TUGAS AKHIR

1. RANCANG BANGUN PROTOTIPE ROTARY STABILIZER TEGANGAN
1 FASA BERBASIS LABVIEW UNTUK SARANA PENDUKUNG
PENGUJIAN TEGANGAN, FREKUENSI, DAN THD
DI LABORATORIUM TEKNIK LISTRIK
Sub Judul :
HMI (HUMAN MACHINE INTERFACE) DAN PENGONTROLAN
LABVIEW MENGUNAKAN SISTEM PID PADA PROTOTIPE
ROTARY STABILIZER TEGANGAN 1 FASA
Tugas Akhir
Disusun dan Diajukan untuk Melengkapi Persyaratan yang Diperlukan untuk
Memperoleh Diploma III Politeknik
Disusun oleh
Rahmad Noviali
NIM
3309120379
PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
POLITEKNIK NEGERI JAKARTA
2012

2. LEMBAR PERSETUJUAN
Tugas Akhir dengan judul “ Rancang Bangun Prototipe Rotary Stabilizer 1
Fasa Berbasis LabVIEW untuk Sarana Pendukung Pengujian Tegangan,
Frekuensi, dan THD Di Laboratium Teknik Listrik” dengan Sub Judul ”HMI
(Human Machine Interface) dan Pengontrolan LabVIEW Menggunakan
Sistem PID pada Prototipe Rotary Stabilizer Tegangan 1 Fasa” pada Program
Pendidikan Diploma III, Program Studi Teknik Listrik, Jurusan Teknik Elektro,
Politeknik Negeri Jakarta disetujui untuk diajukan dalam sidang akhir periode
kesatu pada tanggal 18 Juli 2012
Depok, 18 Juli 2012
Pembimbing 1, Pembimbing 2,
Drs. Syupriadi Nasution, ST Kendi Moro, ST
NIP.19560605 198603 1 005 NIP.19690418 199503 1 003
ii

3. LEMBAR PENGESAHAN
Tugas Akhir dengan judul “ Rancang Bangun Prototipe Rotary Stabilizer 1
Fasa Berbasis LabVIEW untuk Sarana Pendukung Pengujian Tegangan,
Frekuensi, dan THD Di Laboratium Teknik Listrik” dengan Sub Judul ” HMI
(Human Machine Interface) dan Pengontrolan LabVIEW Menggunakan
Sistem PID pada Prototipe Rotary Stabilizer Tegangan 1 Fasa” pada Program
Pendidikan Diploma III, Program Studi Teknik Listrik, Jurusan Teknik Elektro,
Politeknik Negeri Jakarta disetujui untuk diajukan dalam sidang akhir periode
kesatu pada tanggal 18 Juli 2012 dan dinyatakan Lulus.
Depok, 1 Agustus 2012
Disahkan Oleh
Jurusan Teknik Elekro Politeknik Negeri Jakarta
Ketua,
Iwa Sudradjat, ST.MT.
NIP. 19610607 198601 1 002
iii

5. ABSTRAK
Generator AC adalah mesin untuk mengkonversi energi mekanik menjadi energi
listrik Ac. Tegangan keluaran yang dihasilkan perlu dikendalikan dengan
menggunakan sistem kontrol lup tertutup agar tetap konstan pada nilai yang
dipersyaratkan, walaupun terjadi perubahan pembebanan. Selain itu, sistem
kontrol yang digunakan harus cepat di dalam merespon perubahan pembebanan
tersebut. Terdapat beberapa pilihan sistem kontrol yang dapat digunakan,
diantaranya PID. Sekitar 90% sistem kontrol di industri saat ini masih
menggunakan PID. Oleh karena itu untuk mengetahui kinerja dari PID dibuatlah
software pengujian dan pengukuran yaitu LabVIEW, dengan HMI sebagai
monitoring dan mengontrol sistem PID serta mengetahui kesalahan pembacaan
sistem, jika generator Ac dibebani beban resistif atau tidak dibebani beban resistif,
disamping itu mengapa memakai Sistem PID di program LabVIEW agar
memperkecil Human Error yang terjadi d iindustri khususnya dalam kestabilan
tegangan.
Kata Kunci : PID, HMI, LabVIEW
ABSTRAC
AC generator is a machine for converting mechanical energy into electrical energy
Ac. The resulting output voltage should be controlled by using a closed loop control
system to remain constant at the required value, although there is a change of
loading. In addition, the control system used to be quick in responding to changes
in loading it. There are several options that control systems can be used, such as
PID. Approximately 90% of the control system in the industry is still using the PID.
Therefore, to determine the performance of PID was made software that is
LabVIEW test and measurement, with the HMI as a monitoring and control system
PID as well as the errors in the readout system, if the AC generator is not
encumbered or burdened with a resistive load resistive load, besides that why to
use the program PID System LabVIEW in order to minimize human error that
occurred in the industry, particularly in the voltage stability.
Keywords: PID, HMI, LabVIEW
v

6. KATA PENGANTAR
Alhamdulillah puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat ALLAH
S.W.T. karena dengan rahmat dan hidayah-Nya penyusunan laporan Tugas Akhir
ini dapat terselesaikan dengan baik. Tak lupa shalawat serta salam semoga selalu
tercurahkan pada junjungan Nabi Besar Muhammad S.A.W beserta para sahabat
dan pengikutnya yang tetap istiqomah menjalankan ajaran-Nya hingga Yaumil
Akhir.
Pada dasarnya penyusunan laporan Tugas Akhir ini adalah untuk memenuhi
persyaratan kelulusan Diploma III Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik,
untuk meraih gelar A.Md (Ahli Madya) di Politeknik Negeri Jakarta.
Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, penulis telah berusaha semaksimal
mungkin untuk mendapatkan yang terbaik, diterima dalam berbagai aspek, dan
pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih, yang sebesar-
besarnya kepada pihak-pihak yang telah membantu penulis hingga Tugas Akhir ini
selesai tepat pada waktunya.
Rasa terima kasih ini, penulis sampaikan kepada:
1. Kedua Orang Tua penulis, karena merekalah penulis bisa terus mendapatkan
pendidikan dan ilmu yang tak ternilai, sehingga penulis berhasil
menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik, dan entah sampai kapan
penulis bisa membalas kebaikan dan kemulian mereka. Semoga Allah selalu
memberi kesehatan dan umur panjang kepada Orang Tua Penulis. Amin Ya
Rabb.
2. Bapak Iwa Sudradjat, ST.MT. Selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro –
Politeknik Negeri Jakarta.
3. Bapak Silo Wardono, ST, MSi. Selaku Ketua Program Studi Teknik Listrik
– Politeknik Negeri Jakarta.
4. Bapak Drs. Syupriadi Nasution, ST. Selaku Pembimbing 1, Tugas Akhir
Program Studi Teknik Listrik - Politeknik Negeri Jakarta.
vi

7. 5. Bapak Kendi Moro, ST. Selaku Pembimbing 2, Tugas Akhir Program Studi
Teknik Listrik - Politeknik Negeri Jakarta.
6. Bapak Endang Wijaya, ST. Yang bersedia serta menyediakan waktu
luangnya, untuk memberi arahan dan pengajaran menggunakan LabVIEW
kepada kami, hingga Tugas Akhir ini selesai tepat pada waktunya.
7. Bapak Ismujianto ST, MT. Yang bersedia dan memberi banyak pelajaran
serta menyediakan waktu luangnya, untuk mengajarkan kami tentang
metode penyulutan sudut menjadi tegangan, terhadap Tugas Akhir kami.
8. Ibu Isdawimah ST, MT. Yang banyak memberikan kami masukan dalam
melakukan pengujian beban terhadap Tugas Akhir kami.
9. Storeman Lab. Listrik Politeknik Negeri Jakarta atas bantuanya, kami bisa
melakukan pengujian Tugas Akhir kami.
10. Rekan satu tim TA dan tim OJT, Chandra kartika , Farakonius, dan Tiyan
Pranita, atas kerjasamanya dan waktu luangnya dengan penulis, sehingga
Tugas Akhir ini selesai dengan baik dan sempurna.
11. LabVIEW Team Indonesia, karena dengan adanya grup tersebut penulis
bisa sharing dan bertanya demi kelancaran Tugas Akhir ini.
12. Abang Muhammad Bahrul Ulum, yang selalu memberikan penulis tentang
motivasi “bahwa sesungguhnya yang bathil pasti akan lenyap” darinya
penulis sadar bahwa keraguan adalah lubang kegagalan. Teteh Dilah
Nurbaiti, yang sering sekali memberikan masukan bahwa Tugas Akhir itu
mudah jika kita berpikir mudah, dan adik sang penulis Riska Safaria Yuli
Sarah, yang selalu memberi yel-yel “semangat Aa”, Sekarang “semangat
De” Susul Aa sampai Wisuda, ditunggu ya, Terima Kasih atas semua do’a
dan keharmonisan yang tercipta.
13. “070710” karenanya sebuah sayap kecil ini siap untuk berlatih dan terus
belajar terbang jauh diatas langit yang indah, “always beside me”
14. Acil yang memberikan tempat tinggal bagi penulis, dari OJT mulai hingga
TA berlangsung dan selesai. Thanks Brother.
15. Teknik Listrik Angkatan 2009-2012 (TL-A, TL-B, TL-C, TL-D), dan
Teknik Elektronika Industri Angakatan 2009-2012 ( Bagol, Eko, Linda,
vii

8. Dani, Syfa, Arif, dkk.) darinya penulis menemukan arti sebuah perjuangan,
dan mereka orang-orang hebat, dimanapun sampai kapanpun keberadaanmu
sangat dibutuhkan, dan semoga Allah mempertemukan kita kembali dengan
keadaan sehat walafiat, Amin Ya Rabb. Thanks All to My Friends.
Demikianlah Tugas Akhir ini penulis buat, penulis juga menyadari akan
keterbatasan waktu, kemampuan, kesalahan yang jauh dari kesempurnaan yang
diinginkan laporan Tugas Akhir ini. Semoga laporan Tugas Akhir ini bermanfaat
bagi penulis pada khususnya dan bagi pembaca pada umunya Semoga ALLAH.
S.W.T. selalu melimpahkan rahmat dan hidayahnya kepada kita semua, Amin Ya
Rabb.
Tangerang, 1 Juli 2012
Penulis
viii

9. DAFTAR ISI
Hal
HALAMAN JUDUL............................................................................................. i
LEMBAR PERSETUJUAN.................................................................................. ii
LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................. iii
KUTIPAN MOTIVASI......................................................................................... iv
ABSTRAK ............................................................................................................ v
KATA PENGANTAR .......................................................................................... vi
DAFTAR ISI......................................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xii
DAFTAR TABEL................................................................................................. xiv
BAB I PENDAHULUAN .................................................................................. 1
1.1 Latar Belakang ................................................................................. 1
1.2 Perumusan Masalah ......................................................................... 2
1.3 Batasan Masalah............................................................................... 3
1.4 Tujuan .............................................................................................. 3
1.5 Metode Penyelesaian Masalah ......................................................... 4
1.6 Sistematika Penulisan....................................................................... 5
BAB II TEORI DASAR ...................................................................................... 6
2.1 HMI (Human Machine Interface) .................................................... 6
2.2 NI-DAQ USB 6008.......................................................................... 7
2.2.1 Software NI-DAQ ................................................................... 8
2.3 LabVIEW 2009................................................................................ 10
2.3.1 VI Front Panel......................................................................... 11
2.3.2 VI Block Diagram................................................................... 12
2.3.3 Icon atau Connector ................................................................ 13
2.4 Ruang Lingkup LabVIEW ............................................................... 13
2.4.1 Menu Bar ................................................................................ 13
2.4.2 Menu File................................................................................ 14
ix

10. 2.4.3 Menu Edit ............................................................................... 15
2.4.4 Menu View ............................................................................. 16
2.4.5 Menu Project........................................................................... 16
2.4.6 Menu Operate ......................................................................... 17
2.4.7 Menu Tools ............................................................................. 17
2.4.8 Menu Windows....................................................................... 19
2.4.9 Menu Help .............................................................................. 19
2.4.10 Pallete.................................................................................... 21
2.4.11 Tipe Data LabVIEW ............................................................. 24
2.4.12 Loop dan For Loops.............................................................. 26
2.4.13 Chart...................................................................................... 28
2.4.14 Array ..................................................................................... 29
2.5 Pengenalan PID................................................................................ 29
2.5.1 Pengontrol Proporsional.......................................................... 30
2.5.2 Pengontrol Integral ................................................................. 32
2.5.3 Pengontrol Derivative ............................................................. 34
BAB III PERENCANAAN DAN REALISASI SISTEM .................................... 36
3.1 Deskripsi Alat .................................................................................. 36
3.1.1 Nama Alat ............................................................................... 36
3.1.2 Fungsi...................................................................................... 36
3.1.3 Aplikasi................................................................................... 36
3.1.4 Spesifikasi Plant...................................................................... 36
3.1.5 Diagram Blok.......................................................................... 38
3.1.6 Flow Chart .............................................................................. 40
3.1.7 Konfigurasi Pengawatan dan Blok Sistem............................. 42
3.2 Tata Letak Alat ................................................................................ 45
3.3 Spesifikasi Sistem ............................................................................ 47
3.4 Realisasi Perancangan Program LabVIEW ..................................... 49
3.4.1 Tampilan HMI ........................................................................ 49
3.4.2 Kontroler PID ......................................................................... 51
x

11. 3.4.3 Realisasi Program PID............................................................ 56
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA DATA .................................................. 58
4.1 Deskripsi Pengujian ......................................................................... 58
4.1.1 Tujuan Pengujian .................................................................... 58
4.1.2 Target Pengujian ..................................................................... 58
4.1.3 Waktu Pengambilan Data ....................................................... 58
4.2 Daftar Peralatan Pengujian Sistem................................................... 59
4.3 Prosedur Pengujian .......................................................................... 60
4.4 Data Hasil Pengujian........................................................................ 60
4.5 Analisis Presentasi kesalahan .......................................................... 67
4.6 Analisa dan Pengenalan Sistem PID Program LabVIEW ............... 69
BAB V PENUTUP................................................................................................ 80
5.1 Kesimpulan ...................................................................................... 80
5.2 Saran ................................................................................................ 80
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 81
BIOGRAFI PENULIS .......................................................................................... 82
LAMPIRAN
xi

12. DAFTAR GAMBAR
Hal
Gambar 2.1 Data Akusisi NI-DAQ USB 6008 ................................................... 7
Gambar 2.2 Port Input dan Output NI-DAQ 6008 .............................................. 8
Gambar 2.3 Analog Input Voltage ...................................................................... 9
Gambar 2.4 Analog Output Voltage.................................................................... 9
Gambar 2.5 Lambang LabVIEW 2009................................................................ 10
Gambar 2.6 VI Front Panel.................................................................................. 11
Gambar 2.7 VI Blok Diagram ............................................................................. 12
Gambar 2.8 Menu Bar pada front panel LabVIEW 2009.................................... 13
Gambar 2.9 Tool Pallete...................................................................................... 21
Gambar 2.10 Control Pallete ............................................................................... 23
Gambar 2.11 Function Pallete ............................................................................. 24
Gambar 2.12 While Loop .................................................................................... 27
Gambar 2.13 For Loop ........................................................................................ 28
Gambar 2.14 Wafefrom Chart ............................................................................. 28
Gambar 2.15 Blok Diagram PID ......................................................................... 30
Gambar 2.16 Diagram Blok Pengontrol Proporsional......................................... 30
Gambar 2.17 Proportional band dari pengontrol proporsional tergantung
pada penguatan............................................................................. 31
Gambar 2.18 Kurva sinyal kesalahan e(t) terhadap t........................................... 33
Gambar 2.19 Blok diagram hubungan antara besaran kesalahan
dengan pengontrol integral............................................................ 33
Gambar 2.20 Perubahan keluaran sebagai akibat penguatan
dan kesalahan ................................................................................ 33
Gambar 2.21 Blok diagram pengontrol Derivative ............................................. 34
Gambar 2.22 Kurva waktu hubungan input-output pengontrol Derivative......... 35
Gambar 3.1 Motor Dc Coupling Generator Ac 3 Fasa........................................ 36
Gambar 3.2 Diagram Blok Manual ..................................................................... 38
xii

13. Gambar 3.3 Diagram Blok Otomatis................................................................... 39
Gambar 3.4 Flow Chart Manual .......................................................................... 40
Gambar 3.5 Flow Chart Otomatis ....................................................................... 41
Gambar 3.6 Konfigurasi Pengawatan.................................................................. 42
Gambar 3.7 Konfigurasi Blok Sistem ................................................................. 43
Gambar 3.8 Tatak Letak Alat .............................................................................. 45
Gambar 3.9 Tampilan Modul .............................................................................. 46
Gambar 3.10 HMI Manual Sistem ...................................................................... 49
Gambar 3.11 HMI Manual Sistem (Data Base) .................................................. 50
Gambar 3.12 HMI Otomatis Sistem (PID Controler) ......................................... 51
Gambar 3.13 Rancangan program kontroler PID ................................................ 52
Gambar 3.14 Hasil simulasi kontroler PID ......................................................... 52
Gambar 3.15 Hasil simulasi gangguan Kontroler PID ........................................ 53
Gambar 3.16 Rancangan Blok Diagram pada sistem manual ............................. 54
Gambar 3.17 Rancangan Blok Diagram pada sistem otomatis ........................... 55
Gambar 4.1 Pengenalan Sistem PID pada LabVIEW .......................................... 69
Gambar 4.2 Sistem PID pada LabVIEW saat Starting......................................... 73
Gambar 4.3 Sistem PID pada LabVIEW
saat Frekuensi berbanding Tegangan .............................................. 74
Gambar 4.4 Sistem PID pada LabVIEW Frekuensi dan Tegangan Stabil ........... 75
Gambar 4.5 Sistem PID pada LabVIEW diberi satu beban resistif ..................... 76
Gambar 4.6 Sistem PID pada LabVIEW diberi satu beban resistif stabil............ 77
Gambar 4.7 Sistem PID pada LabVIEW diberi dua beban resistif ...................... 78
Gambar 4.8 Sistem PID pada LabVIEW diberi 2 beban resistif stabil ................ 79
xiii

14. DAFTAR TABEL
Hal
Tabel 3.1 Spesifikasi Pengujian Sistem................................................................ 47
Tabel 3.2 Spesifikasi Komputer yang digunakan................................................. 47
Tabel 3.3 Spesifikasi NI-DAQ 6008 .................................................................... 48
Tabel 4.1 Daftar Alat dan Pengujian Sistem ........................................................ 59
Tabel 4.2 Data Pengujian PID Frekuensi (Hz)..................................................... 61
Tabel 4.3 Data Pengujian PID Tegangan (Volt) .................................................. 64
Tabel 4.4 Perhitungan Kesalahan Tegangan pada Program LabVIEW ................ 67
Tabel 4.5 Perhitungan Kesalahan Frekuensi pada Program LabVIEW ................ 68
xiv

15. BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pada zaman sekarang perkembangan dan kebutuhan akan energi listrik di
dunia industri maupun rumah semakin meningkat, bukan itu saja banyaknya
permintaan pasar industri, akan kestabilan energi listrik juga sangat
diperhitungkan, karena kestabilan energi listrik adalah suatu keharusan untuk
menjaga dan memperpanjang umur alat-alat atau mesin-mesin industri, agar alat
tersebut menghasilkan produksi yang prima, terjamin kualitas dan kuantitasnya.
Kualitas dan kuantitas listrik yang PLN distribusikan adalah sebesar 220
V/50Hz, tetapi PLN sering mengalami drop tegangan yang tidak bisa di
prediksikan kapan drop tegangan itu terjadi. Jika drop tegangan terjadi, maka
kinerja pada mesin-mesin industri dan alat-alat industri sudah dipastikan menurun,
dan lambat laun akan mengalami kerusakan kinerja pada system yang ada, karena
tidak adanya kestabilan sistem listrik yang ada di industri.
Maka dari itu kestabilan energi listrik menjadi peran penting, tetapi jika
hanya kestabilan saja yang diutamakan tentu saja sangatlah mudah, namun
bagaimana jika melakukannya secara rotary. Rotary adalah perputaran searah
jarum jam secara 3600 itulah mengapa rotary kestabilan menjadi suatu sistem
close loop yang berperan sangat penting, karena sistem tersebut membuat sistem
tenaga listrik menjadi stabil dan selalu melakukan putaran (Rotary) untuk
mendapatkan kebutuhan listrik 220V/50Hz.
Oleh karena itu sistem control close loopmerupakan sistem kontrol yang
sinyal keluarannya mempunyai pengaruh langsung pada aksi pengontrolan, dan
juga memiliki umpan balik (feedback) inti dari close loop adalah memperkerkecil
kesalahan pembacaan sistem, dari putaran kestabilan (Rotary Stabilizer)yang
merupakan sistem umpan balik(feedback), untuk membandingkan harga yang
diinginkan dengan harga yang dihasilkan (tegangan output yang diinginkan
220V/50Hz)
1

16. 2
Dunia industri juga banyak sekali yang menggunakan sistem kontrol, baik
itu open loop, maupun close loop, itulah mengapa software pengukuran dan
sistem kontrol sangat diinginkan industri, karena kemampuan dan data akusisi
yang jauh dari kesalahan pembacaan sistem, dan software itu antara lain adalah
LabVIEW. LabVIEW adalah bahasa programming berbasis grafik yang ditujukan
untuk instrumentasi maya yang disupport tidak hanya oleh National Instruments
namun juga oleh berbagai manufacturer lainnya.
Itulah mengapa sistem rotary stabilizer menggunakan sistem kontrol close
loop, karena harga yang diinginkan dari set point harus sama dengan harga
outputnya, dan untuk itulah rotary stabilizer dibuat miniatur dengan devicenya
adalah Motor Dc Coupling Generator Ac yang telah ada di pengujian Labotarium
Teknik Listrik, untuk itu dilakukan pengujian di Lab. Teknik Listrik sebelum
terjun di dunia industri, apakah sistem close loop tersebut bekerja atau tidak pada
Motor Dc dan Generator Ac yang di basiskan LabVIEW, dengan harapan harga
output yang dihasilkan 220V/50Hz stabil, dan juga THD dibawah 5%.
Sistem ini pun melibatkan data akusisi, data akusisi adalah data yang
diambil dari analog ke digital, dan digital ke analog, data akusisi antara lain
adalah NI-DAQ USB 6800, data akusisi tersebut perperan sangat penting untuk
mengurangi kesalahan pembacaan pada sistem kontrol close looprotarystabilizer.
Maka dari itulah sistem ini terlebih dahulu dilakukan pengujiannya di Lab. Teknik
Listrik sebelum di terapkan di dunia industri.
1.2 Perumusan Masalah
Perumusan maslah yang terjadi pada Penampilan HMI (Human
MachineInterface) dan Pengontrolan LabVIEW Sebagai Pengujian Tegangan,
Frekuensi dan THD adalah mengintegerasikan NI-DAQ USB 6800 dengan
devicenya yang merupakan Motor Dc Coupling Generator Ac, karena hasil output
yang dikeluarkan adalah sebesar 220V sedangankan NI-DAQ USB 6800
berkapasitas input hanya +- 10 Vp, dan parameter-parameter LabVIEW yang
harus dilakukan perhitungan secara analog sebelum menampilkannya pada HMI
secara continues.

17. 3
1.3 Batasan Masalah
Adapun masalah yang akan dibatasi pada pembahasan laporan Tugas
Akhir adalah :
1. Pengontrolan secara automation dengan parameter PID pada program
LabVIEW untuk pengujian Tegangan, Frekuensi dan THD di Prototipe
Rotary Stabilizer 1 Fasa.
2. Penampilan HMI sesuai dengan pengujian beban yang dilakukan pada
Sistem Rotary Stabilizer 1 Fasa.
3. Mempertahankan kestabilan tegangan jika sistem kontrol Rotary Stabilizer
tersebut diberi beban dan tidak diberi beban.
1.4 Tujuan
Adapun tujuan dari pembuatan dan pembahasan laporan Tugas Akhir ini
adalah :
1. Mengetahui cara sistem kontrol yang di konfigurasikan pada software
LabVIEW dengan parameter PID untuk Rotary Stabilizer 1 Fasa.
2. Bagaimana menampilkan HMI pada program LabVIEW sesuai dengan
pengujian sistem Rotary Stabilizer 1 Fasa.
3. Mengetahui karateristik tegangan jika pengujian beban yang berbeda-beda.
4. Sebagai sarana pembelajaran interaktif untuk mahasiswa program studi
Teknik Listrik dan rekomendasi untuk ditambahkan pada mata kuliah
khususnya mengenai measurement system menggunakan LabVIEW.

18. 4
1.5 Metode Penyelesaian Masalah
Metode penyelesaian masalah dalam pembuatan sistem ini antara lain
sebagai berikut :
1. Metode Observasi
Yaitu suatu metode yang dilakukan denga serangkaian test dan pengujian
di Laboratirum Teknik Listrik sebagai data pendukung dalam penulisan
laporan proyek tugas akhir.
2. Metode Kepustakaan
Yaitu metode pencarian landasan teori sebagai sumber / bahan dalam
pembuatan dan penulisan proyek tugas akhir.
3. Metode Konsultasi
Yaitu dengan melakukan konsultasi dengan dosen pembimbing, untuk
mengatasi kekurangan yang berkaitan dalam pembuatan dan penulisan
proyek tugas akhir.

19. 5
1.6 Sistematika Penulisan
Untuk mengetahui dan memahami permasalahan yang dibahas, maka
penulis membuat Sistematika Penulisan seperti berikut :
BAB I PENDAHULUAN
Berisikan latar belakang masalah, perumusan masalah, batasan masalah,
tujuan, metode penulisan dan sistematika penulisan.
BAB II TEORI DASAR
Berisikan tentang penampilan HMI (Human Machine Interface) dan
Sistem kontrol PID serta Pengenalan LabVIEW.
BAB III PERENCANAAN DAN REALISASI
Berisikan tentang deskripsi alat, fungsi alat dan perancangan prototipe
alat.
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS DATA
Berisikan tentang pengujian tegangan, dan frekuensi, serta analisa
terhadap beban yang berbeda-beda pada sistem PID Rotary Stabilizer
berbasis LabVIEW.
BAB V PENUTUP
Berisikan tentang kesimpulan dan saran dari pembuatan, pembahasan
laporan Tugas Akhir ini

20. BAB II
TEORI DASAR
2.1 HMI (Human Machine Interface)
HMI (Human Machine Interface) adalah suatu tampilan pada front panel
sehingga user dapat berhubungan dengan program tanpa mengetahui kerumitan
dari program itu sendiri. HMI dibuat user-friendly yaitu menampilkan front panel
seperti panel kontrol yang menyerupai instrumen sebenarnya sehingg user akan
semakin mudah dalam melakukan pengontrolan dan monitoring sistem melalui
program.
Dalam pembuatan HMI, hal-hal yang harus diperhatikan yaitu
penggambaran modul, penempatan kontrol, dan penempatan indikator yang
memperhatikan faktor kemudahan pengguna dalam menjalankan program yang
akan direalisasikan. HMI mempunyai fungsi sebagai berikut :
1. Memonitor keadaan yang ada di plant
2. Mengatur nilai pada parameter yang ada di plant
3. Mengambil tindakan yang sesuai dengan keadaan yang terjadi
4. Memunculkan tanda peringatan dengan menggunakan alarm jika
terjadi sesuatu yang tidak normal
5. Menampilkan pola data kejadian yang ada di plant baik secara real
time maupun historical (Trending history atau real time).
Pada tampilan HMI terdapat dua macam tampilan yaitu Obyek statis dan
Obyek dinamik:
1. Obyek statis
Obyek yang berhubungan langsung dengan peralatan atau
database. Contoh : teks statis, layout unit produksi
2. Obyek dinamik
Obyek yang memungkinkan operator berinteraksi dengan proses,
peralatan atau database serta memungkinkan operator melakukan
aksi kontrol. Contoh : push buttons, lights, charts.
6

21. 7
Monitoring HMI bisa terhubung secara on-line maupun real-time, HMI juga dapat
membaca data yang dikirimkan melalui I/O Port yang digunakan oleh sistem
kontrolnya, salah satu port yang digunakan adalah data akusisi dari NI-DAQ USB
6008.
2.2 NI-DAQ USB 6008
Gambar 2.1 Data Akusisi NI-DAQ USB 6008
NI-DAQ adalah salah satu data akusisi yang di gunakan pada LabVIEW
yang berasal dari National Instrument di Negara Amerika, data akuisisi adalah
pengambil alihan data analog menjadi data digital dan dikirim ke komputer untuk
diolah melalui sistem komunikasi data. Peralatan data akuisi terdiri dari ADC
(Analog to Digital Converter), MUX (Multiplexer) dan sistem komunikasi data
serial. Dengan demikian, peralatan akuisi data harus akurat, cepat dan presisi
karena sangat berpengaruh pada performa sistem. Satu diantara sekian banyak
produk DAQ (data acquisition) yang memenuhi persyaratan tersebut adalah DAQ
USB 6008 produk National Instruments seperti diperlihatkan pada gambar 2.1
Sebuah sistem NI-DAQ USB 6008 data akuisisi memiliki modul sinyal
kondisi multi-kanal, dan dapat digunakan untuk banyak sensor pada umumnya
seperti: Voltage, RTD, Strain gauge, Load cells, LVDT dan lain-lain. Sistem ini
juga memiliki teknologi sinyal kondisi pada umumnya seperti: penguatan,
atenuasi, isolasi, simultaneous sampling, filtering, dan konversi frekuensi ke
tegangan.
NI-DAQ USB 6008 (Gambar 2.2) memiliki terminal-terminal ADC yang
digunakan sebagai terminal input analog. Alat ini memiliki 8 terminal input

22. 8
analog dan 2 terminal output analog. Sedangkan di sisi yang lain terdapat 12
terminal input dan output digital. Seluruh terminal tersebut dapat melakukan
akuisisi data dalam waktu yang bersamaan dengan syarat total dari seluruh
pengukuran yang dilakukan lebih kecil atau sama dengan 10.000 pencuplikan
(sampling) dalam satu detik. Pengukuran yang akan dilakukan adalah mengukur
suatu isyarat analog sehingga terminal yang digunakan adalah terminal input
analog. Rentang tegangan yang dapat diukur oleh NI-DAQ USB 6008 adalah
+10V sampai -10V.
Gambar 2.2 Port Input dan Output NI-DAQ 6008
2.2.1 Software NI-DAQ
Software yang dibutuhkan agar instrumen terintegrasi dengan program
LabVIEW adalah NI-DAQmx Pertama, konfigurasikan sistem dalam NI
Measurement and Automation Explorer sehingga modul DAQ-USB 6008
dapat dideteksi secara otomatis. Kemudian pilih jenis pengukuran dan beri
nama pada setiap kanal untuk jenis sensor yang berbeda, lalu tes setiap kanal
untuk mendapatkan data akuisisi yang tepat. Lalu, mengembangkan aplikasi
yang diinginkan.

23. 9
Gambar 2.3 Analog Input Voltage
Gambar 2.4 Analog Output Voltage

24. 10
2.3 LabVIEW 2009
Gambar 2.5 Lambang LabVIEW 2009
LabVIEW 2009 (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)
adalah program aplikasi yang dirancang untuk pengukuran dan pengendalian
berbasis komputer. LabVIEW merupakan software untuk aplikasi pengukuran dan
aotomasi berbasis komputer dengan teknik pemrograman berbasis grafis (G-
Software). Program LabVIEW disebut juga Virtual Instrument (VI), karena
instrumen yang digunakan adalah instrumen maya yang mengambil bentuk
tampilan seperti instrumen aslinya (instrumen konvensional), seperti osciloskop,
multimeter, XY plotter, gauge indicator, thermometer, dan sebagainya. Fungsi
pengukuran yang dapat dilakukan antara lain mengumpulkan, menyimpan,
mengolah dan menganalisis data menjadi informasi dalam bentuk numerik
maupun grafik. LabVIEW juga dirancang untuk dapat melakukan fungsi-fungsi
pengendalian proses untuk sistem otomasi industri
Virtual instrument yang dimaksud adalah bahwa instrumen-instrumen
ukur yang digunakan merupakan instrumen maya (instrumen yang secara fisik
tidak tampak wujud nyatanya sebagai hasil rekayasa perangkat lunak). LabVIEW
masuk kategori software dengan teknik pemrograman berbasis grafis (base on
graphic software)
Software LabVIEW 2009 produk National Instruments telah menyediakan
fungsi-fungsi untuk kontrol kontinyu (PID) dan pembuatan panel HMI (human
machine interface), database, perhitungan matematik dan statistik data hasil
pengukuran, pembuatan technical report dan publikasi melalui internet. Dengan
semua fasilitas tersebut, implementasi pengukuran dan pengendalian
menggunakan komputer menjadi sangat praktis dan sangat dapat dipercaya
hasilnya. Program LabVIEW yang disebut VI berisi tiga bagian utama, yaitu
1. VI Front panel,
2. VI Block diagram, dan Icon/Connector pane

25. 11
3. kesatuan yang tidak dapat dipisahkan, icon atau connector
2.3.1 VI Front Panel
VI Front panel merupakan interface antara manusia dengan mesin atau
HMI (human machine interface). Semua aktifitas pengukuran, pengendalian
dan pemantauan proses dilakukan melalui panel ini. Fungsi-fungsi yang dapat
ditempatkan pada panel ini adalah fungsi-fungsi kontrol (input) seperti
numerical control, knob, pointer slide, dial, switch dan string control.
Sedangkan fungsi-fungsi indikator antara lain numerical indicator, slide
indicator, string indicator, tank, gauge, meter, graph chart dan XY graph.
Desain panel yang baik menggambarkan instrumen dan proses yang
sebenarnya, sehingga operator mudah dalam mengoperasikan. Teknik
membuat panel HMI akan dijelaskan pada bagian lain dari diktat ini. Contoh
tampilan front panel pada layar monitor komputer diperlihatkan pada gambar
2.6
Gambar 2.6 VI Front Panel

26. 12
2.3.2 VI Block Diagram
VI Block Diagram, berisi fungsi-fungsi input, proses dan output yang
digambarkan dengan simbol-simbol tertentu yang disebut sebagai function
pallets. Setiap function pallet disimbolkan dengan Icon yang memiliki terminal
input dan output (Connector pane). Interkoneksi antar function pallet dilakukan
dengan menggunakan data wire. Contoh block diagram dan Icon/Connector
pane diperlihatkan pada gambar 2.7
Gambar 2.7 VI Block Diagram
LabVIEW dilengkapi juga dengan fasilitas Enterprise. Fasilitas ini digunakan
untuk menghubungkan aplikasi LabVIEW dengan WEB Server untuk
dipublikasikan melalui internet. Fasilitas penting lainnya, VI LabVIEW dapat
dibuat Executable, sehingga dapat berdiri sendiri (stand-alone operation).
Sarana komunikasi dengan peralatan luar antara lain USB, RS-232, RS-485,
GPIB, PXI dan VXI.

27. 13
2.3.3 Icon atau connector
Setelah merancang front panel dan block diagram suatu VI maka
selanjutnya yaitu merancang suatu VI yang lain yang disebut sebagai subVI.
Setiap VI dapat menampilkan icon yang berupa teks, image, atau
kombinasinya. Jika menggunakan suatu VI sebagai subVI, maka subVI
tersebut diidentifikasikan sebagai icon pada suatu block diagram sehingga icon
tersebut dapat di-klik dua kali. Connector merupakan terminal yang
menghubungkan suatu kontrol dan indikator VI.
2.4 Ruang Lingkup LabVIEW
Pada bagian ini akan dibahas mengenai menu bar, tools palette, function
palette, control palette, grafik real-time, dan dokumentasi
2.4.1 Menu Bar
Menu bar pada jendela atas suatu VI terdiri dari beberapa bagian
diantaranya adalah File, Edit, Operate, Tools, Browse, Windows, dan Help,
yang ditunjukan pada Gambar 2.8
Gambar 2.8 Menu Bar pada Front Panel LabVIEW 2009

28. 14
2.4.2 Menu File
Menu File terdiri dari beberapa item yang digunakan untuk dasar
pengoperasian seperti membuka, menutup, menyimpan, dan mencetak suatu
file. Perintah-perintah pada Menu File :
Perintah Keterangan
New File : Untuk membuat VI baru.
New : Menampilkan kotak dialog untuk menciptakan
komponen yang berbeda pada LabVIEW, yang
akan membantu untuk membuat aplikasi, juga
dapat membuat template baru atau komponen baru
pada template.
Open : Menampilkan kotak dialog untuk file standar, juga
digunakan untuk membuka file. Ketika template
(*.vit atau *.ctt) dibuka, LabVIEV menerima file
template yang disimpan. Gunakan pilihan Start
from Template pada kotak dialog yang baru
untuk menciptakan VI baru, control, atau variable
global berdasarkan pada template yang ada.
Close : Menutup file tertentu. Konfirmasi kotak dialog
Untuk Menyimpan perubahan file.
Close All : Menutup semua file yang terbuka
Save : Menyimpan file tertentu. Jika suatu file pertama
kali disimpan, kotak dialog akan muncul untuk
menamakan dan menentukan letaknya.
Save As : Menyimpan file tertentu dengan berbeda nama,
tipe file, atau lokasi
Save All : Menyimpan semua file yang terbuka
Save for Previous : Menyimpan file VI ke versi sebelumnya.
Version Revert : Menghapus perubahan yang dibuat sejak file
disimpan
Page Setup : Menyesuaikan setting printer dan memodifikasi

29. 15
bagaimana dokumentasi VI dapat keluar, pada file
atau printer.
Print : Mencetak dokumen pada file atau printer
Print Window : Mencetak langsung dari front panel atau block
diagram
VI Properties : Mengeset pilihan umum dan pilihan tampilan
tertentu untuk kegunaan
memori, dokumen, revisi file, tampilan window,
ukuran window, pelaksanaan dan pencetakan.
Recently Opened Files : Membuka file yang baru atau paling terakhir
diakses
Exit : Menutup aplikasi.
2.4.3 Menu Edit
Menu Edit terdiri dari beberapa item yang membolehkan komponen
dan file LabVIEW untuk diteliti dan dimodifikasi. Perintah-perintah pada Menu
Edit diantaranya adalah sebagai berikut:
Perintah Keterangan
Undo : Membatalkan kegiatan yang dilakukan.
Redo : Membatalkan Undo yang terakhir dilakukan.
Cut : Memindahkan item yang dipilih dan menyimpan
pada clipboard.
Copy : Menyalin item yang terpilih dan menyimpan pada
clipboard
Paste : Menaruh objek clipboard pada window yang aktif.
Delete : Membuang item terpilih.
Show Search Result : Menampilkan semua item yang dicari.
Costumize Control : Memodifikasi objek control front panel dan
menyimpan file dengan ekstensi .ctl.
Set Tabbing Order : Mengatur urutan objek front panel.
Import Picture from File : Mengimpor grafik pada VI
Remove Broken Wire : Menghapus semua wire yang rusak dari VI

30. 16
Create SubVI : Membuat subVI baru dari objek terpilih.
Run-Time Menu : Membuat dan mengedit menu run-time (TRM) file
dan menghubungkan dengan VI.
2.4.4 Menu View
Menu View terdiri dari beberapa item yang digunakan untuk
menampilkan suatu operasi VI. Perintah-perintah pada Menu Operate
diantaranya adalah sebagai berikut:
Perintah Keterangan
Controls Palette : Membuat control palette terlihat. Pada window
block diagram, item ini berubah ke Show Function
Palette, dan membuat Function Palette terlihat.
Function Palette : Menampilkan fungsi-fungsi pada blok diagram
Tools Palette : Menampilkan Tool Palette.
Error List : Menampilkan data-data kesalahan.
Getting Started Window : Menampilkan jendela awal ketika membuka
LabVIEW.
Navigation Windows : Menampilkan keseluruhan gambar suatu front
panel atau block diagram tanpa grid.
VI Hierarchy : Menampilkan Window Hierarchy dan dapat
digunakan untuk melihat subVIs dan node lain.
2.4.5 Menu Project
Menu Project terdiri dari beberapa item untuk menampilkan beberapa
aspek VI agar dapat menjadi file executable.Perintah-perintah pada Menu
Project diantaranya adalah sebagai berikut:
Perintah Keterangan
New Project : Membuat file project yang baru
Open Project : Membuka file project yang sudah tersimpan.
Save Project : Menyimpan file project yang telah dibuat.
Close Project : Menutup file project yang telah dibuka.
Run : Menjalankan project yang telah dibuat.

31. 17
2.4.6 Menu Operate
Menu Operate terdiri dari beberapa item yang digunakan untuk
mengontrol suatu operasi VI. Perintah-perintah pada Menu Operate diantaranya
adalah sebagai berikut
Perintah Keterangan
Run : Menjalankan VI. Terdapat pula pada menu toolbar
Stop : Menghentikan VI sebelum menyelesaikan eksekusi dan
hindari penggunaan item menu Stop untuk menghentikan
VI, karena akan membuat sistem tidak stabil. Untuk
menghentikannya sebaiknya gunakan tombol Boolean.
Data Logging : Untuk memasuki fungsi data logging Log, Retrieve, Purge
Data, Change Log File Binding, dan Clear Log File
Binding.
Make Current : Menyimpan satuan tertentu dari control dan Konstanta
Values Default sebagai default.
Reinitialize : Mengembalikan semua control dan Konstanta tertentu ke
All to Default keadaan awal (default)
Change to : Mengubah VI ke Run Mode. Ketika pada Run Mode, item
Run Mode akan menjadi Change to Edit Mode.
Connect to : Menghubungkan dan mengontrol front panel antar
Remote Panel komputer pada saat aplikasi aktif.
2.4.7 Menu Tools
Menu Tools terdiri dari beberapa item untuk mengkonfigurasikan LabVIEW
dan VI. Perintah-perintah pada Menu Tools diantaranya adalah sebagai berikut:
Perintah Keterangan
Measurment and : Mengakses Measurement and Automation
Automation Explorer Explorer yang digunakan untuk konfigurasi
instrument dan hardware data akuisisi terhubung
ke sistem.
Instrumentation : Mengakses item Instrument Driver Network,
Import CVI Instrument Driver, dan meng-update

32. 18
VXI plug dan play Drivers.
Compare : Mengakses fungsi perbandingan Compare Vis,
Show Differences, Compare VI Hierarchies, dan
Compare Files. Item ini digunakan hanya untuk
pengguna dengan sistem perbandingan
professional development dari LabVIEW.
Source Control : Mengakses sumber control function. Item ini dapat
digunakan hanya untuk pengguna dengan sistem
perbandingan professional dari LabVIEW.
User Name : Menampilkan dialog box yang digunakan untuk
men-set atau mengubah nama pengguna
LabVIEW.
Build Executable : Menampilkan dialog box yang digunakan untuk
masuk dan men-set konfigurasi ketika membuat
aplikasi atau shared libraries. Item ini hanya dapat
digunakan pada sistem professional development
atau application Builder.
Remote Panel Connection : Melihat client traffic untuk server.
Manager
Web Publishing : Mengakses VI web publishing tool
Tools
Advanced : Mengakses the Mass Compile, VI Metrics, Profile
Vis, Export Strings, Import Strings, Import
ActiveX Controls, dan ActiveX Property Browser.
Menggunakan Export Strings dan Import Strings
untuk melokalisasi VI. Selain itu dapat digunakan
metode Export VI Strings dan Import VI Strings
untuk export dan import strings dari VI
programmatically. Berdasarkan aplikasi Porting
and Localizing, LabVIEW Vis menginformasikan
tentang melokalisasi VI.

33. 19
Options : Menampilkan dialog box yang digunakan untuk
mengubah penampilan dan kegunaan dari
LabVIEW
2.4.8 Menu Windows
Menu Windows terdiri dari beberapa item untuk mengkonfigurasi
bentuk palette dan window yang sedang aktif. Perintah-perintah pada Menu
Windows:
Perintah Keterangan
Show Diagram/Show : Menampilkan antara front panel dan window
Panel block diagram pada VI tertentu.
Tile Left and Right : Mengatur window dari kiri ke kanan.
Tile Up and Down : Mengatur window dari atas ke bawah
Full Size : Membuat ukuran window membesar sampai
memenuhi tampilan monitor
Untitled 1 Block Diagram : Menampilkan window block diagram
Untitled 1 Front Panel : Menampilkan window front panel
2.4.9 Menu Help
Menu Help terdiri dari beberapa item untuk menemukan fitur-fitur
LabVIEW dan komponen lainnya dan menyediakan dokumentasi LabVIEW
lengkap serta bantuan dengan akses internet. Perintah-perintah pada Menu
Help diantaranya adalah sebagai berikut:
Perintah Keterangan
Show Context Help : Menampilkan window Context Help yang
menyediakan referensi dasar informasi ketika
menggerakkan kursor di atas semua VI.
Lock Context Help : Mengunci isi tertentu dari Context Help window.
Dengan item ini aktif, menggerakkan kursor di
atas berbeda front panel atau objek block diagram
tidak menggubah isi dari Context Help window.
VI, Function, & : Mengakses dokumentasi elektronika LabVIEW.

34. 20
How-To-Help Gunakan file help ini sebagai referensi untuk
informasi tentang palette, menu, tool, VI, dan
function. LabVIEW help juga digunakan termasuk
instruksi step-bystep untuk menggunakan
LabVIEW. Mengakses LabVIEW Help dengan
memilih Help>> VI, Function, and How To Help.
LabVIEW Help termasuk link ke berbagai sumber,
LabVIEW Tutorial, LabVIEW Bookshelf, dimana
versi dari semua manual LabVIEW dan
catatan aplikasi. Technical support resources on the
National Instrument Web Site, seperti the
Developer Zone, the Knowledge Base, dan the
Product Manual Library.
Search The LabVIEW : Mengakses versi PDF (Portable Document
Format) dari dokumentasi tercetak, kegunaan PDF
ini untuk mencari PDF dari semua manual
LabVIEW dan catatan apliasi mengakses
LabVIEW Bookshelf dengan memilih
Help>>Search the LabVIEW Bookshelf.
Bookshelf Help : Mengakses seluruh VI informasi dari LabVIEW
for This VI Help elektronika dokumentasi dari VI tertentu.
Find Examples : Dapat membrowse dan mencari ratusan contoh VI
dan memodifikasi contoh untuk menyesuaikan
aplikasi atau dapat meng-copy dari satu atau lebih
contoh ke VI pribadi.
Web Resources : Dapat mengakses ke internet dan links yang akan
menghubung langsung ke National Instrument
Technical Support, the LabVIEW Knowledge
Base, NI Developer Zone, dan online National
Instruments resources lainnya
Explain Error : Mengakses seluruh referensi informasi untuk error
tertentu pada VI.

35. 21
About LabVIEW : Mengakses informasi umum tentang penginstalan
tertentu dari LabVIEW, termasuk versi nomor dan
serial number.
2.4.10 Pallete
LabVIEW memiliki graphical floating palette (mode kursor) untuk
membuat dan menjalankan VI. Terdapat tiga palette yaitu Tools, Controls, dan
Functions palette. Palette tersebut dapat ditempatkan dimana saja pada lembar
kerja front panel maupun block diagram.
A. Tools Palette
Tools ini digunakan untuk membuat atau mengubah VI. Tools palette
tersedia pada front panel dan block diagram, yang merupakan jenis
operasi special dari kursor mouse. Dengan kata lain, bentuk kursor
berbeda untuk jenis pekerjaan berbeda. Untuk menampilkan tools ini
dengan cara Klik View >>Tools Palette.
Gambar 2.9 Tool Pallete

36. 22
Klik LED ini untuk memilih mode kerja kursor (jenis tools)
otomatis atau manual .
Tool untuk mengoperasikan function control.
Positioning tool untuk memilih, memindahkan atau mengatur
ukuran objek.
Tool untuk menuliskan label teks.
Wiring tool untuk melakukan pengawatan pada block diagram.
Object Shortcut Menu tool untuk memasukkan shortcut menu
objek pada objek.
Scrolling tool untuk mengoperasikan scrollbar.
Breakpoint tool untuk mengatur breakpoint pada VI, Function,
node, wire, dan structure.
Probe tool untuk menempatkan probe pada block diagram
untuk titik pengamatan, dengan cara Klik-kanan di titik yang
dimaksud.
Color copy tool untuk meng-copy warna ke objek pada front
panel.
Coloring tool untuk mewarnai area objek pada front panel.

37. 23
Terdapat dua mode kerja yang dapat dipilih, yaitu otomatis dan
manual, dengan cara meng-klik pada LED. Jika LED ON
mengindikasikan mode kerja otomatis, dimana kursor secara otomatis
menyesuaikan dengan jenis pekerjaan yang akan dilakukan, seperti
wiring, move, dan sebagainya. Sedangkan jika LED OFF
mengindikasikan mode manual, dimana mode kursor dipilih sendiri
dengan cara meng-klik jenis tool yang diinginkan.
B. Controls and Functions Palette
Controls dan Functions palette berisi subpalette dari objek yang
dapat digunakan untuk membuat VI. Ketika mengklik icon subpalette,
masukkan perubahan palette-nya untuk subpalette yang pilih. Untuk
menggunakan objek pada palette tersebut, klik objeknya dan tempatkan
pada front panel atau block diagram.
Gambar 2.10 Control Pallete

38. 24
Gambar 2.11 Function Pallete
2.4.11 Tipe Data LabVIEW
Tipe data pada LabVIEW mirip dengan bahasa programming lainnya,
misalnya bahasa C++. Namun LabVIEW memiliki cara unik untuk menyatakan
tipe data, seperti:
1. Tipe data numerik
a. floating-numbers,
b. Integer,
c. unsigned integer, dan
d. complex number.
2. Tipe data Boolean
a. Memiliki dua nilai, yaitu, true dan false.
3. Tipe data String: koleksi karakter.
4. Tipe data Waveform
Perbedaan tipe data numerik dari jumlah bit-nya. Tipe data dapat diubah
dengan cara klik kanan dari icon numerik (kontrol, indikator atau konstanta) dan
pilih representation. Data Waveform adalah nilai-nilai yang merepresentasikan
bentuk gelombang, biasanya dalam format array

39. 25
A. Integer
 Signed Integer
32-bit (I32): -2,147,483,648 hingga 2,147,483,647
16-bit (I16): -32768 hingga 32767
8-bit (I8): -128 hingga 127
B. Unsigned Integer
 Signed Unsigned Integer
32-bit (U32): 0 hingga 4,294,967,295
16-bit (U16): 0 hingga 65536
8-bit (U8): 0 hingga 256
Kontrol, indikator dan konstanta Numerik ada di palet Numeric ,diakses di All
functions>>Numeric .
C. Floating Point Number
 Bilangan Floating-point:
Extended precision [EXT] : –1.19e+4932 hingga 1.19e+4932
Double precision [DBL] : –1.79e+308 hingga 1.79e+308
Single precision [SGL] : –3.40e+38 hingga 3.40e+38
 Bilangan Complex floating-point:
Bilangan Complex floating-point memiliki presisi yang sama dengan
bilangan floating-point, namun memiliki bagian imajiner.
D. Data String
String adalah sekumpulan karakter ASCII, baik yang dapat diperagakan
atau yang tidak Digunakan untuk: menampilkan pesan, kontrol
instrumen,dan I/O file.
E. Data Boolean
Tipe data Boolean ada dua nilai: TRUE dan FALSE, yang mewakili dua
keadaan, yaitu ON dan OFF. Sebagai kontrol diperagakan sebagai:
 Button (tombol),
 Switch (saklar).

40. 26
Jika sebagai indikator:
 LED light.
Ada 6 modus operasi button (tombol), yaitu:
 Switch when pressed
 Switch when released
 Switch until released
 Latch when pressed
 Latch when released
 Latch until released
F. Waveform Data Type
Data Waveform adalah nilai-nilai yang merepresentasikan bentuk
gelombang, data waveform berisi waktu start, interval waktu dan data itu
sendiri.
2.4.12 Loop dan For Loops
LabVIEW menyediakan loop dan chart sbb:
1. For Loop
2. While Loop
3. Charts
4. Multiplots
A. Loops
While loop dan For loop berada di palet Functions»Structures Pada
For loop melakukan eksekusi sebanyak jumlah tertentu. Sedang untuk
while loop melakukan eksekusi selama kondisi di dalam loop benar.
B. While Loops
While loop mengeksekusi semua instruksi di dalam loop sampai
kondisinya SALAH.Terminal iterasi (terlihat di kiri bawah) berisi
iterasi yang sudah diselesaikan loop ini. Ingat perhitungan dimulai dari
NOL. Pada while loop:

41. 27
 Memiliki terminal iterasi
 Paling sedikit satu kali dijalankan
 Berjalan sesuai terminal kondisi (ada di kanan bawah)
Gambar 2.12 While Loop
C. For Loops
For Loop digunakan untuk mengeksekusi sejumlah subdiagram dengan
jumlah iterasi yang tertentu, yang dinyatakan dalam N, seperti
ditunjukkan pada gambar berikut. Terminal iterasi imenunjukkan
jumlah iterasi yang sudah dilakukan. Ingat iterasi mulai dari nol!
 Memiliki terminal iterasi
 Berjalan sesuai dengan jumlah terminal count N

42. 28
Gambar 2.13 For Loop
2.4.13 Charts
Chart waveform adalah indikator numerik spesial yang digunakan untuk
memperagakan satu atau lebih plot. Chart waveform dipilih dari palet
Controls»Graph Indicators. Ukuran chart bisa diatur tegantung keperluan,
yaitu dengan meng-klik ganda chart tsb dan drag chart tsb. Demikian juga
pembuatan label untuk sumbu-x dan label untuk sumbu-y, termasuk tipe style,
warna plot, bentuk titik, dll.
Gambar 2.14 Wavefrom Chart

43. 29
2.4.14 Array
Array adalah suatu grup elemen data yang bertipe sama , terdiri atas
elemen dan dimensi. Elemen adalah data yang membentuk array, sedangkan
dimensi adalah ukuran dari array. Suatu array dapat berukuran lebih dari satu
dan dibatasi hingga (231 -1) elemen dalam tiap dimensinya. Tipe data array
dapat berupa numerik, boolean, path, string, waveform dan cluster. Ada batasan
untuk membentuk array, yaitu:
1. tidak dapat membuat array di dalam array lebih array.
2. tidak dapat membentuk array dari chart
3. tidak dapat membentuk array dari grafik XY multiplot
Namun dimungkinkan membuat array multidimensi dan array dari cluster, yang
masing-masing cluster dapat berisi satu atau lebih array.
2.5 Pengenalan PID
Didalam suatu sistem kontrol kita mengenal adanya beberapa macam aksi
kontrol, diantaranya yaitu aksi kontrol proporsional, aksi kontrol integral dan aksi
kontrol derivative. Masing-masing aksi kontrol ini mempunyai keunggulan-
keunggulan tertentu, dimana aksi kontrol proporsional mempunyai keunggulan
rise time yang cepat, aksi kontrol integral mempunyai keunggulan untuk
memperkecil error ,dan aksi kontrol derivative mempunyai keunggulan untuk
memperkecil error atau meredam overshot/undershot. Untuk itu agar kita dapat
menghasilkan output dengan risetime yang cepat dan error yang kecil kita dapat
menggabungkan ketiga aksi kontrol ini menjadi aksi kontrol PID.
Parameter pengontrol Proporsional Integral derivative (PID) selalu
didasari atas tinjauan terhadap karakteristik yang di atur (plant). Dengan demikian
bagaimanapun rumitnya suatu plant, prilaku plant tersebut harus di ketahui
terlabih dahulu sebelum pencarian parameter PID itu dilakukan.

44. 30
Gambar 2.15 Blok Diagram PID
2.5.1 Pengontrol Prporsional
Pengontrol proposional memiliki keluaran yang sebanding atau
proposional dengan besarnya sinyal kesalahan (selisih antara besaran yang di
inginkan dengan harga aktualnya). Secara lebih sederhana dapat dikatakan
bahwa keluaran pengontrol proporsional merupakan perkalian antara
konstanta.
proposional dengan masukannya. Perubahan pada sinyal masukan
akan segera menyebabkan sistem secara langsung mengeluarkan output sinyal
sebesar konstanta pengalinya. Gambar 2.16 menunjukkan blok diagram yang
menggambarkan hubungan antara besaran setting, besaran aktual dengan
besaran keluaran pengontrol proporsional. Sinyal keasalahan (error)
merupakan selisih antara besaran setting dengan besaran aktualnya. Selisih ini
akan mempengaruhi pengontrol, untuk mengeluarkan sinyal positif
(mempercepat pencapaian harga setting) atau negatif (memperlambat
tercapainya harga yang diinginkan).
Gambar 2. 16 Diagram Blok Pengotrol Proporsional

45. 31
pengontrol proposional memiliki 2 parameter, pita proposional
(propotional band) dan konstanta proporsional. Daerah kerja kontroler
efektif dicerminkan oleh pita proporsional sedangkan konstanta proporsional
menunjukan nilai faktor penguatan sinyal tehadap sinyal kesalahan Kp.
Hubungan antara pita proporsional (PB) dengan konstanta
proporsional (Kp) ditunjukkan secara persentasi oleh persamaan berikut:
Gambar 2.17 menunjukkan grafik hubungan antara PB, keluaran
pengontrol dan kesalahan yang merupakan masukan pengontrol. Ketika
konstanta proporsional bertambah semakin tinggi, pita proporsional
menunjukkan penurunan yang semakin kecil, sehingga lingkup kerja yang
dikuatkan akan semakin sempit.
Gambar 2.17 Proportional band dari pengontrol proporsional tergantung
pada penguatan.
Ciri-ciri pengontrol proposional harus diperhatikan ketika pengontrol tersebut
diterapkan pada suatu sistem. Secara eksperimen, pengguna pengontrol
propoisional harus memperhatikan ketentuan-ketentuan berikut ini:

46. 32
1. kalau nilai Kp kecil, pengontrol proposional hanya mampu melakukan
koreksi kesalahan yang kecil, sehingga akan menghasilkan respon
sisitem yang lambat.
2. kalau nilai Kp dinaikan, respon sistem menunjukan semakin cepat
mencapai set point dan keadaan stabil.
3. namun jika nilai Kp diperbesar sehingga mencapai harga yang
berlebiahan, akan mengakibatkan sistem bekerja tidak stabil, atau
respon sistem akan berosolasi
2.5.2 Pengontrol Integral
Pengontrol integral berfungsi menghasilkan respon sistem yang
memiliki kesalahan keadaan stabil nol. Jika sebuah plant tidak memiliki unsur
integrator (1/s), pengontrol proposional tidak akan mampu menjamin
keluaran sistem dengan kesalahan keadaan stabilnya nol. Dengan pengontrol
integral, respon sistem dapat diperbaiki, yaitu mempunyai kesalahan keadaan
stabilnya nol. Pengontrol integral memiliki karaktiristik seperti halnya sebuah
integral. Keluaran sangat dipengaruhi oleh perubahan yang sebanding dengan
nilai sinyal kesalahan. Keluaran pengontrol ini merupakan penjumlahan yang
terus menerus dari perubahan masukannya. Kalau sinyal kesalahan tidak
mengalami perubahan, keluaran akan menjaga keadaan seperti sebelum
terjadinya perubahan masukan. Sinyal keluaran pengontrol integral
merupakan luas bidang yang dibentuk oleh kurva kesalahan penggerak.
Sinyal keluaran akan berharga sama dengan harga sebelumnya ketika sinyal
kesalahan berharga nol. Gambar 2.18
menunjukkan contoh sinyal kesalahan yang dimasukan ke dalam
pengontrol integral dan keluaran pengontrol integral terhadap perubahan
sinyal kesalahan tersebut

47. 33
Gambar 2.18 Kurva sinyal kesalahan e(t) terhadap t
pada pembangkit kesalahan nol.
Gambar 2.19 menunjukkan blok diagram antara besaran kesalahan dengan
keluaran suatu pengontrol integral.
Gambar 2.19 Blok diagram hubungan antara besaran
kesalahan dengan pengontrol integral
Pengaruh perubahan konstanta integral terhadap keluaran integral
ditunjukkan oleh Gambar 2.20. Ketika sinyal kesalahan berlipat ganda, maka
nilai laju perubahan keluaran pengontrol berubah menjadi dua kali dari
semula. Jika nilai konstanta integrator berubah menjadi lebih besar, sinyal
kesalahan yang relatif kecil dapat mengakibatkan laju keluaran menjadi besar
.
Gambar 2.20 Perubahan keluaran sebagai akibat penguatan dan kesalahan

48. 34
Ketika digunakan, pengontrol integral mempunyai beberapa karakteristik
berikut
ini:
1. Keluaran pengontrol membutuhkan selang waktu tertentu, sehingga
pengontrol integral cenderung memperlambat respon.
2. Ketika sinyal kesalahan berharga nol, keluaran pengontrol akan bertahan
pada nilai sebelumnya.
3. Jika sinyal kesalahan tidak berharga nol, keluaran akan menunjukkan
kenaikan atau penurunan yang dipengaruhi oleh besarnya sinyal kesalahan
dan nilai Ki
4. Konstanta integral Ki yang berharga besar akan mempercepat hilangnya
offset. Tetapi semakin besar nilai konstanta Ki akan mengakibatkan
peningkatan osilasi dari sinyal keluaran pengontrol.
2.5.3 Pengontrol Derivative
Keluaran pengontrol Derivative memiliki sifat seperti halnya suatu operasi
differensial. Perubahan yang mendadak pada masukan pengontrol, akan
mengakibatkan perubahan yang sangat besar dan cepat. Gambar 2.21 menunjukkan
blok diagram yang menggambarkan hubungan antara sinyal kesalahan dengan
keluaran pengontrol.
Gambar 2.21 Blok diagram pengontrol Derivative
Gambar 2.22 menyatakan hubungan antara sinyal masukan dengan sinyal
keluaran pengontrol Derivative. Ketika masukannya tidak mengalami perubahan,
keluaran pengontrol juga tidak mengalami perubahan, sedangkan apabila sinyal
masukan berubah mendadak dan menaik (berbentuk fungsi step), keluaran
menghasilkan sinyal berbentuk impuls. Jika sinyal masukan berubah naik secara
perlahan (fungsi ramp), keluarannya justru merupakan fungsi step yang besar

49. 35
magnitudnya sangat dipengaruhi oleh kecepatan naik dari fungsi ramp dan faktor
konstanta diferensialnya.
Gambar 2.22 Kurva waktu hubungan input-output pengontrol Derivative
Karakteristik pengontrol derivative adalah sebagai berikut:
1. Pengontrol ini tidak dapat menghasilkan keluaran bila tidak ada perubahan pada
masukannya (berupa sinyal kesalahan).
2. Jika sinyal kesalahan berubah terhadap waktu, maka keluaran yang dihasilkan
pengontrol tergantung pada nilai Td dan laju perubahan sinyal kesalahan. (Powel,
1994, 184).
3. Pengontrol derivative mempunyai suatu karakter untuk mendahului, sehingga
pengontrol ini dapat menghasilkan koreksi yang signifikan sebelum pembangkit
kesalahan menjadi sangat besar. Jadi pengontrol derivative dapat mengantisipasi
pembangkit kesalahan, memberikan aksi yang bersifat korektif, dan cenderung
meningkatkan stabilitas sistem .
Berdasarkan karakteristik pengontrol tersebut, pengontrol derivative umumnya dipakai
untuk mempercepat respon awal suatu sistem, tetapi tidak memperkecil kesalahan pada
keadaan stabilnya. Kerja pengontrol derivative hanyalah efektif pada lingkup yang
sempit, yaitu pada periode peralihan. Oleh sebab itu pengontrol derivative tidak pernah
digunakan tanpa ada pengontrol lain sebuah sistem (Sutrisno, 1990, 102).

50. BAB III
PERENCANAAN DAN REALISASI SISTEM
3.1 Deskripsi Alat
3.1.1 Nama Alat
Rancang Bangun Prototipe Rotary Stabilizer Tegangan 3 Fasa
Berbasis LabVIEW untuk Sarana Pendukung, Pengujian Tegangan,
Frekuensi, dan THD di Labotarium Teknik Listrik.
3.1.2 Fungsi
Mengendalikan tegangan output generator Ac agar Tetap konstan pada
nilai tertentu untuk kondisi tanpa beban, maupun dengan saat pembebanan
penuh, dan penampilan HMI (Human Machine Interface) sesuai yang
dipersyaratkan dalam spesifikasi Sistem Rotary Stabilizer Tegangan 3 Fasa.
3.1.3 Aplikasi
Alat praktik menggunakan sistem kontrol PID berbasis komputer.
3.1.4 Spesifikasi Plant
Dibawah ini adalah gambar 3.1 plant yang digunakan.
Gambar 3.1 Motor Dc Coupling Generator 3 Fasa
36

51. 37
Keterangan :
Spesifikasi Motor Dc
Brand Motor : LEYBOLD-DIDACTIC GMBH
Type : 732 61
Tegangan Medan Motor Dc : 220 VDC
Tegangan Armature Motor Dc : 220 VDC
Arus Motor Dc : 5,75 A
Arus Fiil Motor Dc : 0,9 A
Kapasitas Daya : 1KW
Putaran Motor Dc : 2000 Rpm
IP : 23
Spesifikasi Generator Ac 3 Fasa
Brand Motor : LEYBOLD-DIDACTIC GMBH
Type : 733 06
Kapasitas daya output : 1KW
Tegangan output : D/Y 220/380 VAC
Arus Generator Ac 3 Fasa : 2,95/1,7 A
Arus Fiil Generator Ac 3 Fasa : 1,5 A
Putaran generator : 1500 Rpm
Frekuensi : 50 Hz
Cos φ :1
IP : 23
Lewatan maximum output : <1%
Kesalahan keadaan mantap, Ess : +- 1%

52. 3.1.5 Diagram Blok
Pada perancangan sistem ini sebelum mengunakan PID Kontrol, mengunakan pengaturan manual untuk mengatahui
karateristik dari output Tegangan Motor Dc Coupling Generator Ac 3 Fasa.
1. Diagram Blok Manual
Gambar 3.2 Diagram Blok Manual
38

53. 2. Diagram Blok Otomatis
Gambar 3.3 Diagram Blok Otomatis
39

54. 40
3.1.6 Flow Chart
Adalah penjelasan atau alur dari sistem program yang telah dibuat,
yaitu diagram blok manual dan diagram blok otomatis.
1. Flowchart Manual
Gambar 3.4 Flow Chart Manual

55. 41
2. Flow Chart Otomatis
Gambar 3.5 Flow Chart Otomatis

56. 3.1.7 Konfigurasi Pengawatan dan Blok Sistem
Dibawah ini adalah pada konfigurasi pengawatan sistem rotary stabilizer Gambar 3.6 dan konfigurasi blok sistem rotary
stabilizer pada Gambar 3.7
Gambar 3.6 Konfigurasi Pengawatan Sistem Rotary Stabilizer 3 Fasa
42

57. 43
Gambar 3.7 Konfigurasi Blok Sistem Rotary Stabilizer 3 Fasa

58. 44
Keterangan :
1. Rectifier
berfungsi sebagai rangkaian untuk mengkonversi tegangan AC (220 V)
menjadi tegangan DC (220 V).
2. Motor DC
Device ini berfungsi sebagai beban yang akan diberikan variasi tegangan
pada armaturenya sehingga kecepatan putarannya berubah – rubah.
Kecepatan putar dari motor ini akan menjadi input bagi Tacho Generator.
3. Generator AC 3 Fasa
Device ini berfungsi sebagai penghasil tegangan output yang diinginkan.
4. Sensor tegangan
Berfungsi sebagai sensor yang akan mendeteksi setiap tegangan output
yang dihasilkan pada generator AC 3 Fasa. Sensor ini berupa tranformator
300mA yang mengeluarkan tegangan analog ± 0 – 3 Volt.
5. ADC Converter
Signal analog yang berupa tegangan dari Transfornator 300mA akan
dirubah oleh converter ini menjadi bentuk signal digital berupa nilai binary
8 bit untuk diumpankan menuju komputer yang akan menampilkan actual
speed, frekuensi, THD dan tegangan output pada layar monitor.
6. PID Controler
Program atau sofware yang digunakan pada sistem prototipe rotary
stabilyzer 3 fasa berbasis LabVIEW ini adalah bahasa grapis (basis
grafical) Program ini akan dieksekusi oleh komputer untuk melakukan
integarasikan terhadap plant sistem rotary stabilizer tegangan 3 fasa.
7. Keyboard
berfungsi sebagai media input pemrograman.
8. DAC Converter
Signal digital yang berupa tegangan dari komputer akan dirubah oleh
converter ini menjadi bentuk signal analog.

59. 45
9. Rangkaian Buffer
10. rangkaian penyangga agar tegangan input yang dimasukkan sama dengan
tegangan output yang dihasilkan.
11. Single Phase Power Controller
Device ini berfungsi sebagai penyulutan motor untuk mengatur putaran
motor.
3.2 Tatak Letak Alat
Gambar 3.8 Tata letak sistem prototipe rotary stabilyzer
3 fasa berbasis LabVIEW

60. 46
Keterangan :
1. Power supply 15V DC 6. Rangkaian Buffer
2. Trafo step down 220/3 V 300mA 7. Dioda Bridge 1
3. SPC 1 8. Dioda Bridge 2
4. SPC 2 9. Dioda Bridge 3
5. Terminal strip 10. DAQ
6. Rangkaian buffer 11. Cover
Gambar 3.9 Tampilan modul sistem prototipe rotary stabilyzer
2 fasa berbasis LabVIEW

61. 47
3.3 Spesifikasi Sistem
Spesifikasi sistem pengujian sistem rotary stabilizer tegangan 3 fasa
ditunjukan pada tabel 3.1
Tabel 3.1
Spesifikasi Pengujian Sistem Rotary Stabilizer
Jumlah Sensor : 1 Buah (Sensor Tegangan)
Jenis Sensor : Voltage Transformer 220/3V, 0,3A
Jenis Plant : Motor Dc dan Generator Ac 3 Fasa
Jenis Pengukuran : Real (nyata)
Daerah Ukur : 1. 190-220 VAC
: 2. 40-60 Hz
Dokumentasi Data : Ms. Excel
User-Interface : HMI (Front Panel)
Spesifikasi komputer yang digunakan untuk menjalankan program
LabVIEW ditunjukan pada tabel 3.2
Tabel 3.2
Spesifikasi Komputer yang digunakan
Sistem Operasi : Windows Seven Ultimate 2009
Procesor : Intel Core I3 Inside
M380 @2,53GHz
Konektivitas : USB 2.0
Hardisk Space : 500 Gb
VGA : ATI RADEON Premium Grapich 1
Gb Ddr 2
RAM : 2 Gb Ddr 3

62. 48
Spsefikasi modul data akusisi NI-DAQ 6008 yang terhubung pada
komputer ditunjukan pada tabel 3.3
Tabel 3.3
Spesifikasi NI-DAQ 6008
Type ADC : Succesive Approximation
Analog Input : 8 SE/DI
Input Range : Vsp -10/+10V
Analog Output :2
Output Range : 0-5V
Digital I/O : 12
Sampling Rate : 10 Ks/S
Resolusi : 12 Bit
Output Rate : 150 Hz
Triger : Digital
Konektivitas PC : USB 2.0

63. 49
3.4 Realisasi Perancangan Program LabVIEW
3.4.1 Tampilan HMI ( Human Machine Interface)
Pada perancangan program LabVIEW, HMI adalah tampilan-tampilan
pada front panel sehingga user dapat berhubungan dengan program tanpa
mengetahui kerumitan dari program itu sendiri. HMI bisa disebut juga front
panel karena data yang ditampilkan di blok front panel semuanya adalah
indicator untuk mengetahui apakah program berjalan dengan baik atau tidak.
Dibawah ini adalah tampilan HMI dari Sistem Rotary Stabilizer Tegangan 3
fasa, dari Manual dan Otomatis.
1. Manual HMI System
Gambar 3.10 HMI Manual Sistem Rotary Stabilizer Tegangan 3 Fasa.
(Panel Indikator)

64. 50
Gambar 3.11 HMI Manual Sistem Rotary Stabilizer Tegangan 3 Fasa.
(Data Base)
Fungsi dari sistem manual disini adalah untuk mengetahui motor dc dengan
generator ac bisa diatur secara manual atau tidak dengan LabVIEW, dengan
harapan mengetahui karakterisktik motor dc dan generator ac, dan apakah
generator tersebut menghasilkan tegangan output 220V atau tidak. Itulah
tampilan HMI manual sistem, yang masih diatur dengan operator.

65. 51
2. Otomatis HMI System
Gambar 3.12 HMI Otomatis Sistem Rotary Stabilizer Tegangan 3 Fasa.
(PID Controler)
Fungsi dari sistem otomatis adalah untuk memberikan output tegangan
sebesar 220 V dan Frekuensi 50 Hz, ada dan tidak ada beban tegangan yang
dikelurakan tetap stabil dan frekuensi tetap juga stabil.
3.4.2 Kontroler PID
Sebelum memasuki PID sistem ini juga dibuat manual pada Gambar
3.13, sedangkan Kontroler PID pada Sistem Rotary Stabilizer Tegangan 3
Fasa di rancang dengan Kc = 0,01 Ti=0,5 Menit (30 detik) Td= 0,001 (0,06
detik) yang di setting sama pada motor dan generator gunanya untuk
mendapatkan harga yang tepat dan proporsional saat dilakukan running.
U(s) = Kc 1 + + ( )
U(s) =0,01 1 + + 0,001 ( ( )− ( ))
,

66. 52
Implementasi kontroler PID dengan menggunakan program LabVIEW 2009
diperlihatkan pada Gambar 3.13
Gambar 3.13 Rancangan program kontroler PID
Hasil simulasi kontroler PID dengan umpan balik satu (unity feddback)
diperlihatkan pada Gambar 3.14
Gambar 3.14 Hasil simulasi kontroler PID dengan umpan balik
satu (unity feedback)

67. 53
Berdasarkan respon output kontroler PID Gambar 3.14, untuk setpoint
dan Vsp=5 dihasilkan Overshoot, Mp=0%, steady state error, Ess=0 dan settling-
time, Ts=20 ms.
Kemampuan PID kontroler dalam mengatasi gangguan pada output
diperlihatkan pada hasil simulasi Gambar 3.15 Kecepatan kontroler PID
konvensional dalam mengatasi gangguan, dt=20 mili-detik.
Gambar 3.15 Hasil simulasi gangguan pada kontroler PID dengan umpan balik
satu (unity feedback)

68. implementasi rancangan sistem manual Gambar 3.16. sedangkan rancangan akhir kontroler PID dengan menggunakan program
LabVIEW 2009 diperlihatkan pada Gambar 3.17.
Gambar 3.16 Rancangan Blok Diagram pada Sistem Manual
54

69. Gambar 3.17 Rancangan Blok Diagram pada Sistem Otomatis
55

70. 56
3.4.3 Realisasi Program PID pada LabVIEW
Hal-hal yang harus diperhatikan dalam merealisasi program PID pada
LabVIEW adalah fungsi-fungsi dari tiap icon dan wire (pengawatan).
Dalam pengontrolan PID pada sistem rotary stablizer tegangan 3 fasa,
dan fungsi-fungsi pada block diagram yang diperlukan adalah sebagai berikut
:
1. DAQ Assistant
Fungsi untuk melakukan konfigurasi hardware dan mengambil data dari
sensor pada hardware.
2. While Loop
Fungsi untuk pembacaan dan pengulangan program secara continues
3. Mean
Fungsi untuk mendapatkan nilai rata-rata sampel
4. Merge Signal
Fungsi untuk penggabungan sinyal dari banyak input ke satu output
5. Select
Fungsi untuk pemilihan sinyal

71. 57
6. Multiply
Fungsi untuk perkalian sinyal
7. Subtract
Fungsi untuk pengurangan sinyal
8. Divide
Fungsi untuk pembagian sinyal
9. Square Root
Fungsi untuk mencari suatu akar dari input data sinyal
10. PID
Fungsi untuk membandingkan harga set point dengan harga output untuk
tujuan kestabilan sistem
11. Signal to Frequency and Amplitude
Fungsi perubahan signal yang didapat dari analog input dan dikondisikan
menjadi frekuensi dan amplitude

72. BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISA DATA
4.1 Deskripsi Pengujian
4.1.1 Tujuan Pengujian
Adapun tujuan pengujian sistem rotary stabilizer tegangan 3 fasa
dengan kontroler PID ini untuk :
1. Mengetahui apakah sistem rotary stabilizer tegangan 3 fasa bisa
menstabilkan tegangan, baik ada beban maupun tidak ada beban.
2. Mengetahui perubahan tegangan, frekuensi dan THD, bila ada
beban dan tidak ada beban.
3. Mempertahankan sistem rotary stabilizer tegangan 3 fasa dengan
parameter PID kontroler pada LabVIEW.
4.1.2 Target Pengujian
Target yang diharapkan dari pengujian sistem rotary stabilizer
tegangan 3 fasa adalah program dapat melaksanakan fungsinya dengan
baik dan benar.
4.1.3 Waktu Pengambilan Data
Tanggal Pengujian : 12 Juli 2012
Lokasi : Labotarium Teknik Listrik Politeknik
Negeri Jakarta
Waktu : 15.30 WIB -17.30 WIB
Pelaksana :
1. Candra Kartika
2. Farakonius
3. Rahmad Noviali
4. Tiyan Pranita
Instruktur : Endang Wijaya. ST
58

73. 59
4.2 Daftar Peralatan Pengujian System
Tabel 4.1
Daftar Alat dan Pengujian Sistem Rotary Stabilizer Tegangan 3 Fasa
No Alat/Bahan Merek/Type Simbol Fungsi
Voltage Mendeteksi
1. Okkai -
Transformer tegangan
Sebagai kecepatan
LEYBOLD-
motor untuk
2 Motor DC DIDACTIC -
mengcoupling
GMBH
generator ac
LEYBOLD- Mengeluarkan
3 Generator AC DIDACTIC - ouput tegangan
GMBH 220V/380V
Penyangga
4. Buffer LM324
Tegangan
Untuk memproses
5 PC HP -
data
Sebagai sinyal
6. NI-DAQ NI kondisi dan
pengelola output

74. 60
4.3 Prosedur Pengujian
Prosedur yang dilakukan untuk memastikan bahwa program ini dapat
berjalan dengan baik adalah dengan melakukan langkah kerja dibawah ini :
1. Mempersiapkan peralatan dan bahan pengujian yang digunakan
pada Tabel 4.1
2. Mengkonfigurasikan peralatan dan bahan pengujian yang
digunakan pada Tabel 4.1
3. Menyalakan komputer dan program LabVIEW
4. Membuka program LabVIEW yang telah dibuat dan
mengkonfigurasikan NI-DAQ
5. Melakukan Set Point Tegangan (SpVolt) dan Set Point Frekuensi
(SpHz) serta mengatur PID Gains Motor Dc dan Generator Ac
pada program LabVIEW.
6. Menjalankan program yang telah dibuat
7. Memonitor tegangan dan frekuensi yang telah dibuat dengan HMI
untuk mempertahankan kestabilan sistem rotary stabilizer tegangan
3 fasa.
4.4 Data Hasil Pengujian
Pengujian yang dilakukan terhadap sistem rotary stabilizer tegangan 3
fasa dengan kontroler PID, adalah putaran , karena generator mempunyai
putaran sebesar 1500 RPM, maka pengujian dilakukan tidak lebih dari 1500
RPM ± 1 % , setelah semua terpenuhi dan didapatkan putaran 1500 RPM (50
Hz) maka yang dikendalikan oleh kontroler PID adalah Tegangan, dengan
harga yang diinginkan 220 Volt ± 1%, berikut ini adalah data yang dihasilkan
dara kontroler PID sistem rotary stabilizer tegangan 3 fasa., yang terlihat pada
Tabel 4.2 dan Tabel 4.3.
.

75. Tabel 4.2
Data Pengujian PID Frekuensi (Hz)
Set Point PID Proses Variable PID Arus Field (A)
Tanggal dan Jam RPM Slip Motor (%) Keterangan
Frekuensi (Hz) Frekuensi (Hz) Err Frekuensi Ig Im
12/07/2012 14:37:32 50 100 -100,3 0,66 0,00 3005 100,3
12/07/2012 14:37:32 50 100 -100,3 0,01 0,00 3005 100,3
12/07/2012 14:37:37 50 40 19,2 0,28 0,43 1213 -19,2
12/07/2012 14:37:42 50 50 -0,2 0,48 0,43 1503 0,2
12/07/2012 14:37:47 50 49 2,9 0,53 0,45 1457 -2,9
12/07/2012 14:37:52 50 50 -0,3 0,55 0,45 1504 0,3
12/07/2012 14:37:57 50 50 0,2 0,56 0,45 1498 -0,2 No Load
12/07/2012 14:38:02 50 50 -0,4 0,56 0,45 1506 0,4
12/07/2012 14:38:07 50 50 -0,5 0,56 0,45 1507 0,5
12/07/2012 14:38:12 50 50 0,1 0,57 0,45 1498 -0,1
12/07/2012 14:38:17 50 50 0,1 0,57 0,45 1498 -0,1
12/07/2012 14:38:22 50 50 0,2 0,56 0,45 1497 -0,2
12/07/2012 14:38:27 50 50 0,0 0,56 0,45 1500 0,0
12/07/2012 14:38:32 50 43 13,5 0,57 0,46 1297 -13,5 Load 1
12/07/2012 14:38:37 50 49 2,3 0,59 0,49 1465 -2,3
12/07/2012 14:38:42 50 50 0,0 0,59 0,50 1500 0,0
12/07/2012 14:38:47 50 50 0,1 0,58 0,50 1499 -0,1
12/07/2012 14:38:52 50 50 -0,5 0,58 0,50 1508 0,5
12/07/2012 14:38:57 50 50 0,6 0,58 0,50 1491 -0,6
12/07/2012 14:39:02 50 50 -0,2 0,58 0,49 1503 0,2
12/07/2012 14:39:07 50 50 0,2 0,58 0,49 1497 -0,2
61

76. 12/07/2012 14:39:12 50 50 0,5 0,58 0,50 1492 -0,5
12/07/2012 14:39:17 50 50 0,4 0,58 0,50 1493 -0,4
12/07/2012 14:39:22 50 50 -0,8 0,58 0,50 1512 0,8
12/07/2012 14:39:27 50 50 -0,1 0,58 0,50 1502 0,1
12/07/2012 14:39:32 50 50 -0,4 0,58 0,49 1506 0,4
12/07/2012 14:39:37 50 50 0,5 0,58 0,49 1493 -0,5
12/07/2012 14:39:42 50 50 0,2 0,58 0,49 1497 -0,2
12/07/2012 14:39:52 50 50 -1,0 0,60 0,53 1515 1,0
12/07/2012 14:39:57 50 50 0,1 0,59 0,53 1499 -0,1
12/07/2012 14:40:02 50 50 -0,1 0,59 0,53 1501 0,1
Load 2
12/07/2012 14:40:07 50 50 -0,3 0,59 0,53 1504 0,3
12/07/2012 14:40:12 50 50 0,2 0,59 0,53 1496 -0,2
12/07/2012 14:40:17 50 50 -0,2 0,59 0,53 1503 0,2
12/07/2012 14:40:22 50 50 0,1 0,59 0,53 1499 -0,1
12/07/2012 14:40:27 50 50 -0,1 0,59 0,53 1501 0,1
12/07/2012 14:40:32 50 50 0,2 0,59 0,53 1497 -0,2
12/07/2012 14:40:37 50 50 0,1 0,59 0,53 1498 -0,1
12/07/2012 14:40:47 50 50 -0,1 0,59 0,53 1501 0,1
12/07/2012 14:40:52 50 50 0,0 0,59 0,53 1499 0,0 Load 2
12/07/2012 14:40:57 50 50 -0,2 0,59 0,53 1502 0,2
12/07/2012 14:41:02 50 50 -0,1 0,59 0,53 1501 0,1
12/07/2012 14:41:07 50 50 -0,2 0,59 0,53 1503 0,2
12/07/2012 14:41:12 50 50 0,1 0,59 0,53 1498 -0,1
12/07/2012 14:41:17 50 50 0,7 0,59 0,53 1489 -0,7
12/07/2012 14:41:22 50 50 0,1 0,59 0,53 1499 -0,1
12/07/2012 14:41:27 50 50 0,2 0,59 0,53 1497 -0,2
12/07/2012 14:41:32 50 50 0,1 0,59 0,53 1498 -0,1
62

77. 12/07/2012 14:41:37 50 50 0,0 0,59 0,53 1499 0,0
12/07/2012 14:41:42 50 50 0,1 0,59 0,53 1499 -0,1
12/07/2012 14:41:47 50 50 0,2 0,59 0,53 1498 -0,2
12/07/2012 14:41:52 50 50 0,3 0,59 0,53 1495 -0,3
12/07/2012 14:41:57 50 50 0,2 0,59 0,53 1497 -0,2
12/07/2012 14:42:02 50 50 -0,5 0,59 0,53 1507 0,5
12/07/2012 14:42:07 50 50 -0,3 0,59 0,53 1504 0,3
Keterangan Warna :
Ig dan Im No load
Ig dan Im Load 1
Ig dan Im Load 2
Data diatas adalah kontroler PID untuk Frekuensi (Hz) dengan Harga Set Point adalah 50 Hz, kemudian Proses Variable adalah data
yang yang dihasilkan oleh putaran generator untuk mendapatkan Harga yang sama oleh Harga Set Point yaitu 50 Hz. kemudian saat rotary
stabilizer ini belum dibebani Ig dan Im sebesar 0,56 A dan 0,45 A, setelah di bebani dengan 1 beban resistif, Ig dan Im sebesar 0,58 A dan
0,50 A, kemudian dengan 2 beban lagi, Ig dan Im sebesar 0,59 A dan 0,53 A, ini menandakan semakin dibebani beban resistif maka
semakin bertambah arus fieldnya dikarenakan beban mempengaruhi putaran motor.
63