Sunday, April 25, 2021

Kerja Praktek di PT. Saka Indonesia Pangkah ltd. Gresik, Jawa Timur

Kerja Praktek di Perusahaan Minyak dan Gas

Ini merupakah salah satu pengalaman paling berkesan di dalam hidup saya. Kenapa saya katakan begitu? Ya tentunya terkait mimpi dan angan-angan saya sejak dulu. Semua orang tahu bahwa industri ini salah satu pemuncak piramida tertinggi dalam industri proses. Ya... industri oil and gas. Bukan hanya menyimpan stigma prestige bagi setiap orang yang mendengarnya, tapi juga daya tarik dan mimpi bagi setiap engineer untuk terlibat ataupun bekerja di dalamnya. Bahkan, industri ini masih menjadi mimpi saya hingga saat ini, disamping bidang EPC tentunya..

Team in front of Waste Heat Recovery Unit (WHRU)

Team in front of chemical analyzer panel

Kerja praktek merupakan salah satu kewajiban bagi mahasiswa khususnya Fakultas Teknik UGM. Sejak awal, saya tidak punya angan-angan yang muluk-muluk terkait kerja praktek. "Industri apa sajalah, yang penting diterima dan melaksanakan kerja praktek", begitu ucap saya dalam hati. Saya dan 2 orang teman lainnya memutuskan untuk membentuk suatu tim. Berbagai perusahaan kami email untuk menanyakan kesediaan mereka menerima kami untuk melaksanakan kegiatan ini. Tidak lama, hanya sekitar 1 bulan lah, salah satu perusahaan membalas email kami dan membuat saya terkejut. Yang membuat saya terkejut adalah bahwa salah satu perusahaan oil and gas menanggapi email kami dan menyatakan kesediaan perusahaan mereka menerima kami. PT. Saka Indonesia Pangkah ltd. nama perusahaan tersebut. Perusahaan ini tidak hanya bergerak di bidang eksplorasi off-shore minyak mentah di pantai utara Gresik, tapi juga memiliki site pengolahan on-shore yang terletak di kawasan industri Manyar, Gresik.

Singkat cerita setelah kami berbincang dengan dosen pembimbing dan menyelesaikan semua berkas kampus, kami akhirnya memutuskan untuk berangkat ke Gresik. Tepatnya tanggal 6 Januari 2018 (saya masih ingat betul), kami berangkat dari Stasiun Tugu menuju Surabaya menggunakan kereta api. Butuh sekitar kurang lebih 6 jam lebih hingga sampai di Stasiun Gubeng Surabaya. Walau dalam kondisi mengantuk haha, kami langsung memesan Gocar untuk menuju Gresik dari Surabaya. Kira-kira butuh waktu setengah jam lebih hingga kami sampai ke Gresik. Saya adalah seorang yang begitu curious setiap kali memasuki wilayah atau daerah baru. Jujur saya sedikit kaget selama dalam perjalanan Surabaya-Gresik. Kiri kanan jalan yang saya lihat hanya rawa yang tergenang air, dan pemandangan ini saya lihat hampir diseluruh  perjalanan. Sedikit aneh sih bagi saya haha, soalnya kan Surabaya merupakan salah satu kota terbesar di Indonesia. "Kayaknya dari semua daerah yang pernah saya kunjungi, tidak pernah saya liat rawa sepanjang ini" gumam saya dalam hati. Setelah kami sampai, saya sedikit kaget melihat banyak sekali pabrik-pabrik besar yang berada di pinggir jalan.  Apalagi ada pabrik Mie Sedap / PT. Karunia Alam Segar, yang bau mie nya akan menghantui kami setiap harinya nanti haha. Setelah menuju kos yang kami pesan, ibu kos langsung menyambut kami dan menunjukkan kamar kami. Karena kami bertiga, kami memutuskan untuk memesan 2 kamar biar lebih hemat haha. Masih ada 2 hari lah bagi kami untuk beristirahat dan merapikan barang.

Hari seninnya, kami langsung menuju pabrik PT.Saka Indonesi Pangkah ltd yang berada di kawasan Manyar. Kalau dari kosan ke pabrik sih mungkin kira-kira butuh waktu sampai 15 menit. Saya lupa waktu itu naik gojek atau gocar, yang pasti kami sampai di pabrik pukul 7. Setelah menunggu beberapa lama, kami diminta ke ruangan Pak Eiduart (HR PT. Saka). Disana beliau memberikan kontrak tertulis dan menjelaskan apa saja peraturan, prosedur, dan kebijakan perusahaan kepada kami. Setelah itu kami langsung menuju ruangan yang akan menjadi tempat kami sebulan kedepan wkwk. Ya ruangan divisi Instrumen Technician. Kami diperkenalkan dengan rekan-rekan Instrument yang ada di PT.Saka, ada Supervisor Instrument Pak Pram, Pak Deden, Pak Kus, dan Mas Nanda. Mas Nanda inilah yang nantinya akan menjadi mentor lapangan kami selama kerja praktek. Setelah melaksakan perkenalan dan pengarahan pagi, kami langsung diminta untuk mengikuti perkenalan dari divisi HSE terkait prosedur kerja, hal apa saja yang dilarang, dan penjelasan simbol-simbol bahaya di lapangan. Ya wajar sih, plant dengan skala SIL 3 (safety integrity level) seperti ini pasti mempunyai standar safety yang tinggi. Setelah itu baru kami diajak untuk memasuki plant dengan Mas Nanda.

Maket UjungPangkah Site of PT. Saka Indonesia


Kegiatan Kerja Praktek

Jujur sebenarnya seperti yang berulang-ulang saya sampaikan di blog ini hahahahahaha hingga kerja praktek, saya masih abu-abu terkait peminatan kuliah. Di TekFis UGM sendiri, pembagian peminatan itu ada 3 : pertama peminatan instrumentasi, kedua peminatan conversion energy(renewable energy), dan ketiga peminatan fisika bangunan. Nah sampai saat itu, mindset saya adalah bahwa instrumentasi itu erat kaitannya dengan logika, dan conversion energy itu erat kaitannya dengan hitung-hitungan dan persamaan termodinamika gitu lah. Karena saya orangnya lemah di logika, makanya matkul yang saya ambil kebanyakan matkul energy conversion haha.

Okeii back to the topic, saat pertama kali memasuki plant pabrik, saya begitu kagum dan merasa excited dengan plant disana. Yang banyak saya lihat sih pipa, vessel, tangki, dan kolom pengolahan, biasanya kolom distilasi/refinery. Untuk instrument devicenya sih pastinya transmitter sebagai primary sensing elementnya (PSE), control valve sebagai Final control element (FCE) atau biasa disebut aktuator lah, panel junction box, dan tentunya flare and chimney sebagai ciri khas industri oil and gas.

"Ayo ini apa?" tanya Mas Nanda kepada kami bertiga. 

Kamipun hanya terdiam bingung. "Ini namanya orifice plate untuk mengukur laju aliran. Kalau ini namanya valve apa? tanya beliau lagi. Kami pun terdiam lagi. Disini saya sebenarnya mulai berpikir dan bertanya dalam hati, "apakah sebenarnya kami terlalu cepat melaksanakan kerja praktek, atau memang kekurangan kurikulum perkuliahan terkait dengan aktualiasasi antara teori dan praktek lapangan?". Memang benar sejatinya kerja praktek adalah sarana yang mendukung tujuan tersebut, tapi saya rasa kurikulum perkuliahan setidaknya membantu kegiatan kerja praktek dalam inisiasi untuk mencapai tujuan tersebut. Jujur memang selama saya mengikuti perkuliahan, saya diajarkan simbol-simbol valve dalam matkul P&ID (Piping and Instrumentataion Diagram), tapi mahasiswa tidak pernah tahu bentuk globe valve, gate valve, butterfly valve, ball valve di lapangan itu seperti apa.

valve symbol on P&ID

Inilah yang saya katakan seperti ada kesenjangan antara kekuatan kurikulum menyokong mahasiswa terkait dengan kesiapan menghadapi dunia kerja. Hampir setiap pertanyaan Mas Nanda tidak bisa kami jawab, saya sebagai mahasiswa UGM jujur merasa malu sih saat itu, terlebih beliau merupakan lulusan D3 ITS Teknik Fisika."Jadi merasa seperti mempermalukan almamater sendiri" pikir saya saat itu. Kegiatan kami selama kerja praktek sih lebih banyak melihat dan mengamati device secara langsung.  Selain Mas Nanda dan karyawan PGN,  ada juga rekan-rekan kontraktor dari PT.Supraco. Seperti kebanyakan perusahaan besar apalagi oil and gas, biasanya karywan tetap mereka tidak begitu banyak. Namun mereka selalu memakai jasa kontraktor. Kalau yang saya denger sih, karena pengaruh harga minyak yang sulit ditebak. Jadi daripada nge-PHK karyawan sendiri, mendingan putusin kontrak kerja dengan pihak ketiga. Begitu sih cerita dari karyawan PGN kepada saya.

DCS Control Room

Operator of DCS


Ketika Mas Nanda sibuk, biasanya kami masuk ke plant dengan rekan-rekan kontraktor. Jobdesc rekan-rekan kontraktor sih kebanyakan yang saya lihat ya seperti teknisi pada umumnya. Untuk teknisi instrumen sendiri, tugas mereka kebanyakan seperti memberikan pelumas pada valve agar putaran nya tidak mampet, dan yang utama melakukan loop check/test transmitter.  

loop check using HART Verificator and Multimeter


Nah yang paling saya ingat tentunya hingga saat ini adalah ilmu loop test. Loop test sendiri merupakan pengecekan hubungan antara transmitter di lapangan dengan kontroler (PLC) di control room. Tujuannya sendiri yang saya pahami ada 2: pertama memastikan bahwa koneksi kontroler-transmitter sudah baik, dan yang kedua memasitikan nilai/sinyal yang dikirimkan transmitter di lapangan persis sama dengan sinyal yang diterima kontroler. Alat yang rekan kontraktor gunakan sendiri pada waktu itu namanya HART Verificator. Karena sinyal instrumen 4-20 mA, maka 0% = 4 mA, 25% =  8 mA, 50% = 12 mA dan 100% = 20 mA (linear). Misalnya pada HART Verificator diinput 12 mA, maka rekan di lapangan bertanya kepada operaor di kontrol room apakah sinyal yang ditampilkan adalah 50%. Jika sinyal terbaca di HMI 50%, maka transmitter dikatakan masih berfungsi secara baik.

Lingkungan Kerja 

Selama kami kerja praktek, banyak orang yang secara ramah menyambut kami. Untuk lingkungan oil and gas sendiri saya sebenarnya belum memahami sepenuhnya pola kerjanya, karena selama disana kami tidak ada menerima tanggung jawab sama sekali. Yang pasti setiap hari supervisor selalu memfollow up kinerja rekan bawahannya. Selalu ada target waktu maupun rancangan kerja yang diberi setiap harinya pada apel pagi. Disamping itu terlihat kekompakan antar divisi, misalnya rekan divisi interument sering ngobrol dengan rekan divisi electrical, mekanikal, bahkan divisi proses. Semuanya tentunya pasti saling berkesinambungan dan tidak dapat jalan sendiri-sendiri. Bahkan pernah waktu itu ada acara syukuran potong tumpeng oleh rekan electrical, kami juga diundang untuk makan siang di ruangan electrical. Jadi menurut saya lingkungan oil and gas begitu kompak satu sama lain.

Satu hal yang sebenarnya mulai saya sadari (tapi tidak mutlak kebenarannya ya), adalah bahwa pengaruh almamater itu sebenarnya begitu penting dalam dunia kerja. Pengaruhnya apa? Biasanya ketika ada senior yang se-almamater dengan kita, akan lebih banyak membantu kita dalam berbagai hal. Tapi sekali lagi saya sampaikan bahwa ini bukan kebenaran mutlak, karena di beberapa kasus ada juga yang satu almamater tapi saling bersaing (dengan cara negatif) tentunya untuk mendapat jabatan/promosi. Terkait dengan pengaruh almamater yang berpengaruh ini, asumsi saya sih lebih ke arah prestige. "Ohh ternyata kalau di industri oil and gas, lebih banyak anak Teknik Fisika ITS atau ITB ketimbang UGM" begitulah mungkin pemikiran alumnus kampus (yang pada kenyataannya adalah benar). Itulah sebenarnya ikatan alumni yang kuat adalah sangat penting. Selain membantu adek-adek tingkat mereka mendapatkan pekerjaan, ada juga rasa prestige yang timbul dari kesamaan almamater kampus.

Fasilitas Perusahaan

Oiya karena mungkin termasuk perusahaan besar, fasilitas yang diberikan PT.Saka kepada kami mahasiswa kerja praktek bisa dibilang oke lah. Uang saku yang cukup untuk membiayai kehidupan sebulan di Gresik, bis yang menjemput dan mengantar kami pulang hingga ke kos, dan makan siang gratis yang lezat diberikan perusahaan hahaha. Bisa dibilang oke lah bila dibandingkan dengan cerita teman kami  yang KP nya di perusahaan biasa aja hahaha.

Lingkungan Gresik

Mungkin ini yang sedikit membuat saya tidak mau balik ke Gresik lagi hahahaha. Kawasan industri Manyar sendiri saya rasa tidak cocok sebagai lokasi tempat tinggal. Asap-asap pabrik industri sejujurnya begitu mengganggu. Tidak hanya asap nya yang berbahaya bagi kesehatan paru-paru,bau industrinya pun begitu tidak enak wkwkwk. Sebut saja pabrik Mie sedap yang sudah tercium ke dalam bis setiap kali kami pulang dari plant. Air untuk mandinya juga sedikit kotor karena ternyata Gresik juga didominasi oleh kawasan rawa wkwkw. Jadi sejujurnya untuk tempat tinggal tidak cocok menurut saya. Argumen saya ternyata dibuktikan dengan hampir semua karyawan PT. Saka ternyata berdomisili di kota Surabaya. Jadi mereka biasanya dijemput bis kantor dari Surabaya.

Asap pabrik mie sedap yang kelihatan dari kos wkwk Lagi bikin formalin sepertinya

Gresik yang didominasi oleh lingkungan rawa


Untuk refreshingnya, Gresik ternyata terkenal dengan Warung Kopinya. Kalau di Jogja istilahnya tidak ada jalan yang tanpa Burjo, kalau di Gresik tidak ada jalan yang tanpa Warung kopi. Biasanya kami bertiga setelah pulang dari pabrik langsung ngopi ke warkop hahaha daripada suntuk nyium bau mie sedap di kosan kan wkwkwkwk.

Final Assignment

Setiap kerja praktek pasti ada laporan akhirnya. Laporan disini bukan mengarah pada kegiatan yang telah kami lakukan, tapi lebih membahas case yang relevan dengan perusahaan yang bersangkutan. Kebodohan kami bertiga adalah baru mencari topik bahasan laporan kerja praktek seminggu sebelum masa kerja praktek kami berakhir hahaha.  Yerico pada waktu itu memutuskan untuk membahas topik instrumentasi mengenai kontrol level tangki dengan tuning PID (proportional integrator derivative) kontroler. 

close loop of level controller (P&ID)


Yunta pada waktu memilih topik instrumentasi mengenai kelebihan penggunaan transmitter GWR (guide wave radar) ketimbang radar tanpa batang pemandu.

GWR ( kiri) vs Non-contact Radar


Sedangkan topik bahasan saya adalah energy conversion mengenai analisis performansi Gas Turbin Generator Taurus punya PT. Saka Indonesia. Sebenarnya kesiapan seorang mahasiswa itu bisa dilihat dari topik laporan kerja praktek yang dibahasnya hahaha. Ini juga terkait kebingungan yang sudah saya tulis di atas, entah kami yang terlalu cepat mengambil matkul kerja praktek, atau entah karena kurikulum kampus yang jauh korelasinya dengan dunia kerja industri saya juga gak bisa kasih kesimpulan mutlak hahaha.

Final Assignment presentation

Hari terakhir kami masuk kerja, kami diminta mempresentasikan hasil pembahasan laporan kami dihadapan rekan rekan kerja. Respon mereka sangat baik, hanya mungkin pembahasan kami yang sedikit kurang relevan dan kurang banyak bisa memberi kontribusi ke pabrik lah wkwkwkw. Begitulah namanya realita kerja praktek. Perusahaan sejatinya gak bisa nuntut apa-apa ke mahasiswa, karena kapabilitas mahasiswa juga terbatas. Intinya yang penting selama kerja praktek tidak melanggar aturan dan membuat masalah aja di perusahaan yang didatangi.
Kami juga pamit kepada rekan-rekan PT.Saka yang ada di plant dan yang ada di kantor. Tidak lupa kami mengembalikan perlengkapan safety yang dipinjamkan perusahaan. Setelah segala proses adminitasi selesai, akhirnya kami packing barang dan balik ke Jogja naik Bis. 

Goodbye Gresik.........

Thursday, April 15, 2021

Make daily report from TIA Portal V.16 to Ms.Excel Automatically using VBScript | INSTRUMENT PART 10

Export Data TIA PORTAL V-16 to Ms.Excel

Pada bagian ini saya akan mencoba membuat daily report secara otomatis dari TIA Portal ke Ms. Excel. Bisa dibilang ini bisa berfungsi seperti data logger, namun yang berfungsi sebagai device memorinya merupakan PG/PC (Personal Computer).

Data from TIA Portal

Sebelumnya, mentor saya telah mencoba untuk memanfaatkan memori PLC sebagai data logger. Namun setelah dicoba ternyata kuantitas data yang dapat disimpan hanya sedikit, padahal free space memorinya masih memadai. Oleh karena itu dicoba alternatif lain yaitu menggunakan WinCC RT (WinCC Runtime)  nya SIEMENS. WinCC sendiri penjelasan simpelnya merupakan HMI yang menampilkan kondisi sistem secara real time, yang ditanam pada PG/PC (computer with programming software). Simpelnya data yang diterima akan disimpan di laptop saya. Kali ini saya hanya akan menggunakan simulasi saja (tidak terkoneksi ke fisik PLC) karena ya sama saja sebenarnya langkahnya.

1. Konfigurasikan WinCC RunTime Advance di TIA Portal

Ketika ingin membuat WinCC RT, kita harus mengkonfigurasikannya pada bagian Device Configuration. WinCC terdapat pada PC Station.

WinCC Device Configuration TIA Portal


2. Membuat VBScript

VBScript merupakan bahasa pemrograman untuk visual basic. Pada pemrograman PLC sebenarnya terdapat beberapa bahasa pemrograman, seperti : Ladder diagram, Function Block Diagram, Structured text, dan Statement List. Namun, pada TIA Portal juga dapat disisipkan bahasa pemrograman lain untuk fitur-fitur seperti data logging maupun export data. Misalnya dengan menggunakan bahasa C ataupun Visual Basic (VBScript). Karena di beberapa referensi internet banyak menggunakan VBScript, maka saya memutuskan untuk menggunakan VBScript juga. Berikut adalah code VBScript nya:

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Sub Create()

Dim FolderPath, ObjectPath, Filename, File, FileExist, Columns, Row

Dim DY,MNTH,YR,

Dim HR,MNT,SCND


DY=Day(Date())

MNTH=Month(Date())

YR=Year(Date())

HR=Hour(Time())

MNT=Minute(Time())

SCND=Second(Time())


FolderPath = "D:\KELINCI PER TRY AN\"

Filename = "Report_" & YR & "_" & MNTH & "_" & DY & ".csv"

Set ObjectPath = CreateObject("Scripting.FilesystemObject")

'Check if folder exists

If Not ObjectPath.FolderExists(FolderPath) Then              

ObjectPath.CreateFolder FolderPath     

End If

' Check if file exists

Set File = CreateObject("Scripting.FilesystemObject")

FileExist = File.FileExists(FolderPath & "\" & Filename)

If FileExist = False Then

File.CreateTextFile(FolderPath & "\" & Filename)

Set Columns = File.OpenTextFile(FolderPath & "\" & Filename, 8)

                Columns.WriteLine("tanggal ; waktu ; suhu ; tekanan ; arus")

                Columns.Close                 

                Set File = Nothing           

End If

'Write data to file

Set File = CreateObject("Scripting.FilesystemObject")

Set Row = File.OpenTextFile(FolderPath & "\" & Filename, 8)

Row.WriteLine(Date() & ";" & Time() & ";" & SmartTags("suhu") & ";" & SmartTags("tekanan") & ";" & SmartTags("arus") & ";")

Row.Close

Set File = Nothing  'Here we are releasing the File.


End Sub

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Walaupun saya tidak suka segala sesuatu yang berbau programming, namun kode di atas tidak begitu saja saya copas dari sumbernya. Code diatas merupakan gabungan dari 2 source code, dimana saya rasa alangkah lebih baik jika digabungkan. Ada beberapa juga yang sedikit saya modifikasi. Penjelasan kode di atas adalah sebagai berikut :

Dim : syntax untuk mendeclare suatu variable

Code baris 2-4 : declare variabel

Code baris 5-10 : Mendefinisikan waktu saat ini

Code baris 11-22 : Mendeteksi file di direktori seperti yang ditulis, jika file tidak terdeteksi, maka file akan dibuat sesuai dengan nama yang diberi

Code baris 23-25 : Membuat nama pada masing-masing kolom

Code baris 29-31 : Export data dari TIA Portal ke Excel

VBScript data export

3. Membuat Screen untuk Win CC Run Time 

Screen kita desain sesuka hati kita. Karena saya sedang malas bikin program ladder, saya buat bar charts saja yang besar nilainya nanti yang akan di export ke Ms Excel. Oiya kalau dalam dunia nyata, semua data yang ditampilkan pada HMI SCADA merupakan data hasil pengukuran di lapangan, jadi jangan dianggap sama seperti yang saya lakukan yak wkwk. Saya cuma mau fokus di export data nya saja.

WinCC RT Screen

Di atas merupakan tampilan WinCC SCADA nya SIEMENS. Kalau di industri, tampilannya biasanya menampilkan nilai pengukuran sensor.


4. Buat HMI Tag dan Scheduled Task

Oiya setiap kali kita menggunakan WinCC untuk desain tampilan, setiap objek biasanya di alamatkan. Artinya objek tersebut akan menampilkan data yang di alamatkan kepadanya. Untuk kasus ini, karena saya lagi malas bikin program laddernya dan sedang tidak dihubungkan ke fisik PLC, maka saya bikin HMI Tag bebas saja. Yang perlu diingat, nama HMI Tag kalian harus identik dengan nama SmartTag pada baris ke-24 VBScript di atas. Disini saya membuat tag suhu, tekanan, dan arus.

HMI Tag

Selanjutnya agar data di export secara real time, kalian bebas memilih update data dilakukan setiap berapa waktu. Disini agar cepat, saya melakukan export data ke Excel setiap 2 detik. Ini tergantung kebutuhan dan seberapa akurat data yang kalian inginkan sih.

Scheduled Task for Created VBScript

5. Compile Program, Simulasikan dan Perbaiki format data CSV 

Setelah semua selesai, selalu lakukan compile untuk mengecek apakah masih ada error code. Jikalau semua beres, maka bisa langsung start simulation. Bar chart tadi akan muncul dan bisa kalian gerakin naik turun. Boleh langsung di cek di direktori mana tadi kalian simpan sesuai code VBScript, akan ada file baru sesuai nama yang kita buat.

Creating New File was  successfull

Setelah dibuka maka akan muncul file CSV (comma separataed values) yang masih berupa data berantakan. Tinggal kita ubah menggunakan fungsi text to column yang ada pada toolbar data Ms.Excel, lalu pilih delimate dan centang parameter yang perlu. Data dari TIA Portal dapat ter export secara automatis ke Excel. Jikalau kalian malas untuk men-delimate secara manual, kalian bisa lakukan dengan cara : Klik kanan file csv, open with notepade, dan tambahkan code 

sep=;

pada bagian paling paling atas. Nantinya file csv akan langsung terdelimate menjadi masing-masing kolom :

Berikut adalah video hasil percobaan saya :



Friday, April 9, 2021

MASTER-SLAVE READ DATA USING S7-1200 MODBUS RTU | INSTRUMENT PART 9

Read Data using MODBUS Remote Terminal Unit Communication

Pada bagian ini, saya mencoba sharing pemahaman saya terkait dengan MODBUS. MODBUS sendiri merupakan komunikasi serial yang banyak digunakan pada otomasi industri. Beberapa jenis komunikasi yang banyak digunakan diantaranya HART, Modbus/Profibus (Siemens), dan Ethernet/Profinet (Siemens). 

Industrial topology network

Sebelum saya menjelaskan tentang modul komunikasi, izinkan saya menjelaskan konfigurasi PLC yang saya gunakan.

Modbus Module (kiri),PLC S7-1200 CPU 1212C DC/DC/RLY (tengah), dan ET 200S (kanan) 

Sesuai dengan foto di atas, disebelah kiri PLC merupakan modul komunikasi Modbus, yang mana menggunakan komunikasi serial RS-485 (kabel ungu). Di sebelah kanan PLC, merupakan remote I/O modul, ET 200 SP. Oiya remote I/O dibuat dengan 2 tujuan, pertama karena keterbatasan slot modul I/O yang dapat melekat pada induk PLC. Misalnya pada seri S7-1200 ini, hanya dapat menampung 1 slot modul Digital Input (DI), dan 1 slot modul digital output (DO). Jadi untuk modul Analog Input, Analog Output, dan modul DI/DO tambahan harus ditempelkan pada modul Remote I/O. Kedua, tujuan remote I/O adalah untuk meminimalisir penggunaan kabel yang tentunya memakan banyak anggaran biaya. Jadi untuk hubungan PLC----Remote I/O cukup menggunakan satu kabel ethernet ataupun dengan switch hub ketika terdapat PLC Redundant didalam sistem.

Saya disini menggunakan PLC S7-1200C DC/DC/RLY. Artinya : 

DC : PLC menggunakan tegangan supply DC

DC : PLC memberikan power looping DC ke instrumen slave

RLY : Output PLC memiliki fitur relay. 

Beberapa jenis PLC yang lain di antaranya :

AC/DC/DC

AC/DC/RLY

DC/DC/DC

DC/DC/RLY

PLC S7-1200 CPU 1212C DC/DC/RLY pin terminal

AC-DC Converter (kiri), SCALANCE Switch Hub (kanan)
        
        Karena PLC ini menggunakan supply power DC, maka dibutuhkan adaptor 220 VAC phase ke 24 VDC. Disebelah kanan adaptor merupakan Switch Hub SCALANCE. Fungsi dari SCALANCE ini seperti terminal yang menghubungkan semua device di dalam sistem. Mengapa? Jawabannya karena port pada masing-masing terbatas jumahnya. Komponen yang dapat dihubungkan biasanya seperti HMI (Human Machine Interface), Kontroler (PLC), Remote I/O, Personal Computer dengan koneksi ETHERNET kabel RJ-45 , dan lainnya. Oiya untuk kabel hijau merupakan kabel ethernet, dan kabel ungu merupakan kabel modbus/profibus.

Komunikasi

        Mungkin kita bertanya  kenapa modul komunikasi ini penting? Saya akan mencoba menjelaskan sedikit pemahaman saya. Analoginya adalah seperti ini : Ketika orang Indonesia yang tidak bisa berbahasa inggris jumpa dengan orang inggris yang tidak bisa berbahasa indonesia, maka tidak mungkin terjadi pertukaran informasi yang signifikan di antara mereka. Apa yang diperlukan agar orang indonesia memahami apa yang orang inggris sampaikan? Ya jawabannya seorang transalator. Apa kekurangan ketika ada dua orang yang menggunakan translator saling berkomunikasi? Ya jawabannya informasi/maksud/makna tersirat yang disampaikan oleh A, bisa jadi tidak diterjemahkan translator dengan baik ke B, dan sebaliknya. Artinya pertukaran informasi tidak terjadi secara utuh. Bagaimana solusinya? Ya tentunya salah satu pihak harus memahami bahasa lawan bicaranya agar pertukaran informasi terjadi secara utuh.

        Begitu juga dengan pertukaran informasi antara field instrument dengan kontroler (kebanyakan disebut hubungan Master (plc) - Slave (instrument device). Lah bukannya PLC bisa menerjemahkan sinyal yang dikirim instrument? Jawabannya tentu bisa, tapi tidak utuh. Kembali ke topik flowmeter yang pernah saya buat di Part 7, flowrate yang di kirimkan ke analog input (AI) PLC tentunya harus diterjemahkan dulu menggunakan Norm dan Scale diagram block, dan totalizer yang dikirimkan ke PLC melalui DI (Digital Input), angkanya kemungkinan besar tidak tepat seperti yang dibaca instrument di lapangan karena ada nilai liter/pulse. Ketidaktepatan maupun konversi ini digunakan ketika tidak ada modul komunikasi antara PLC dan instrumen di lapangan. Kalau misalnya ada modul komunikasi jadi gimana? Ya PLC tentunya tidak perlu menejermahkan bit flowrate dan pulse totalizer lagi, istilahnya PLC langsung menerima satu box informasi yang sudah mengandung semua informasi hasil pengukuran flowmeter di lapangan. Syaratnya? Ya tentunya PLC dan field instrument kalian harus sama-sama dilengkapi dengan modul komunikasi.

SIEMENS SENTRON PAC 31OO POWER METER

Oke kali ini saya akan coba sharing penarikan data (read) antara master PLC (S7-1200) dengan slave Siemens SENTRON PAC 3200 (power meter) menggunakan komunikasi serial modbus RTU. Protokol komunikasi yang digunakan adalah RS-485. Data-data yang akan ditarik tentunya berupa parameter arus 1 phase yang diberi beban (HP yang di charging) seperti Vp-p, Arus, Frekuensi, Rated Power, dll. Langkah-langkah yang dilakukan adalah seperti di bawah :

1. Wiring PAC 3200

Untuk wiringnya kita harus melihat datasheet pac 3100. 

PAC 3100 PIN TERMINAL

Sesuai dengan hukum pengukuran arus dan tegangan, wiring untuk pengukuran arus menggunakan rangkaian seri, dan wiring pengukuran tegangan menggunakan rangkaian paralel. 

Nomor terminal yang digunakan sesuai gambar di atas adalah : 
no 1&2 : arus
no 7&10 : tegangan
no 11&12 : Supply power

untuk wiring lengkapnya seperti gambar di bawah :

Power meter wiring


Power meter wiring to load

2. PLC programming Read Data from Slave

Untuk membuat program PLC for read data from slave, kita harus memahami diagram block untuk pembacaan data master-slave menggunakan MODBUS RTU. 

2.1 Diagram block Load dan Master
FB Comm_Load and Master

FB Comm_Load
Diagram block load digunakan untuk inisiasi awal. Parameter yang penting pada diagram load adalah : bit character, baudrate, parity, dan stop bit. Ini harus disamakan dengan  nilai parameter slave. Misalnya pada slave disetting nilai 8N1 dengan baudrate 9600 bit per second. Artinya bit character = 8, parity = none, dan stop bit = 1. Disini saya setting PAC 3100 dengan slave address = 2.
Slave setting



FB Master
Parameter yang harus dipahami pada bagian ini adalah address slave dan address data.  Address slave merupakan address instrumen, dan address data adalah variabel mana dari slave yang mau kita tarik. Misalnya kita punya 2 slave, yaitu berupa flow transmitter dan power meter. Flow transmitter kita setting dengan alamat slave = 1, dan power meter kita setting dengan alamat slave = 2. Sedangkan untuk data address, kita harus melihat datasheet produk yang bersangkutan.

Data address of slave

Misalnya pada data address Sentron PAC 3100 di atas, kita ingin mengambil data Tegangan Va-n, Va-b, arus A, dan frekuensi terukur pada stop kontak. Karena Sentron dan beberapa instrumen lain menggunakan nilai awal address data 40001, maka untuk mengambil address data di atas : 

nilai address data = 40001 + offset 

Maka diinput address data Va-n = 40002, Va-b = 40008,arus A = 40014, frekuensi = 40040. Pada diagram block di atas, data_len saya isi dengan nilai 100. Artinya, saya ingin mengambil nilai data dari offset 40002 hingga 40102 secara langsung. 

2.2 Diagram block step dan collection data

Diagram block step dibuat dengan tujuan agar PLC menginput data secara berulang hingga PLC selesai mengambil semua data address yang kita perintahkan. Penjelasannya seperti ini : PLC membutuhkan waktu untuk mengambil banyaknya data address yang kita perintahkan. Semakin banyak data address yang kita ambil, maka semakin lama waktu yang dibutuhkan PLC untuk mengambil data. Jadi algoritma PLC adalah : Ambil semua data (busy), selesai ambil data (done), ulang ambil data lagi begitu seterusnya. Jadi selama PLC belum selesai mengambil semua data, PLC tidak akan mengubah nilai parameter. Artinya perubahan nilai terbaca terjadi secara serentak.

Step and data collection function block


3. Wiring to PLC

Karena modbus RTU RS-485 menggunakan konektor DB-9, maka kita harus melihat pin mana yang digunakan pada komunikasi modbus RTU. 
DB 9 connector pin out

terminal positif  pin 3 (modul modbus PLC) dihubungkan dengan terminal positif pada Sentron PAC 3100. Pin 8 terminal negatif dihubungkan dengan terminal negatif pada Sentron PAC 3100. 

Slave terminal

Hasil Pembacaan Read Data from Slave Sentron PAC 3100

Data PAC 3100

Voltage measurement

Current measurement

PLC Read

Master read data from slave

Data ini berubah secara real time tergantung berapa lama PLC mengambil 100 data dari slave. Nilai 0 tersebut dikarenakan data address Sentron PAC memiliki jarak sebesar 2 address untuk setiap parameternya.

Jikalau kita ingin menambah slave, maka block master cukup ditambahkan sejumlah banyaknya slave yang datanya ingin kita tarik.