PEMROGRAMAN SISTEM AKUISISI DATA PENGUKURAN PADA

View metadata, citation and similar papers at core.ac.ukbrought to you byCOREprovided by SIGMA EPSILON - Buletin Ilmiah Teknologi Keselamatan Reaktor NuklirSigma Epsilon, ISSN 0853-9103PEMROGRAMAN SISTEM AKUISISI DATA PENGUKURAN PADA FASILITASEKSPERIMEN UNTUK SIMULASI PENDINGINAN CONTAINMENTG. Bambang Heru, SaginoPusat Teknologi dan Keselamatan Reaktor Nuklir (PTKRN) BATANABSTRAKPEMROGRAMAN SISTEM AKUISISI DATA PENGUKURAN PADA FASILITASEKSPERIMEN UNTUK SIMULASI PENDINGINAN CONTAINMENT. Informasi datapengukuran yang dapat dipantau dan disimpan secara realtime dan simultan pada fasilitaseksperimen simulasi pendinginan containment (FESPECo) menjadi sangat penting sebagai dasarkajian fenomena pembebanan internal pada sungkup reaktor. Pada kegiatan ini dilakukanpemrograman akuisisi data National Instruments cDAQ-9188 yang dilengkapi modul pengkondisisinyal NI-9203 dan NI-9213 dengan program aplikasi LabVIEW untuk memantau dan menyimpandata eksperimen secara realtime dan simultan. Validasi program dilakukan dengan simulasimenggunakan kalibrator Jofra. Ketika program dieksekusi berikut fasilitas penyimpanan diaktifkan,sinyal simulasi dengan beberapa variasi diumpankan kemudian dilepas secara berulang dengan waktutunda 1 detik pada sebuah kanal modul pengkondisi sinyal. Terlihat data pada front panel yangmewakili kanal tersebut ikut berubah seiring dengan pengkondisian yang dilakukan dan variasi dataterekam pada file penyimpanan. Dari hasil simulasi dapat disimpulkan bahwa program virtualLabView dapat memantau dan menyimpan data pengukuran secara simultan dan real time.Kata kunci: FESPECo, sistem akuisisi data, DAS-NI, LabViewABSTRACTPROGRAMMING ON MEASUREMENT DATA ACQUISITION SYSTEM FOR EXPERIMENTFACILITY OF CONTAINMENT COOLING SIMULATION. Information of measurement data tobe monitored and stored in real time and simultaneously during the experiment for containment cooling simulation (FESPECo) become very important as a basis for the study of the phenomenon of internal loading in the reactor containment. In this activity, a programming on the National Instruments data acquisition cDAQ-9188 equipped with the NI-9203 and NI-9213 signal conditioningmodules are performed with LabVIEW application program to monitor and store the experimentaldata in real time and simultaneously. Validation is done by simulation using Jofra calibrator. Whenthe program is executed and following storage facility is activated, a signal simulation with a severalvariations are then fed and removed repeatedly with the delay time of 1 second on a channel signalconditioning module. The data visible in the front panel representing the channel looked changingalong with the conditioning that is done and the variation of the data has been recorded on the storage file. It can be concluded that the virtual LabView program can monitor and store measurementdata simultaneously and in a real time way.Keywords: FESPECo, data acquisition system, DAS-NI, LabViewVol.18 No. 2 Mei 201451

Sigma Epsilon, ISSN 0853-9103Hal ini sangat membantu dalam memahamiPENDAHULUANPada reaktor daya, sungkup mempunyaiperilaku sungkup terhadap variasi pembenanperan yang penting dari aspek keselamatan,yang diberikan, sehingga aspek keselamatansalah satunya sebagai pertahanan akhir terhadapPLTN dapat lebih ditingkatkan.pelepasan zat radioaktif elemen bahan bakar kelingkungan. Penelitian perilaku sungkup reaktorTEORIterhadap pembebanan internal terus dikem-Deskripsi FESPECo[1]bangkan oleh negara-negara maju, namun kare-Fasilitas eksperimen simulasi pendingi-na minimnya data penelitian yang dapat diaksesnan pada containment (FESPECo) dirancangmaka dilakukan penelitian sendiri dengan mem-untuk simulasi pendinginan dengan temperaturbuat model eksperimen sungkup reaktor yaitumaksimal 150 ºC dan tekanan 5 bar. Simulasifasilitas eksperimen simulasi pendinginan padapembebanan dilakukan dengan memanaskancontainment (FESPECo). Pada eksperimen itu,air sampai terbentuk uap air yang mengakibat-informasi parameter pengukuran yang dapatkan terjadinya beda tekanan pada sungkupdipantau dan direkam secara real time dan sim-kemudianultan menjadi sangat penting untuk memahamiberbagai cara, yaitu menyemprotkan air me-perilaku sungkup terhadap variasi pembebananlalui sisi atas sungkup, melepaskan serbukyang diberikan. Oleh karena itu disediakan sis-aerosol dan menyiram bagian luar sungkuptem instrumentasi pengukuran berbasis kom-dengan air secara merata. Analisa atau kajianputerisasi untuk dapat memantau dan merekamterhadap perilaku sungkup pada setiap pem-data pengukuran secara real time dan simultan.bebanan dilakukan berdasarkan data penguku-Sistem instrumentasi tersebut menggunakanran temperatur, tekanan dan laju aliran padaakuisisititik titik yang sudah ditentukan. ModeldataNationalInstruments yangdilengkapi modul pengkondisi NI-9203 dan NI-dilakukanpendinginandenganFESPECo dapat dilihat pada Gambar 1.9213 dengan program aplikasi LabVIEW. Padakegiatan ini dilakukan pembuatan program virtual LabVIEW untuk memantau parameter pengukuran pada FESPECo menggunakan DAS-NIsehingga parameter pengukuran dapat dipantaudan direkam secara real time dan simultan.Dengan adanya program virtual LabViewdiharapkan perangkat sistem akuisisi dataNational Instruments tipe cDAQ-9188 dapatmemantau dan menyimpan data han data terhadap waktu dapat diperoleh.52Gambar 1. Skema fasilitas FESPECo.Vol.18 No. 2 Mei 2014

Sigma Epsilon, ISSN 0853-9103Sistem instrumentasi pengukuranberikan sinyal keluaran dalam bentuk arus.Sistem instrumentasi pengukuran ber-Sebagai modul pengkondisi sinyal teganganbasis komputer terdiri dari sensor dan beberapadigunakan modul NI-9213 yang memberikanmodul rangkaian elektronik yang dikendalikanfasilitasmelalui program aplikasi sehingga data pen-pengkondisian sinyal arus digunakan modulgukuran dapat disajikan dan disimpan secaraNI-9203 yang memberikan fasilitas masukan 8komputerisasi. Fungsi sensor untuk mengkon-kanal. Setiap modul pengkondisi tersebut ter-versi besaran fisik yang akan diukur menjadihubung pada sebuah slot cDAQ-9188 yangbesaran listrik, sedangkan modul Signal Condi-keseluruhannya menyediakan 8 slot[3]. Modul-tioner (SC) adalah rangkaian elektronik yangmodul akuisisi data NI yang terdiri dari cDAQberfungsi untuk mengkondisikan keluaran sen--9188, NI-9203 dan NI-9213 dapat dilihat pa-sor menjadi besaran tegangan, arus atau frek-da Gambar 3.masukan16kanal,sedangkanuensi. Modul Data Acquisition (DAQ) berfungsi untuk mengubah sinyal keluaran modulSC menjadi sinyal digital, dimana sinyal digitaltersebut diterima komputer dan diproses berModul NI-9203dasarkan program aplikasi sehingga data pengukuran dapat ditampilkan menjadi informasiModul cDAQ9188Modul NI-9213yang diperlukan[2]. Blok diagram sistem instrumentasi pengukuran berbasis komputer dapatGambar 3. Modul-modul akuisisi data NIdilihat pada Gambar 2.Program virtual instrumentasi LabViewterdiri dari blok diagram dan front panel. Bllokdiagram berfungsi untuk membuat instruksiprogram, secara umum instruksi mencakuppembacaan data, pengaturan data, proses datadan penyimpanan data. Front panel berfungsiuntuk menampilkan data, dimana berbagaiGambar 2. Blok diagram sistem instrumentasipengukuran berbasis komputer.bentuk tampilan data dapat dipilih sehinggaAkuisisi data sistem instrumentasi pengukurandata dapat mudah dipahami[4]. Front panelpada FESPECo menggunakan termokopel tipejuga menyediakan fasilitas penyimpanan dataK sebagai sensor temperatur yang memberikanberikut tombol eksekusinya yang terpisahsinyal keluaran dalam bentuk tegangan. Se-dengan eksekusi program sehingga waktudangkan pressure tranducerpenyimpanan data dapat diatur sesuai keperlu-dan fasilitaskeluaran flow meter dynasonic digunakan se-informasi perubahan nilai data maupun propilan.bagai sensor tekanan dan laju aliran yang memVol.18 No. 2 Mei 201453

Sigma Epsilon, ISSN 0853-9103METODOLOGIPembuatan program virtual LabViewterdiri dari beberapa tahapan yaitu: yang bertujuan untuk mengetahui jumlahserta tipe sensor yang dipakai. Selanjutnya membuat konfigurasi hubungan antara sensor dengan modul SC berikut formula karakterisasi masing-masing alatukur. Terakhir dilakukan pengkabelanuntuk menghubungkan sensor denganmodul SC sesuai konfigurasi yang telahdibuat.pressure tranducer, 1 flow meter air, 2fasilitas keluaran tekanan gas dan 2 fasilitaskeluaran laju aliran gas. Selanjutnya dilakukaninventarisasi bentuk sinyal keluaran darimasing-masingsensoruntukdapatdihubungkan dengan modul pengkondisi.Termokopel memberikan sinyal tegangan danterhubung dengan modul NI-9213 pada kanal0-6, sedangkan sisanya memberikan sinyalarus dan terhubung dengan modul NI-9203pada kanal 0-6. Perlu penambahan catu dayaPembuatan program virtual LabVIEW,tahap ini diawali dengan membuat diagrampendinginan containment. Dari hasil observasidiketahui terdapat 7 sensor termokopel, 2Inventarisasi sensor yang digunakan dankonfigurasi sensor dengan cDAG-9188 observasi pada fasilitas eksperimen simulasialirpemrogramandilanjutkandengan pembuatan blok diagram danpada 2 buah pressure tranducer untuk dapatdihubungkanpadamodulNI-9203.Konfigurasi dari penambahan catu dayatersebut dapat dilihat pada Gambar 4.front panel. Blok diagram terdiri daripengaturan arus dan tegangan, blokperhitungan dan alamat penyimpanandata. Validasi program yang dilakukan dengansimulasi menggunakan kaliberator Jofra.Setiap kanal modul NI-9203 yang terhubung dengan sensor diberi arus bervariasiantara 4 mA - 20 mA, sedangkan kanalmodul NI-9213 diberi tegangan yang sudah dikonversi dalam bentuk temperaturdengan variasi 0 C - 200 CHASIL DAN PEMBAHASANInventarisasi sensor dan konfigurasinyaGambar 4. Skema rangkaian pressure tranducerPembuatan program virtual LabViewProgram virtual LabView membaca danmemproses sinyal masukan secara terusmenerus, sedangkan eksekusi penyimpanandata berdiri sendiri terpisah dari eksekusiprogram. Diagram alir program dapat dilihatpada Gambar 5.pada cDAQ-9188Untuk mengetahui sensor-sensor yangakan dipantau melalui DAS-NI maka dilakukan54Vol.18 No. 2 Mei 2014

Sigma Epsilon, ISSN 0853-9103Proses pembacaan data, pengaturan datamulaidan penyajian data dibuat pada sebuah forBaca cDAQ-9188loop yang berati dilakukan secara berurutandan terus menerus. Fasilitas write to measure-Ambil datament fileberfungsi untuk menyimpan file.Pada program pemantauan ini, fasilitas peyim-Proses datapanan write to measurement file dibuat padaTampilkan datasebuah while loop dengan fasilitas enable danSimpan dataYDokumenfile save diaktifkan seperti terlihat pada Gambar 6. Dengan mengaktifkan fasilitas enable,TTAmbil data lagiYSelesaiGambar 5. Diagram alir program pemantauanDAS-NISesuai dengan diagram alir pada Gambar 5,eksekusi penyimpanan berdiri sendiri denganeksekusi program. Sedangkan fasilitas filesave untuk pengalamatan penyimpanan data.Front panel program pemantauan FESPECodapat dilihat pada Gambar 7.blok diagram virtual LabView membaca modulcDAQ-9188 yang terpasang modul NI-9203pada slot 1 dan modul NI-9213 pada slot 2. Pada modul NI-9203 terdapat 8 kanal dengan 7kanal terhubung dengan fasilitas arus keluaranalat ukur, sedangkan modul NI-9213 terdapat16 kanal dengan 7 kanal terhubung dengantermokopel. Dengan demikian terdapat 14 kanalyang akan dibaca secara berurutan dan terusmenerus. Setelah pembacaan kanal dilanjutkandengan pengaturan berdasarkan bentuk sinyalyang masuk, untuk modul NI-9203 dipilih current dan modul NI-9213 dipilih temperature.Dengan sendirinya akan terbaca current 0current 6 dan temperature 0–temperature 6.Gambar 6. Fasilitas write to measurementfile pada LabViewSetelah masing-masing kanal dikenal bentuksinyalnya dilakukan pengaturan yang mencakupbatas atas dan bawah pembacaan, satuan pembacaan dan frekuensi penyimpanan.Vol.18 No. 2 Mei 201455