Rancang Bangun Kontrol KWH Meter Satu Phasa Berbasis Internet of Things

##plugins.themes.academic_pro.article.sidebar##

Published Oct 26, 2021
Download
PDF
Statistic
2021: Prosiding SNTEI 2021

##plugins.themes.academic_pro.article.main##

A.Inayah Padlia Mustamin
Politeknik Negeri Ujung Pandang
Talib Bini
Politeknik Negeri Ujung Pandang
Tadjuddin -
Politeknik Negeri Ujung Pandang

Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk membantu  pihak PLN untuk memonitor KWH meter  pasca bayar satu phasa memalui jarak jauh dengan sistem website. Hal ini sangat memungkinkan mengingat banyaknya konsumen yang memakai KWH meter pascabayar yang tersebar di seluruh wilayah terutama wilayah yang sulit dijangkau. Lebih lanjut lagi sistem ini dapat digunakan untuk meng-ON dan OFF-kan aliran listrik secara jarak jauh dengan real time melalui website. Tujuan lain yang diharapkan dari penelitian ini  yaitu sebagai inovasi baru bagi pelanggan dalam melihat secara dekat kondisi KWH meter yang terpasang pada rumah masing-masing. Apalagi pada sistem ini pelanggan dapat melihat jumlah pemakaian energi listrik, serta besar arus, tegangan, daya, energi, dan Cos Phi pada rumah masing-masing. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan mendesain (rancang bangun) sebuah sistem dengan menggunakan arduino, modul energi, modul relay. Modul inilah yang dirangkai kemudian dihubungkan dengan sistem yang ada pada pelanggan. Sistem ini akan dipasang antara KWH meter dengan beban listrik yang terpasang

##plugins.themes.academic_pro.article.details##

Author Biographies

A.Inayah Padlia Mustamin, Politeknik Negeri Ujung Pandang

Teknik Elektro

Talib Bini, Politeknik Negeri Ujung Pandang

Teknik Elektro

Tadjuddin -, Politeknik Negeri Ujung Pandang

Teknik Elektro

References

  1. A. KWH Meter
  2. KWH meter adalah alat yang digunakan oleh pihak PLN untuk menghitung besar pemakaian daya konsumen. Bagian utama dari sebuah KWH meter adalah kumparan tegangan, kumparan arus, piringan aluminium, magnet tetap yang tugasnya menetralkan piringan aluminium dari induksi medan magnet dan gear mekanik yang mencatat jumlah perputaran piringan aluminium [1].
  3. Alat ini bekerja menggunakan metode induksi medan magnet yang dimana medan magnet tersebut menggerakkan piringan yang terbuat dari aluminium. Putaran piringan tersebut akan menggerakkan counter digit sebagai tampilan jumlah KWHnya. Bagian-bagian utama dari sebuah KWH meter adalah kumparan tegangan, kumparan arus, sebuah piringan aluminium, sebuah magnet tetap, dan sebuah gear mekanik yang mencatat banyaknya putaran piringan. Jika meter dihubungkan kedaya satu fasa, maka piringan mendapat torsi yang membuatnya berputar seperti motor dengan tingkat kepresisian yang tinggi. Semakin besar daya yang terpakai, mengakicepatan piringan semakin besar, demikian pula sebaliknya [2].
  4. B. Arduino Uno
  5. Arduino Uno adalah board mikrokontroler berbasis ATmega328 (datasheet). Memiliki 14 pin input dari output digital dimana 6 pin input tersebut dapat digunakan sebagai output PWM dan 6 pin input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack power, ICSP header, dan tombol reset. Untuk mendukung mikrokontroler agar dapat digunakan, cukup hanya menghubungkan Board Arduino Uno ke komputer dengan menggunakan kabel USB atau listrik dengan AC yang-ke adaptor-DC atau
  6. baterai untuk menjalankannya [3].
  7. C. Modul PZEM-004T
  8. Modul PZEM-004T adalah sebuah modul sensor multifungsi yang berfungsi untuk mengukur daya, tegangan, arus dan energi yang terdapat pada sebuah aliran listrik. Modul ini sudah dilengkapi sensor tegangan dan sensor arus (CT) yang sudah terintegrasi. Untuk dapat bekerja, modul sensor dihubungkan dengan sumber tegangan AC sehingga nilai daya dan energi listrik dapat diketahui oleh modul sensor tersebut [4].
  9. D. Wemos D1 Mini
  10. Wemos merupakan salah satu modul board yang dapat berfungsi dengan arduino khususnya untuk project yang mengusung konsep IOT. Wemos dapat running standalone tanpa perlu dihubungkan dengan mikrokontroler [5].
  11. a. Chipset ESP8266 ESP8266 merupakan sebuah chip yang memiliki fitur Wifi dan mendukung stack TCP/IP. Modul kecil ini memungkinkan sebuah mikrokontroler terhubung kedalam jaringan Wifi dan membuat koneksi TCP/IP hanya dengan menggunakan command yang sederhana. Dengan clock 80 MHz chip ini dibekali dengan 4MB eksternal RAM serta mendukung format IEEE 802.11 b/g/n sehingga tidak menyebabkan gangguan bagi yang lain.
  12. b. Chipset CH340 CH340 adalah chipset yang mengubah USB serial menjadi serial interface, contohnya adalah aplikasi converter to IrDA atau aplikasi USB converter to Printer. Dalam mode serial interface, CH340 mengirimkan sinyal penghubung yang umum digunakan pada modem. CH340 digunakan untuk mengubah perangkat serial interface umum untuk berhubungan dengan bus USB secara langsung
  13. Wemos dapat running stand-alone karena didalammnya sudah terdapat CPU yang dapat memprogram melalui serial port atau via OTA serta transfer program secara wireless.
  14. E. RTC
  15. Real Time Clock ( RTC ) pada sistem ini memilik fungsi sebagai penyimpan waktu agar tidak selalu berubah ketika sistem tidak dialiri arus listrik. Real-time clock (RTC) meyimpan data-data detik, menit, jam, tanggal dan hari dalam seminggu, bulan, dan tahun valid hingga 2100, 56-byte, battery-backed, RAM nonvolatile (NV) RAM untuk penyimpanan, Antarmuka serial Two-wire (I2C), Sinyal keluaran gelombang-kotak terprogram (Programmable squarewave) [6].
  16. F. Liquid Crystal Display
  17. LCD (Liquid Crystal Display) atau display elektronik adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi sebagai tampilan suatu data, baik karakter,huruf ataupun grafik. LCD (Liquid Cristal Display) adalah salah satu jenis display elektronik yang dibuat dengan teknologi CMOS logic yang bekerja dengan tidak menghasilkan cahaya tetapi memantulkan cahaya yang ada di sekelilingnya terhadap front-lit atau mentransmisikan cahaya dariback-lit
  18. LCD merupakan lapisan dari campuran organik antara lapisan kaca bening dengan elektroda transparan indium oksida dalam bentuk tampilan seven-segment dan lapisan elektroda pada kaca belakang. Ketika elektroda diaktifkan dengan medan listrik (tegangan), molekul organik yang panjang dan silindris menyesuaikan diri dengan elektroda dari segmen. Lapisan sandwich memiliki polarizer cahaya vertikal depan dan polarizer cahaya horisontal belakang yang diikuti dengan lapisan reflektor. Cahaya yang dipantulkan tidak dapat melewati molekul-molekul yang telah menyesuaikan diri dan segmen yang diaktifkan terlihat menjadi gelap dan membentuk karakter data yang ingin ditampilkan [6].
  19. G. Solid State Relay
  20. Solid state relay adalah relay yang elektronik, yaitu relay yang tidak menggunakan kontaktor mekanik. Solid state relay menggunakan kontaktor berupa komponen aktif seperti TRIAC, sehingga solid state relay dapat dikendalikan dengan tegangan rendah dan dan dapat digunakan untuk mengendalikan tegangan AC dengan voltase besar.
  21. Pada solid-state relay, switching unit-nya biasanya menggunakan TRIAC sehingga solid-state relay ini dapat mengalirkan arus baik arus positif maupun arus negatif. Walaupun demikian untuk mengontrol TRIAC ini digunakan SCR yang mempunyai karakteristik gate yang sangat sensitif. Kemudian untuk mengatur trigger pada SCR sendiri diatur dengan menggunakan rangkaian transistor. Rangkaian transistorini menjadi penguat level tegangan yang didapat dari optocoupler. Penggunaan SCR untuk mengatur gate TRIAC karena gate SCR mempunyai karakteristik yang lebih sensitif daripada gate TRIAC. [7].
  22. H. Relay 2 Channel
  23. Relay ini merupakan Relay 5V dengan 2 channel output. Dapat digunakan sebagai saklar elektronik untuk mengendalikan perangkat listrik yang memerlukan tegangan dan arus yang besar. Relay 2 Channel ini memerlukan arus sebesar sekurang-kurangnya 15 - 20mA untuk mengontrol masing-masing channel. Disertai dengan relay high - current sehingga dapat menghubungkan perangkat dengan AC250V 10A. Jika menggunakan mikrokontroler dengan tegangan kerja [7].
  24. I. Miniature Circuit Breaker
  25. MCB (Miniature Circuit Breaker) adalah komponen dalam instalasi listrik rumah yang mempunyai peran sangat penting. Komponen ini berfungsi sebagai sistem proteksi dalam instalasi listrik bila terjadi beban lebih dan hubung singkat
  26. arus listrik (short circuit)
  27. Pada instalasi listrik rumah MCB dipasang di kWh meter listrik PLN dan juga pada kotak MCB. Jika di rumah terjadi trip disebabkan beban lebih atau hubung singkat, maka yang akan dicari untuk menyalakan listrik PLN adalah MCB yang ada di kWh meter atau pada kotak MCB. [8].
  28. J. Website
  29. Website merupakan fasilitas internet yang menghubungkan dokumen dalam lingkup lokal maupun jarak jauh. Dokumen pada website disebut dengan webpage dan link dalam website memungkinkan pengguna bisa berpindah dari satu pageke pagelain (hypertext), baik diantara page yang disimpan dalam server yang sama maupun server diseluruh dunia [9].
  30. Website (situs web) merupakan alamat (URL) yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan data dan informasi dengan berdasarkan topik tertentu. URL adalah suatu sarana yang digunakan untuk menentukan lokasi informasi pada suatu web. Situs atau web dapat dikategorikan menjadi 2 (dua) yaitu:
  31. a. Web Statis, yaitu web yang berisi atau menampilkan infomasi-informasi yang sifatnya statis (tetap).
  32. b. Web Dinamis, yaitu webyang menampilkan informasi serta dapat berinteraksi dengan useryang sifatnya dinamis