model simulasi sistem interlock mesin berkas …ansn.bapeten.go.id/files/43203/3764.pdf ·...

11
Sam/nto, dkk. ISSN 0216 - 3128 /53 MODEL SIMULASI SISTEM INTERLOCK MESIN BERKAS ELEKTRON PTAPB-BATAN BERBASIS LABVIEW Sam into, Budi Santosa Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan - BATAN ABSTRAK MODEL SIMULASI SISTEM INTERLOCK MESIN BERKAS ELEKTRON PTAPB -BATAN BERBASIS LABVIEW. Telah dibuat model simulasi sistem interlock Mesin Berkas Elektron di PTAPB -BATAN berbasis LabVIEW. Sistem interlock terdiri dari perangkat lunak dengan menempatkan beberapa operator logika pada paket program LabVIEW. Perangkat keras digunakan untuk menginisia/isasikan sinyal parameter Mesin Berkas Elektron. Sedangkan sinyal parameter suhu ruang diambil dari data logika sinyal keluaran perangkat thermo controUer. Sinyal parameter interlock ditampilkan pada layar monitor dalam bentuk nyala lampu indikator. Jika lampu indikator nyala warna merah berarti bahwa parameter yang dimonitor belum bekerja sebagaimana mestinya. sedangkan nyala hijau menunjukkan bahwa parameter yang dimonitor sudah bekerja dengan normal. Sistem tegangan tinggi dan sumber elektron (arus jilamen) dalam keadaan terkunci (tidak dapat diset). jika salah satu parameter interlock belum bekerja normal. Hasil simulasi menunjukkan bahwa sistem interlock yang telah dibuat dapat bekerja baik. Kata kunci: Perangkat lunak LabVIEW. Mesin Berkas Elektron. Interlock ABSTRACT LAB VIEW BASED SIMULATION MODEL OF ELECTRON BEAM MACHINE INTERLOCK SYSTEM OF PTAPB-BATAN. The lab view based simulation model of electron beam machine interlock system of PTAPB -BATAN has been made. This interlock system consists of software by putting some logic operators of the Lab View package program. The hardware is used to initialize the parameters signal of Electron Beam Machine. where the signal of room temperature parameter taken from logic data of output signal of thermo controller device. Parameters signal of interlock displayed on monitor in the form of blazing indicator lamps. The red blazing indicator lamp means that the monitored parameter is not working properly. while green blazing shows that monitored parameters work properly. If one of the interlock parameter not working properly. the high voltage system and the electron source (filament current) are in locked condition and cannot be set. The result of simulation shows that the interlock system has been made can work properly. Key words: Lab VIEW software. Electron Beam Machine, Interlock. PENDAHULUAN Mesin Berkas Elektron (MBE) adalah suatu perangkat pemercepat partikel elektron hasil pemanasan sebuah filament. Pemercepat dilakukan oleh medan listrik dari beda potensial yang tinggi, sehingga diperoleh elektron berenergi tertentu. Elektron tersebut digunakan untuk meradiasi sampe][\] Dengan demikian maka MBE dapat dikatakan sebagai sumber radiasi. Sebagai sumber radiasi MBE harus mendapatkan perlakuan yang sarna seperti fasilitas irradiasi lainnya terutama dalam hal aspek keselamatan. Untuk memenuhi aspek keselamatan diperlukan sistem interlock, adapun aspek-aspek keselamatan didalam instalasi MBE yang harus terjaga yaitu[2] : I. Keselamatan orang, meliputi keselamatan operator, pengguna, atau public yang berada didalam atau disekitar instalasi terhadap bahaya radiasi yang ditimbulkan dari interaksi antara elektron dengan materi. 2. Keselamatan mesin, perlu diperhatikan karena MBE beroperasi pada tegangan tinggi dan mempunyai komponen-komponen yang mahal. 3. Keselamatan sampel, perlu diperhatikan terutama terhadap dosis radiasi yang berIebihan sebagai akibat dari kegagalan sistem transportasi (konveyor). Untuk memenuhi beberapa kerja aspek keselamatan operasi MBE, diperlukan perangkat saling kunci yang dikenal sebagai sistem interlock. Sejalan dengan keperluan keselamatan operasi MBE tersebut maka dirancang suatu sistem interlock dengan memanfaatkan beberapa fungsi logika dari paket program LabView. [3] Prosiding PPI • PDIPTN 2006 Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN Yogyakarta, 10 Juli 2006

Upload: lamnga

Post on 03-Feb-2018

252 views

Category:

Documents


7 download

TRANSCRIPT

Page 1: MODEL SIMULASI SISTEM INTERLOCK MESIN BERKAS …ansn.bapeten.go.id/files/43203/3764.pdf · dilakukan secara offline dengan menggunakan ... perangkat lunak yang terdiri inisialisasi

Sam/nto, dkk. ISSN 0216 - 3128 /53

MODEL SIMULASI SISTEM INTERLOCK MESIN BERKASELEKTRON PTAPB-BATAN BERBASIS LABVIEW

Sam into, Budi SantosaPusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

ABSTRAK

MODEL SIMULASI SISTEM INTERLOCK MESIN BERKAS ELEKTRON PTAPB -BATAN BERBASISLABVIEW. Telah dibuat model simulasi sistem interlock Mesin Berkas Elektron di PTAPB -BATAN berbasis

LabVIEW. Sistem interlock terdiri dari perangkat lunak dengan menempatkan beberapa operator logikapada paket program LabVIEW. Perangkat keras digunakan untuk menginisia/isasikan sinyal parameterMesin Berkas Elektron. Sedangkan sinyal parameter suhu ruang diambil dari data logika sinyal keluaranperangkat thermo controUer. Sinyal parameter interlock ditampilkan pada layar monitor dalam bentuk

nyala lampu indikator. Jika lampu indikator nyala warna merah berarti bahwa parameter yang dimonitorbelum bekerja sebagaimana mestinya. sedangkan nyala hijau menunjukkan bahwa parameter yangdimonitor sudah bekerja dengan normal. Sistem tegangan tinggi dan sumber elektron (arus jilamen) dalamkeadaan terkunci (tidak dapat diset). jika salah satu parameter interlock belum bekerja normal. Hasilsimulasi menunjukkan bahwa sistem interlock yang telah dibuat dapat bekerja baik.

Kata kunci: Perangkat lunak LabVIEW. Mesin Berkas Elektron. Interlock

ABSTRACT

LAB VIEW BASED SIMULATION MODEL OF ELECTRON BEAM MACHINE INTERLOCK SYSTEM OF

PTAPB-BATAN. The lab view based simulation model of electron beam machine interlock system of PTAPB-BATAN has been made. This interlock system consists of software by putting some logic operators of theLab View package program. The hardware is used to initialize the parameters signal of Electron BeamMachine. where the signal of room temperature parameter taken from logic data of output signal of thermocontroller device. Parameters signal of interlock displayed on monitor in the form of blazing indicatorlamps. The red blazing indicator lamp means that the monitored parameter is not working properly. whilegreen blazing shows that monitored parameters work properly. If one of the interlock parameter notworking properly. the high voltage system and the electron source (filament current) are in locked conditionand cannot be set. The result of simulation shows that the interlock system has been made can workproperly.

Key words: Lab VIEW software. Electron Beam Machine, Interlock.

PENDAHULUAN

Mesin Berkas Elektron (MBE) adalah suatuperangkat pemercepat partikel elektron hasilpemanasan sebuah filament. Pemercepat dilakukanoleh medan listrik dari beda potensial yang tinggi,sehingga diperoleh elektron berenergi tertentu.Elektron tersebut digunakan untuk meradiasisampe][\] Dengan demikian maka MBE dapatdikatakan sebagai sumber radiasi. Sebagai sumberradiasi MBE harus mendapatkan perlakuan yangsarna seperti fasilitas irradiasi lainnya terutamadalam hal aspek keselamatan. Untuk memenuhiaspek keselamatan diperlukan sistem interlock,

adapun aspek-aspek keselamatan didalam instalasiMBE yang harus terjaga yaitu[2] :

I. Keselamatan orang, meliputi keselamatanoperator, pengguna, atau public yang berada

didalam atau disekitar instalasi terhadap bahayaradiasi yang ditimbulkan dari interaksi antaraelektron dengan materi.

2. Keselamatan mesin, perlu diperhatikan karenaMBE beroperasi pada tegangan tinggi danmempunyai komponen-komponen yang mahal.

3. Keselamatan sampel, perlu diperhatikan terutamaterhadap dosis radiasi yang berIebihan sebagaiakibat dari kegagalan sistem transportasi(konveyor).

Untuk memenuhi beberapa kerja aspek keselamatanoperasi MBE, diperlukan perangkat saling kunciyang dikenal sebagai sistem interlock. Sejalandengan keperluan keselamatan operasi MBE tersebutmaka dirancang suatu sistem interlock denganmemanfaatkan beberapa fungsi logika dari paketprogram LabView. [3]

Prosiding PPI • PDIPTN 2006Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Juli 2006

Page 2: MODEL SIMULASI SISTEM INTERLOCK MESIN BERKAS …ansn.bapeten.go.id/files/43203/3764.pdf · dilakukan secara offline dengan menggunakan ... perangkat lunak yang terdiri inisialisasi

/54 ISSN 0216 - 3128 Samillio. dkk.

Gambar I. BIok diagram rancangan sisteminterlock M BE.

Sistem interlock MBE mempunyai lima belasparameter operasi dan tiga indikator peringatan sertamengggunakan modul thermocontroller sensor suhuruang. Untuk mendeteksi orang didalam MBE di­gunakan kode akses pintu masuk ruang MBE yaitudengan memberikan nomer kode pada setiap pekerjaIpengguna MBE. Jika seorang masuk maka pen­cacah akan menghitung naik dan jika seorang keluardari ruang MBE pencacah menghitung turun (nol).Selain itu untuk mendeteksi orang dibantu puladengan memasang kamera didalam ruang MBE.Adapun rangkaian sistem interlock MBE dapatdilihat pada Gambar 2.

Sistem interlock adalah kondisi saling kunci

dari beberapa parameter operasi pad a MBE,sehingga untuk mengoperasikan MBE harusdipenuhi keadaan yang sesuai dengan persyaratanyang diijinkan. Jika ada salah satu parameter operasitidak bekerja sebagai mana mestinya, maka MBEtidak dapat dioperasikan. Pada MBE di PTAPBterdapat lima belas parameter operasi yang hamsdigunakan sebagai parameter interlock yaitu,darurat, vakum, monitor orang, monitor ozon,monitor radiasi, suhu ruang, door open, door lock,

kontak operasi, pemayar, konveyor, berkas bocor,blower window, HV, dan pemfokus.[4]

TAT KERJA

Perancangan Sistem

Rancangan sistem interlock MBE terdiri dariperangkat keras dan perangkat lunak. Sistemperangkat keras terdiri dari PPI 8255, rangkaiansimulator sinyal interlock, sensor suhu dankomputer. Rancangan sistem interlock MBE dapatdilihat pada Gambar I.

Rangkaian

simulator sinyalinterlock

Sensorsuhu

PPI 825Personal

Komputer

". •• " '"' ., ••.• ~ ••••• " •••• - ••• ,_ •••••••••••••• I/o ~ •••••• " •...,: &M:i t

·'_T·i••••:""1'•·: •• ..-r

••.•• : •••• 0••••••••••• : t. '".• : '. " •••••" •.•••.•..••J: '" , ,.~ , .

--.•.-

. "'---~... " " ..., " " ~ ,. " '" "" ...• , ., .. ' .

Gambar 2. Rancangan Sistem Interlock MBE.

Prosiding PPI - PDIPTN 2006Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Juli 2006

Page 3: MODEL SIMULASI SISTEM INTERLOCK MESIN BERKAS …ansn.bapeten.go.id/files/43203/3764.pdf · dilakukan secara offline dengan menggunakan ... perangkat lunak yang terdiri inisialisasi

SlI1nillto, tlkk. ISSN 0216 - 3128 155-Prinsip kerja rangkaian interlock pada

Gambar 2 yaitu, bila emergency I (EMG I) danemergency 2 (EMG2) diset maka akan mematikanlampu indikator darurat dan monitor orang.Sedangkan untuk parameter monitor ozon dan kuncioperasi akan mempengaruhi door lock (sisteminterlock mengeset door lock). Sedangkan HV akanbekerja (siap diset) jika setelah parameter-parameteroperasi terpenuhi, yaitu vakum, monitor orang(diruang MBE tidak ada orang), suhu ruang MBE,door lock, darurat, kunci operasi dan monitorradiasi. Pad a saat yang bersamaan sound alarmbersuara selama 30 detik dan menyalakan warninglamp .. Parameter-parameter operasi untukmendukung SE yaitu, HV, pemfokus, berkas bocor,blower window dan pemayar. Setelah parameter­parameter operasi terpenuhi, maka blower ruangMBE akan mati (ofJ) dan sumber elektron (SE) siapdiset (diatur arus filamennya). Jika ada salah satuparameter operasi yang menyimpang dari batas yangdiijinkan maka HV dan SE akan shut down danMBE tidak dapat beroperasi.

Perancangan Perangkat Keras

Programable Peripllerallnterface (PPI-8255)

Untuk pembuatan sistem interlock denganprogram Lab VIEW diperlukan PPI-8255 untukmembaca sinyal masukan dari rangkaian simulatorsinyal interlock. Pemilihan PPI-8255 karena IC inimerupakan antar muka paralel yang dapat diprogrambaik sebagai masukan atau keluaran .dan sangatcocok (compatible) dengan keluarga mikroprosesorIntel dengan level TTL. Sedang secara ekonomisharga PPI8255 relatip murah dan mudahdidapatkan/dibeli dipasaran lokal/dalam negeri.Untuk mengaktitkan PPI8255 diperlukan nilai

inisialisasi control word. Adapun nilai control wordyang digunakan ditunjukkan pada Tabel I.

kePPI-8255

Tabell. Inisialisasi control word PPI-8255.

D7060504OJ020100Kodc

I00I000I91H

Rancangan rangkaian simulator sinyal interlockMBE

Rangkaian simulator sinyal interlock MBE·dirancang dengan. menggunakan relay untukmengatur keadaan ON/OFF dan terhubung denganrangkaian PPI-8255 ditunjukkan pada Gambar 3.

Prinsip kerja rangkaian simulator sinyalinterlock adalah bila saklar (S W) dalam keadaanmenutup, maka akan mengaktipkan relay. Perubahankontak relay dari keadaan open menjadi close akanmemberikan sinyal logika tinggi (+5V) pada portPPI. Untuk model simulasi parameter interlockMBE diperlukan sebelas rangkaian simulator sinyalinterlock sebagai sinyal parameter interlock MBE,sedangkan sinyal interlock suhu tidak memerlukanrelay karena perangkat ukur suhu sudah dilengkapidengan relay.

Perancangann Perangkat Lunak

Perancangan Perangkat Lunak dipilih meng­gunakan program Lab VIEW karena didalamprogram Lab VIEW dapat dibuat dua program yangberkaitan yaitu diagram pengawatan dan menutampilan. Setiap eksekusi dari program diagrampengawatan hasilnya secara otomatis dapat ditampil­kan didalam program menu tampilan. Oidalammodel simulasi sistem interlock ini terbagi atasdiagram alir (flowchart), diagram program dan menutampilan.

SWl

---'-+12V

Dl

Gambar 3. Rangkaian simulator sinyal interlock.

Prosiding PPI - PDIPTN 2006Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Juli 2006

Page 4: MODEL SIMULASI SISTEM INTERLOCK MESIN BERKAS …ansn.bapeten.go.id/files/43203/3764.pdf · dilakukan secara offline dengan menggunakan ... perangkat lunak yang terdiri inisialisasi

156 ISSN 0216 - 3128 Sami"to, dkk.

BJok Diagram Alir

Blok diagram alir berisikan algoritma sisteminterlock dan algoritma inisialisasi sistem antar

P~:ilterbh =0Bel JaJ.mn. = 0

SE =0

T

TY

-W~ Lampn'ja1.a-B ell.PJ.arm.rt'jili.-SE s~ disli

Proses a,:sl!ioJsisist.em.

irmbck ~

CI=:>

muka (interfacing) berturut-turut ditunjukkan padaGambar 4 dan Gambar 5. Algoritma sistem interlock

merupakan realisasi dari blok diagram interlockGambar 2.

1

1= 1+1

T

B ell.PJ.arm. off

/

y

HVreset =0SEreset =0

WaIrIin; LMDP off

Gambar 4. Blok diagram alir program sistem interlock.

Prosldlng PPI - PDIPTN 2006Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Juli 2006

Page 5: MODEL SIMULASI SISTEM INTERLOCK MESIN BERKAS …ansn.bapeten.go.id/files/43203/3764.pdf · dilakukan secara offline dengan menggunakan ... perangkat lunak yang terdiri inisialisasi

Samillto, dkk. ISSN 0216 - 3128

In.isiilis~i WI = 303HCoratrol word = 91H

S~ panm.eter i\te1iod:<m.asub: hePott A dm.Pott C

. +--Bac~ Pott A dlt\ C

Ol1hDo::s:u.

CSe1esti

/57

Gambar 5. Blok diagram alir program Inisialisasi Sistem Antar Muka (interfacing).

Mellu Tampilall dall Diagram Program

LabVIEW mempunyai dua komponen utamaterdiri dari font panel untuk merancang tampilanprogram dan diagram untuk merancang program danmenghubungkan tiap panel.

Font panel (Menu Tampilan)

LabVIEW menyediakanfont panel untuk me­rancang tampilan program dan diagram untukmerancang program dan menghubungkan tiap panel.

Menu tampilan dibuat untuk memberikan informasiyang diinginkan dan mudah diamati secara visual.Menu tampilan program ditunjukkan pada Gambar6.

Diagram Program

Hubungan antara tiap panel hingga meng­hasilkan tampilan dan hasil eksekusi pada menutampilan diproses pada diagram seperti ditunjukkanpada Gambar 7.

Prosiding PPI - PDIPTN 2006Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Jull 2006

Page 6: MODEL SIMULASI SISTEM INTERLOCK MESIN BERKAS …ansn.bapeten.go.id/files/43203/3764.pdf · dilakukan secara offline dengan menggunakan ... perangkat lunak yang terdiri inisialisasi

158

~ I ~ 1:--

[~J t[[j;!

ISSN 0216-3128 Saminto. dkk.

:3

Page 7: MODEL SIMULASI SISTEM INTERLOCK MESIN BERKAS …ansn.bapeten.go.id/files/43203/3764.pdf · dilakukan secara offline dengan menggunakan ... perangkat lunak yang terdiri inisialisasi

Saminto, dkk. ISSN 0216-3128 /59

Pengujian Sistem

Pengujian terdiri dari pengujian rangkaianperangkat keras simulator sinyal interlock danpengujian perangkat lunak.

Pengujian Rangkaian Simulator Sinyal/nterlock

Pengujian rangkaian simulator sinyalinterlock dilakukan dengan alat bantu yang terdiridari multimeter dan catu daya DC. Multimeterdugunakan untuk mengukur tegangan kaluaran dariD825. Sedang catu daya dugunakan untuk mem­berikan tegangan pada saklar sebagai sinyal inputuntuk program.

Rangkaian simulator sinyal interlock diujidengan memberikan catu daya l2V pada saklar dan5V pada tiap kontak relay, sehingga memberikantegangan keluaran pada kontak-kontak relay sebesar5V bila saklar di ON kan, seperti tampak padaGambaI' 8. Sehingga tegangan yang keluar padaD825 sebesar 5V sesuai masukan yang berasal darikontak saklar relai melalui tahanan (R). Tegangantersebut kemudian dibaca oleh PPI8255 sebagaiparameter interlock. Khusus untuk parameterinterlock suhu ruang sudah dilengkapi denganperangkat sensor suhu thermo control/ersehuinggatidak memerlukan rangkaian simulator.

Pengujian Perangkat Lunak

Program sistem interlock terdiri dari tiga subprogram yaitu program untuk insialisasi PPI 8255(port Adan port C sebagai masukan), programuntuk sistem interlock dan program interlock secarakeseluruhan. Pengujian keseluruhan programdilakukan secara offline dengan menggunakanrangkaian simulator sinyal interlock sebagaisimulator parameter interlock yang berada padaMBE. Pengujian dilakukan dengan mengkontakON/OFF kan saklar pada rangkaian simulator sinyalinterlock, sebagai sinyal masukan pad a program.Program dikatakan benar bila input dari rangkaiansimulator sinyal interlock sarna dengan nyala lampupada tampilan program.

Pengujian keandalan/ketahanan sistem

Pengujian ini dilakukan dengan maksuduntuk mengetahui tingkat keandalan sistem yangdibuat baik untuk perangkat lunak maupunperangkat kerasnya. Uji perangkat lunak dilakukandengan cara mengeksekusi program sebanyak 30kali sedang untuk perangkat kerasnya denganmengoperasikan simulator sinyal interlock selama 40jam.

-

--

_.,T~

.. '.!~~-~ ~ I I I ~'?r

fh~'.$[~.!~~~-:;:"td 1~

Gambar 8. Rangkaian simulator sinyal interlock.

Prosiding PPI - PDIPTN 2006Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Juli 2006

Page 8: MODEL SIMULASI SISTEM INTERLOCK MESIN BERKAS …ansn.bapeten.go.id/files/43203/3764.pdf · dilakukan secara offline dengan menggunakan ... perangkat lunak yang terdiri inisialisasi

160!!!!!!!!!!

ISSN 0216-3128 Saminto, dkk.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Oari pecobaan simulasi akan dijelaskan hasilpengujian prangkat keras dan hasil eksekusiperangkat lunak yang terdiri inisialisasi PPI-8255,program untuk sistem interlock, program interlockkeseluruhan dan perbedaan antara interlockterpasang pad a dengan sistem interlock berbasisLabVIEW.

HasH Pengujian Perangkat Keras

Hasil Pengujian Perangkat Keras rangkaiansimulator sinyal interlock dijelaskan pada Tabel 2.

Berdasarkan Tabel 2, menunjukkan bahwahasil keluaran dari kaki OB25 sebesar 5Volt padaperubahan setiap perubahan status 8 I sampai 8 Isehingga rangkaian simulator sinyal interlock amanuntuk dihubungkan pad a PPI-8255.

HasH Pengujian Program inisialisasi PPI-8255(Port A dan Port C sebagai masilkan)

HasH eksekusi program inisialisasi PPI-8255(PortA dan Port C sebagai masukan) tertera padaGambar 9. Eksekusi program tersebut dilakukan

dengan memberi sinyal masukan dari rangkaian

simulator sinyal interlock dengan cara mengONkansaklar Emergency I, vakum, Emergency 2, suhuruang, pemayar, pemfokus,. berkas bocor, Blowerwindow, Konveyor, Monitor radiasi, Monitor ozondan Kunci kontak.

8etelah dilakukan pengamatan dari hasileksekusi, bahwa inisialisasi PPI-8255 dapat bekerjadengan benar yaitu dengan ditampilkannya inputdari rangkaian simulator sinyal interlock sarnadengan nyala indikator lampu pada tampilanprogram.

HasH Pengujian Program Untuk Sistem Interlock

Program untuk sistem interlock merupakangabungan dari program inisialisasi port A dan port Csebagai masukan. Hasil eksekusi program untuksistem interlock tertera pad a tampilan programGambar 10. Hasil eksekusi tersebut telah diberi

sinyal masukan dari rangkaian simulator sinyalinterlock dengan meng ON kan saklar vakum,pemayar, pemfokus, berkas bocor, blower window,konveyor, monitor radiasi, monitor ozon dan kuncikontak.

Tabel 2. HasH Pengujian rangkaian simulator sinyal interlock.

~DO

DID2D4D5D6D7D8D9DIODl1

SI

5V0000000000

S2

05V000000000

S3

005V00000000

84

0005V0000000

S5

00005V000000

86

000005V00000

S7

0000005V0000

S8

00000005V000

S9

000000005V00

SIO

0000000005V0

SII

00000000005V

Keterangan:

X = Kaki OB25, S6 = Pemfokus, Y = Saklar, S7 = Berkas bocor, S I = Emergency I,S8 = Blower window, S2 = Vakum, S9 = Konveyor, S3 = Emergency 2, S I0 = Monitorradiasi, S4 = Kunci kontak, S II = Monitor ozon, 85 = Pemayar.

Proslding PPI - PDIPTN 2006Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Juri 2006

Page 9: MODEL SIMULASI SISTEM INTERLOCK MESIN BERKAS …ansn.bapeten.go.id/files/43203/3764.pdf · dilakukan secara offline dengan menggunakan ... perangkat lunak yang terdiri inisialisasi

Saminto, dkk.

Vakum$

ISSN 0216 - 3128

Gambar 9. Tampilan Program Inisialisasi PPI 8255.

Gambar ]0. Tampilan Program untuk sistem interlock.

Prosiding PPI • PDIPTN 2006Pustek Akselerator"dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta,10 Juli 2006

161

Page 10: MODEL SIMULASI SISTEM INTERLOCK MESIN BERKAS …ansn.bapeten.go.id/files/43203/3764.pdf · dilakukan secara offline dengan menggunakan ... perangkat lunak yang terdiri inisialisasi

162 ISSN 0216 - 3128 San/into, ilkk.

Hasil eksekusi program untuk sistem

interlock telah bekerja dengan benar, karenamasukan dari rangkaian simulator sinyal interlock

sarna dengan nyala lampu indikator pada tampilanprogram. Proses sistem interoIcknya juga telahbekrja dengan benar karena untuk mengeset HV dansumber elektron (SE), seluruh parameter operasiharus dalam keadaan ON kecuali emergency I danemergency2, suhu ruang, monitor orang dan blower.Bila emergency! dan emergency2 ON menandakanruang MBE masih ada orang, hal ini akanmembahayakan orang tersebut jika HV dan SEdioperasikan. Blower harus mati bila SE ON, jikablower tetap dalam keadaan nyala maka akanmengurangi proses pendinginan seluruh instrumenyang ada dalam ruang MBE sehingga akan berakibatnaiknya suhu ruang dan membuat operasi MBE tidakstabil dan dapat berakibat kerusakan. Oleh karena itukondisi blower ruang dibuat berlawana denganoperasi SE.

Hasil pengujian Program Interlock Keseluruhan .

Program interlock keseluruhan' merupakangabungan dari program inisialisasi port A dan port Csebagai masukan dan program sistem interlock. Padaprogram ini parameter-parameter interlock dikatakansiap jika nyala lampu indikator berwama hijau danbelum siap bila nyala lampu indikator berwamamerah.

Hasil eksekusi program interlock keseluruhantertera pad a menu tampilan program Gambar 6.Hasil eksekusi tersebut telah diberi sinyal masukandari rangkaian simulator sinyal interlock yaitudengan memberikan 5V pada parameter-parametervakum, pemayar, pemfokus, berkas bocor, blowerwindow, konveyor, monitor radiasi, monitor ozondan kunci kontak. I-Iasil eksekusi program interlockkeseluruhan sesuai rancangan selanjutnyadikeluarkan melalui Port B pada PPI- 8255. Darihasil eksekusi menunjukkan bahwa programinterlock keseluruhan telah dapat berkomunikasidengan rangkaian simulator sinyal interlock danmemberikan sinyal keluaran sehingga dapatmenyalakan lampu indikator sebagai tanda bunyisound alarm dan menyalakan warning lamp.

Dari pengujian keandalan sistem yaitusetelah dilakukan 30 kali eksekusi diperoleh bahwasistem yang dibuat baik perangkat lunak danperangkat kerasnya dapat beroperasi normal sepertiyang ditampilkan Gambar 9, Gambar 10 dan Tabel2. Sedangkan prediksi untuk angka keandalan dapatdihitung dengan pendekatan rumus keandalan

R = e-)./ dengan A. adalah jumlah angka kegagalansistem yang dibuat (terdiri: IC 2 buah, 12 relai, 12saklar,12 diode dan sejumlah komponen pasip

lainnya) sehingga angka kegagalan sistem (A.) 10'6/jam diperoleh sebesar 10,3 dengan mengoperasi­kan sistem selama 5 hari kerja (40 jam), makadiperoleh nilai keandalan seqagai bcrikut:

R = e-)./

= e-(IO.310.(>40) = 0,9996 = 99,96%

Dari hasil pengujian yang diperoleh menunjukkanbahwa nilai keandalan untuk periode waktu 40 jamtentu belum mewujudkan keandalan yang mewakililsesungguhnya. Meskipun demikian juga tidakmungkin dicapai keandalan yang sempuma denganperiode waktu operasi yang sangat pendek.Keandalan adalah probabilitas keberhasilan selamaperiode tertentu dalam kondisi tertentu dapatmendekati satu (0,9999), tetapi tidak akan pernahmenyamai satu. Keandalan yang baik bergantungpada banyak faktor seperti, pemilihan komponen.derating komponen, daya operasi dan dayapeme Iiharaan.

Sistem Interlock MBE di PTAPB-BATAN

Sistem interlock MBE P3TM yang ada saatInl seluruhnya menggunakan interlock sccaramekanik yaitu dengan kombinasi relai magnetik.Kontak relai tersebut kemudian dihubung seri antarasatu dengan lainnya sehingga membentuk gerbangAND. Kekurangan penggunaan relai magnetikadalah banyak memakan tempat dan waktu tanggaprelai relatip lambat. Penggunaan relai yang bermuturendah akan menyebabkan mudah terjadi kontakjelek dan dapat menyebabkan terjadinya kegagalanoperasi.

Sistcm Interlock Berbasis LabVIEW

Sistem interlock yang dibuat berbasisprogram LabVIEW dengan lima belas masukansebagai parameter operasi menggunakan rangkaiansimulator sinyal interlock. Dengan simulasi sisteminterlock MBE berbasis LabVIEW seluruh

parameter sistem interlock dilakukan oleh prosesordidalam komputer sehingga prosesnya relatip lebihcepat dibanding dengan relai. Penggunaan sisteminterlock MBE berbasis LabVIEW lebih tepatdigunakan sebagai redundansi operasi pada MBE.Dengan menampilkan sistem interlock pad a layarmonitor diharapkan dapat memudahkan operatordalam memantau parameter-parameter operasi MBE.

KESIMPULAN

Dari hasil pengamatan program simulasidapat ditarik kesimpulan bahwa, telah dapat dibuatmodel simulasi sistem interlock MBE dengan

Prosldlng PPI - PDIPTN 2006Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Juli 2006

Page 11: MODEL SIMULASI SISTEM INTERLOCK MESIN BERKAS …ansn.bapeten.go.id/files/43203/3764.pdf · dilakukan secara offline dengan menggunakan ... perangkat lunak yang terdiri inisialisasi

Santinto, dkk. ISSN 0216-3128 /63

menggunakan perangkat lunak LabVIEW. Hasileksekusi program sistem interlock berbasisLabVIEW dengan uji coba 30 kali menunjukkanbahwa, perangkat lunak yang dibuat telah bekerjadengan nonnal, yaitu dengan ditampilkan indikatornyala warn a hijau pada saat parameter operasibekerja nonnal. Sedangkan jika salah satu parameteroperasi menyimpang diluar batas yang diijinkanindikator nyala warna merah. Dari hasil eksekusiprogram juga menunjukkan bahwa penyimpangansalah satu parameter operasi juga menyebabkan HVdan SE menjadi terkunci (tidak dapat diset).Sedangkan untuk prediksi angka keandalan darisistem dengan mengoperasikan aJat selama 40 jamdiperoleh R=O.9996. Secara keseluruhan modelsimulasi sistem interlock berbasis LabVIEW yangdibuat dapat bekerja baik. Dengan menambahkanmodel simulasi sistem interlock berbasis LabVIEW

diharapkan dapat membantu memudahkan operatordalam mengoperasikan MBE sehingga keselamatanoperasi dapat lebih terjamin dan terhindar darikerusakan yang lebih fatal.

DAFTAR PUSTAKA

]. PUDJORAHARDJO, DJOKO S., TeknologiMesin Berka Elektron, Diktat Materi BatanAccelerator School, P3TM-BATAN, Yogya­karta,2004.

2. NADA MARNADA, Sistem Interlock MesinBerkas Elektron GJ-2, Seminar Sehari Peran-

cangan Mesin Berkas Elektron, PPNY-BATAN,Yogyakarta, 1996.

3. BISHOP, ROBERT H., L.earning with Lab­VIEW', Addison Wesley Longman, Inc.,California, 1990.

4. SAM INTO, Sistem Proteksi Sumber Elektron

dan Tabung Pemercepat untuk MBE500keV/IOmA, Skripsi Jurusan Teknik Nuklir,Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada,Yogyakarta, 1999.

TANYAJAWAB

Sunardi

- Apa keuntungan menggunakan software LabViewpada model simulasi ini?

Sam into

- Keuntunganlkelebihannya antara lain:

• Software ini dapat berkomunikasi denganperangkat keras dari luar komputer melaluiinterface.

• Mudah dalam memodifikasi algoritma yaitudengan memindah icon-icon pada wiringdiagram.

• Dapat dibuat tampilan menu pada layarmonitor.

Prosiding PPI - PDIPTN 2006Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Jull 2006