PROGRAMMABLE CONTROLLER SIMATIC 5-5

Setyono S.

Pusat Reaktor Serba Guna - BATAN

ABSTRAK

Programmable Controller Simatic S-5 (PC Simatic S-5) adalah

sistem pengendali yang dapat diprogram dan dapat

melaksanakan fungsi - fungsi logika biner, perhitungan,

pewaktuan dan penyimpanan. Dari fungsi-fungsitersebut di

atas, PC Simatic S-5 dapat menggantikan peranan sistem

kontrol relay dengan menggunakan sistem simpan program

di memori.

Selain sebagai pengganti sistem kontrol relay, PC Simatic

5-5 juga sebagai pengendali sistem yang dengan mudah dapat

dimodifikasi atau dikembangkan yaitu dengan mengubah program

yang tersimpan di memori.

Reaktor GA Siwabessy

mengendalikan sistem

keselamatan Reaktor.

menggunakan .PC Simatic S-5

yang tidak berkaitan langsung

638

untuk

dalam

637

TANYA JAWAB

1. Edi Trijono B

Berapa prosen perbedaan harga parameter teras yang

terukur dari hasil komisioning dibandingkan dengan hasil­

hasil perancangan.

Jawsban :

Seharusnya tidak ada perbedaan.

Misalnya untuk fluks : Pihak Indonesia menginginkan 4 x

1014

maka jika hasilnya lebih kecil dari harga tersebut

berarti suatu kerugian terhadap uang yang telah kita

bayarkan. Harga suatu reaktor bisa dinyatakan sebagai

rupiah/fluks.

Untuk parameter lain, misalnya o(T(b.b} -1,6x10-~ = -0,000016

maka ini tidak boleh diperbesar (negatip besar) karena

akan menimbulkan power overshoot. Harga batasnya harus

dilihat dari fungsi daya terhadap clT•

Umumnya batas perbedaan harga harus ditinjau dari

~ai masing-masing parameter

2. Ir. Bambang Sumarsono.

Sampai seberapa penggunaan Program TRIGAP & Cebis

mengingat program tersebut memerlukan D~ta dari WIMS

code.

Jawaban :

Cebis/Trigap dibuat untuk Triga 250 kw yang susunan teras

berbeda dengan Triga Mark II Bandung. Untuk digunakan

Triga Mark Bandung diperlukan data WIMS.

Jakarta (Biro Bina Program).

Yang ada di

639

PENDAHULUAN

Instrumentasi dan Kendali Reaktor GA Siwabessy terdiri dari

dua kategori yaitu "Safety Related System" dan "Non Safety

Related System". Instrumentasi "Safety Related System" yaitu

instrumentasi yang berhubungan dengan keselamatan Reaktor

seperti Sistem Proteksi Reaktor, sedangkan "Non Safety

Related System" yaitu instrumentasi yang tidak berkait

langsung dengan keselamatan reaktor seperti instrumentasi

sistem proses.

Instrumeritasi sistem proses berfungsi untuk memantau dan

mengendalikan parameter dan komponen dari sistem pendingin

primer, sistem pendingin sekunder, sistem pembersih air

kolam, sistem penampung air limbah dan sis~em pendukung lain

yang tidak berkait langsung dengan sistem keselamatan

reaktor.

Melihat dari fungsinya, sistem proses kemungkinan perlu

dimodifikasi atau dikembangkan, baik pada saat komisioning

atau yang akan datang. Untuk itu instrumentasi sistem proses

pada Reaktor GA Siwabessy dilengkapi dengan sistem

Programmable Controller Simatic S-5.

Makalah ini

Programmable

Siwabessy.

akan membicarakan bagaimana

Controller dan ·aplikasinya

cara

pada

kerja dari

reaktor GA

Programmable Controller Simatic S-5

Programmable Controller Simatic S-5 (PC Simatic S-5) adalah

suatu sistem kendali yang dapat diprogram melalui unit

pemrogram (Programming Unit) yang dapat melaksanakan

fungsi-fungsi logika biner, penyimpanan (storage),

penghitungan (counting), dan pewaktuan (timing).

Dari fungsi-fungsi tersebut di atas PC Simatic S-5 dapat

menggantikan sistem kontrol relay yang digunakan untuk

memroses sinyal input dari saklar posisi (position switch)

saklar level (level switch), tombol tekan (pushbottom) dan

RAM

CPU

PU 675

ProgramAI 1.0AI 1.1AN I 20=Q 8.0

640

EPROMsubmodule

PC Simotic 5-5r-------------l

Programmer S 5 Bus I

Interface II IModule II

I

I

III

-I

I

IIIII

I1

III

OpenReleaseClose

- Actuator

Motordrive

ital input

-I IDigitaloutput

IL ._

II

(

IIIIIII

IConv~rter I

I_ _ _ _ __ _ .J

Digi tal input lout putmodule

Gb. 1. Konfigurasi Programmable Controller Simatic 5-5

641

pemantauan tekanan atau suhu serta mengendalikan motor

contractor, actuator dan alarm indicator.

PC Simatic S-5terdiri dari Central Processing Unit (CPU),

Programmer Interface Module, Memory Module, Digital

Input/Output, Converter. Input pengendali seperti posisi

switch, level switch, suhu atau tekanan dihubungkan ke input

digital untuk kemudian dikonversi oleh Converter dan dikirim

ke CPU.

Cara kerja dari sistem yang akan dikendalikan ditulis dalam

suatu program yang disebut STEP 5 melalui Programming Unit

675 (PU 675) (lihat gambar 1). Program ditulis dan disimpan

dalam RAM PU 675 atau dalam Disket maupun EPROM submodule

dan kemudian dikirim ke CPU untuk diproses. Perintah dari

program yang ada di CPU akibat sinyal input dari digital

input yang akan dikeluarkan melalui digital output dan

dihubungkan kekomponen yang diinginkan sesuai program yang

dibuat, misalnya ke motor drive, actuator atau alarm.

Pembuatan Program melalui PU 675 dapat dilaksanakan secara

on-line atau off-line pada PC Simatic S-5. Secara off-line

program ditulis pada RAM PU 675 atau Disket atau EPROM, baru

kemudian dikirim ke CPU PC Simatic S-5. Sedangkan secara on­

line, program dapatlangsung dibuat pada PC Simatic S-5. Hal

ini memudahkan kita untuk mengecek kebenaran program dari

status sistem yang sedang dikendalikan.

Selama operasi, CPU meneliti memori secara siklus dan

menyeleksi alamat memori satu demi satu. Statement akan

dikeluarkan/dibaca keluar dari lokasi memori apabila

interpretasinya sesuai dengan operasi yang diinginkan. Jika

akhir program telah dicapai, CPU akan melaksanakan lagi

mulai dari awal program. Waktu siklus adalah 8 ms per 1 K

Statement.

642-

Struktur Program Simatic S-5

Struktur program Simatic 5-5· mengikuti pola teknik sebagai

berikut

OB PBGambar 2.

Program terdiri dari Program Sistem dan Program Pemakai.

Program Sistem berisi pernyataan-pernyataan (Statement dan

declarations) mengenai fungsi-fungsi operasi perangkat

keras. Yang termasuk program sistem adalah Blok Organisasi- .

(Organisation Block - OB) dan Blok Fungsi (Function Block

FB). Program Pemakai terdiri dari pernyataan-pernyataan

mengenai pengolahan sinyal dari dan ke komponen yang akan

dikendalikan. Yang termasuk Program Pemakai adalah Blok

Program (Program Block - PB) dan Blok Data (Data Block -DB).

Blok Organisasi COB) menentukan blok mana dalam urutan

program yang harus diproses. Program Pemakai dikontrol oleh

OB dan diproses pada setiap siklus dari CPU (Cycle time).

Pada akhir siklus program dibatasi dengan Block End (BE)

yaitu pemantau yang berupa timer di CPU (Watch dog timer)

yang akan mentrigger pada setiap akhir siklus, sehingga

secara terus menerus akan berulang. Status sinyal-sinyal

dari proses peripheral (I/O) ditransfer ke "Proses image"

yaitu flag-flag yang merupakan memori intermediate.

Blok Fungsi (FB) digunakan untuk fungsi-fungsi yang berulang

seperti close loop control. FB ini melakukan apa yang

diperintahkan pada Blok Program (PB).

643

Blok Program berisi program dari cara kerja suatu sistem

yang kita buat, sedangkan Blok Data (DB) digunakan untuk

membuat data-data dan teks.

Bahas Program

Program Pemakai ditulis dalam bahasa program STEP 5 yang

terdiri dari 3 cara yang berbeda yakni

- Diagram Alir Sistem Kendali (Control System Flowchart CSF)

- Diagram Tangga (Ladder Diagram - LAD)

- Daftar Pernyataan (Statement List - STL)

Contoh :

Suatu output Q 8.0 mempunyai logic "1" j ika salah satu input

I 1.0 logic "1"' dan input I 1.1 logic "'1" atau input I 2.0

logic "'1" . Kondisi di atas, ditulis dalam STEP 5 seperti

berikut

CSF

II 1 .01 • 1

---I & I

--- I 1------1>=1 II -2:0 --- 1-- Q 8.0:BE

Gambar 3.

LAD1II 1.0 I 1.1 Q 8.0+---] [---+---] [---+---------+---------+---( )--1I III 2.0 I : BE+---] [---+---------+

Gambar 4.

STL

:A

I1 .0

:A

I1 .1

:0

I 2.0

.-Q 8.0

:BE

644

Aplikasi dalam instrumentasi Reaktor GA Siwabessy dengan

kondisi seperti tersebut di atas adalah sebagai berikut :

RELEASE

VALVE JE-01 CS001 OPEN

I'I &

ROTATION JE-01 CS001 H

~1

I 1 1--1 S I VALVE OPEN1----------1I i

I VALVE JE-02AA001 OPEN

Gambar 5.

Gambar terse but di atas menunjukkan bahwa katup dari sistem

pendingin primer akan membuka jika ditekan tombol "Release"

bersama sama dengan tombol "open" atau -kecepatan putar dari

pompa sistem pendingin primer terlalu besar (melebihi batas

yang diijinkan).

Contoh lain penggunaan Simatic S-5 dengan program STEP 5

seperti terlihat pada gambar 6.

KESIMPULAN

Dengan segala fungsi dan kemampuan dari Programmable

Controller Simatic S-5 menunjukkan bahwa PC Simatic S-5

merupakan sistem yang fleksibel karena sistem operasi dari

sistem yang dikendalikan dapat dengan mudah dimodifikasi

dengan merubah program, tanpa harus·merubah banyak sistem

instalasinya, seperti pada sistem kontrol relay.

Perancangan dan perencanaan yang mudah dan sederhana karena

program dapat ditulis sementara hardware sedang dipasang dan

program dapat diuji selama commissioning, start up dan

645IDATA SHEET S"lCr!o [j'<J 'IT ~ ~ .::2.'IT'~=C.::':::

I $PL:- ------1 AUSLEGUNGSBLATT••.• • •••• •· •••••• 1 •• ~_., ••••••••••• :._._

IC ~."I NO- U•. ~·

ISHlET2

--

UL"IT "(J~2

FEEDBACK CONTROL CIRCUIT, CONTROL CIRCUIT / REGcLKREIS, STEUERKREIS1 I COi1RESPONDING SYS rEM

PA- JCA~I)~__lUGEH SYSrl M

2 I CORRESPONDING DRIVE

PA-Ol APOOlluGEH "NTRIEB

3l DESIGN"-TIONPUMP

BUEICHNUNG

LOGIC DIAGRAM I BLOCKD."GRAMM

DISCRIPTION OF SIGNALS I S,GNALB(SCHREIBUNG

Release

(MCJ{)

PUMP

PA-Ol APOO 1Off -

r &

]-

Pressure PA-Ol CPOOlL90sek >-----<

PriInary Isolation bv RPSt

0

ActivitvPA 01 CR001HH

21.0sek&

FlowPA-Ol crOOlL1-----1 t

0 PumpPA-Ol APOOlOn~1

&

PumpPA-OJ APOOlOn

.Val ve

PA-OJ AA012()pen.

~1 I1

,

I PUMP

--2 : s I PUt-1P O~F

11 IPA-Ol APOOlOff

--

I

--

--gb.6 ..---

:~~:~~CNGEN (B"R' "BSOLUTE PRESSUHE I "HSOLUIDHUCKJ

--------.------ ----- --.. -

-T

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

_ .

-- ----± I_u__bil ~-(7,----.

04.11.8:) IR - I,,~TranslationC

I REV1SION

I 'NUL" IDM(

I OH,GIN"TGH r CHfC', D"NDERUNG

INDI xu"rUMERSTELLER Gff'Ruf r

646

operasi.

Dengan adanya sistem pengendali yang dapat diprograro sebagai

pengganti sistem kontrol relay, maka PC Simatic S-5

memberikan nilai tarobah pada Ilmu Pengetahuan dan Teknologi

khususnya pada bidang Instrumentasi dan Kendali di masa

sekarang maupun akan datang dan merupakan salah satu aspek

penunjang dalam perkembangan industri baik industri nuklir

maupun industri lain yang ada di Indonesia.

DAFTAR PUSTAKA

1. Programming Unit PU 675, Operating Instructions, Siemens,

1984.

2. Programmable Controller Simatic S5-110 S/B, Programming

Instructions, Siemens, 1984.

3. Programming Unit PU 675, Instructions, Siemens, 1984~

4. Programmable Controller Simatic S5-110 S/B, Operating

Instructions, Siemens, 1984.

647

TANYA JAWAB

1. Rony Djokorayono

a. Dari Blok diagram sistem 5imatic 5-5 input/output

apakah analog atau digital

b. Control Power/Day a reaktor masih ke sistem 5iroatic

5-5 atau tidak ? dan menggunakan sistem apa ?

Jawaban :

a. Dua-duanya (analog/digital)

b. Pengendalian Power Reaktor pada daerah daya digunakan

PC 5imatic dan sistemnya adalah merubah harga

analog ke digital untuk dapat diproses 5imatic 5-5

2. J Kamadi

Dalam pengukuran daya reaktor (start up range) detektor

FC secara otomatis akan pindah posisinya pada suatu fluks

netron tertentu. Apakah hal ini juga melalui program dari

5imatic 5-5 tersebut ?

Jawaban

Pada start up range tidak ada sistem otomatisasi,

ada pada Power Range.

3. Budiono

hanya

- Bahasa step 5, apakah termasuk bahasa tinggi/rendah ?- Bagaimana proses on-line program ?- Bagaimana saudara bisa mengatakan bahwa sistem itu bisa

termasuk sistem on-off/PID ?

Jawaban :

- bukan bahasa tinggi, bukan bahasa rendah karena dapat

melaksanakan kedua bahasa tsb

- Proses on-line program :

program dapat langsung dibuat pada saat sistem

beroperasi

- saya katakan sistem PC Simatic S-5 hanya mengendalikan

sistem on-off untuk PID tentunya harus diubah ke on-off

sistem dahulu

4. Kusminarto

Kurang jelas istilah on/off line program

apakah tidak diuji dulu kebenarannya (dengan on line)

setelah yakin betul baru di "blow" di EPROM atau di store

pada disket

Jawaban

Untuk membuat suatu program kita kerjakan dengan cara off

lin dan kebenaran program kita uji pada simulator, baru

kemudian kita masukan ke PC Simatic S-5 yang akan

digunakan sebagai pengendali. Untuk mengkoreksi lebih

lanjut kita gunakan cara on line.

5. Sudiyanto

a. apakah sistem S-5 ini dapat menjalankan program untuk

start up RSG hingga mencapai daya tertentu dan

mempertahankan daya tsb secara automatik

b. apakah seluruh operasi RSG dari start up sid shut

down dapat direkam sistem S-5 (Black box system)

Jawaban :

a. Pada saat start up range tidak diotomatisasi hanya

pada Power range dan digunakan PC Simatic S-5

sebagai pengendali otomatis

b. Dapat dengan Proses Computer

PC Simatic S-5 hanya mengendalikannya.