SWR Meter & Power Meter
Pada saluran transmisi yang tidak match selain gelombang datang mengalir pula gelombang pantul. Gelombang datang arahnya dari sumber ke beban (dari pemancar ke antena) sedangkan gelombang pantul dari arah yang sebaliknya (dari antena ke pemancar). Untuk mengukur daya gelombang-gelombang tersebut diperlukan Power Meter. Biasanya pada Power Meter terdapat dua skala, satu untuk daya datang dan satu lagi untuk daya pantul, skala untuk daya pantul lebih kecil dari skala daya datang.
SWR Meter (Standing Wave Ratio Meter – pengukur perbandingan gelombang tegak) digunakan untuk mengukur perbandingan gelombang datang dan gelombang pantul. Dengan kata lain SWR Meter digunakan untuk mengukur seberapa match sebuah sumber dengan beban. Prinsip kerja SWR Meter didasari Power Meter. Jika pada suatu pengukuran hanya terdapat Power Meter maka SWR dapat dihitung dari daya datang (Pf) dan daya pantul (Pr) dengan rumus sebagai berikut :
SWR = (Pf + Pr)/(Pf - Pr)
Dari rumus tersebut, pada keadaan match (Pr = 0) akan didapatkan SWR = 1. Untuk keadaan yang tidak match akan didapatkan SWR > 1. Untuk keadaan yang paling buruk dimana semua daya datang dipantulkan kembali (Pf = Pr) akan didapatkan SWR = tak hingga.
Dummy Load
Agar daya bisa dipancarkan semaksimal mungkin, impedansi output dari penguat daya tingkat akhir harus sama dengan impedansi karakteristik saluran transmisi dan impedansi dari antena. Untuk itu diperlukan penalaan pada matching network untuk
menyamakan impedansi.
Impedansi dari antena sangat tergantung pada frekuensi. Sedangkan impendasi dari saluran transmisi sama dengan impedansi karakteristik saluran jika panjang saluran transmisi tersebut adalah tak terhingga. Sehingga antena dan saluran transmisi tidak dapat dipakai sebagai acuan untuk menala matching network. Sebagai gantinya diperlukan sebuah beban yang diketahui impedansinya dengan pasti sebagai acuan (Dummy Load), yang harus bebas dari pengaruh frekuensi dan dapat menangani pembuangan daya yang besar (merubah semua daya datang menjadi panas). Impedansi Dummy Load biasanya 50 atau 75 Ohm. Induktor dan kapasitor adalah komponen yang memiliki impedansi yang tergantung frekuensi. Resistor murni tidak terpengaruh frekuensi, meskipun pada kenyataannya resistor tidak hanya bersifat resistif tetapi mempunyai sifat induktif dan kapasitif parasit meskipun kecil.
Dummy Load dapat dibuat sendiri dengan memasang paralel beberapa resistor sehingga didapatkan resistansi dan daya yang diinginkan. Resistor karbon dan resistor film mempunyai induktor parasit yang minimal sehingga banyak dipakai untuk membuat dummy load. Resistor karbon harganya lebih murah dan bisa didapatkan dengan daya lebih besar dibandingkan resistor film.
Memparalelkan beberapa resistor, selain untuk mendapatkan daya besar, dimaksud pula memperkecil induktansi liar dari resistor-resistor tersebut. Sebagai contoh dapat dipakai resistor karbon 300 Ohm / 2 Watt sebayak 6 biji yang dibubungkan secara paralel, untuk mendapatkan Dummy Load dengan daya 12 Watt dan impedansi 50 Ohm.
diposkan oleh : Amdhani Santoso / 41407010002, Teknik Elektro, Universitas Mercubuana
Selasa, 22 Desember 2009
Power Suply (Catu Daya)
PRINSIP KERJA CATU DAYA LINEAR
Perangkat elektronika mestinya dicatu oleh suplai arus searah DC (direct current) 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. Pada tulisan kali ini disajikan prinsip rangkaian catu daya (power supply) linier mulai dari rangkaian penyearah yang paling sederhana sampai pada catu daya yang ter-regulasi.
PENYEARAH (RECTIFIER)
Prinsip penyearah (rectifier) yang paling sederhana ditunjukkan pada gambar-1 berikut ini. Transformator (T1) diperlukan untuk menurunkan tegangan AC dari jala-jala listrik pada kumparan primernya menjadi tegangan AC yang lebih kecil pada kumparan sekundernya.
Pada rangkaian penyearah sederhana, dioda (D1) berperan hanya untuk merubah dari arus AC menjadi DC dan meneruskan tegangan positif ke beban R1. Ini yang disebut dengan penyearah setengah gelombang (half wave). Untuk mendapatkan penyearah gelombang penuh (full wave) diperlukan transformator dengan center tap (CT).
Tegangan positif phasa yang pertama diteruskan oleh D1 sedangkan phasa yang berikutnya dilewatkan melalui D2 ke beban R1 dengan CT transformator sebagai common ground.. Dengan demikian beban R1 mendapat suplai tegangan gelombang penuh seperti gambar di atas. Untuk beberapa aplikasi seperti misalnya untuk men-catu motor dc yang kecil atau lampu pijar dc, bentuk tegangan seperti ini sudah cukup memadai. Walaupun terlihat di sini tegangan ripple dari kedua rangkaian di atas masih sangat besar.
Rangkaian penyearah setengah gelombang dengan filter kapasitor C yang paralel terhadap beban R. Ternyata dengan filter ini bentuk gelombang tegangan keluarnya bisa menjadi rata. Gambar-4 menunjukkan bentuk keluaran tegangan DC dari rangkaian penyearah setengah gelombang dengan filter kapasitor. Garis b-c kira-kira adalah garis lurus dengan kemiringan tertentu, dimana pada keadaan ini arus untuk beban R1 dicatu oleh tegangan kapasitor. Sebenarnya garis b-c bukanlah garis lurus tetapi eksponensial sesuai dengan sifat pengosongan kapasitor.
Kemiringan kurva b-c tergantung dari besar arus (I) yang mengalir ke beban R. Jika arus I = 0 (tidak ada beban) maka kurva b-c akan membentuk garis horizontal. Namun jika beban arus semakin besar, kemiringan kurva b-c akan semakin tajam. Tegangan yang keluar akan berbentuk gigi gergaji dengan tegangan ripple yang besarnya adalah :
Vr = VM -VL
dan tegangan dc ke beban adalah Vdc = VM + Vr/2
Rangkaian penyearah yang baik adalah rangkaian yang memiliki tegangan ripple (Vr) paling kecil. VL adalah tegangan discharge atau pengosongan kapasitor C, sehingga dapat ditulis :
VL = VM e -T/RC
Jika persamaan (3) disubsitusi ke rumus (1), maka diperole
Vr = VM (1 – e -T/RC)
Jika T <<>-T/RC 1 – T/RC
sehingga jika ini disubsitusi ke rumus (4) dapat diperoleh persamaan yang lebih sederhana :
Vr = VM(T/RC)
VM/R tidak lain adalah beban I, sehingga dengan ini terlihat hubungan antara beban arus I dan nilai kapasitor C terhadap tegangan ripple Vr. Perhitungan ini efektif untuk mendapatkan nilai tegangan ripple yang diinginkan.
Vr = I T/C
Rumus ini mengatakan, jika arus beban I semakin besar, maka tegangan ripple akan semakin besar. Sebaliknya jika kapasitansi C semakin besar, tegangan ripple akan semakin kecil. Untuk penyederhanaan biasanya dianggap T=Tp, yaitu periode satu gelombang sinus dari jala-jala listrik yang frekuensinya 50Hz atau 60Hz. Jika frekuensi jala-jala listrik 50Hz, maka T = Tp = 1/f = 1/50 = 0.02 det. Ini berlaku untuk penyearah setengah gelombang. Untuk penyearah gelombang penuh, tentu saja frekuensi gelombangnya dua kali lipat, sehingga T = 1/2 Tp = 0.01 det.
Penyearah gelombang penuh dengan filter C dapat dibuat dengan menambahkan kapasitor pada rangkaian gambar 2. Bisa juga dengan menggunakan transformator yang tanpa CT, tetapi dengan merangkai 4 dioda.
Sebagai contoh, anda mendisain rangkaian penyearah gelombang penuh dari catu jala-jala listrik 220V/50Hz untuk mensuplai beban sebesar 0.5 A. Berapa nilai kapasitor yang diperlukan sehingga rangkaian ini memiliki tegangan ripple yang tidak lebih dari 0.75 Vpp. Jika rumus (7) dibolak-balik maka diperoleh.
C = I.T/Vr = (0.5) (0.01)/0.75 = 6600 uF
Untuk kapasitor yang sebesar ini banyak tersedia tipe elco yang memiliki polaritas dan tegangan kerja maksimum tertentu. Tegangan kerja kapasitor yang digunakan harus lebih besar dari tegangan keluaran catu daya. Anda barangkali sekarang paham mengapa rangkaian audio yang anda buat mendengung, coba periksa kembali rangkaian penyearah catu daya yang anda buat, apakah tegangan ripple ini cukup mengganggu. Jika dipasaran tidak tersedia kapasitor yang demikian besar, tentu bisa dengan memparalel dua atau tiga buah kapasitor.
diposting oleh : Amdhani Santoso / 41407010002, Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana
Perangkat elektronika mestinya dicatu oleh suplai arus searah DC (direct current) 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. Pada tulisan kali ini disajikan prinsip rangkaian catu daya (power supply) linier mulai dari rangkaian penyearah yang paling sederhana sampai pada catu daya yang ter-regulasi.
PENYEARAH (RECTIFIER)
Prinsip penyearah (rectifier) yang paling sederhana ditunjukkan pada gambar-1 berikut ini. Transformator (T1) diperlukan untuk menurunkan tegangan AC dari jala-jala listrik pada kumparan primernya menjadi tegangan AC yang lebih kecil pada kumparan sekundernya.
Pada rangkaian penyearah sederhana, dioda (D1) berperan hanya untuk merubah dari arus AC menjadi DC dan meneruskan tegangan positif ke beban R1. Ini yang disebut dengan penyearah setengah gelombang (half wave). Untuk mendapatkan penyearah gelombang penuh (full wave) diperlukan transformator dengan center tap (CT).
Tegangan positif phasa yang pertama diteruskan oleh D1 sedangkan phasa yang berikutnya dilewatkan melalui D2 ke beban R1 dengan CT transformator sebagai common ground.. Dengan demikian beban R1 mendapat suplai tegangan gelombang penuh seperti gambar di atas. Untuk beberapa aplikasi seperti misalnya untuk men-catu motor dc yang kecil atau lampu pijar dc, bentuk tegangan seperti ini sudah cukup memadai. Walaupun terlihat di sini tegangan ripple dari kedua rangkaian di atas masih sangat besar.
Rangkaian penyearah setengah gelombang dengan filter kapasitor C yang paralel terhadap beban R. Ternyata dengan filter ini bentuk gelombang tegangan keluarnya bisa menjadi rata. Gambar-4 menunjukkan bentuk keluaran tegangan DC dari rangkaian penyearah setengah gelombang dengan filter kapasitor. Garis b-c kira-kira adalah garis lurus dengan kemiringan tertentu, dimana pada keadaan ini arus untuk beban R1 dicatu oleh tegangan kapasitor. Sebenarnya garis b-c bukanlah garis lurus tetapi eksponensial sesuai dengan sifat pengosongan kapasitor.
Kemiringan kurva b-c tergantung dari besar arus (I) yang mengalir ke beban R. Jika arus I = 0 (tidak ada beban) maka kurva b-c akan membentuk garis horizontal. Namun jika beban arus semakin besar, kemiringan kurva b-c akan semakin tajam. Tegangan yang keluar akan berbentuk gigi gergaji dengan tegangan ripple yang besarnya adalah :
Vr = VM -VL
dan tegangan dc ke beban adalah Vdc = VM + Vr/2
Rangkaian penyearah yang baik adalah rangkaian yang memiliki tegangan ripple (Vr) paling kecil. VL adalah tegangan discharge atau pengosongan kapasitor C, sehingga dapat ditulis :
VL = VM e -T/RC
Jika persamaan (3) disubsitusi ke rumus (1), maka diperole
Vr = VM (1 – e -T/RC)
Jika T <<>-T/RC 1 – T/RC
sehingga jika ini disubsitusi ke rumus (4) dapat diperoleh persamaan yang lebih sederhana :
Vr = VM(T/RC)
VM/R tidak lain adalah beban I, sehingga dengan ini terlihat hubungan antara beban arus I dan nilai kapasitor C terhadap tegangan ripple Vr. Perhitungan ini efektif untuk mendapatkan nilai tegangan ripple yang diinginkan.
Vr = I T/C
Rumus ini mengatakan, jika arus beban I semakin besar, maka tegangan ripple akan semakin besar. Sebaliknya jika kapasitansi C semakin besar, tegangan ripple akan semakin kecil. Untuk penyederhanaan biasanya dianggap T=Tp, yaitu periode satu gelombang sinus dari jala-jala listrik yang frekuensinya 50Hz atau 60Hz. Jika frekuensi jala-jala listrik 50Hz, maka T = Tp = 1/f = 1/50 = 0.02 det. Ini berlaku untuk penyearah setengah gelombang. Untuk penyearah gelombang penuh, tentu saja frekuensi gelombangnya dua kali lipat, sehingga T = 1/2 Tp = 0.01 det.
Penyearah gelombang penuh dengan filter C dapat dibuat dengan menambahkan kapasitor pada rangkaian gambar 2. Bisa juga dengan menggunakan transformator yang tanpa CT, tetapi dengan merangkai 4 dioda.
Sebagai contoh, anda mendisain rangkaian penyearah gelombang penuh dari catu jala-jala listrik 220V/50Hz untuk mensuplai beban sebesar 0.5 A. Berapa nilai kapasitor yang diperlukan sehingga rangkaian ini memiliki tegangan ripple yang tidak lebih dari 0.75 Vpp. Jika rumus (7) dibolak-balik maka diperoleh.
C = I.T/Vr = (0.5) (0.01)/0.75 = 6600 uF
Untuk kapasitor yang sebesar ini banyak tersedia tipe elco yang memiliki polaritas dan tegangan kerja maksimum tertentu. Tegangan kerja kapasitor yang digunakan harus lebih besar dari tegangan keluaran catu daya. Anda barangkali sekarang paham mengapa rangkaian audio yang anda buat mendengung, coba periksa kembali rangkaian penyearah catu daya yang anda buat, apakah tegangan ripple ini cukup mengganggu. Jika dipasaran tidak tersedia kapasitor yang demikian besar, tentu bisa dengan memparalel dua atau tiga buah kapasitor.
diposting oleh : Amdhani Santoso / 41407010002, Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana
IMPLEMENTASI MODEL ALAT PENCEGAH KEHILANGAN BARANG PADA PUSAT PERBELANJAAN
dikutip dari jurnal yang dibuat oleh :
Endah Setyaningsih, Hugeng dan Jeffry Antonius
PENDAHULUAN
Dalam merancang model alat pencegah kehilangan barang pada suatu pusat perbelanjaan dengan
menggunakan teknologi RFID. RFID yang akan digunakan ini terbagi menjadi dua buah modul, yaitu modul tags (pin ID) dan modul reader (pembaca). Modul tags ini berfungsi menyimpan indentitas dan jenis barang dan dikenakan pada setiap barang yang ingin diamankan. Pada pintu keluar pusat perbelanjaan terdapat reader yang berfungsi untuk membaca tags yang terdapat pada barang tersebut. Jika tags yang terdapat pada barang tersebut melewati atau terhubung reader yang ada di pintu keluar pusat perbelanjaan maka reader akan mengirimkan sinyal ke tags, lalu dari tags akan memantulkan sinyal tersebut kembali ke reader sehingga data dan indentitas yang ada pada tags tersebut akan terbaca. Alat yang akan dirancang ini dilengkapi dengan display yang terdapat pada modul yang terdapat pada pintu keluar pusat perbelanjaan dan modul yang ter-dapat pada pos keamanan. Display yang terdapat pada pintu keluar pusat perbelanjaan berfungsi menampilkan data atau jenis dari setiap barang yang telah terbaca oleh reader tentunya dengan bantuan mikrokontroler.
Mikrokontroler juga berfungsi mengaktifkan buzzer dan tombol yang ada pada alat yang terdapat pada pintu keluar pada pusat perbelanjaan, selain itu, pada alat yang berada di pos keamanan terdapat buzzer, display dan mikro-kontroler. alat ini berfungsi untuk memberikan peringatan atau informasi bahwa telah terjadi pencurian pada suatu pusat perbelanjaan, dengan demikian para petugas keamanan dapat segera memberi bantuan dan bergegas ke lokasi pencurian tanpa harus menunggu konfirmasi. Untuk media penghubung (transmisi) antara alat yang berada di pintu keluar pusat perbelanjaan dengan yang terdapat pada pos keamanan menggunakan media transmisi Frequency Modulation (FM).
Tujuan Rancangan
Perancangan dan implementasi alat keamanan pada pusat per-belanjaan bertujuan untuk melakukan pencegahan pencurian barang. Alat yang akan dirancang ini juga dapat mempermudah koordinasi antarapetugas yang berada di pos keamanan dengan pusat perbelanjaan yang mengalamipencurian.
Spesifikasi Rancangan
Perancangan dan implementasi modelalat pencegah kehilangan barang pada suatu pusat perbelanjaan ini memiliki spesifikasi antara lain :
a. Menggunakan tags sebagai pembeda indentitas dari masing-masing barang.
b. Menggunakan reader sebagai pembaca indentitas data yang ada pada tags.
c. Menggunakan mikrokontroler untuk mengatur display dan indikator suara
d. Menggunakan media transmisi FM untuk koneksi dari pusat perbelanjaan ke pos keamanan.
e. Menggunakan indikator suara untuk memberitahukan apabila pembacaan identitas dari tags telah ditampilkan di pencurian di pusat perbelanjaan tersebut.
f. Menggunakan power supply sebesar 5 VDC g. Menggunakan display sebagai tampilan hasil pembacaan reader dan sebagai tampilan pemberitahuan pada pos keamanan
h. Menggunakan IC MUX 74153 sebagai pemultiplexer antara reader1 dan reader 2.
DESKRIPSI KONSEP
Perancangan dan implementasi model alat pencegah kehilangan barang pada pusat perbelanjaan ini terdiri dari 6 modul, yaitu modul sensor (RFID), modul multiplexer, modul mikrokontroler, odul indikator suara,modul transmisi dan modul display. Sensor dalam perancangan alat ini digunakan untuk membedakan identitas danjenis barang yang akan diamankan. Sensor yang terdapat pada barang berupa tags (pin ID), yang memiliki ID yang berbeda antaratags yang satu dengan tags yang lainnya, sedangkan untuk sensor yang terdapat pada pintu keluar pada pusat perbelanjaan berupa reader yang berfungsi membaca ID dan data yang ada pada tags. Bila tags yang terdapat pada barang tersebut melewati atau terhubung ke daerah jangkauan dari reader yang ada pada pintu keluar pada pusat perbelanjaan maka reader akan mengirimkan sinyal ke tags,lalu dari tags akan memantulkan sinyal tersebut kembali ke reader, sehingga data dan identitas yang ada pada tags tersebut akan terbaca oleh reader dan hasil pembacaannya akan ditampilkan pada display. Reader yang digunakan untuk pembacaan ini sebanyak 2 buah yang masing-masing melakukan proses pembacaan secara bergantian. Agar kedua buah reader terlihat menjadi satu proses pemancarannya maka digunakan modul multiplexer. Ini dilakukan agar output hasil pembacaan dari kedua buah reader ini dapat diolah oleh mikrokontroler.
Modul mikrokontroler pada alat pencegah kehilangan barang ini terdapat pada reader dan alat yang berada pada pos keamanan. Mikrokontroler yang terdapat pada alat yang terdapat pada pintu keluar pusat perbelanjaan digunakan untuk mengolah data yang diterima dari tags yang kemudian data tersebut diubah ke dalam format ASCII yangkemudian akan ditampilkan di display, selain itu mikrokontroler ini juga digunakan untuk mengaktifkan indikator suara serta tombol reset. Sedangkan untuk mikrokontroler yang terdapat pada alat yang berada pada pos keamanan berguna untuk mengolah data yang diterima dari hasil transmisi dari alat yang terdapat pada pusat perbelanjaan serta untuk mengaktifkan indikator suara serta tombol yang berada di pos keamanan. Modul indikator suara yang digunakan pada rancangan alat ini adalah untuk mengetahui berhasil tidaknya pembacaan yang dilakukan oleh reader. Jika tags pada barang melewati atau terhubung dengan reader sehingga reader mampu membaca data
dan ID dari tags tersebut, maka indicator suara yang terdapat pada alat yang ada pada pintu keluar pusat perbelanjaan serta alat yang berada pada pos keamanan akan aktif/berbunyi. Untuk modul transmisi, digunakan transmisi Frequency Modulation (FM) sebagai media penghubung (koneksi) dari alat yang terdapat pada pintu keluar pusat perbelanjaan dengan alat yang terdapat pada pos keamanan. jika proses pembacaan oleh reader berhasil maka alat yang terdapat pada pusat perbelanjaan akan mentransmisikan data ke pos keamanan bahwa proses pembacaan oleh reader telah berhasil dengan system transmisi FM.
Perancangan alat pencegah kehilangan barang pada suatu pusat perbelanjaan ini juga dilengkapi dengan modul display yang berfungsi untuk menampilkan hasil pembacaan reader terhadap data-data yang terdapat pada tags. Hal ini berguna untuk mengetahui jenis barang yang melewati sensor (reader) yang terdapat pada pintu keluar dari pusat perbelanjaan.
METODA DAN REALISASI RANCANGAN
Modul RFID
RFID reader yang digunakan pada perancangan model alat ini adalah RFID-ID10 series keluaran digiware dengan frekuensi 125 Khz. untuk Tag RFID yang digunakan pada perancangan alat ini terdapat dua jenis, keduanya adalah tag yang pasif keluaran digiware dengan series Clamshell Card GK8696 dan ISO Card GK4001. Adapun pertimbangan yang diambil penulis untuk menggunakan 2 jenis modul tags ini karena masing-masing jenis dari tags ini memiliki jarak pancaran yang berbeda. Untuk tags tipe GK8696 jarak pancarannya sangat dekat namun bentuknya sangat kecil, memungkinkan tags ini dapat diletakkan pada barang lebih kecil. untuk spesifikasi teknis dari tags tipe ini adalah:
• Carrier freq = 125 KHz
• Read Range = 8 – 14 cm
• Dimension = 86 x 54 x 1.9 mm
• Data = 64 bit
• Reader type = ID-10
sedangkan untuk tags jenis GK4001 jarak pancarannya lebih jauh dibandingkan tags tipe GK 8696 tetapi untuk bentuknya, tags jenis GK 4001 ini jauh lebih besar. Untuk spesifikasi teknis dari tags tipe ini adalah:
• Carrier freq = 125 KHz
• Read Range = 8 – 14 cm
• Dimension = 18 x 2.43 mm
• Data = 64 bit
• Reader type = ID-10
Modul Mikrokontroler
Modul mikrokontroler pada rancangan alat ini menggunakan mikrokontroler buatan ATMEL, yakni AT89S51. Pemilihan AT89S51 karena mikrokontroler ATMEL ini lebih mudah ditemukan di berbagai tempat yang menyediakan barang-barang elektronika serta kemampuan dan kemudahan dalam menulis dan menghapus serta mengisi program pada mikrokontroler. Mikrokontroler ini memiliki kapasitas memory berupa Flash PEROM (Programmable and Erasable Only Memory), yaitu kemampuan menyimpan program yang dibuat, sebesar 4 kbyte serta RAM internal sebesar 128 byte yang digunakan untuk menyimpan data-data dan variabel yang bersifat sementara. Selain kedua memori internal yang telah ada, memori tambahan yang berupa EEPROM yang dapat dipakai apabila kapasitas memori tidak mencukupi.
Modul Modulator FSK
Pemilihan modulator FSK untuk rancangan alat ini menggunakan IC monolithic function generator keluaran Exar, yakni XR- 2206. Memiliki kemampuan yaitu dapat merubah bentuk sinyal kotak menjadi sinyal sinus dengan perbedaan frekuensi antara masukkan logika tinggi dan logika rendah selain itu cocok untuk aplikasi pengiriman data serial atau pulsa kotak melalui pemancar radio atau jalur telepon. Dipilihnya tipe ini karena IC ini mempunyai beberapa keunggulan yaitu distorsi sinus yang dimiliki rendah (tipikal 0,5%), tingkat kestabilan suhu dan linearitas yang baik, jangkauan tegangan supply yang lebar (10VDC – 26VDC), dan duty cycle yang dapat diatur antara 1% - 99% dan kecepatan maksimal pengiriman data 1200Bps (Bit per seconds).
Modul Demodulator FSK
Pemilihan demodulator FSK yang digunakan pada rancangan alat ini merupakan keluaran Exar, yakni XR-2211. XR-2211 merupakan demodulator yang menerapkan prinsip monilitik phase-locked loop (PLL) yang memiliki keunggulan khusus dimana sistemnya dirancang khusus untuk komunikasi data. Beberapa keunggulan lainnya dari IC ini yaitu memiliki kestabilan suhu dan linearitas yang baik, jangkauan tegangan supply yang lebar (4,5VDC – 20VDC), jangkauan lebar frekuensi (0.01Hz – 300KHz), sanggup menangkap sampai frekuensi 600MHz dan dapat diatur antara 1% – 80%. Komponen luar digunakan untuk mengatur frekuensi, bandwidth, dan delay keluaran.
Modul LCD
Untuk menampilkan barang yang tercuri serta untuk pemberitahuan bahwa telah terjadi pencurian pada alat ini menggunakan LCD LMB162A 2 baris, 16 karakter per baris dengan pertimbangan selain mudah didapat harganya pun terjangkau. Pada modul LCD terdapat dua bagian, yang pertama merupakan panel LCD sebagai media penampil informasi dalam bentuk huruf/angka dua baris, masingmasing baris bisa menampung 16 huruf/angka. Bagian kedua merupakan sebuah sistem yang dibentuk dengan mikrokontroler yang ditempelkan dibalik pada panel LCD, berfungsi mengatur tampilan informasi serta berfungsi mengatur komunikasi LCD dengan modul mikrokontroler.
Realisasi Rancangan Modul Catu Daya
Fungsi dari rangkaian catu daya yaitu untuk untuk men-supply tegangan bagi seluruh modul dan submodul rangkaian, sebelum diberikan tegangan perlu disearahkan terlebih dahulu yakni dari tegangan Alternating Current (AC) menjadi tegangan Direct Current (DC) setelah itu maka dapat digunakan. Jenis transformator yang digunakan pada perancangan ini adalah transformator berjenis step down dengan arus 5 Ampere dengan tujuan agar seluruh tegangan untuk sistem dapat tercukupi. Transformator ini digunakan untuk menurunkan tegangan input AC 220V menjadi tegangan AC 12V, kemudian tegangan akan disearahkan dengan satu buah dioda bridge untuk mengubah tegangan bolak-balik (AC) menjadi tegangan searah (DC).
Tegangan yang dihasilkan dari diode masih memiliki ripple yang harus dihilangkan, untuk itu dipasang sebuah kapasitor sebesar 4700uF/50V yang berfungsi untuk membantu menghilangkan ripple tersebut. Dari kapasitor kemudian dipasang sebuah transistor tipe TIP2955 yang berfungsi untuk menguatkan arus sehingga pada akhirnya akan menghasilkan arus yang lebih kuat.
Hasil tegangan yang sudah difilter oleh kapasitor masih tidak stabil, dalam artian bila beban DC berubah maka tegangan output DC juga dapat berubah, sementara tegangan yang dibutuhkan dalam rancangan ini adalah tegangan DC sebesar +5V dan +12V yang stabil, untuk mencapai keluaran tegangan yang dibutuhkan dan stabil dengan baik maka digunakan IC Regulator LM7805 dan LM7812. Kemudian output dari IC ini dipasang kembali sebuah kapasitor 100uF/50V, sebuah kapasitor 100nF berjenis polar, dan terakhir sebuah kapasitor 1uF/50V tujuannya yakni membantu memperhalus dan menghilangkan ripple agar menghasilkan tegangan yang baik.
Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil dari pengujian terhadap Perancangan dan Implementasi Model Alat Pencegah Kehilangan Barang pada Pusat Perbelanjaan adalah sebagai berikut:
1. Perancangan hardware sistem ini mampu mendeteksi adanya barang belanjaan yang dicuri dan diharapkan dapat mencegah terjadinya kehilangan barang pada pusat perbelanjaan.
2. Pada perancangan, tags RFID yang digunakan masing-masing hanya dapat mewakili 1 buah ID-number saja yang dapat diinisialisasikan dengan barang yang akan diamankan.
3. Berdasarkan Pengujian yang telah dilakukan, Tingkat kegagalan pembacaan pada RFID yang digunakan sebesar 20% ini dikarenakan jarak pancaran tags dan jangkauan reader yang dipergunakan terbatas.
4. Perancangan model alat pencegah kehilangan barang pada pusat perbelanjaan ini dapat bekerja seperti yang direncanakan, sehingga koordinasi antara pusat perbelanjaan dan petugas keamanan yang berada di pos keamanan dapat terlaksana.
Saran
Saran-saran yang dapat diberikan oleh Penulis untuk pengembangan sistem ini pada masa yang akan datang adalah sebagai berikut:
1. RF-ID Reader dikembangkan sehingga dapat mendeteksi tidak hanya satu tag tetapi bisa untuk beberapa barang secara bersamaan.
2. Pengembangan software sehingga dapat menampilkan seluruh inisialisasi dari barang tidak terbatas hanya pada bentuk barang dan besar harganya saja, tetapi bias untuk menampilkan brand, lokasi outlet dan waktu terjadinya pencurian
3. Pada sisi transmisi bisa dikembangkan tidak hanya pada pos keamanan terdekat tetapi bisa dikembangkan sampai pos polisi setempat.
http://puslit2.petra.ac.id/ejournal/index.php/jte/article/shop/17461/17378
http://digiware.com
http://RFID-Handbook.com
Endah Setyaningsih, Hugeng dan Jeffry Antonius
PENDAHULUAN
Dalam merancang model alat pencegah kehilangan barang pada suatu pusat perbelanjaan dengan
menggunakan teknologi RFID. RFID yang akan digunakan ini terbagi menjadi dua buah modul, yaitu modul tags (pin ID) dan modul reader (pembaca). Modul tags ini berfungsi menyimpan indentitas dan jenis barang dan dikenakan pada setiap barang yang ingin diamankan. Pada pintu keluar pusat perbelanjaan terdapat reader yang berfungsi untuk membaca tags yang terdapat pada barang tersebut. Jika tags yang terdapat pada barang tersebut melewati atau terhubung reader yang ada di pintu keluar pusat perbelanjaan maka reader akan mengirimkan sinyal ke tags, lalu dari tags akan memantulkan sinyal tersebut kembali ke reader sehingga data dan indentitas yang ada pada tags tersebut akan terbaca. Alat yang akan dirancang ini dilengkapi dengan display yang terdapat pada modul yang terdapat pada pintu keluar pusat perbelanjaan dan modul yang ter-dapat pada pos keamanan. Display yang terdapat pada pintu keluar pusat perbelanjaan berfungsi menampilkan data atau jenis dari setiap barang yang telah terbaca oleh reader tentunya dengan bantuan mikrokontroler.
Mikrokontroler juga berfungsi mengaktifkan buzzer dan tombol yang ada pada alat yang terdapat pada pintu keluar pada pusat perbelanjaan, selain itu, pada alat yang berada di pos keamanan terdapat buzzer, display dan mikro-kontroler. alat ini berfungsi untuk memberikan peringatan atau informasi bahwa telah terjadi pencurian pada suatu pusat perbelanjaan, dengan demikian para petugas keamanan dapat segera memberi bantuan dan bergegas ke lokasi pencurian tanpa harus menunggu konfirmasi. Untuk media penghubung (transmisi) antara alat yang berada di pintu keluar pusat perbelanjaan dengan yang terdapat pada pos keamanan menggunakan media transmisi Frequency Modulation (FM).
Tujuan Rancangan
Perancangan dan implementasi alat keamanan pada pusat per-belanjaan bertujuan untuk melakukan pencegahan pencurian barang. Alat yang akan dirancang ini juga dapat mempermudah koordinasi antarapetugas yang berada di pos keamanan dengan pusat perbelanjaan yang mengalamipencurian.
Spesifikasi Rancangan
Perancangan dan implementasi modelalat pencegah kehilangan barang pada suatu pusat perbelanjaan ini memiliki spesifikasi antara lain :
a. Menggunakan tags sebagai pembeda indentitas dari masing-masing barang.
b. Menggunakan reader sebagai pembaca indentitas data yang ada pada tags.
c. Menggunakan mikrokontroler untuk mengatur display dan indikator suara
d. Menggunakan media transmisi FM untuk koneksi dari pusat perbelanjaan ke pos keamanan.
e. Menggunakan indikator suara untuk memberitahukan apabila pembacaan identitas dari tags telah ditampilkan di pencurian di pusat perbelanjaan tersebut.
f. Menggunakan power supply sebesar 5 VDC g. Menggunakan display sebagai tampilan hasil pembacaan reader dan sebagai tampilan pemberitahuan pada pos keamanan
h. Menggunakan IC MUX 74153 sebagai pemultiplexer antara reader1 dan reader 2.
DESKRIPSI KONSEP
Perancangan dan implementasi model alat pencegah kehilangan barang pada pusat perbelanjaan ini terdiri dari 6 modul, yaitu modul sensor (RFID), modul multiplexer, modul mikrokontroler, odul indikator suara,modul transmisi dan modul display. Sensor dalam perancangan alat ini digunakan untuk membedakan identitas danjenis barang yang akan diamankan. Sensor yang terdapat pada barang berupa tags (pin ID), yang memiliki ID yang berbeda antaratags yang satu dengan tags yang lainnya, sedangkan untuk sensor yang terdapat pada pintu keluar pada pusat perbelanjaan berupa reader yang berfungsi membaca ID dan data yang ada pada tags. Bila tags yang terdapat pada barang tersebut melewati atau terhubung ke daerah jangkauan dari reader yang ada pada pintu keluar pada pusat perbelanjaan maka reader akan mengirimkan sinyal ke tags,lalu dari tags akan memantulkan sinyal tersebut kembali ke reader, sehingga data dan identitas yang ada pada tags tersebut akan terbaca oleh reader dan hasil pembacaannya akan ditampilkan pada display. Reader yang digunakan untuk pembacaan ini sebanyak 2 buah yang masing-masing melakukan proses pembacaan secara bergantian. Agar kedua buah reader terlihat menjadi satu proses pemancarannya maka digunakan modul multiplexer. Ini dilakukan agar output hasil pembacaan dari kedua buah reader ini dapat diolah oleh mikrokontroler.
Modul mikrokontroler pada alat pencegah kehilangan barang ini terdapat pada reader dan alat yang berada pada pos keamanan. Mikrokontroler yang terdapat pada alat yang terdapat pada pintu keluar pusat perbelanjaan digunakan untuk mengolah data yang diterima dari tags yang kemudian data tersebut diubah ke dalam format ASCII yangkemudian akan ditampilkan di display, selain itu mikrokontroler ini juga digunakan untuk mengaktifkan indikator suara serta tombol reset. Sedangkan untuk mikrokontroler yang terdapat pada alat yang berada pada pos keamanan berguna untuk mengolah data yang diterima dari hasil transmisi dari alat yang terdapat pada pusat perbelanjaan serta untuk mengaktifkan indikator suara serta tombol yang berada di pos keamanan. Modul indikator suara yang digunakan pada rancangan alat ini adalah untuk mengetahui berhasil tidaknya pembacaan yang dilakukan oleh reader. Jika tags pada barang melewati atau terhubung dengan reader sehingga reader mampu membaca data
dan ID dari tags tersebut, maka indicator suara yang terdapat pada alat yang ada pada pintu keluar pusat perbelanjaan serta alat yang berada pada pos keamanan akan aktif/berbunyi. Untuk modul transmisi, digunakan transmisi Frequency Modulation (FM) sebagai media penghubung (koneksi) dari alat yang terdapat pada pintu keluar pusat perbelanjaan dengan alat yang terdapat pada pos keamanan. jika proses pembacaan oleh reader berhasil maka alat yang terdapat pada pusat perbelanjaan akan mentransmisikan data ke pos keamanan bahwa proses pembacaan oleh reader telah berhasil dengan system transmisi FM.
Perancangan alat pencegah kehilangan barang pada suatu pusat perbelanjaan ini juga dilengkapi dengan modul display yang berfungsi untuk menampilkan hasil pembacaan reader terhadap data-data yang terdapat pada tags. Hal ini berguna untuk mengetahui jenis barang yang melewati sensor (reader) yang terdapat pada pintu keluar dari pusat perbelanjaan.
METODA DAN REALISASI RANCANGAN
Modul RFID
RFID reader yang digunakan pada perancangan model alat ini adalah RFID-ID10 series keluaran digiware dengan frekuensi 125 Khz. untuk Tag RFID yang digunakan pada perancangan alat ini terdapat dua jenis, keduanya adalah tag yang pasif keluaran digiware dengan series Clamshell Card GK8696 dan ISO Card GK4001. Adapun pertimbangan yang diambil penulis untuk menggunakan 2 jenis modul tags ini karena masing-masing jenis dari tags ini memiliki jarak pancaran yang berbeda. Untuk tags tipe GK8696 jarak pancarannya sangat dekat namun bentuknya sangat kecil, memungkinkan tags ini dapat diletakkan pada barang lebih kecil. untuk spesifikasi teknis dari tags tipe ini adalah:
• Carrier freq = 125 KHz
• Read Range = 8 – 14 cm
• Dimension = 86 x 54 x 1.9 mm
• Data = 64 bit
• Reader type = ID-10
sedangkan untuk tags jenis GK4001 jarak pancarannya lebih jauh dibandingkan tags tipe GK 8696 tetapi untuk bentuknya, tags jenis GK 4001 ini jauh lebih besar. Untuk spesifikasi teknis dari tags tipe ini adalah:
• Carrier freq = 125 KHz
• Read Range = 8 – 14 cm
• Dimension = 18 x 2.43 mm
• Data = 64 bit
• Reader type = ID-10
Modul Mikrokontroler
Modul mikrokontroler pada rancangan alat ini menggunakan mikrokontroler buatan ATMEL, yakni AT89S51. Pemilihan AT89S51 karena mikrokontroler ATMEL ini lebih mudah ditemukan di berbagai tempat yang menyediakan barang-barang elektronika serta kemampuan dan kemudahan dalam menulis dan menghapus serta mengisi program pada mikrokontroler. Mikrokontroler ini memiliki kapasitas memory berupa Flash PEROM (Programmable and Erasable Only Memory), yaitu kemampuan menyimpan program yang dibuat, sebesar 4 kbyte serta RAM internal sebesar 128 byte yang digunakan untuk menyimpan data-data dan variabel yang bersifat sementara. Selain kedua memori internal yang telah ada, memori tambahan yang berupa EEPROM yang dapat dipakai apabila kapasitas memori tidak mencukupi.
Modul Modulator FSK
Pemilihan modulator FSK untuk rancangan alat ini menggunakan IC monolithic function generator keluaran Exar, yakni XR- 2206. Memiliki kemampuan yaitu dapat merubah bentuk sinyal kotak menjadi sinyal sinus dengan perbedaan frekuensi antara masukkan logika tinggi dan logika rendah selain itu cocok untuk aplikasi pengiriman data serial atau pulsa kotak melalui pemancar radio atau jalur telepon. Dipilihnya tipe ini karena IC ini mempunyai beberapa keunggulan yaitu distorsi sinus yang dimiliki rendah (tipikal 0,5%), tingkat kestabilan suhu dan linearitas yang baik, jangkauan tegangan supply yang lebar (10VDC – 26VDC), dan duty cycle yang dapat diatur antara 1% - 99% dan kecepatan maksimal pengiriman data 1200Bps (Bit per seconds).
Modul Demodulator FSK
Pemilihan demodulator FSK yang digunakan pada rancangan alat ini merupakan keluaran Exar, yakni XR-2211. XR-2211 merupakan demodulator yang menerapkan prinsip monilitik phase-locked loop (PLL) yang memiliki keunggulan khusus dimana sistemnya dirancang khusus untuk komunikasi data. Beberapa keunggulan lainnya dari IC ini yaitu memiliki kestabilan suhu dan linearitas yang baik, jangkauan tegangan supply yang lebar (4,5VDC – 20VDC), jangkauan lebar frekuensi (0.01Hz – 300KHz), sanggup menangkap sampai frekuensi 600MHz dan dapat diatur antara 1% – 80%. Komponen luar digunakan untuk mengatur frekuensi, bandwidth, dan delay keluaran.
Modul LCD
Untuk menampilkan barang yang tercuri serta untuk pemberitahuan bahwa telah terjadi pencurian pada alat ini menggunakan LCD LMB162A 2 baris, 16 karakter per baris dengan pertimbangan selain mudah didapat harganya pun terjangkau. Pada modul LCD terdapat dua bagian, yang pertama merupakan panel LCD sebagai media penampil informasi dalam bentuk huruf/angka dua baris, masingmasing baris bisa menampung 16 huruf/angka. Bagian kedua merupakan sebuah sistem yang dibentuk dengan mikrokontroler yang ditempelkan dibalik pada panel LCD, berfungsi mengatur tampilan informasi serta berfungsi mengatur komunikasi LCD dengan modul mikrokontroler.
Realisasi Rancangan Modul Catu Daya
Fungsi dari rangkaian catu daya yaitu untuk untuk men-supply tegangan bagi seluruh modul dan submodul rangkaian, sebelum diberikan tegangan perlu disearahkan terlebih dahulu yakni dari tegangan Alternating Current (AC) menjadi tegangan Direct Current (DC) setelah itu maka dapat digunakan. Jenis transformator yang digunakan pada perancangan ini adalah transformator berjenis step down dengan arus 5 Ampere dengan tujuan agar seluruh tegangan untuk sistem dapat tercukupi. Transformator ini digunakan untuk menurunkan tegangan input AC 220V menjadi tegangan AC 12V, kemudian tegangan akan disearahkan dengan satu buah dioda bridge untuk mengubah tegangan bolak-balik (AC) menjadi tegangan searah (DC).
Tegangan yang dihasilkan dari diode masih memiliki ripple yang harus dihilangkan, untuk itu dipasang sebuah kapasitor sebesar 4700uF/50V yang berfungsi untuk membantu menghilangkan ripple tersebut. Dari kapasitor kemudian dipasang sebuah transistor tipe TIP2955 yang berfungsi untuk menguatkan arus sehingga pada akhirnya akan menghasilkan arus yang lebih kuat.
Hasil tegangan yang sudah difilter oleh kapasitor masih tidak stabil, dalam artian bila beban DC berubah maka tegangan output DC juga dapat berubah, sementara tegangan yang dibutuhkan dalam rancangan ini adalah tegangan DC sebesar +5V dan +12V yang stabil, untuk mencapai keluaran tegangan yang dibutuhkan dan stabil dengan baik maka digunakan IC Regulator LM7805 dan LM7812. Kemudian output dari IC ini dipasang kembali sebuah kapasitor 100uF/50V, sebuah kapasitor 100nF berjenis polar, dan terakhir sebuah kapasitor 1uF/50V tujuannya yakni membantu memperhalus dan menghilangkan ripple agar menghasilkan tegangan yang baik.
Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil dari pengujian terhadap Perancangan dan Implementasi Model Alat Pencegah Kehilangan Barang pada Pusat Perbelanjaan adalah sebagai berikut:
1. Perancangan hardware sistem ini mampu mendeteksi adanya barang belanjaan yang dicuri dan diharapkan dapat mencegah terjadinya kehilangan barang pada pusat perbelanjaan.
2. Pada perancangan, tags RFID yang digunakan masing-masing hanya dapat mewakili 1 buah ID-number saja yang dapat diinisialisasikan dengan barang yang akan diamankan.
3. Berdasarkan Pengujian yang telah dilakukan, Tingkat kegagalan pembacaan pada RFID yang digunakan sebesar 20% ini dikarenakan jarak pancaran tags dan jangkauan reader yang dipergunakan terbatas.
4. Perancangan model alat pencegah kehilangan barang pada pusat perbelanjaan ini dapat bekerja seperti yang direncanakan, sehingga koordinasi antara pusat perbelanjaan dan petugas keamanan yang berada di pos keamanan dapat terlaksana.
Saran
Saran-saran yang dapat diberikan oleh Penulis untuk pengembangan sistem ini pada masa yang akan datang adalah sebagai berikut:
1. RF-ID Reader dikembangkan sehingga dapat mendeteksi tidak hanya satu tag tetapi bisa untuk beberapa barang secara bersamaan.
2. Pengembangan software sehingga dapat menampilkan seluruh inisialisasi dari barang tidak terbatas hanya pada bentuk barang dan besar harganya saja, tetapi bias untuk menampilkan brand, lokasi outlet dan waktu terjadinya pencurian
3. Pada sisi transmisi bisa dikembangkan tidak hanya pada pos keamanan terdekat tetapi bisa dikembangkan sampai pos polisi setempat.
http://puslit2.petra.ac.id/ejournal/index.php/jte/article/shop/17461/17378
http://digiware.com
http://RFID-Handbook.com
PEMODELAN PEMANTAU PERSEDIAAN BARANG
dikutip dari jurnal yang dibuat oleh :
Djoko Hari Nudroho, Harlianto T. dan Fredy
PENDAHULUAN
Banyaknya jenis produksi yang ada saat ini membuat dunia usaha harus memiliki seorang karyawan atau lebih untuk menghitung jenis-jenis dan jumlah barang dalam jumlah besar yang ada di toko/gudang, akan tetapi tidak jarang adanya kesalahan perhitungan yang disebabkan oleh human error (kesalahan yang disebabkan oleh manusia). Kesalahan-kesalahan yang disebabkan oleh karena human error tersebut dapat dikurangi jika ada suatu alat yang dapat memantau jumlah persediaan barang yang ada pada toko/gudang dan juga dapat memesan barang yang sudah hampir habis kepada agen atau supplier.
Tujuan Rancangan
Tujuan yang hendak dicapai pada perancangan ini adalah sebagai berikut :
• Mempermudah pemantauan persediaan barang pada toko/gudang.
• Mengurangi kesalahan perhitungan jumlah barang pada toko/gudang yang disebabkan oleh faktor human error.
• Mempermudah pemesanan barang dari toko/gudang ke supplier.
Spesifikasi Rancangan
Pemodelan pemantau persediaan barang dan pemesanan barang berbasis jaringan komputer ini memiliki spesifikasi sebagai berikut:
• Menggunakan sensor inframerah sebagai input data jumlah barang.
• Tegangan catu daya 5 Vdc untuk modul sensor, modul mikrokontoler dan modul RS232.
• Menggunakan bahasa pemrograman Borland Delphi 7 untuk tampilan pada computer toko/gudang, yang berfungsi untuk memonitor jumlah barang dan memesan barang ke supplier.
• Menggunakan bahasa pemrograman Borland Delphi 7 untuk tampilan pada komputer supplier yang berfungsi sebagai pemberitahu jika ada pesanan dari toko/gudang.
• Jaringan yang digunakan untuk pemesanan barang menggunakan jaringan LAN (Local Area Network).
DESKRIPSI KONSEP
Bagian pengirim terdiri dari modul sensor yang mempergunakan sensor inframerah yang diletakkan sedemikian rupa pada tempat penyimpanan barang. Menggunakan 2 pasang sensor pemancar dan penerima inframerah, dimana pasangan sensor yang berada di atas disebut sensor 1 dan pasangan sensor yang berada di bawah disebut sensor 2, yang terdiri dari sebagai ilustrasi
penempatan sensor inframerah dapat dilihat pada Gambar 1. Data dari modul sensor ini dipergunakan sebagai masukan bagi mikrokontroler, lalu program yang ada pada mikrokontroler akan bekerja menghitung berapa barang yang masuk maupun keluar.
Modul mikrokontroler disamping sebagai penghitung barang keluar/masuk, berfungsi juga untuk mengolah data keluaran sensor sekaligus mengirimkan data hasil olahan data tersebut kepada PC. Modul yang ketiga adalah RS232, modul ini berfungsi sebagai jembatan penghubung antara mikrokontroler dengan PC. RS232 ini diperlukan karena perbedaan standarisasi level tegangan Transistor Transistor Logic (TTL) antara RS232 dengan PC. Modul yang terakhir dari sistem pengirim adalah PC, dimana PC berfungsi untuk menampilkan data barang yang ada dan jumlah barang tersebut, serta data pemesanan barang yang akan dikirimkan ke supplier melalui jaringan komputer. Jaringan yang dipergunakan adalah jaringan Local Area Network (LAN). Sistem menerima yang terletak pada agen hanya terdapat satu buah komputer untuk menerima pesan pemesanan dari toko.
Pemilihan Tipe Komponen
• Sensor Optocoupler
Tipe dioda infra merah yang digunakan adalah LD274 sedangkan tipe fotodioda yang digunakan adalah BPW41.
• Mikrokontroler
Mikrokontroler yang digunakan adalah buatan Atmel dari seri AT89C51
• Interface RS232
IC MAX232 keluaran MAXIM digunakan sebagai interface untuk menghubungkan komputer dengan mikrokontroler. IC MAX232 ini diperlukan karena mikrokontroler bekerja pada level
tegangan TTL yaitu +5 Volt, dan serial port komputer bekerja pada level RS232, dengan
demikian diperlukan pengubahan level tegangan timbal balik antara TTL dan RS232,
agar sistem mikrokontroler dapat berkomunikasi dengan komputer.
IC Regulator 7805
IC regulator 7805 digunakan untuk mendapatkan tegangan DC +5V yang stabil.
REALISASI RANCANGAN
Realisasi Rancangan Hardware
• Perancangan modul sensor 1 dan sensor 2 Dioda infra merah 1 dipasang menghadap sensor fotodioda 1 dan dioda infra merah 2 dipasang menghadap sensor fotodioda 2. Sensor fotodioda 1 diletakkan diatas sensor fotodioda 2. Konsep penghitungan jumlah barang yang masuk dan keluar adalah berdasarkan sensor mana dulu yang aktif. Jika sensor fotodioda 1 aktif lebih dulu dibandingkan sensor fotodioda 2, maka penghitungan jumlah barang akan bertambah, sedangkan
jika sensor fotodioda 2 aktif lebih dulu dibandingkan sensor fotodioda 1, maka penghitungan jumlah barang akan berkurang.
• Perancangan modul mikrokontroler Rangkaian mikrokontroler pada alat ini digunakan sebagai pendeteksian terhadap barang yang masuk atau keluar dari tempatnya berdasarkan input dari sensor inframerah. Hasil pendeteksian ini akan disalurkan ke komputer melalui interface RS232.
• Perancangan modul interface RS232 Rangkaian interface RS232 pada rancangan alat ini digunakan untuk mengirimkan data dari mikrokontroler ke komputer. Karena mikrokontroler yang dipakai menggunakan logika TTL, maka sinyal dari mikrokontroler harus dikonversikan ke logika RS232 sebelum dimasukkan ke port serial
• Perancangan modul catu daya Rancangan pemodelan pemantau persediaan barang dan pemesanan barang berbasis jaringan komputer ini menggunakan catu daya dari jala-jala
listrik. Karena rancangan alat ini hanya membutuhkan tegangan catu sebesar +5 Volt saja, maka tegangan dari jala-jala listrik tersebut harus diturunkan menjadi 5 Volt juga.
Realisasi Rancangan Software
• Perancangan program assembly untuk mikrokontroler. Mikrokontroler ini menggunakan masukkan pada port P0.0 dan P0.1 untuk input sensor barang A serta port P0.2 dan P0.3 untuk input sensor barang B. Kombinasi pulsa masukan untuk kedua barang tersebut akan diolah oleh
mikrokontroler dan selanjutnya hasil olahan tersebut akan disalurkan ke komputer melalui rangkaian interface RS232. Flowchart proses perhitungan jumlah barang yang berupa bertambah/berkurangnya jumlah barang dapat dilihat pada Gambar 3. • Perancangan program Borland Delphi 7 untuk computer Program aplikasi terdiri dari 3 bagian, yaitu :
a. Program untuk menampilkan jumlah barang pada toko/gudang.
b. Program untuk menampilkan form pesanan dari toko/gudang ketika barang mencapai batas minimum.
c. Program untuk menampilkan form pesanan pada supplier.
Kesimpulan
• Perancangan pemodelan pemantau persediaan barang dan pemesanan barang berbasis jaringan komputer ini dapat bekerja seperti yang direncanakan, dimana jumlah barang dapat dihitung dengan baik dan benar dengan menggunakan sensor infra merah.
• Form pesanan barang dapat dikirim danmditerima dengan baik oleh supplier ketika barang yang bersangkutan telah mencapaimbatas minimum sesuai dengan yang direncanakan.
• Lebar barang yang melebihi jarak maksimal pemancar inframerah tidak dapat diimplementasikan padaperancangan ini
Saran
• Untuk memperbanyak jenis barang dapat menggunakan port-port yang masih tersisa pada mikrokontroler, serta menambah mikrokontroler pada rangkaian.
• Dengan menambahkan sistem konfirmasi dari supplier ke toko bahwa form pesanan barang telah diterima/tidak oleh supplier, hal ini diharapkan dapat mencegah kegagalan transaksi.
• Untuk meningkatkan efisiensi dalam penambahan/pengurangan jumlah barang ke dalam rak, maka program terkait dengan hal tersebut dapat diubah oleh pengelola sistem yang memiliki
kewenangan khusus.
http://www.beyondlogic.org/ serial/serial.htm
http://puslit2.petra.ac.id/ejournal/index.php/jte/article/shop/17460/17377
Djoko Hari Nudroho, Harlianto T. dan Fredy
PENDAHULUAN
Banyaknya jenis produksi yang ada saat ini membuat dunia usaha harus memiliki seorang karyawan atau lebih untuk menghitung jenis-jenis dan jumlah barang dalam jumlah besar yang ada di toko/gudang, akan tetapi tidak jarang adanya kesalahan perhitungan yang disebabkan oleh human error (kesalahan yang disebabkan oleh manusia). Kesalahan-kesalahan yang disebabkan oleh karena human error tersebut dapat dikurangi jika ada suatu alat yang dapat memantau jumlah persediaan barang yang ada pada toko/gudang dan juga dapat memesan barang yang sudah hampir habis kepada agen atau supplier.
Tujuan Rancangan
Tujuan yang hendak dicapai pada perancangan ini adalah sebagai berikut :
• Mempermudah pemantauan persediaan barang pada toko/gudang.
• Mengurangi kesalahan perhitungan jumlah barang pada toko/gudang yang disebabkan oleh faktor human error.
• Mempermudah pemesanan barang dari toko/gudang ke supplier.
Spesifikasi Rancangan
Pemodelan pemantau persediaan barang dan pemesanan barang berbasis jaringan komputer ini memiliki spesifikasi sebagai berikut:
• Menggunakan sensor inframerah sebagai input data jumlah barang.
• Tegangan catu daya 5 Vdc untuk modul sensor, modul mikrokontoler dan modul RS232.
• Menggunakan bahasa pemrograman Borland Delphi 7 untuk tampilan pada computer toko/gudang, yang berfungsi untuk memonitor jumlah barang dan memesan barang ke supplier.
• Menggunakan bahasa pemrograman Borland Delphi 7 untuk tampilan pada komputer supplier yang berfungsi sebagai pemberitahu jika ada pesanan dari toko/gudang.
• Jaringan yang digunakan untuk pemesanan barang menggunakan jaringan LAN (Local Area Network).
DESKRIPSI KONSEP
Bagian pengirim terdiri dari modul sensor yang mempergunakan sensor inframerah yang diletakkan sedemikian rupa pada tempat penyimpanan barang. Menggunakan 2 pasang sensor pemancar dan penerima inframerah, dimana pasangan sensor yang berada di atas disebut sensor 1 dan pasangan sensor yang berada di bawah disebut sensor 2, yang terdiri dari sebagai ilustrasi
penempatan sensor inframerah dapat dilihat pada Gambar 1. Data dari modul sensor ini dipergunakan sebagai masukan bagi mikrokontroler, lalu program yang ada pada mikrokontroler akan bekerja menghitung berapa barang yang masuk maupun keluar.
Modul mikrokontroler disamping sebagai penghitung barang keluar/masuk, berfungsi juga untuk mengolah data keluaran sensor sekaligus mengirimkan data hasil olahan data tersebut kepada PC. Modul yang ketiga adalah RS232, modul ini berfungsi sebagai jembatan penghubung antara mikrokontroler dengan PC. RS232 ini diperlukan karena perbedaan standarisasi level tegangan Transistor Transistor Logic (TTL) antara RS232 dengan PC. Modul yang terakhir dari sistem pengirim adalah PC, dimana PC berfungsi untuk menampilkan data barang yang ada dan jumlah barang tersebut, serta data pemesanan barang yang akan dikirimkan ke supplier melalui jaringan komputer. Jaringan yang dipergunakan adalah jaringan Local Area Network (LAN). Sistem menerima yang terletak pada agen hanya terdapat satu buah komputer untuk menerima pesan pemesanan dari toko.
Pemilihan Tipe Komponen
• Sensor Optocoupler
Tipe dioda infra merah yang digunakan adalah LD274 sedangkan tipe fotodioda yang digunakan adalah BPW41.
• Mikrokontroler
Mikrokontroler yang digunakan adalah buatan Atmel dari seri AT89C51
• Interface RS232
IC MAX232 keluaran MAXIM digunakan sebagai interface untuk menghubungkan komputer dengan mikrokontroler. IC MAX232 ini diperlukan karena mikrokontroler bekerja pada level
tegangan TTL yaitu +5 Volt, dan serial port komputer bekerja pada level RS232, dengan
demikian diperlukan pengubahan level tegangan timbal balik antara TTL dan RS232,
agar sistem mikrokontroler dapat berkomunikasi dengan komputer.
IC Regulator 7805
IC regulator 7805 digunakan untuk mendapatkan tegangan DC +5V yang stabil.
REALISASI RANCANGAN
Realisasi Rancangan Hardware
• Perancangan modul sensor 1 dan sensor 2 Dioda infra merah 1 dipasang menghadap sensor fotodioda 1 dan dioda infra merah 2 dipasang menghadap sensor fotodioda 2. Sensor fotodioda 1 diletakkan diatas sensor fotodioda 2. Konsep penghitungan jumlah barang yang masuk dan keluar adalah berdasarkan sensor mana dulu yang aktif. Jika sensor fotodioda 1 aktif lebih dulu dibandingkan sensor fotodioda 2, maka penghitungan jumlah barang akan bertambah, sedangkan
jika sensor fotodioda 2 aktif lebih dulu dibandingkan sensor fotodioda 1, maka penghitungan jumlah barang akan berkurang.
• Perancangan modul mikrokontroler Rangkaian mikrokontroler pada alat ini digunakan sebagai pendeteksian terhadap barang yang masuk atau keluar dari tempatnya berdasarkan input dari sensor inframerah. Hasil pendeteksian ini akan disalurkan ke komputer melalui interface RS232.
• Perancangan modul interface RS232 Rangkaian interface RS232 pada rancangan alat ini digunakan untuk mengirimkan data dari mikrokontroler ke komputer. Karena mikrokontroler yang dipakai menggunakan logika TTL, maka sinyal dari mikrokontroler harus dikonversikan ke logika RS232 sebelum dimasukkan ke port serial
• Perancangan modul catu daya Rancangan pemodelan pemantau persediaan barang dan pemesanan barang berbasis jaringan komputer ini menggunakan catu daya dari jala-jala
listrik. Karena rancangan alat ini hanya membutuhkan tegangan catu sebesar +5 Volt saja, maka tegangan dari jala-jala listrik tersebut harus diturunkan menjadi 5 Volt juga.
Realisasi Rancangan Software
• Perancangan program assembly untuk mikrokontroler. Mikrokontroler ini menggunakan masukkan pada port P0.0 dan P0.1 untuk input sensor barang A serta port P0.2 dan P0.3 untuk input sensor barang B. Kombinasi pulsa masukan untuk kedua barang tersebut akan diolah oleh
mikrokontroler dan selanjutnya hasil olahan tersebut akan disalurkan ke komputer melalui rangkaian interface RS232. Flowchart proses perhitungan jumlah barang yang berupa bertambah/berkurangnya jumlah barang dapat dilihat pada Gambar 3. • Perancangan program Borland Delphi 7 untuk computer Program aplikasi terdiri dari 3 bagian, yaitu :
a. Program untuk menampilkan jumlah barang pada toko/gudang.
b. Program untuk menampilkan form pesanan dari toko/gudang ketika barang mencapai batas minimum.
c. Program untuk menampilkan form pesanan pada supplier.
Kesimpulan
• Perancangan pemodelan pemantau persediaan barang dan pemesanan barang berbasis jaringan komputer ini dapat bekerja seperti yang direncanakan, dimana jumlah barang dapat dihitung dengan baik dan benar dengan menggunakan sensor infra merah.
• Form pesanan barang dapat dikirim danmditerima dengan baik oleh supplier ketika barang yang bersangkutan telah mencapaimbatas minimum sesuai dengan yang direncanakan.
• Lebar barang yang melebihi jarak maksimal pemancar inframerah tidak dapat diimplementasikan padaperancangan ini
Saran
• Untuk memperbanyak jenis barang dapat menggunakan port-port yang masih tersisa pada mikrokontroler, serta menambah mikrokontroler pada rangkaian.
• Dengan menambahkan sistem konfirmasi dari supplier ke toko bahwa form pesanan barang telah diterima/tidak oleh supplier, hal ini diharapkan dapat mencegah kegagalan transaksi.
• Untuk meningkatkan efisiensi dalam penambahan/pengurangan jumlah barang ke dalam rak, maka program terkait dengan hal tersebut dapat diubah oleh pengelola sistem yang memiliki
kewenangan khusus.
http://www.beyondlogic.org/ serial/serial.htm
http://puslit2.petra.ac.id/ejournal/index.php/jte/article/shop/17460/17377
MODEL SISTEM PENGATURAN LALU LINTAS SECARA NIRKABEL PADA PINTU PERLINTASAN KERETA API
di kutip dari jurnal yg dibuat oleh :
Hartono Haryadi1, Hugeng1 dan Deris Riyansyah
PENDAHULUAN
Angka kecelakaan di pintu perlintasan setiap saat terus bertambah. Pintu perlintasan dengan
rambu lengkap dan dijaga oleh petugas yang siap selama 1x24 jam tidak menjamin seratus persen terhindarnya kecelakan di pintu lintasan. Banyak anggota masyarakat, juga pengamat dan petugas kepolisian, yang lalu mengandalkan keberadaan penjaga pintu perlintasan. Ketika pemakai. jalan raya melintas kemudian tertabrak KA sementara pintu perlintasan tidak tertutup karena penjaga tertidur, nasib si penjaga pintu yang kemudian menjadi tersangka.
Pintu perlintasan kereta yang memiliki palang pintu dan alarm peringatan berbunyi yang tersedia saat ini masih memiliki kelemahan. Pintu perlintasan KA yang saat ini banyak dibangun adalah pintu perlintasan secara elektrik yang dioperasikan secara manual dari stasiun/ pos penjaga dan masih menggunakan radio komunikasi untuk menghubungi setiap KA yang akan melintas bila ada kendaraan yang terjebak diantara pintu perlintasan. Sehingga dapat berakibat fatal apabila terjadi kesalahan yang dilakukan oleh penjaga pada pintu/stasiun KA.
Perancangan ini mempunyai tujuan untuk memantau kedatangan KA dan keberadaan kendaraan diantara pintu perlintasan KA. Dengan demikian diharapkan melalui alat pengaturan lalu lintas secara nirkabel pada pintu perlintasan KA ini kesalahan yang dapat dilakukan oleh penjaga pos/stasiun dapat dihindari sehingga tingkat kecelakaan pada pintu perlintasan KA dapat dikurangi.
TUJUAN RANCANGAN
Tujuan dari rancangan ini adalah untuk membuat suatu alat yang dapat membantu pengaturan lalu lintas pada pintu perlintasan KA sehingga dapat mengurangi tingkat kecelakaan pada pintu perlintasan KA dengan menggunakan sistem pensinyalan elektrik yang dilakukan secara nirkabel.
Spesifikasi Rancangan
• Menggunakan mikrokontroler sebagai pemroses utama pada bagian pemantau kedatangan KA dan bagian pintu perlintasan KA
• Untuk sensor getar menggunakan sensor piezoelectric
• Untuk sensor ada/tidak kendaraan diantara pintu perlintasan KA menggunakan sensor inframerah
• Menggunakan modul motor penggerak pada pintu perlintasan
• Menggunakan transmitter sebagai pengirim data
• Menggunakan receiver sebagai penerima data
• Alat ini menggunakan catu daya DC dengan tegangan sebesar +5 Volt, dan +12 Volt
DESKRIPSI KONSEP
Perancangan perangkat sistem pengaturan lalu lintas pada pintu perlintasan kereta api (KA) secara nirkabel memerlukan 2 (dua) bagian alat yang terpisah dan kedua alat tersebut dapat berkomunikasi. Bagian pertama merupakan unit pemantauan kedatangan KA dan yang kedua adalah bagian pintu perlintasan KA yang merupakan unit palangpintu perlintasan dan unit pemantau pengguna
Komponen – komponen
· Sensor Inframerah
Menggunakan sebuah sensor fotodioda yang berfungsi sebagai penerima cahaya inframerah 6kHz yang umumnya digunakan pada sistem remote control inframerah. Pada Sensor ini terdapat sebuah fotodioda yang dilengkapi dengan penguat, pembatas, BPF (band pass filter), demodulator dan komparator.
· Modul Mikrokontroler
Modul mikrokontroler pada rancangan alat ini menggunakan mikrokontroler 8 bit buatan ATMEL, yakni AT89C51. PemilihanAT89C51 karena IC buatan ATMEL ini mudah di dapat dipasaran, dimana di berbagai tempat penjualan komponen elektonika banyak menyediakan IC ini. Disamping itu IC ini memiliki kemampuan dan kemudahan dalam hal menulis (write) dan menghapus serta mengisi program pada mikrokontroler dan juga adanya kapasitas memori yang cukup besar yakni 4 kbyte yang digunakan untuk menyimpan data-data dan variabel yang bersifat sementara.
· Modul Transceiver
Modul transceiver menggunakan UHF ASK 315 MHz. Penggunaan transceiver ini karena telah banyak di pasaran. Selain itu, transceiver ini memiliki bentuk yang kecil sehingga pemakaian tempatnya menjadi lebih hemat pada papan PCB.
Perancangan
· Rancangan Modul Mikrokontroler
Modul mikrokontroler ini menerima input dari sensor pizoelektrik dan infra merah yang mana input dari sensor tersebut akan diolah untuk dikirim ke penerima. Modul mikrokontroler dalam alat ini dipasang pada bagian pemantau kedatangan KA dan bagian pintu perlintasan KA. Rangkaian mikrokontroler pemantau kedatangan KA ini berfungsi sebagai pengolahan data dan
pengendali pada unit pemantau kedatangan KA. Mikrokontroler akan mendapatkan data dari rangkaian sensor getar piezoelektrik yang dihubungkan ke mikrokontroler tersebut. Input data tersebut akan diproses selanjutnya outputnya berupa deretan data biner. Deretan biner tersebut dikirim ke pemancar, untuk ditransmisikan ke udara melalui pemancar. Selain itu terdapat rangkaian mikrokontroler bagian pintu perlintasan KA yang digunakan sebagai pengolahan data yang masuk. Deretan data biner hasil demodulasi akan diproses oleh mikrokontroler untuk dapat ditampilkan pada peraga berupa motor palang pintu perlintasan serta mengaktifkan sensor inframerah.
· Perancangan Modul Transceiver
Transceiver pada perancangan ini berfungsi sebagai pengiriman data secara wireless. Pengiriman data ini dalam bentuk digital, karena modulasi pengiriman datanya menggunakan modulasi digital. Frekuensi yang digunakan untuk pengiriman data adalah 315 MHz.
· Perancangan Modul Pemancar inframerah
Rangkaian pemancar inframerah pada bagian pintu perlintasan KA ini berguna untuk menghasilkan sinyal dengan frekuensi 56 kHz untuk dikirimkan dalam bentuk pancaran cahaya inframerah ke bagian penerima inframerah agar sensor inframerah tersebut aktif dan mengirimkan data.
Http://www.atmel.com/dgn/resources/prod_documents/doc0265.pdf
http://puslit2.petra.ac.id/ejournal/index.php/jte/article/shop/17459/17376
Rabu, 16 Desember 2009
PEMANFAATAN PLTS SEBAGAI ENERGI ALTERNATIF POTENSIAL DI INDONESIA
BPPT merupakan lembaga pemerintah yang ditugaskan untuk melakukan pengkajian dan penerapan teknologi, yang difokuskan ke bidang-bidang yang menjadi hajat hidup orang banyak. Sudah sejak lama pengembangan teknologi energi, khususnya energi-energi alternatif mendapat perhatian besar dari BPPT.” Hal tersebut diungkapkan Kepala BPPT Marzan Aziz Iskandar, dalam suatu wawancara dengan majalah Energy and Mining, Jakarta (2/6).
Besarnya potensi sumberdaya energi di Indonesia, membuat BPPT menaruh perhatian besar dalam pengkajian dan penerapan teknologi energi. Hal itu bertujuan untuk menjamin pemenuhan energi secara nasional, tidak dengan mengandalkan import, tetapi dengan mengoptimalkan potensi sumber daya energi yang ada di Indonesia. Secara rutin BPPT terus memperbaharui data dan melakukan berbagai analisis, yang menghasilkan prediksi-prediksi baru mengenai bagaimana kebutuhan, dan permasalahan energi yang ada di Indonesia. ”Prediksi itulah yang kemudian disampaikan kepada instansi terkait, dan juga pihak industri, kita susun standar, dan bersama lembaga terkait disusun regulasinya,” ungkap Kepala BPPT.
BPPT selama ini banyak berperan menjadi pionir dalam hal menerapkan aplikasi teknologi di Indonesia. Sejak awal tahun 1980-an sudah dimulai kegiatan mengkaji kemungkinan pemanfaatan bioethanol, dan biodiesel, sebagai salah satu energi alternatif untuk digunakan di Indonesia. Ketika itu tidak ada lembaga lain yang memerhatikannya, mungkin karena harga minyak ketika itu masih sangat murah. Bisa dilihat, bagaimana semakin hari penggunaan energi bahan bakar minyak semakin besar yang membuat harga minyak pun semakin membumbung tinggi.
Penerapan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) pun sudah sejak tahun 80-an dikenalkan oleh BPPT. Ketika itu dilakukan pengkajian untuk membuktikan apakah penerapan PLTS ini bisa dilakukan di Indonesia. Berdasarkan dari kondisi geografis, yang membuat negeri kita mendapat sinar matahari yang berlimpah sepanjang tahunnya, PLTS diharapkan menjadi salah satu energi alternatif yang sangat potensial bagi Indonesia.
Penerapan PLTS
Penerapan PLTS oleh BPPT dimulai dengan pemasangan 80 unit PLTS (Solar Home System), Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya untuk Lampu Penerangan Rumah di Desa Sukatani, Jawa Barat pada tahun 1987. Setelah itu pada tahun 1991 dilanjutkan dengan proyek Bantuan Presiden (Banpres PLTS masuk Desa) untuk pemasangan 3.445 unit SHS di 15 propinsi yang dinilai layak dari segi kebutuhan (tidak terjangkau oleh PLN), kemampuan masyarakat setempat (pembayaran dengan cara mencicil) dan persyaratan teknis lainnya.
Program Banpres PLTS Masuk Desa yang telah memperoleh sambutan sangat menggembirakan dari masyarakat pedesaan dan telah terbukti dapat berjalan dengan baik akan dijadikan model guna implementasi Program Listrik Tenaga Surya untuk Sejuta Rumah. Program ini juga merupakan salah upaya untuk mencapai target Pemerintah dalam melistriki seluruh pedesaan dan daerah terpencil di Indonesia dengan ratio elektrifikasi nasional di atas 75%.
Menurut kajian para perekayasa dan peneliti BPPT, potensi energi matahari bisa mencapai 4,8 kwh/m2, dan hal itu merupakan sebuah potensi yang luar biasa bagi Indonesia untuk memanfaatkan tenaga surya. Berbagai upaya juga dilakukan BPPT seperti menyampaikan konsep-konsep yang kemudian diadopsi dalam Peraturan Presiden No 5 Tahun 2006 mengenai Kebijakan Energi Nasional. Dalam peraturan itu ditetapkan bahwa pada tahun 2025 nanti kita harus memanfaatkan energi surya sebanyak 2% dari total penggunaan energi secara nasional.
Pembangunan sistem PLTS untuk membantu masyarakat miskin yang ada di pedesaan terpencil yang tidak terjangkau listrik mempunyai kendala utama yaitu biaya investasi yang tinggi. Sampai saat ini kita masih melakukan impor panel surya, untuk itulah dibutuhkan tumbuh kembangnya industri PLTS. ”Tentunya dibutuhkan adanya suatu jaminan bahwa apabila kita membangun industri PLTS, market atau pasar juga harus ada,” terang Kepala BPPT.
Pemanfaatan Energi di Indonesia
”Sampai saat ini banyak dibangun berbagai pembangkit listrik, kita bisa menghasilkan berbagai energi alternatif. Tapi kita gunakan dengan boros, jadinya ya percuma,” ungkap Marzan. Boros tidaknya penggunaan energi pun bisa diukur melalui jasa audit teknologi yang biasa dilakukan BPPT, hal yang dilakukan adalah memeriksa penggunaan pendingin udara, penerangan, dan lainnya dalam suatu gedung atau penyewa jasa audit energi. Setelah itu dilaporkan kepada penyewa jasa mengenai adanya pemborosan energi, yang melahirkan sebuah rekomendasi untuk dilakukan berbagai perbaikan dan pembenahan sehingga penggunaan energi bisa lebih efisien.
Perlu diingat pula bahwa yang dimaksud dengan efisiensi energi adalah, suatu keadaan dimana dengan jumlah energi yang cukup, kita bisa melakukan pekerjaan dengan nyaman, tanpa hambatan, dan hasilnya tetap optimal. Kepala BPPT memandang masih banyak tantangan kedepannya, tetapi dia akan terus berusaha untuk mengejar target untuk membantu bangsa ini dalam masalah efisiensi energi, melakukan analisis, dan penyediaan energi alternatif. (suryapratama)
Artikel berkaitan lebih baru:
• 08/10/2009 15:13 - OUTLOOK ENERGI INDONESIA 2009: PERLU ANTISIPASI DEFISIT ENERGI 2025
Artikel berkaitan terdahulu:
• 04/05/2009 15:21 - PRESS TOUR KE PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA HIBRIDA DI DESA PONELO, KWANDANG GORONTALO UTARA
• 30/03/2009 10:07 - SOSIALISASI FASILITAS PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN BIODIESEL BRDST-BPPT
• 30/03/2009 09:49 - KUNJUNGAN KEPALA BPPT MENDAMPINGI MENRISTEK KE SURABAYA DALAM RANGKA PENANDATANGANAN SURAT KEPUTUSAN BERSAMA PENINGKATAN PEMBERDAYAAN SUMBERDAYA NASIONAL BIDANG RISET DAN TEKNOLOGI UNTUK INDUSTRI HULU MINYAK DAN GAS BUMI
• 30/01/2009 11:35 - PTKKE BPPT ADAKAN WORKSHOP TENTANG KUALITAS TENAGA LISTRIK PADA SEKTOR INDUSTRI
di posting oleh Lucky lukmansyah (41407010010) teknik Elekto mercu buana
Besarnya potensi sumberdaya energi di Indonesia, membuat BPPT menaruh perhatian besar dalam pengkajian dan penerapan teknologi energi. Hal itu bertujuan untuk menjamin pemenuhan energi secara nasional, tidak dengan mengandalkan import, tetapi dengan mengoptimalkan potensi sumber daya energi yang ada di Indonesia. Secara rutin BPPT terus memperbaharui data dan melakukan berbagai analisis, yang menghasilkan prediksi-prediksi baru mengenai bagaimana kebutuhan, dan permasalahan energi yang ada di Indonesia. ”Prediksi itulah yang kemudian disampaikan kepada instansi terkait, dan juga pihak industri, kita susun standar, dan bersama lembaga terkait disusun regulasinya,” ungkap Kepala BPPT.
BPPT selama ini banyak berperan menjadi pionir dalam hal menerapkan aplikasi teknologi di Indonesia. Sejak awal tahun 1980-an sudah dimulai kegiatan mengkaji kemungkinan pemanfaatan bioethanol, dan biodiesel, sebagai salah satu energi alternatif untuk digunakan di Indonesia. Ketika itu tidak ada lembaga lain yang memerhatikannya, mungkin karena harga minyak ketika itu masih sangat murah. Bisa dilihat, bagaimana semakin hari penggunaan energi bahan bakar minyak semakin besar yang membuat harga minyak pun semakin membumbung tinggi.
Penerapan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) pun sudah sejak tahun 80-an dikenalkan oleh BPPT. Ketika itu dilakukan pengkajian untuk membuktikan apakah penerapan PLTS ini bisa dilakukan di Indonesia. Berdasarkan dari kondisi geografis, yang membuat negeri kita mendapat sinar matahari yang berlimpah sepanjang tahunnya, PLTS diharapkan menjadi salah satu energi alternatif yang sangat potensial bagi Indonesia.
Penerapan PLTS
Penerapan PLTS oleh BPPT dimulai dengan pemasangan 80 unit PLTS (Solar Home System), Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya untuk Lampu Penerangan Rumah di Desa Sukatani, Jawa Barat pada tahun 1987. Setelah itu pada tahun 1991 dilanjutkan dengan proyek Bantuan Presiden (Banpres PLTS masuk Desa) untuk pemasangan 3.445 unit SHS di 15 propinsi yang dinilai layak dari segi kebutuhan (tidak terjangkau oleh PLN), kemampuan masyarakat setempat (pembayaran dengan cara mencicil) dan persyaratan teknis lainnya.
Program Banpres PLTS Masuk Desa yang telah memperoleh sambutan sangat menggembirakan dari masyarakat pedesaan dan telah terbukti dapat berjalan dengan baik akan dijadikan model guna implementasi Program Listrik Tenaga Surya untuk Sejuta Rumah. Program ini juga merupakan salah upaya untuk mencapai target Pemerintah dalam melistriki seluruh pedesaan dan daerah terpencil di Indonesia dengan ratio elektrifikasi nasional di atas 75%.
Menurut kajian para perekayasa dan peneliti BPPT, potensi energi matahari bisa mencapai 4,8 kwh/m2, dan hal itu merupakan sebuah potensi yang luar biasa bagi Indonesia untuk memanfaatkan tenaga surya. Berbagai upaya juga dilakukan BPPT seperti menyampaikan konsep-konsep yang kemudian diadopsi dalam Peraturan Presiden No 5 Tahun 2006 mengenai Kebijakan Energi Nasional. Dalam peraturan itu ditetapkan bahwa pada tahun 2025 nanti kita harus memanfaatkan energi surya sebanyak 2% dari total penggunaan energi secara nasional.
Pembangunan sistem PLTS untuk membantu masyarakat miskin yang ada di pedesaan terpencil yang tidak terjangkau listrik mempunyai kendala utama yaitu biaya investasi yang tinggi. Sampai saat ini kita masih melakukan impor panel surya, untuk itulah dibutuhkan tumbuh kembangnya industri PLTS. ”Tentunya dibutuhkan adanya suatu jaminan bahwa apabila kita membangun industri PLTS, market atau pasar juga harus ada,” terang Kepala BPPT.
Pemanfaatan Energi di Indonesia
”Sampai saat ini banyak dibangun berbagai pembangkit listrik, kita bisa menghasilkan berbagai energi alternatif. Tapi kita gunakan dengan boros, jadinya ya percuma,” ungkap Marzan. Boros tidaknya penggunaan energi pun bisa diukur melalui jasa audit teknologi yang biasa dilakukan BPPT, hal yang dilakukan adalah memeriksa penggunaan pendingin udara, penerangan, dan lainnya dalam suatu gedung atau penyewa jasa audit energi. Setelah itu dilaporkan kepada penyewa jasa mengenai adanya pemborosan energi, yang melahirkan sebuah rekomendasi untuk dilakukan berbagai perbaikan dan pembenahan sehingga penggunaan energi bisa lebih efisien.
Perlu diingat pula bahwa yang dimaksud dengan efisiensi energi adalah, suatu keadaan dimana dengan jumlah energi yang cukup, kita bisa melakukan pekerjaan dengan nyaman, tanpa hambatan, dan hasilnya tetap optimal. Kepala BPPT memandang masih banyak tantangan kedepannya, tetapi dia akan terus berusaha untuk mengejar target untuk membantu bangsa ini dalam masalah efisiensi energi, melakukan analisis, dan penyediaan energi alternatif. (suryapratama)
Artikel berkaitan lebih baru:
• 08/10/2009 15:13 - OUTLOOK ENERGI INDONESIA 2009: PERLU ANTISIPASI DEFISIT ENERGI 2025
Artikel berkaitan terdahulu:
• 04/05/2009 15:21 - PRESS TOUR KE PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA HIBRIDA DI DESA PONELO, KWANDANG GORONTALO UTARA
• 30/03/2009 10:07 - SOSIALISASI FASILITAS PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN BIODIESEL BRDST-BPPT
• 30/03/2009 09:49 - KUNJUNGAN KEPALA BPPT MENDAMPINGI MENRISTEK KE SURABAYA DALAM RANGKA PENANDATANGANAN SURAT KEPUTUSAN BERSAMA PENINGKATAN PEMBERDAYAAN SUMBERDAYA NASIONAL BIDANG RISET DAN TEKNOLOGI UNTUK INDUSTRI HULU MINYAK DAN GAS BUMI
• 30/01/2009 11:35 - PTKKE BPPT ADAKAN WORKSHOP TENTANG KUALITAS TENAGA LISTRIK PADA SEKTOR INDUSTRI
di posting oleh Lucky lukmansyah (41407010010) teknik Elekto mercu buana
MENIGKATKAN EFESIENSI PLTU BATU BARA
PLTU yang pertama kali beroperasi di Indonesia yaitu pada tahun 1962 dengan kapasitas 25 MW, suhu 500 ¼C, tekanan 65 Kg/cm2, boiler masih menggunakan pipa biasa dan pendingin generator dilakukan dengan udara. Kemajuan pada PLTU yang pertama adalah boiler sudah dilengkapi pipa dinding dan pendingin generator dilakukan dengan hidrogen, namun kapasitasnya masih 25 MW. Bila dayanya ditingkatkan dari 100 - 200 MW, maka boilernya harus dilengkapi super hiter, ekonomizer dan tungku tekanan. Kemudian turbinnya bisa melakukan pemanasan ulang dan arus ganda dan pendingin generatornya masih menggunakan hidrogen. Hanya saja untuk kapasitas 200 MW uap yang dihasilkan mempunyai tekanan 131,5 Kg/cm2 dan suhu 540 ¼C dan bahan bakarnya masih menggunakan minyak bumi.
Ketika kapasitas PLTU sudah mencapai 400 MW maka bahan bakarnya sudah tidak menggunakan minyak bumi lagi melainkan batu bara. Batu bara yang dipakai secara garis besar dibagi menjadi dua bagian yaitu batu bara berkualitas tinggi dan batu bara berkualitas rendah. Bila batu bara yang dipakai kualitasnya baik maka akan sedikit sekali menghasilkan unsur berbahaya, sehingga tidak begitu mencemari lingkungan. Sedang bila batu bara yang dipakai mutunya rendah maka akan banyak menghasilkan unsur berbahaya seperti Sulfur, Nitrogen dan Sodium. Apalagi bila pembakarannya tidak sempurna maka akan dihasilkan pula unsur beracun seperti CO, akibatnya daya guna menjadi rendah.
PLTU batu bara di Indonesia yang pertama kali dibangun adalah di Suryalaya pada tahun1984 dengan kapasitas terpasang 4 x 400 MW. Kemudian PLTU Bukit Asam dengan kapasitas 2 x 65 MW pada tahun 1987. Dan pada tahun 1993-an beroperasi pula PLTU Paiton 1 dan 2 masing-masing dengan kapasitas 400 MW. Kemudian PLTU Suryalaya akan dikembangkan dari unit 5 - 7 dengan kapasitas 600 MW/unit. PLTU batu bara pada tahun 1994 kapasitasnya sudah mencapai 2.130 MW (16% dari total daya terpasang). Pada tahun 2003 kapasitasnya diperkirakan sekitar 12.100 MW (37%), tahun 2008/09 mencapai 24.570 MW (48%) dan pada tahun 2020 sekitar 46.000 MW. Sementara itu pemakaian batu bara pada tahun 1995 tercatat bahwa untuk menghasilkan energi listrik sebsar 17,3 Twh dibutuhkan batu bara sebanyak 7,5 juta ton. Dan pada tahun 2005 pemakaian batu bara diperkirakan mencapai 45,2 juta ton dengan energi listrik yang dihasilkan mencapai 104 Twh.
Banyaknya pemakaian batu bara tentunya akan menentukan besarnya biaya pembangunan PLTU. Harga batu bara itu sendiri ditentukan oleh nilai panasnya (Kcal/Kg), artinya bila nilai panas tetap maka harga akan turun 1% pertahun. Sedang nilai panas ditentukan oleh kandungan zat SOx yaitu suatu zat yang beracun, jadi pada pembangkit harus dilengkapi alat penghisap SOx. Hal inilah yang menyebabkan biaya PLTU Batu bara lebih tinggi sampai 20% dari pada PLTU minyak bumi. Bila batu bara yang digunakan rendah kandungan SOx-nya maka pembangkit tidak perlu dilengkapi oleh alat penghisap SOx dengan demikian harga PLTU batu bara bisa lebih murah. Keunggulan pembankit ini adalah bahan bakarnya lebih murah harganya dari minyak dan cadangannya tersedia dalam jumlah besar serta tersebar di seluruh Indonesia.
Sistim Kerja PLTU Batu bara
1. Sistim pembakaran batu bara bersih
Adapun prinsip kerja PLTU itu adalah batu bara yang akan digunakan/dipakai dibakar di dalam boiler secara bertingkat. Hal ini dimaksudkan untuk memperoleh laju pembakaran yang rendah dan tanpa mengurangi suhu yang diperlukan sehingga diperoleh pembentukan NOx yang rendah. Batu bara sebelum dibakar digiling hingga menyerupai butir-butir beras, kemudian dimasukkan ke wadah (boiler) dengan cara disemprot, di mana dasar wadah itu berbentuk rangka panggangan yang berlubang. Pembakaran bisa terjadi dengan bantuan udara dari dasar yang ditiupkan ke atas dan kecepatan tiup udara diatur sedemikian rupa, akibatnya butir bata bara agak terangkat sedikit tanpa terbawa sehingga terbentuklah lapisan butir-butir batu bara yang mengambang. Selain mengambang butir batu bara itu juga bergerak berarti hal ini menandakan terjadinya sirkulasi udara yang akan memberikan efek yang baik sehingga butir itu habis terbakar. Karena butir batu bara relatif mempunyai ukuran yang sama dan dengan jarak yang berdekatan akibatnya lapisan mengambang itu menjadi penghantar panas yang baik. Karena proses pembakaran suhunya rendah sehingga NOx yang dihasilkan kadarnya menjadi rendah, dengan demikian sistim pembakaran ini bisa mengurangi polutan. Bila ke dalam tungku boiler dimasukkan kapur (Ca) dan dari dasar tungku yang bersuhu 750 - 950 ¼C dimasukkan udara akibatnya terbentuk lapisan mengambang yang membakar. Pada lapisan itu terjadi reaksi kimia yang menyebabkan sulfur terikat dengan kapur sehingga dihasilkan CaSO4 yang berupa debu sehingga mudah jatuh bersama abu sisa pembakaran. Hal inilah yang menyebabkan terjadinya pengurangan emisi sampai 98% dan abu CaSO4-nya bisa dimanfaatkan. Keuntungan sistim pembakaran ini adalah bisa menggunakan batu bara bermutu rendah dengan kadar belerang yang tinggi dan batu bara seperti ini banyak terdapat di Indonesia.
2. Proses terjadinya energi listrik
Pembakaran batu bara ini akan menghasilkan uap dan gas buang yang panas. Gas buang itu berfungsi juga untuk memanaskan pipa boiler yang berada di atas lapisan mengambang. Gas buang selanjutnya dialiri ke pembersih yang di dalamnya terdapat alat pengendap abu setelah gas itu bersih lalu dibuang ke udara melalui cerobong. Sedangkan uap dialiri ke turbin yang akan menyebabkan turbin bergerak, tapi karena poros turbin digandeng/dikopel dengan poros generator akibatnya gerakan turbin itu akan menyebabkan pula gerakan generator sehingga dihasilkan energi listrik. Uap itu kemudian dialiri ke kondensor sehingga berubah menjadi air dan dengan bantuan pompa air itu dialiri ke boiler sebagai air pengisi.
Generator biasanya berukuran besar dengan jumlah lebih dari satu unit dan dioperasikan secara berlainan. Sedangkan generator ukuran menengah didisain berdasarkan asumsi bahwa selama masa manfaatnya akan terjadi 10.000 kali star-stop. Berarti selama setahun dilakukan 250 x star-stop maka umur pembangkit bisa mencapai 40 tahun. Bila daya generator meningkat maka kecepatannya meningkat pula dan bila kecepatan kritikan dilalui maka perlu dilakukan pengendalian poros generator supaya tidak terjadi getaran. Untuk itu konstruksi rotor dan stator serta mutu instalasi perlu ditingkatkan. Boilernya menggunakan sirkulasi alam dan menghasilkan uap dengan tekanan 196,9 kg/cm2 dan suhu 554¼C. PLTU ini dilengkapi dengan presipitator elektro static yaitu suatu alat untuk mengendalikan partikel yang akan keluar cerobong dan alat pengolahan abu batu bara. Sedang uap yang sudah dipakai kemudian didinginkan dalam kondensor sehingga dihasilkan air yang dialirkan ke dalam boiler. Pada waktu PLTU batubara beroperasi suhu pada kondensor naiknya begitu cepat, sehingga mengakibatkan kondensor menjadi panas. Sedang untuk mendinginkan kondensor bisa digunakan air, tapi harus dalam jumlah besar, hal inilah yang menyebabkan PLTU dibangun dekat dengan sumber air yang banyak seperti di tepi sungai atau tepi pantai.
Efisiensi
Bila pada PLTU batu bara tekanan kondensornya turun, maka daya gunanya meningkat. Biasanya tekanan kondensor berhubungan langsung atau berbanding lurus dengan besarnya suhu air pendingin yang berasal dari uap pada kondensor. Jadi bila suhu itu rendah, maka tahanannya juga rendah dan pada suhu terendah akan dihasilkan/terjadi tekanan jenuh. Karena air pendingin itu biasanya terdiri dari air yang berasal dari uap turbin dan air berasal dari laut dan sungai. Akibatnya suhu terendah besarnya sesuai dengan air yang digunakan sehingga tekanan jenuh sulit diperoleh. Peningkatan daya guna bisa dilakukan dengan pemanasan ulang dan pembakaran batu bara yang kurang bermutu
1. Pemanasan Ulang
Hal ini bisa dilakukan dengan membagi turbin menjadi dua bagian yaitu bagian tekanan tinggi (TT) dan bagian tekanan rendah (TR) yang berada pada satu poros. Dengan demikian pembangkit ini mempunyai susunan sebagai berikut : Boiler - TT - TR - Generator.
Cara kerjanya :
Uap dari boiler dimasukan/dialirkan ke bagian TT, setela h uap itu dipakai dialirkan kembali ke boiler untuk pemanasan ulang. Kemudian uap dari boiler itu dialirkan lagi ke turbin TR untuk dipakai sebagai penggerak generator. Dengan demikian jumlah energi yang bisa dimanfaatkan menjadi besar akibatnya daya guna atau efiseinsi menjadi besar pula. Dari sini bisa disimpulkan bila turbin dibagi menjadi tiga bagian yaitu TT, TM, dan TR maka energi yang diperoleh juga besar, hal ini biasanya digunakan pada mesin dengan ukuran besar.
Meningkatnya suhu (hingga mencapai 560 ¼C) dan tekanan (hingga mancapai 250 kg/cm2) uap tentunya menyebabkan pertumbuhan PLTU menjadi lebih pesat. Hal ini ditunjukkan dengan meningkatnya efisiensi dan keandalan. Dengan meningkatnya daya berarti desain boiler juga harus diperbaiki yaitu dilengkapi dengan peralatan pengendalian NOx, peralatan untuk mengeluarkan sulfur dari gas buang dan peralatan untuk mencegah berbagai partikel keluar dari cerobong. Peningkatan efisiensi pada PLTU bisa juga dilakukan dengan cara menambah panjang sudu. Hal ini karena dengan sudu-sudu yang panjang berarti rugi-ruginya akan berkurang.
2. Pembakaran Lapisan Mengambang Bertekanan
Proses pembakarannya menggunakan udara bertekanan atau dikompres berarti perpindahan panasnya meningkat akibatnya suhu uap dan gas buang juga meningkat. Gas buang yang panas ini setelah dibersihkan bisa dimanfaatkan untuk menggerakkan turbin gas yang digandeng dengan generator sehingga dihasilkan energi listrik. Jadi energi listrik pada proses pembakaran ini dihasilkan oleh uap dan gas buang, hal inilah yang menyebabkan efisiensi pada pembakaran seperti ini meningkat. Selain dari itu turbin gas juga menghasilkan gas buang yang cukup panas yang bisa digunakan untuk memanaskan air yang keluar dari kondensor turbin uap yang selanjutnya dimasukkan ke boiler sedang gas yang sudah dingin di buang ke udara melalui cerobong. Dengan menggunakan pembakaran lapisan mengambang bertekanan, maka batu bara yang bermutu rendah bisa dimanfaatkan untuk menjadi energi listrik yang ramah lingkungan. q
Daftar Pustaka
1. Energi, Abdul Kadir, UI- Pers, Jakarta, 1995.
2. Ketenagalistrikan Indonesia, Zuhal, PT. Ganeca Prima, Jakarta, April 1995.
3. Menekan kerusakan lingkungan PLTU Batu bara, Deni Almanda, Majalah Patra Propen-Pertamina, Jakarta, Agustus 2000.
Ir. Deni Almanda adalah dosen Elektro FT UMJ
Artikel lain:
• Alat Pembagi Beban Generator
di posting oleh Lucky lukmansyah (41407010010)teknik Elektro mercu buana
Ketika kapasitas PLTU sudah mencapai 400 MW maka bahan bakarnya sudah tidak menggunakan minyak bumi lagi melainkan batu bara. Batu bara yang dipakai secara garis besar dibagi menjadi dua bagian yaitu batu bara berkualitas tinggi dan batu bara berkualitas rendah. Bila batu bara yang dipakai kualitasnya baik maka akan sedikit sekali menghasilkan unsur berbahaya, sehingga tidak begitu mencemari lingkungan. Sedang bila batu bara yang dipakai mutunya rendah maka akan banyak menghasilkan unsur berbahaya seperti Sulfur, Nitrogen dan Sodium. Apalagi bila pembakarannya tidak sempurna maka akan dihasilkan pula unsur beracun seperti CO, akibatnya daya guna menjadi rendah.
PLTU batu bara di Indonesia yang pertama kali dibangun adalah di Suryalaya pada tahun1984 dengan kapasitas terpasang 4 x 400 MW. Kemudian PLTU Bukit Asam dengan kapasitas 2 x 65 MW pada tahun 1987. Dan pada tahun 1993-an beroperasi pula PLTU Paiton 1 dan 2 masing-masing dengan kapasitas 400 MW. Kemudian PLTU Suryalaya akan dikembangkan dari unit 5 - 7 dengan kapasitas 600 MW/unit. PLTU batu bara pada tahun 1994 kapasitasnya sudah mencapai 2.130 MW (16% dari total daya terpasang). Pada tahun 2003 kapasitasnya diperkirakan sekitar 12.100 MW (37%), tahun 2008/09 mencapai 24.570 MW (48%) dan pada tahun 2020 sekitar 46.000 MW. Sementara itu pemakaian batu bara pada tahun 1995 tercatat bahwa untuk menghasilkan energi listrik sebsar 17,3 Twh dibutuhkan batu bara sebanyak 7,5 juta ton. Dan pada tahun 2005 pemakaian batu bara diperkirakan mencapai 45,2 juta ton dengan energi listrik yang dihasilkan mencapai 104 Twh.
Banyaknya pemakaian batu bara tentunya akan menentukan besarnya biaya pembangunan PLTU. Harga batu bara itu sendiri ditentukan oleh nilai panasnya (Kcal/Kg), artinya bila nilai panas tetap maka harga akan turun 1% pertahun. Sedang nilai panas ditentukan oleh kandungan zat SOx yaitu suatu zat yang beracun, jadi pada pembangkit harus dilengkapi alat penghisap SOx. Hal inilah yang menyebabkan biaya PLTU Batu bara lebih tinggi sampai 20% dari pada PLTU minyak bumi. Bila batu bara yang digunakan rendah kandungan SOx-nya maka pembangkit tidak perlu dilengkapi oleh alat penghisap SOx dengan demikian harga PLTU batu bara bisa lebih murah. Keunggulan pembankit ini adalah bahan bakarnya lebih murah harganya dari minyak dan cadangannya tersedia dalam jumlah besar serta tersebar di seluruh Indonesia.
Sistim Kerja PLTU Batu bara
1. Sistim pembakaran batu bara bersih
Adapun prinsip kerja PLTU itu adalah batu bara yang akan digunakan/dipakai dibakar di dalam boiler secara bertingkat. Hal ini dimaksudkan untuk memperoleh laju pembakaran yang rendah dan tanpa mengurangi suhu yang diperlukan sehingga diperoleh pembentukan NOx yang rendah. Batu bara sebelum dibakar digiling hingga menyerupai butir-butir beras, kemudian dimasukkan ke wadah (boiler) dengan cara disemprot, di mana dasar wadah itu berbentuk rangka panggangan yang berlubang. Pembakaran bisa terjadi dengan bantuan udara dari dasar yang ditiupkan ke atas dan kecepatan tiup udara diatur sedemikian rupa, akibatnya butir bata bara agak terangkat sedikit tanpa terbawa sehingga terbentuklah lapisan butir-butir batu bara yang mengambang. Selain mengambang butir batu bara itu juga bergerak berarti hal ini menandakan terjadinya sirkulasi udara yang akan memberikan efek yang baik sehingga butir itu habis terbakar. Karena butir batu bara relatif mempunyai ukuran yang sama dan dengan jarak yang berdekatan akibatnya lapisan mengambang itu menjadi penghantar panas yang baik. Karena proses pembakaran suhunya rendah sehingga NOx yang dihasilkan kadarnya menjadi rendah, dengan demikian sistim pembakaran ini bisa mengurangi polutan. Bila ke dalam tungku boiler dimasukkan kapur (Ca) dan dari dasar tungku yang bersuhu 750 - 950 ¼C dimasukkan udara akibatnya terbentuk lapisan mengambang yang membakar. Pada lapisan itu terjadi reaksi kimia yang menyebabkan sulfur terikat dengan kapur sehingga dihasilkan CaSO4 yang berupa debu sehingga mudah jatuh bersama abu sisa pembakaran. Hal inilah yang menyebabkan terjadinya pengurangan emisi sampai 98% dan abu CaSO4-nya bisa dimanfaatkan. Keuntungan sistim pembakaran ini adalah bisa menggunakan batu bara bermutu rendah dengan kadar belerang yang tinggi dan batu bara seperti ini banyak terdapat di Indonesia.
2. Proses terjadinya energi listrik
Pembakaran batu bara ini akan menghasilkan uap dan gas buang yang panas. Gas buang itu berfungsi juga untuk memanaskan pipa boiler yang berada di atas lapisan mengambang. Gas buang selanjutnya dialiri ke pembersih yang di dalamnya terdapat alat pengendap abu setelah gas itu bersih lalu dibuang ke udara melalui cerobong. Sedangkan uap dialiri ke turbin yang akan menyebabkan turbin bergerak, tapi karena poros turbin digandeng/dikopel dengan poros generator akibatnya gerakan turbin itu akan menyebabkan pula gerakan generator sehingga dihasilkan energi listrik. Uap itu kemudian dialiri ke kondensor sehingga berubah menjadi air dan dengan bantuan pompa air itu dialiri ke boiler sebagai air pengisi.
Generator biasanya berukuran besar dengan jumlah lebih dari satu unit dan dioperasikan secara berlainan. Sedangkan generator ukuran menengah didisain berdasarkan asumsi bahwa selama masa manfaatnya akan terjadi 10.000 kali star-stop. Berarti selama setahun dilakukan 250 x star-stop maka umur pembangkit bisa mencapai 40 tahun. Bila daya generator meningkat maka kecepatannya meningkat pula dan bila kecepatan kritikan dilalui maka perlu dilakukan pengendalian poros generator supaya tidak terjadi getaran. Untuk itu konstruksi rotor dan stator serta mutu instalasi perlu ditingkatkan. Boilernya menggunakan sirkulasi alam dan menghasilkan uap dengan tekanan 196,9 kg/cm2 dan suhu 554¼C. PLTU ini dilengkapi dengan presipitator elektro static yaitu suatu alat untuk mengendalikan partikel yang akan keluar cerobong dan alat pengolahan abu batu bara. Sedang uap yang sudah dipakai kemudian didinginkan dalam kondensor sehingga dihasilkan air yang dialirkan ke dalam boiler. Pada waktu PLTU batubara beroperasi suhu pada kondensor naiknya begitu cepat, sehingga mengakibatkan kondensor menjadi panas. Sedang untuk mendinginkan kondensor bisa digunakan air, tapi harus dalam jumlah besar, hal inilah yang menyebabkan PLTU dibangun dekat dengan sumber air yang banyak seperti di tepi sungai atau tepi pantai.
Efisiensi
Bila pada PLTU batu bara tekanan kondensornya turun, maka daya gunanya meningkat. Biasanya tekanan kondensor berhubungan langsung atau berbanding lurus dengan besarnya suhu air pendingin yang berasal dari uap pada kondensor. Jadi bila suhu itu rendah, maka tahanannya juga rendah dan pada suhu terendah akan dihasilkan/terjadi tekanan jenuh. Karena air pendingin itu biasanya terdiri dari air yang berasal dari uap turbin dan air berasal dari laut dan sungai. Akibatnya suhu terendah besarnya sesuai dengan air yang digunakan sehingga tekanan jenuh sulit diperoleh. Peningkatan daya guna bisa dilakukan dengan pemanasan ulang dan pembakaran batu bara yang kurang bermutu
1. Pemanasan Ulang
Hal ini bisa dilakukan dengan membagi turbin menjadi dua bagian yaitu bagian tekanan tinggi (TT) dan bagian tekanan rendah (TR) yang berada pada satu poros. Dengan demikian pembangkit ini mempunyai susunan sebagai berikut : Boiler - TT - TR - Generator.
Cara kerjanya :
Uap dari boiler dimasukan/dialirkan ke bagian TT, setela h uap itu dipakai dialirkan kembali ke boiler untuk pemanasan ulang. Kemudian uap dari boiler itu dialirkan lagi ke turbin TR untuk dipakai sebagai penggerak generator. Dengan demikian jumlah energi yang bisa dimanfaatkan menjadi besar akibatnya daya guna atau efiseinsi menjadi besar pula. Dari sini bisa disimpulkan bila turbin dibagi menjadi tiga bagian yaitu TT, TM, dan TR maka energi yang diperoleh juga besar, hal ini biasanya digunakan pada mesin dengan ukuran besar.
Meningkatnya suhu (hingga mencapai 560 ¼C) dan tekanan (hingga mancapai 250 kg/cm2) uap tentunya menyebabkan pertumbuhan PLTU menjadi lebih pesat. Hal ini ditunjukkan dengan meningkatnya efisiensi dan keandalan. Dengan meningkatnya daya berarti desain boiler juga harus diperbaiki yaitu dilengkapi dengan peralatan pengendalian NOx, peralatan untuk mengeluarkan sulfur dari gas buang dan peralatan untuk mencegah berbagai partikel keluar dari cerobong. Peningkatan efisiensi pada PLTU bisa juga dilakukan dengan cara menambah panjang sudu. Hal ini karena dengan sudu-sudu yang panjang berarti rugi-ruginya akan berkurang.
2. Pembakaran Lapisan Mengambang Bertekanan
Proses pembakarannya menggunakan udara bertekanan atau dikompres berarti perpindahan panasnya meningkat akibatnya suhu uap dan gas buang juga meningkat. Gas buang yang panas ini setelah dibersihkan bisa dimanfaatkan untuk menggerakkan turbin gas yang digandeng dengan generator sehingga dihasilkan energi listrik. Jadi energi listrik pada proses pembakaran ini dihasilkan oleh uap dan gas buang, hal inilah yang menyebabkan efisiensi pada pembakaran seperti ini meningkat. Selain dari itu turbin gas juga menghasilkan gas buang yang cukup panas yang bisa digunakan untuk memanaskan air yang keluar dari kondensor turbin uap yang selanjutnya dimasukkan ke boiler sedang gas yang sudah dingin di buang ke udara melalui cerobong. Dengan menggunakan pembakaran lapisan mengambang bertekanan, maka batu bara yang bermutu rendah bisa dimanfaatkan untuk menjadi energi listrik yang ramah lingkungan. q
Daftar Pustaka
1. Energi, Abdul Kadir, UI- Pers, Jakarta, 1995.
2. Ketenagalistrikan Indonesia, Zuhal, PT. Ganeca Prima, Jakarta, April 1995.
3. Menekan kerusakan lingkungan PLTU Batu bara, Deni Almanda, Majalah Patra Propen-Pertamina, Jakarta, Agustus 2000.
Ir. Deni Almanda adalah dosen Elektro FT UMJ
Artikel lain:
• Alat Pembagi Beban Generator
di posting oleh Lucky lukmansyah (41407010010)teknik Elektro mercu buana
Langganan:
Postingan (Atom)