Sistem Redundansi Sebagai Safety Instrument System Pada Sensor Suhu DS18B20 Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno R3

M. ALAWI AL HAIDAR, Isnan Nur Rifa’I, S.Si.,M.Eng.

2017 | Tugas Akhir | D3 ELEKTRONIKA DAN INSTRUMENTASI SV

Pada industri yang menggunakan tangki pemanas cairan, suhu dipantau secara simultan oleh sensor termal. Data dari sensor dikirim ke mikrokontroler yang akan memerintahkan heater untuk off bila telah mencapai setpoint. Data tersebut haruslah valid dan akurat. Untuk itu keandalan sensor yang digunakan haruslah selalu terjaga. Perawatan berkala diperlukan untuk menjaga keselamatan dan keandalan peralatan. Penelitian ini bertujuan menentukan kerusakan sensor suhu pada tangki heater sebagai safety instrument system. Untuk itu dibuat prototype tangki heater. Komponen yang digunakan adalah tiga sensor DS18B20, mikrokontroler Arduino Uno R3, transistor BD139, relay dan filament pemanas. Pemeriksaan kelaikan sensor dilakukan melalui perhitungan selisih antara suhu perhitungan dan termometer dengan pembacaan pada sensor suhu DS18B20 dengan sistem redundansi dengan toleransi 50C. Suhu perhitungan didapat dari kalor yang diberikan filament pemanas selama selang waktu pemanasan. Sensor dinyatakan rusak bila terjadi selisih lebih dari harga toleransi. Hasil pengujian didapat, selisih maksimum hasil pembacaan sensor 1 dengan suhu perhitungan adalah 1,060C pada rentang pengukuran dari 40,250C dan setpoint 600C. Selisih maksimum hasil pembacaan sensor 3 adalah 0,810C pada rentang pengukuran dari 450C dan setpoint 600C. Maka kedua sensor dinyatakan masih baik. Sedangkan hasil pembacaan sensor 2 semakin berselisih dengan suhu perhitungan melebihi harga toleransi. Selisih maksimum 9,170C pada rentang pengukuran dari 40,100C hingga setpoint 500C. Dengan demikian sensor 2 dinyatakan rusak. Maka akan dilakukan pindah ke sensor 3 sesuai dengan sistem redundansi dan sensor 2 diperbaiki.

In industries that use liquid heating tanks, temperatures are monitored simultaneously by thermal sensors. The data from the sensor is sent to the microcontroller which will command the heater to off when it has reached the setpoint. The data must be valid and accurate. For that the reliability of the sensor used must always be maintained. Periodic maintenance is required to maintain the safety and reliability of the equipment. This study aims to determine the damage of the temperature sensor in the heater tank as a safety instrument system. For that prototype heater tank has built. The components used are three sensors DS18B20, Arduino Uno R3 microcontroller, BD139 transistor, relay and heating filament. The sensor sensitivity check is done by calculating the difference between the calculation temperature and the thermometer with the readings on the temperature sensor DS18B20 with a redundancy system with a tolerance of 50C. The calculation temperature is obtained from the heat given by the heating filament during the heating time. The sensor is declared damaged when there is a difference over the tolerance. Test results obtained, the maximum difference of sensor1 readings with the calculation temperature is 1.060C in the measurement range of 40.250C and setpoint 600C. The maximum difference of sensor readings3 is 0.810C in the measurement range of 450C and setpoint 600C. Then both sensors declared still good. While the results of sensor 2 readings increasingly difference with the temperature of the calculation exceeds the price of tolerance. The maximum difference is 9,170C in the measurement range from 40,100C to 500C. Thus sensor2 is declared damaged. Then it will be moved to sensor3 according to redundancy system and sensor 2 repaired.

Kata Kunci : Hukum kalor, keandalan, kerusakan sensor, selisih pengukuran, sistem redundansi.