Bas [PDF]

Citation preview

TUGAS PAPER BUILDING AUTOMATION SYSTEM



OLEH: LIDYA PUSPITA DEWI (1115333002)



PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI BALI 2014



BUILDING AUTOMATION SYSTEM I.PENDAHULUAN Perkembangan teknologi yang semakin canggih, dan segala peralatan kegiatan industri yang memerlukan pengontrolan dan perawatan kini bisa lebih mudah. Dengan adanya Building Automation System, pengontrolan dan perawatan peralatan bisa dilakukan secara Otomatis dan bersifat Real Time. Building Automation System merupakan solusi total bagi gedung bertingkat atas seluruh permasalahan peralatan utility, maintenance, operational, dalam melakukan sistem monitoring dan kontrol guna mendapatkan sistem otomatisasi yang membantu pekerjaan seluruh unit gedung sehingga seluruh pekerjaan dan aktivitas gedung akan cara lebih mudah termonitor, terkoordinasi, dalam sistem yang lebih effisien dan mudah. Hal ini bisa menghemat tenaga kerja, dan peralatan bisa berumur lebih panjang. II.



BUILDING AUTIMATION SYSTEM (BAS) Building Automation System adalah sebuah pemrograman, komputerisasi, intelligent network dari peralatan elektronik yang memonitor dan mengontrol sistem mekanis dan sistem penerangan dalam sebuah gedung seperti pompa, AC, lift, escalator, lampu, dan lain-lain. Pengontrolan dilakukan secara otomatis, baik berdasarkan waktu yang telah ditetapkan sebelumnya, misalnya AC hidup 60 menit dan mati 15 menit untuk saving energi, maupun berdasarkan kondisi, misalnya AC mati kalau suhu ruangan sudah cukup dingin. Seluruh aktifitas akan tercatat dan seluruh permasalahan akan dilaporkan ke komputer dan tercatat secara lengkap waktu, kejadian, dan kondisi pada saat berlangsung. Hampir semua perangkat yang ada dalam gedung dapat dikontrol secara otomatis dari satu komputer dan semua data aktivitas yang terjadi dalam gedung dapat dikirmkan ke komputer lain melalui jaringan Ethernet atau LAN. Building Automation Systems (BAS) mengoptimasi start-up dan performansi dari peralatan HVAC dan sistem alarm. BAS menambah dalam jumlah besar interaksi dari mekanikal subsistem dalam gedung, meningkatkan kenyamanan pemilik, minimasi energi yang digunakan, dan menyediakan offsite kontrol gedung. BAS berbasis kontrol komputer untuk mengkoordinasi, mengorganisasi, dan mengoptimasi kontrol subsistem pada gedung seperti keamanan, kebakaran/keselamatan, elevator, dan lain-lain.



Bagian dari sistem BAS: 1. Controller Controller yang digunakan biasanya terdiri dari satu atau lebih PLC (Programmable Logic Controllers), dengan pemrograman tertentu. PLC dalam BAS digunakan untuk mengontrol peralatan yang biasanya digunakan dalam sebuah gedung. 2. Occupancy Sensor Occupancy biasanya didasarkan pada waktu dari skedul harian. Override switch atau sensor dapat digunakan untuk memantau occupancy pada beberapa daerah internal gedung. 3. Lighting Lighting dapat dinyalakan maupun dimatikan dengan Building Automation Systemberdasarkan waktu harian, atau pengatur waktu dan sensor. Contoh sederhana sistem tersebut adalah menyalanya lampu pada suatu ruangan setelah setengah jam orang terakhir keluar dari ruangan tersebut. 4. Air Handler Air handler digunakan untuk mengatur keluar masuknya udara dalam gedung. Pengaturan ini dilakukan untuk menjaga agar udara tetap sesuai dengan kebutuhan serta kesehatan manusia yang ada dalam gedung tersebut. 5. Central Plant Central Plant dibutuhkan untuk menyuplai air-handling unit dengan air. 6. Alarms and Security Banyak Building Automation System memiliki kemampuan alarm. Jika sebuah alarm dideteksi, alarm tersebut dapat diprogram untuk memberitahukan seseorang. Pemberitahuan dapat dilakukan melalui komputer, pager maupun suara alarm. Sistem sekuriti dapat disambungkan pada building automation system. Jika occupancy sensorada, maka sensor tersebut dapat juga digunakan sebagai alarm pencuri. 7. Topologi Jaringan otomatis gedung terdiri dari primary dan secondary bus yang terdiri dari Programmable Logic Controllers, input / output dan sebuah user interface (human interface device). Primary dan secondary bus dapat berupa kabel fiber optik, ethernet, ARCNET, RS-232, RS-485 atau wireless network. Controller digunakan dengan software yang akan bekerja dengan standar BACnet, LanTalk, dan ASHRAE. Input dan output berupa analog dan digital (binary). Input analog digunakan untuk membaca pengukuran variabel. Input digital mengindikasikan apabila device menyala atau tidak. Output analog mengontrol kecepatan atau posisi dari peralatan, seperti variable frequency drive, sebuah I-P transducer, atau sebuah aktuator. Output digital digunakan untuk membuka dan menutup relay dan switch.



Adapun keuntungan yang bisa didapatkan dari Building Atomation System (BAS) ini, adalah :  Maintenance (Perawatan). Untuk menghindari kerusakan yang lebih fatal, Building Automation System (BAS) dapat diatur dan diawasi dengan seksama, sebab jam kerja peralatan dapat dikendalikan dan di Pantau.  Efisiensi Energi. Dengan Building Atomation System secara tidak langsung melakukan efisiensi energi listrik, karena dapat mengatur peralatan sesuai atau sebatas yang dibutuhkan.  Dapat melakukan set point secara manual pada peralatan, dengan mengatur Variable Set Point.  Dapat menyimpan report mengenai Alarm, Jam Kerja, Point-point dari peralatan yang dikontrol pada database  Building Automation System (BAS) adalah contoh dari sistem kontrol terdistribusi. Sistem kontrol ini dikomputerisasi dalam sebuah perangkat elektronik yang dirancang untuk memantau dan mengontrol sistem mekanis dan pencahayaan di dalam gedung. Fungsi Building Automation Systems (BAS)  Mengoptimasi start-up dan performansi dari peralatan HVAC dan sistem alarm.  Menambah interaksi dari mekanikal subsistem dalam gedung  Meningkatkan kenyamanan pemilik  Minimasi energi yang digunakan  Menyediakan off-site kontrol gedung.  BAS berbasis kontrol komputer untuk mengkoordinasi, mengorganisasi, dan mengoptimasi kontrol subsistem pada gedung. Fungsi inti BAS adalah menjaga kondisi dalam ruangan tetap pada range tertentu, mengatur pencahayaan berdasarkan jadwal hunian, dan memantau kinerja sistem dan kegagalan perangkat serta mengirim signal apabila terjadi problem kepada operator. Dengan adanya BAS dapat mengurangi pemakaian energi dan biaya pemeliharaan bila dibandingkan dengan bangunan tanpa BAS.



Gambar Topology BAS Pada topologi diatas tampak adanya primary bus dan secondary bus. Secondary bus merupakan indiviual control yang biasanya mengontrol sistem tertentu seperti sistem pengkondisi udara atau bahkan hanya sebagai individual kontrol suatu alat tertentu. Sedangkan primary bus merupakan pengkoneksi dari beberapa secondary bus sebagai level kontrol tertinggi. Kontrol pada dasarnya sangat kecil, sebagai sistem komputer yang memiliki kemampuan input dan output. Sebagai input, kontrol bisa membaca temperatur, kelembabaan, tekanan, laju alir, aliran udara, dan faktor-faktor lain. Sebagai output, kontrol bisa mengirim perintah dan signal kontrol ke perangkat atau ke peralatan lain dalam sistem. Building automation system sendiri dibedakan dalam beberapa group yaitu programmable logic controller (PLC), network controller dan terminal unit controller. PLC digunakan untuk high-end application seperti rumah sakit yang tidak lagi memikirkan biaya, karena sistem ini sangat mahal dari segi biaya. Network controller umumnya dipakai untuk mengontrol alat pengkondisi udara, boiler, chiller dan sub-network controller dibangunan perkantoran, mall, supermarket dan beberapa bangunan lainnya. Terminal unit controller umumnya dipakai untuk mengontrol lampu, fan coil, heat pump, VAV box dan beberapa perlengkapan lainnya. Terminal unit controller umumnya sebagai individual control yang melekat pada peralatan tertentu.



Berikut penerapan beberapa alat kontrol pada bangunan gedung :  Hunian Pada bangunan kantor, ada tidaknya hunian biasanya didasarkan pada penjadwalan tertentu (jam kerja). Kemudian kondisi ruang diupayakan pada tingkat kenyamanan tertentu baik tata udara maupun pencahayaannya. Sensor yang umum dipakai disini adalah sensor temperatur untuk mengatur panas dingin ruangan dan sensor hunian mengatur pencahayaan.  Pencahayaan Pemakaian sumber cahaya bisa didasarkan atas waktu pemakai (jam kerja karyawan), ada tidaknya penghuni dengan sensor hunian, intensitas cahaya dalam ruang dengan photosensor dan apabila dikehendaki penggunaan cahaya pada waktu atau durasi tertentu saja bisa dengan timer.  Pengontrol udara Udara tambahan diperlukan agar udara dalam ruang tetap sehat. Tetapi dengan iklim di Indonesia, penggunaan udara luar sekaligus akan sangat merugikan karena temperatur cukup tinggi. Sehingga sebagian udara dingin dari ruang yang masih cukup sehat diresirkulasi lagi dengan penambahan sejumlah udara dari luar. Sehingga kerugian akibat beban panas udara bisa diminimalkan. Sensor temperatur baik analog maupun digital bisa dipasang diruangan, saluran resirkulasi dan saluran suplai udara, dan beberapa ditempatkan udara luar. Kemudian aktuator kontrol bisa diletakkan pada valve untuk air chiller, udara luar dan dumper resirkulasi. Apabila sistem yang dipakai adalah resirkulasi udara ruang, maka fan bisa dioperasikan start dan stop waktu-waktu tertentu, temperatur, tekanan maupun kombinasi.  Pengkondisi udara dengan variable volume Prinsip kerja sistem ini adalah adanya box VAV yang tekanannya bisa diubah-ubah untuk menyesuaikan beban dengan alat pengontrol disisi suplai. Pengatur tekanan ini adalah fan atau blower yang sudu-sudunya bisa diatur dengan kecepatan putar tetap.  Lift Pengaturan lift sesuai dengan intensitas pemakaian, seperti saat jam masuk kantor akan berbeda dengan pada saat jam kerja.  Alarm  Temperatur alarm : ruang, suplai udara, suplai air untuk chiller dan suplai air panas.  Differential pressure alarma ditiap-tiap filter.  Status alarm peralatan mechanical seperti pompa, fan perlu ada alarm feedback kondisi pompa benar-benar menyala atau benar-benar mati. Sesuai atau tidak terhadap inputan yang diberikan.  Tiap valve ada switch sebagai feedback operasi terhadap inputan yang diberikan pada valve yang bisa menunjukkan valve terbuka atau tertutup.



  



Sensor pendeteksi kadar CO dan CO2. Sensor pendeteksi kebocoran refrigerant. Sensor arus untuk melihat slip pada belt fan atau penyumbatan pada strainer.



Sistem Monitoring dan Kontrol Gedung dengan Building Automation System: 



Monitoring dan Kontrol AC



Unit AC untuk bangunan atau gedung adalah perangkat listrik yang menyerap energi listrik cukup besar. Hal tersebut dikarenakan banyaknya unit yang beroperasi dan sistem kontrol yang masih manual. Penggunaan sistem BAS akan memonitor sistem operasi dan mengontrol posisi start, stop, alarm secara otomatis. 



Monitoring dan Kontrol Pump Room



Di bangunan gedung atau pabrik dimana seluruh aktivitas mempergunakan motor baik pompa air, fan atau blower akan banyak menyita energi listrik, maka sangatlah dianjurkan untuk menggunakan sistem BAS. Beberapa pekerjaan yang sangat tidak effisien dan menyita energi listrik ( berhubungan dengan pengoperasian motor listrik ) adalah :



 Menjalankan motor dan kemudian mematikan motor secara manual ( melalui panel kontrol lokal) dalam jumlah banyak. Kesalahan dan kelalaian atau human error ini akan sangat memboroskan energi listrik. .  Kelalaian untuk mematikan motor listrik pada waktunya.  Memonitor status aktivitas mesin listrik seluruh gedung secara manual dengan menggunakan pencatatan dan pemantauan pekerja lapangan. Sehingga seringkali berdampak pada pemborosan waktu dan kesalahan pencatatan dilapangan.  Membuat sistem informasi yang berguna dalam menunjang Berbeda apabila pekerjaan telah digantikan secara otomatis dengan menggunakan sistem BAS.Beberapa hal penting yang bisa dibuktikan dampak keuntungan sistem BAS adalah seperti dalam pekerjaan berikut  Mesin dengan intensitas kerja yang tinggi dan membutuhkan energi listrik tinggi. seperti Blower, Chiller pada bangunan gedung atau Mall.  Status mesin akan terlihat secara real di layar PC dimana menjalankan motor dan kemudian mematikan motor secara manual ( melalui panel kontrol lokal). Kesalahan dan kelalaian atau human error ini akan sangat memboroskan energi listrik. .  Mesin dengan tingkat trouble yang tinggi sehingga diharapkan denagn BAS dapat dengan mudah mencari kerusakan setelah sistem kontrol motor listrik tidak bekerja secara baik 



Monitoring dan Kontrol Lighting



 Memudahkan operasi lighting ( on / off ) secara otomatis sesuai schedule yang dibuat  menampilkan data pemakain listrik dalam satu unit panel kontrol dalam gedung.







Monitoring dan Kontrol Genset



Parameter-parameter tersebut dapat diambil dari berbagai unit yang terkait dengan system genset , baik dari faktor engine, panel ATS AMF, unit alat ukur lain, dan parameter elektrik lain yang mendukung ( arus, tegangan, frekwensi genset ) untuk kemudian diolah dalam penentukan system monitoring yang diinginkan. 



Monitoring dan Kontrol Tangki



LEVEL TANGKI : ( berupa besaran Level Tank) dan besaran digital ( berupa input digital 1 ( status ON ) atau 0 ( status Off ) dari status circuit breaker ). Untuk dapat menampilkan data pengukuran tersebut pada layar monitor, maka terlebih dahulu diperlukan proses pengubahan besaran analog ( level ) tersebut kedalam besaran digital untuk kemudian diubah kembali ke besaran analog yang terlihat pada layar ( dalam bentuk level ). Untuk proses pengubahan besaran ini dibutuhkan Analog to Digital dan Digital to Analog module controller.breaker ). Untuk dapat menampilkan data pengukuran tersebut pada layar monitor, maka terlebih dahulu diperlukan proses pengubahan besaran analog ( level ) tersebut kedalam besaran digital untuk kemudian diubah kembali ke besaran analog yang terlihat pada layar ( dalam bentuk level ). Untuk proses pengubahan besaran ini dibutuhkan Analog to Digital dan Digital to Analog module controller.



III.



KESIMPULAN Building Automation System adalah sebuah pemrograman, komputerisasi, intelligent network dari peralatan elektronik yang memonitor dan mengontrol sistem mekanis dan sistem penerangan dalam sebuah gedung. Hampir semua perangkat yang ada dalam gedung dapat dikontrol secara otomatis sehingga seluruh pekerjaan dan aktivitas gedung akan cara lebih mudah termonitor, terkoordinasi, dalam sistem yang lebih effisien dan mudah. Fungsi Building Automation Systems (BAS) antara lain: Mengoptimasi start-up dan performansi dari peralatan HVAC dan sistem alarm, menambah interaksi dari mekanikal subsistem dalam gedung, meningkatkan kenyamanan pemilik, minimasi energi yang digunakan, menyediakan off-site kontrol gedung, serta untuk mengkoordinasi, mengorganisasi, dan mengoptimasi kontrol subsistem pada gedung.