak NO  (  Normaly  Open  )  pada  terminal  8  dan  6.  Untuk  supply tegangan  lampu  indikator  open  dan  close  itu  sendiri  diambil dari fasa R.
Untuk relay kedua yaitu K2 berfungsi untuk mengaktifkan lampu indikator  auto dan manual dengan sambungan terminal trigger dari L1 dan fasa R. Dimana lampu auto menggunakan kontak NC ( Normaly Close ) pada terminal 8 dan 5 sedangkan lampu  manual  menggunakan  kontak  NO  (  Normaly  Open  ) pada terminal 8 dan 6.
Untuk  relay  ketiga  yaitu  K3  berfungsi  untuk  indikator apabila  terjadi  trip  /  fault  dengan  sambungan  terminal  trigger 84  dan  N.  Untuk  lampu  indikator  trip  /  fault  ini  sendiri  tidak menggunakan terminal pada relay dikarenakan lampu indikator ini terhubung langsung dengan 84 dan N.
Gambar 19. Rangkaian Lampu Indikator
Untuk  memonitoring  kinerja  atau  kondisi    moulded  case circuit  beraker  dan  motor  mechanism  module  yang  akan muncul  pada  layar  komputer  dibutuhkan  rangkaian  indikator seperti  pada  gambar  3.5.  Rangkaian  ini  menggunakan tegangan 24 VDC, dimana A adalah indikator open yang akan aktif  ketika  moulded  case  circuit  breaker  berada  dalam keadaan  open  menggunakan  relay  K1  dan  menggunakan kontak  NC  (  Normaly  Close  )  pada  terminal  1  dan  4  yang dihubungkan pada terminal IB pada smart relay.
Untuk  rangkaian  B  adalah  indikator  close  yang menggunakan  relay  K1  dan  menggunakan  kontak  NO (Normaly  Open  )  pada  terminal  1  dan  3  yang  dihubungkan pada terminal IC pada smart relay.
Untuk  rangkaian C adalah indikator auto yang akan aktif ketika  motor  mechanism  module  dekerja  dalam  kondisi  auto. Indikator  auto  ini  menggunakan  relay  K2  dan  menggunakan kontak  NC  (  Normaly  Close  )  pada  terminal  1  dan  4  yang dihubungkan pada terminal ID pada smart relay.
Untuk    rangkaian  D  adalah  indikator  manual  yang  akan aktif  ketika  motor  mechanism  module  bekerja  dalam  kondisi manual.  Indikator  manual  ini  menggunakan  relay  K2  dan menggunakan  kontak  NO  (  Normaly  Open  )  pada  terminal  1 dan 3 yang dihubungkan pada terminal IE pada smart relay.
Untuk    rangkaian  E  adalah  indikator  trip  /  fault  yang akan  aktif  ketika  terjadi  gangguan  yang  mengakibatkan meoulded  case  circuit  breaker  trip.  Indikator  trip  /  fault  ini menggunakan  relay  K3  dan  menggunakan  kontak  NO (Normaly  Open  )  pada  terminal  1  dan  3  yang  dihubungkan pada terminal IF pada smart relay.

## C. Perancangan Perangkat Lunak ( Software )
Gambar  21  Menunjukkan  desain  tampilan  rangkaian kontrol  sedangkan  Gambar  22  menunjukkan  desain  tampilan rangkaian indikator.
Gambar 21. Desain Tampilan Rangkaian Kontrol
Gambar 22. Desain Tampilan Rangkaian Indikator

## D. Deskripsi Kerja

## Kondisi Manual
Gambar 23. Diagram Deskripsi Kerja Manual

## Kondisi Otomatis

## Kondisi Gangguan
Gambar 25. Diagram Deskripsi Kerja Gangguan
TABEL I. TEGANGAN MASUKAN DAN KELUARAN POWER SUPPLY

## IV. PENGUJIAN DAN ANALISA

## A. Pengujian Power Supply
Pada  rangkaian  power  supply  ini  mempunyai  dua  output dengan  nilai  masing  –  masing  24  volt  dan  menggunakan  dua buah  IC  regulator  LM  7824.  Nilai  tegangan  keluaran  yang diharapkan dari rangkaian IC regulator 7824 ini adalah 24 volt. Untuk itu dilakukan 5 kali pengukuran IC regulator LM 7824, dengan hasil yang ditunjukkan pada Tabel I.
Dari  data  tabel  I  dapat  disimpulkan  bahwa  tegangan keluaran  dari  IC  regulator  cukup  stabil  dan  masih  memenuhi toleransi yang dinginkan, sehingga dapat dimanfaatkan sebagai catu daya pada zelio smart relay dan rangkaian indikator yang akan digunakan pada sistem pengontrolan.
Gambar 26. Tampilan monitoring closing MCCB deskripsi kerja manual

## TABEL II. DATA PENGUJIAN CLOSING MCCB DESKRIPSI KERJA MANUAL
Closing MCCB Manual Percobaan Kondisi MCCB 1 CLOSING 2 CLOSING 3 CLOSING 4 CLOSING 5 CLOSING

## TABEL III. DATA PENGUJIAN OPENING MCCB DESKRIPSI KERJA MANUAL
Opening MCCB Manual Percobaan Kondisi MCCB 1 OPENING 2 OPENING 3 OPENING 4 OPENING 5 OPENING

## B. Pengujian Deskripsi Kerja
Pengujian  deskripsi  kerja  ini  bertujuan  untuk  mengetahui kinerja  dari  sistem  yang  telah  dirancang  baik  itu  deskripsi kerja  secara  manual  dan  otomatis  serta  pada  saat  terjadi gangguan.  Kondisi  atau  kinerja  dari  sistem  yang  telah dirancang ini akan muncul pada layar monitor pengawas.

## Deskripsi Kerja Manual
Deskripsi kerja manual (Gambar 23) adalah suatu kondisi kerja  dimana  pengendalian  beban  dapat  ditutup  dan  dibuka (close / open)  dengan menggunakan tombol tekannya masing– masing.  Langkah  pertama  yang  harus  dilakukan  adalah memastikan  switch  motor  mechanism  module  berada  pada posisi manual kemudian menarik tuas pada modul sebanyak 8 (  delapan  )  kali  untuk  mengisi  energy  atau  charging  pada motor mechanism module.
Gambar  26  menampilkan  indikator  pada  layar  monitor pengawas  dimana  molded  case  circuit  breaker  berada  pada keadaan  close  yang  ditandai  dengan  aktifnya  lampu  Q2,  dan berada  pada  kondisi  kerja  manual  yang  ditandai  dengan aktifnya lampu Q4.
Gambar  27  menampilkan  indikator  pada  layar  monitor pengawas  dimana  molded  case  circuit  breaker  berada  pada keadaan  open  yang  ditandai  dengan  aktifnya  lampu  Q1,  dan berada  pada  kondisi  kerja  manual  yang  ditandai  dengan aktifnya lampu Q4.
Dari  data  tabel  II  diketahui  bahwa  kontrol  manual  untuk menutup  /  closing  moulded  case  circuit  breaker    bekerja dengan  baik.  Dari  data  tabel  III  diketahui  bahwa  kontrol manual  untuk  membuka  /  opening  moulded  case  circuit breaker  bekerja dengan baik.

## Deskripsi Kerja Otomatis
Kondisi  otomatis  (gambar  24)  adalah  sebuah  kondisi dimana kontrol aktuator bekerja sesuai  dengan  deskripsi kerja yang kita inginkan melalui alat kontrol yang kita pasang.

## TABEL IV. DATA PENGUJIAN CLOSING MCCB DESKRIPSI KERJA OTOMATIS
Closing MCCB Otomatis Percobaan Kondisi MCCB 1 CLOSING 2 CLOSING 3 CLOSING 4 CLOSING
5
CLOSING
Gambar 27. Tampilan monitoring opening MCCB deskripsi kerja manual
Gambar 28. Tampilan monitoring mode pengontrolan moulded case circuit breaker
Dalam  hal  ini  kontrol  membuka  atau  menutup  moulded  case circuit  breaker  dilakukan  dari  perangkat  komputer  dimana smart relay modul sebagai media pengontrol.
Gambar  28  menampilkan  monitoring  mode  pengontrolan moulded case circuit breaker. Untuk menutup (closing) Hal yang harus diperhatikan agar kontrol dapat berjalan secara otomatis adalah posisi selector switch harus berada pada posisi auto.  Rangkaian  klik  closing  pada  layar  dan  untuk  membuka (opening) rangkaian klik opening pada layar.
Dari data tabel IV diketahui bahwa kontrol otomatis untuk menutup  /  closing  moulded  case  circuit  breaker    bekerja dengan  baik.  Gambar  29  menampilkan  indikator  pada  layar monitor pengawas dimana molded case circuit breaker berada pada  keadaan  close  yang  ditandai  dengan  aktifnya  lampu  Q2, dan  berada  pada  kondisi  kerja  otomatis  yang  ditandai  dengan aktifnya lampu Q3.

## TABEL V. DATA PENGUJIAN OPENING MCCB DESKRIPSI KERJA OTOMATIS
Opening MCCB Otomatis Percobaan Kondisi MCCB 1 OPENING 2 OPENING 3 OPENING 4 OPENING
5 OPENING
Gambar 29. Tampilan monitoring closing MCCB deskripsi kerja otomatis
Gambar 30. Tampilan monitoring opening MCCB deskripsi kerja otomatis .
Closing
Opening
Dari  data  tabel  V  diketahui  bahwa  kontrol  otomatis  untuk membuka  /  opening  moulded  case  circuit  breaker    bekerja dengan baik.
Gambar  30  menampilkan  indikator  pada  layar  monitor pengawas  dimana  molded  case  circuit  breaker  berada  pada keadaan  open  yang  ditandai  dengan  aktifnya  lampu  Q1,  dan berada  pada  kondisi  kerja  otomatis  yang  ditandai  dengan aktifnya lampu Q3.

## Kondisi Gangguan
Kondisi  gangguan  (gambar  25)  adalah  suatu  kondisi dimana  kontrol  tidak  bekerja  sesuai  deskripsi  kerja  normal. Gangguan  yang  biasanya  terjadi  adalah  short  circuit (hubungan arus pendek ) dan over load ( beban lebih ).
Gambar  31  dan  32  menampilkan  indikator  pada  layar monitor pengawas dimana molded  case circuit  breaker berada pada  keadaan  trip  atau  gangguan  yang  ditandai  dengan aktifnya  lampu  Q5.  Pada  saat  itu  juga  molded  case  circuit breaker  berada  pada  keadaan  open  yang  ditandai  dengan aktifnya lampu Q1.

## C. Analisa

## Rangkaian Power Supply
Berdasarkan  hasil  pengujian  yang  dilakukan,  tegangan output  dari  power  supply  masih  dalam  batas  toleransi  yang dibutuhkan oleh modul smart relay, dimana modul smart relay memiliki  batas  supply  tegangan  dari  19.2  volt  sampai  30  volt DC.
Gambar 31. Tampilan monitoring MCCB trip saat deskripsi kerja manual.
Gambar 32. Tampilan monitoring MCCB trip saat deskripsi kerja otomatis.

## Rangkaian Kontrol
Berdasarkan  hasil  pengujian  yang  dilakukan,  modul moulded  case  circuit  breaker  dapat  dikontrol  membuka  dan menutup  rangkaian  melalui  komputer  dengan  meggunakan modul smart relay sebagai media pengontrolnya.

## Rangkaian Indikator
Berdasarkan hasil pengujian yang dilakukan, dapat dilihat bahwa ketika moulded case circuit breaker berada pada kondisi open, close, dan trip maka sistem akan menampilkan indikator pada  layar  monitor,  begitupun  saat  motor  mechanism  module berada pada kondisi auto maupun manual.

## V. KESIMPULAN DAN SARAN

## A. Kesimpulan
Alat  pemutus  tenaga  atau  pengendalian  beban  dapat dikendalikan dari jarak jauh dengan menggunakan smart relay sebagai  media  pengontrol.  Smart  relay  merupakan  media alternatif  dalam  pengendalian  beban  dari  jarak  jauh  dengan biaya  murah..  Software  Zelio  soft  2  dapat  digunakan  dalam pemograman  alat  pengendalian  beban  dari  jarak  jauh,  baik sebagai pengontrol maupun monitoring.

## B. Saran
Sebelum merancang suatu sistem pengontrolan, hendaknya  mengetahui  karakteristik  dari  masing  –  masing komponen  yang  akan  digunakan  baik  itu  hardware  maupun software.  Smart  relay  zelio  logic  module  merupakan  suatu pengontrol  alternatif  bagi  industri  dan  komersial  karena memiliki pemrograman yang sederhana, instalasi yang mudah, dan  harganya  lebih  murah  dibandingkan  jika  menggunakan PLC jenis lain.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Acha.  E;  Agelidas  V.G.;  Anaya-Lara  O.  and Miller  T.J.E.,  Power Electronic Control in Electrical Systems, Jordan Hill Oxford, MPG Books Ltd. 2002
[2]  Ebook,  Zelio  Logic  Catalogue  ,  diakses  tanggal  30  November 2014. http://Ebookbrowse.com/catalogue-zelio-logic-eng-.pdf
[3]  Flurscheim, Charles H., Power Circuit Breaker Theory and Design, London, Peter Pergrinus Ltd. 1985
[4]  P., S., Murty,  Power System Operation and Control, Tata McGraw Hill, New Delhi, 1984.
[5]  Schneider  Electric,  Compact  NS  Circuit  Breakers  And  Switch- Disconnectors Catalogue. 2011
[6]  Schneider  Electric  ,Product  Data  Sheet  Characteristics  Motor Mechanism Module LV429434 , 2011
[7]  Schneider  Electric  ,Product  Data  Sheet  Characteristics  Circuit Breaker NSX100F , 2011