BAB II LANDASAN TEORI 2.1. Sistem SCADA 2.1.1 Pengertian Sistem SCADA Supervisory Control and Data Acquisition merupakan sebuah sistem yang mengumpulkan informasi atau data-data dari lapangan dan kemudian mengirimkannya ke sebuah komputer pusat yang akan mengatur, mengolah, mengontrol data-data tersebut. Sistem SCADA digunakan dalam berbagai industri dan sistem proses, khususnya dalam bidang ketenagalistrikan. Sistem SCADA diperlukan untuk menangani suatu sistem plant dengan melakukan pengendalian, pengawasan, penandaan, perekaman dan pengambilan data dengan tingkat kompleksitas yang tinggi bahkan bisa menangani hingga ratusan ribu I/O secara terpusat. Gambar 2.1 Konfigurasi sistem SCADA Sebuah sistem SCADA terdiri dari Master Terminal Unit (MTU), Human Machine Interface (HMI), Front End Processor (FEP), Media Komunikasi Data, Remote Terminal Unit (RTU), dan plant. Semua itu menjadi satu sistem, istilah SCADA merujuk pada sistem pusat keseluruhan. Sistem pusat ini biasanya melakukan pemantauan data-data dari berbagai macam sensor di lapangan atau bahkan dari tempat yang lebih jauh. 5 6 2.1.2 Komponen Sistem SCADA Sistem SCADA digunakan untuk memonitor dan mengendalikan pabrik atau alat-alat pada bidang industri seperti telekomunikasi, kendali air dan limbah, energi, minyak, pemurnian gas, transportasi, dan di bidang ketengalistrikan. Sistem SCADA ini dibentuk oleh empat komponen yang memiliki sinergisitas fungsi satu sama lain, komponen tersebut antara lain: 1) Transducer : Peralatan instrumentasi di lapangan pada sebuah plant berupa sensor digunakan untuk membaca sinyal analog atau digital yang diukur, sedangkan aktuator digunakan untuk mengendalikan peralatan seperti motor, saklar, katup, dan sebagainya. 2) Remote Terminal Unit (RTU) umumnya berupa sebuah unit yang dilengkapi dengan sistem mandiri seperti sebuah komputer, yang ditempatkan pada lokasi dan tempat-tempat tertentu di lapangan. RTU bertindak sebagai pengumpul data lokal yang mendapatkan datanya dari sensor-sensor dan mengirimkan perintah langsung ke peralatan di lapangan yang berfungsi untuk mengendalikan aktuator, membaca sinyal dari sensor dan berkomunikasi dengan pusat pengendali. 3) Jaringan komunikasi digunakan untuk menghubungkan RTU dengan stasiun pusat pengendali MTU yang dapat berupa jaringan kabel, atau radio. 4) Master Terminal Unit (MTU) merupakan komputer yang digunakan sebagai pengolah pusat dari sistem SCADA. MTU ini menyediakan Human Machine Interface (HMI) bagi pengguna, dan secara otomatis mengatur sistem sesuai dengan masukan-masukan dari sensor yang diterima. 2.1.3 Aplikasi Sistem SCADA SCADA bukanlah teknologi khusus, tapi lebih merupakan sebuah aplikasi, SCADA digunakan untuk melakukan proses industri yang kompleks secara otomatis, menggantikan tenaga manusia, dan biasanya merupakan proses-proses yang melibatkan faktor-faktor kontrol yang lebih banyak, faktor-faktor kontrol gerakan cepat yang lebih banyak, dan lain sebagainya, dimana pengontrolan oleh 7 manusia menjadi tidak nyaman lagi. Sebagai contoh, SCADA digunakan di seluruh dunia misalnya antara lain : a) Pembangkit, transmisi dan distribusi listrik, SCADA digunakan untuk mendeteksi besarnya arus dan tegangan, pemantauan operasional circuit breaker, dan untuk mematikan atau menghidupkan the power grid. b) Penampungan dan distribusi air, SCADA digunakan untuk pemantauan dan pengaturan laju aliran air, tinggi reservoir, tekanan pipa dan berbagai macam faktor lainnya. c) Bangunan, fasilitas dan lingkungan, Manajer fasilitas menggunakan SCADA untuk mengontrol unit-unit pendingin, penerangan, dan sistem keamanan. d) Produksi, Sistem SCADA mengatur inventori komponen-komponen, mengatur otomasi alat atau robot, memantau proses dan kontrol kualitas. e) Transportasi KA listrik, menggunakan SCADA bisa dilakukan pemantauan dan pengontrolan distribusi listrik, otomasi sinyal trafik KA, melacak dan menemukan lokasi KA, mengontrol palang KA dan lain sebagainya. f) Lampu lalu-lintas, SCADA memantau lampu lalu-lintas, mengontrol laju lalu lintas, dan mendeteksi sinyal-sinyal yang salah. Masih banyak lagi aplikasi-aplikasi potensial untuk sistem SCADA. SCADA saat ini digunakan hampir di seluruh proyek-proyek industri, manufaktur, dan infrastruktur lainnya. Intinya SCADA dapat digunakan dalam aplikasi-aplikasi yang membutuhkan kemudahan dalam pemantauan sekaligus juga pengontrolan, dengan berbagai macam media antarmuka dan komunikasi yang tersedia saat ini. 2.1.4 SCADA Pada Sistem Tenaga Listrik Fasilitas SCADA diperlukan untuk melaksanakan pengusahaan tenaga listrik terutama pengendalian operasi secara realtime. Suatu sistem SCADA terdiri dari sejumlah RTU, sebuah MTU, dan jaringan telekomunikasi data antara RTU dan Room Control Centre (RCC). RTU dipasang di setiap Pusat Pembangkit yang hendak dipantau. RTU ini bertugas untuk mengetahui setiap pengumpulan besaran-besaran listrik, status peralatan, dan sinyal alarm yang kemudian 8 diteruskan ke RCC melalui jaringan telekomunikasi data. RTU juga dapat menerima dan melaksanakan perintah untuk merubah status peralatan melalui sinyal-sinyal perintah yang dikirim dari RCC. Dalam sistem SCADA dispatcher mendapatkan data dengan cepat setiap saat (real time) bila diperlukan, disamping itu SCADA dapat dengan cepat memberikan peringatan pada dispatcher bila terjadi gangguan pada sistem, sehingga gangguan dapat dengan mudah dan cepat diatasi atau dinormalkan. Data yang dapat diamati berupa kondisi ON / OFF peralatan pembangkit, kondisi sistem SCADA sendiri. Setiap kondisi memiliki indikator berbeda, bahkan apabila terdapat indikasi yang tidak valid maka operator akan dapat megetahui dengan mudah. MTU secara berurutan memindai seluruh RTU dengan mengirimkan pesan pendek pada tiap RTU untuk mengetahui jika RTU mempunyai informasi yang perlu dilaporkan. Jika RTU mempunyai sesuatu yang perlu dilaporkan, RTU akan mengirim pesan balik pada MTU, dan data akan diterima dan dimasukkan ke dalam memori komputer. Jika diperlukan, pesan akan dicetak pada mesin printer di MTU dan ditampilkan pada layar monitor. Siklus pindai membutuhkan waktu relatif pendek, sekitar 7 detik (maksimal 10 detik). Siklus pindai yaitu pemindaian seluruh remote terminal dalam sistem. Ketika MTU memberikan perintah kepada sebuah RTU, maka semua RTU akan menerima perintah itu, akan tetapi hanya RTU yang alamatnya sesuai dengan perintah itulah yang akan menjalankannya. Sistem ini dinamakan dengan sistem polling. Pada pelaksanaannya terdapat waktu tunda untuk mencegah kesalahan yang berkaitan dengan umur data analog. Selain dengan sistem pemindaian, pertukaran data juga dapat terjadi secara incidental (segera setelah aksi manuver terjadi). Secara umum pengaplikasian SCADA pada sistem tenaga listrik memiliki fungsi antara lain: 1) Pengarsipan Data 2) Pengawasan dan Pengendalian Pengawasan dan pengendalian dioperasikan secara jarak jauh pada peralatan yang berada di gardu dan memberikan sinyal balik dan 9 memberitahukan aksi kendali telah dilaksanakan. Fungsi–fungsi pengawasan dan pengendalian diantaranya adalah: a. Telesignalling (TS) berfungsi untuk pengiriman sinyal atas gejala atau perubahan keadaan pada pembangkit listrik, serta pembacaan data status peralatan pembangkit, seperti status operasi dari turbin. Dengan ini diharapkan gangguan di pembangkit bisa dideteksi lebih cepat karena pemantauan dari pusat kontrol terhadap status turbin bisa diketahui dalam waktu yang real time. b. Telecontrol (TC) berfungsi mengoperasikan turbin. TC dilaksanakan dari ruang operator. Sistem ini sebelumnya melakukan aktivitas polling yaitu aktivitas rutin selama waktu tertentu untuk menanyakan informasi dari setiap RTU. Seleksi ini memastikan ada atau tidaknya hubungan dari RTU ke pusat kontrol. Jika ada hubungan akan di jawab siap (in scan), sebaliknya jika tidak ada hubungan akan dijawab (out scan). Kondisi out of scan atau tidak adanya hubungan dengan RTU dengan pusat kontrol bisa disebabkan oleh beberapa sebab, misalnya kerusakan pada sisi kabel atau media transmisi, RTU yang bermasalah. Pada kondisi out of scan tidak dapat dilakukan kontrol remote. c. Telemetering (TM) yang berfungsi pembacaan data pengukuran pada turbin. Hasil pemantauan ini selain digunakan sebagai pencatat data beroperasinya tegangan distribusi juga dapat digunakan dalam kaitannya untuk melakukan kontrol remote. Fungsi lainya dari sistem SCADA yang terdapat di Pusat Kontrol yaitu pencatat status dan data pengukuran yang ada dibawah pengendaliannya. Pencatatan ini berisi status turbin, kondisi darurat, yang semuanya di lengkapi dengan waktu terjadinya peristiwa. Hasil pencatatan akan dicetak oleh printer, sehingga tersedia dokumentasi yang tetap. Selain itu dapat juga ditampilkan pada layar peraga bila diinginkan oleh operator. Pusat kontrol mampu melakukan perhitungan besaran yang diperoleh dengan waktu yang relatif singkat (lama bila dilakukan manual). Hal ini yang menyebabkan sistem dapat dioperasikan dengan tingkat keandalan dan keamanan yang lebih tinggi. 10 2.2. Pembangkit Listrik Sebuah pembangkit listrik adalah industri yang bergerak dalam pembangkitan energi listrik. Pembangkitan tenaga listrik yang banyak dilakukan adalah dengan cara memutar generator sehingga didapatkan tenaga listrik arus bolak balik tiga fasa. Tenaga mekanik yang dipakai memutar generator listrik didapat dari mesin penggerak generator listrik atau biasa disebut penggerak mula (prime mover). Mesin penggerak generator listrik yang banyak digunakan adalah mesin diesel, turbin uap, turbin air, dan turbin gas. Generator adalah mesin yang berputar. yang digunakan untuk mengubah energi mekanik menjadi energi listrik dengan membuat gerakan relatif antara medan magnet dan konduktor. Sumber Energi yang digunakan untuk memutar generator sangat bervariasi. Hal ini tergantung terutama pada bahan bakar yang tersedia dan pada jenis teknologi yang perusahaan miliki untuk membangkitkan energi listrik. Berdasarkan bahan bakar yang digunakan Pembangkit Listrik dapat diklasifikasikan menjadi; a. Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir b. Pembangkit Listrik Tenaga Fosil dengan penjabaran Diesel, Gas Alam, dan Batu Bara. c. Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi d. Pembangkit Listrik Tenaga Biomassa yaitu seperti Limbah Tebu, Kotoran Sapi dan Metana. e. Pembangkit Listrik Tenaga Gas Panas di Industri hasil suatu proses, seperti peleburan besi, dan steam (uap) sisa. f. Pembangkit Listrik Tenaga Panas Matahari / dikenal dengan Solar Cell. Jika dikategorikan berdasarkan Prime Movernya atau penggerak utamanya, klasifikasinya; a. Turbin Uap b. Turbin Gas c. Combine Cycle atau penggabungan dari Turbin Uap dan Gas d. Turbin 11 2.2.1 Pembangkit Listrik Tenaga Air Pembangkit listrik tenaga air (PLTA) merupakan salah satu pembangkit listrik yang menggunakan energi terbarukan berupa air. Salah satu keunggulan dari pembangkit ini adalah responnya yang cepat sehingga sangat sesuai untuk kondisi beban puncak maupun saat terjadi gangguan di jaringan. Selain kapasitas daya keluarannya yang paling besar diantara energi terbarukan lainnya, pembangkit listrik tenaga air ini juga telah ada sejak dahulu kala. Sistem tenaga air mengubah energi dari air yang mengalir menjadi energi mekanik dan kemudian biasanya menjadi energi listrik. Air mengalir melalui kanal (penstock) melewati kincir air atau turbin dimana air akan menabrak sudu-sudu yang menyebabkan kincir air ataupun turbin berputar. Ketika digunakan untuk membangkitkan energi listrik, perputaran turbin menyebabkan perputaran poros rotor pada generator. Energi yang dibangkitkan dapat digunakan secara langsung, disimpan dalam baterai ataupun digunakan untuk memperbaiki kualitas listrik pada jaringan. Jumlah daya listrik yang dapat dibangkitkan pada suatu pusat pembangkit listrik tenaga air tergantung pada ketinggian (h) dimana air jatuh dan laju aliran airnya. Ketinggian (h) menentukan besarnya energi potensial (EP) pada pusat pembangkit. Laju aliran air adalah volume dari air (mᵌ) yang melalui penampang kanal air per detiknya (q mᵌ/s). Daya teoritis kasar (P kW) yang tersedia dapat ditulis sebagai: P = 9.81 q h………………………………… (2.1) Daya yang tersedia ini kemudian akan diubah menggunakan turbin air menjadi daya mekanik. Karena turbin dan peralatan elektro-mekanis lainnya memiliki efisiensi yang lebih rendah dari 100% (biasanya 90% hingga 95%), daya listrik yang dibangkitkan akan lebih kecil dari energi kasar yang tersedia. PLTA skala besar lebih sering dilihat sebagai kekuatan terbesar penghasil produksi listrik di dunia, dengan beberapa fasilitas, pembangkit listrik tenaga air mampu menghasilkan lebih dari dua kali lipat lebih besar dari kapasitas terpasang 12 di pembangkit tenaga nuklir saat ini. Berikut adalah perkiraan klasifikasi PLTA beradasarkan Energi Listrik yang dibangkitkan: 1. Small Hydro Pembangkit listrik kecil atau Small Hydro adalah pembangkit listrik tenaga air pada skala melayani komunitas kecil atau industri. Definisi dari proyek Small hydro bervariasi, namun kapasitas pembangkitan mencapai diatas 10 megawatt (MW) yang secara umum dapat diterima sebagai Small hydro. 2. Micro Hydro Micro hydro adalah istilah yang digunakan untuk instalasi listrik tenaga air yang biasanya memproduksi hingga 100 KW. 3. Pico Hydro Pico Hydro adalah istilah yang digunakan untuk listrik tenaga air dibawah 5 KW. Hal ini berguna dalam kecil, masyarakat terpencil yang membutuhkan hanya sejumlah kecil listrik. Misalnya, untuk satu atau dua lampu neon dan TV atau radio untuk beberapa rumah. 2.2.2 Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) adalah pembangkit listrik berskala kecil (kurang dari 200 kW), yang memanfaatkan tenaga (aliran) air sebagai sumber penghasil energi. PLTMH termasuk sumber energi terbarukan dan layak disebut clean energy karena ramah lingkungan. Dari segi teknologi, PLTMH dipilih karena konstruksinya sederhana, mudah dioperasikan, serta mudah dalam perawatan dan penyediaan suku cadang. Secara ekonomi, biaya operasi dan perawatannya relatif murah, sedangkan biaya investasinya cukup bersaing dengan pembangkit listrik lainnya. Secara sosial, PLTMH mudah diterima masyarakat luas (bandingkan misalnya dengan Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir). PLTMH biasanya dibuat dalam skala desa di daerah-daerah terpencil yang belum mendapatkan listrik dari PLN. Tenaga air yang digunakan dapat berupa aliran air pada sistem irigasi, sungai yang dibendung atau air terjun. 13 2.2.3 Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro pada prinsipnya memanfaatkan beda ketinggian dan jumlah debit air per detik yang ada pada aliran air saluran irigasi, sungai atau air terjun. Aliran air ini akan memutar poros turbin sehingga menghasilkan energi mekanik. Energi ini selanjutnya menggerakkan generator dan menghasilkan listrik. Pembangunan PLTMH perlu diawali dengan pembangunan bendungan untuk mengatur aliran air yang akan dimanfaatkan sebagai tenaga penggerak PLTMH. Bendungan ini dapat berupa bendungan beton atau bendungan beronjong. Bendungan perlu dilengkapi dengan pintu air dan saringan sampah untuk mencegah masuknya kotoran atau endapan lumpur. Bendungan sebaiknya dibangun pada dasar sungai yang stabil dan aman terhadap banjir. Di dekat bendungan dibangun bangunan pengambilan (intake). Kemudian dilanjutkan dengan pembuatan saluran penghantar yang berfungsi mengalirkan air dari intake. Saluran ini dilengkapi dengan saluran pelimpah pada setiap jarak tertentu untuk mengeluarkan air yang berlebih. Saluran ini dapat berupa saluran terbuka atau tertutup. Di ujung saluran pelimpah dibangun kolam pengendap. Kolam ini berfungsi untuk mengendapkan pasir dan menyaring kotoran sehingga air yang masuk ke turbin relatif bersih. Saluran ini dibuat dengan memperdalam dan memperlebar saluran penghantar dan menambahnya dengan saluran penguras. Kolam penenang (forebay) juga dibangun untuk menenangkan aliran air yang akan masuk ke turbin dan mengarahkannya masuk ke pipa pesat (penstok). Saluran ini dibuat dengan konstruksi beton dan berjarak sedekat mungkin ke rumah turbin untuk menghemat pipa pesat. Pipa pesat berfungsi mengalirkan air sebelum masuk ke turbin. Dalam pipa ini, energi potensial air di kolam penenang diubah menjadi energi kinetik yang akan memutar roda turbin. Biasanya terbuat dari pipa baja yang dirol, lalu dilas. Untuk sambungan antar pipa digunakan flens. Pipa ini harus didukung oleh pondasi yang mampu menahan beban statis dan dinamisnya. Pondasi dan dudukan ini diusahakan selurus mungkin, karena itu perlu dirancang sesuai dengan kondisi tanah. Turbin, generator dan sistem kontrol masing-masing diletakkan dalam sebuah rumah yang terpisah. Pondasi turbin-generator juga harus dipisahkan dari 14 pondasi rumahnya. Tujuannya adalah untuk menghindari masalah akibat getaran. Rumah turbin harus dirancang sedemikian agar memudahkan perawatan dan pemeriksaan. Setelah keluar dari pipa pesat, air akan memasuki turbin pada bagian inlet. Di dalamnya terdapat guided vane untuk mengatur pembukaan dan penutupan turbin serta mengatur jumlah air yang masuk ke runner/blade (komponen utama turbin). Runner terbuat dari baja dengan kekuatan tarik tinggi yang dilas pada dua buah piringan sejajar. Aliran air akan memutar runner dan menghasilkan energi kinetik yang akan memutar poros turbin. Energi yang timbul akibat putaran poros kemudian ditransmisikan ke generator. Seluruh sistem ini harus balance. Turbin perlu dilengkapi casing yang berfungsi mengarahkan air ke runner. Pada bagian bawah casing terdapat pengunci turbin. Bantalan (bearing) terdapat pada sebelah kiri dan kanan poros dan berfungsi untuk menyangga poros agar dapat berputar dengan lancar. Daya poros dari turbin ini harus ditransmisikan ke generator agar dapat diubah menjadi energi listrik. Generator yang dapat digunakan pada mikrohidro adalah generator sinkron dan generator induksi. Sistem transmisi daya ini dapat berupa sistem transmisi langsung (daya poros langsung dihubungkan dengan poros generator dengan bantuan kopling), atau sistem transmisi daya tidak langsung, yaitu menggunakan sabuk atau belt untuk memindahkan daya antara dua poros sejajar. Keuntungan sistem transmisi langsung adalah lebih kompak, mudah dirawat, dan efisiensinya lebih tinggi. Tetapi sumbu poros harus benar-benar lurus dan putaran poros generator harus sama dengan kecepatan putar poros turbin. Masalah ketidaklurusan sumbu dapat diatasi dengan bantuan kopling fleksibel. Gearbox dapat digunakan untuk mengoreksi rasio kecepatan putaran. Sistem transmisi tidak langsung memungkinkan adanya variasi dalam penggunaan generator secara lebih luas karena kecepatan putar poros generator tidak perlu sama dengan kecepatan putar poros turbin. Jenis sabuk yang biasa digunakan untuk PLTMH skala besar adalah jenis flat belt, sedangkan V-belt digunakan untuk skala di bawah 20 kW. Komponen pendukung yang diperlukan pada sistem ini adalah pulley, bantalan dan kopling. Listrik yang dihasilkan oleh 15 generator dapat langsung ditransmisikan lewat kabel pada tiang-tiang listrik menuju rumah konsumen. 2.3. AVR ATMega 16 AVR ATMega 16 merupakan salah satu jenis mikrokontroler dari keluarga AVR. ATMega 16 mempunyai fitur yang cukup lengkap, mulai dari kapasitas memori program dan memori data yang cukup besar, interupsi, timer/counter, PWM, USART, TWI, analog komparator, EEPROM internal dan juga ADC internal. Fitur yang cukup lengkap ini memungkinkan ATMega 16 untuk digunakan dalam perancangan suatu sistem untuk kepentingan komersil, dari sistem yang sederhana sampai dengan sistem yang relatif kompleks. Berikut ini adalah fitur-fitur yang dimiliki Mikrokontroler ATMega 16 : a. Sistem Mikrokontroler AVR 8 bit yang memiliki kemampuan tinggi dengan daya rendah. b. CPU yang terdiri atas 32 register. c. Arsitektur RISC dengan throughput mencapai 16 MIPS pada frekuensi 16 MHz. d. Memiliki kapasitas flash memori 16 Kbyte, SRAM 1 Kbyte, dan EEPROM 512 byte. e. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D. f. Unit interupsi internal dan eksternal. g. Port USART untuk komunikasi serial. h. Fitur Peripheral, antara lain: a) Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan perbandingan. b) Analog to Digital Converter (ADC) 10 bit sebanyak 8 channel. c) Real time counter dengan oscilator tersendiri. d) Empat channel PWM. e) Watchdog timer dengan oscilator internal. f) Byte-oriented Two-Wire Serial Interface. g) Port antarmuka SPI. h) Tegangan operasi 2,7 V – 5,5 V pada ATMega16L. 16 2.3.1 Konfigurasi Pin ATMega 16 Pin-pin pada ATmega16 dengan kemasan 40-pin dual inline package (DIP). Kemasan pin tersebut terdiri dari 4 Port yaitu Port A, Port B, Port C,Port D yang masing-masing Port terdiri dari 8 buah pin. Selain itu juga terdapat RESET, VCC, GND 2 buah, VCC, AVCC, XTAL1, XTAL2 dan AREF. Tabel 2.1 Konfigurasi Pin ATMega 16 PIN KETERANGAN Port B, adalah port I/O 8-bit bi-directional dengan resistor-resistor internal pullup. Buffer output port B mempunyai karaketristik drive yang simetris dengan 1-8 kemampuan keduanya sink dan source yang tinggi. Sebagai input, port B yang mempunyai pull eksternal yang rendah akan menjadi sumber arus jika resistorresistor pull-up diaktifkan. Pin-pin port B adalah tri- state ketika kondisi reset menjadi aktif sekalipun clock tidak aktif. 9 Reset Sebuah low level pulsa yang lebih lama daripada lebar pulsa minimum pada pin ini akan menghasilkan reset meskipun clock tidak berjalan. 10 VCC, Suplai tegangan digital. 11 GND, Ground 12 13 XTAL2, Output dari inverting penguat Oscilator. XTAL1, Input inverting penguat Oscilator dan input intenal clock operasi rangkaian. Port D adalah port I/O 8-bit bi-directional dengan resistor-resistor internal pullup. Buffer output port D mempunyai karaketristik drive yang simetris dengan 14-21 kemampuan keduanya sink dan source yang tinggi. Sebagai input, port D yang mempunyai pull eksternal yang rendah akan menjadi sumber arus jika resistorresistor pull-up diaktifkan. Pin-pin port D adalah tri- state ketika kondisi reset menjadi aktif seklipun clock tidak aktif. Port C adalah port I/O 8-bit bi-directional dengan resistor-resistor internal pullup. Buffer output port C mempunyai karaketristik drive yang simetris dengan kemampuan keduanya sink dan source yang tinggi. Sebagai input, port C yang 22-29 mempunyai pull eksternal yang rendah akan menjadi sumber arus jika resistorresistor pull-up diaktifkan. Pin-pin port C adalah tri- state ketika kondisi reset menjadi aktif seklipun clock tidak aktif. Jika antarmuka JTAG enable, resistorresistor pull-up pada pin-pin PC5(TDI), PC3(TMS), PC2(TCK) akan diktifkan sekalipun terjadi reset. AVCC, Pin supply tegangan untuk Port A dan A/D converter. Sebaiknya 30 eksternalnya dihubungkan ke VCC meskipun ADC tidak digunakan. Jika ADC digunakan seharusnya dihubungkan ke VCC melalui low pas filter. 17 31 GND, Ground 32 AREF, Pin referensi analog untuk A/D konverter Port A sebagai input analog ke A/D konverter. Port A juga sebagai directional port I/O, jika A/D konverter tidak digunakan. 8-bit bi- Pin-pin port dapat menyediakan resistor-resistor internal pull-up. Ketika port A digunakan 33-40 sebagai input dan pull eksternal yang rendah akan menjadi sumber arus jika resistor- resistor pull-up diaktifkan. Pin-pin port A adalah tri- state ketika kondisi reset menjadi aktif sekalipun clock tidak aktif. Gambar 2.2 Konfigurasi Pin ATMega 16 2.3.2 Arsitektur ATMega 16 Mikrokontroler AVR menggunakan konsep arsitektur Harvard yang memisahkan memori dan bus untuk data dan program untuk memaksimalkan kemampuan dan kecepatan. Instruksi dalam memori program dieksekusi dengan pipelining single level. Dimana ketika satu instruksi dieksekusi, instruksi berikutnya diambil dari memori program. Konsep ini mengakibatkan instruksi dieksekusi setiap clock cycle. Selain itu, mikrokontroler AVR juga mengimplementasikan RISC sehingga eksekusi instruksi dapat berlangsung sangat cepat dan efisien. Diagram blok mikrokontroler AVR ATMega16 dapat dilihat pada gambar 2.4 di bawah ini. 18 Gambar 2.3 Diagram Block ATMega 16 2.3.3 Serial pada ATMega 16 Universal synchronous dan asynchronous pemancar dan penerima serial adalah suatu alat komunikasi serial sangat fleksibel. Jenis yang utama adalah : a. Operasi full duplex (register penerima dan pengirim serial dapat berdiri sendiri) b. Operasi Asychronous atau synchronous c. Master atau slave mendapat clock dengan operasi synchronous d. Pembangkit baud rate dengan resolusi tinggi e. Dukung frames serial dengan 5, 6, 7, 8 atau 9 Data bit dan 1 atau 2 Stop bit f. Tahap odd atau even parity dan parity check didukung oleh hardware g. Pendeteksian data overrun 19 h. Pendeteksi framing error i. Pemfilteran gangguan (noise) meliputi pendeteksian bit false start dan pendeteksian low pass filter digital j. Tiga interrupt terdiri dari TX complete, TX data register empty dan RX complete. k. Mode komunikasi multi-processor l. Mode komunikasi double speed asynchronous 2.3.4 Sistem Minimum ATMega 16 Sistem minimum adalah rangkaian elektronika yang terdiri dari komponen-komponen dasar yang dibutuhkan oleh suatu mikrokontroler untuk dapat berfungsi dengan baik. Pada umumnya, suatu mikrokontroler membutuhkan tiga elemen untuk berfungsi yaitu power supply, kristal oscillator (XTAL), dan Rangkaian RESET. a. Power Supply Catu daya merupakan nyawa bagi sismin ATMega 16. Tanpa catu daya, komponen sismin ini tidak akan pernah berfungsi. Catu daya untuk sismin ini adalah tegangan DC yang inputnya diberi 5 Volt DC. Untuk itu tegangan AC 220 Volt harus ditransformasikan ke 12 Volt dan selanjutnya di searahkan sehingga bisa menyuplai kebutuhan sismin ATMega 16. b. Oscillator Analogi fungsi kristal oscillator adalah jantung pada tubuh manusia, perbedaan jantung memompa darah dan seluruh kandungannya sedangkan XTAL memompa data. Kristal yang digunakan pada ATMega 16 biasanya menggunakan 16 MHz. c. Reset Fungsi rangkaian reset adalah untuk membuat mikrokontroler memulai kembali pembacaan program, hal tersebut dibutuhkan pada saat mikrokontroler mengalami gangguan dalam mengeksekusi program atau bisa saja ketika on, mikrokontroler mengalami error sehingga eksekusi program tidak dimulai dari awal. Dengan reset berperan untuk mengembalikan mikrokontroler untuk mengeksekusi program secara berurutan yang dimulai dari awal. 20 2.4. Motor Induksi Tiga Fasa Secara umum motor listrik adalah suatu alat yang dapat merubah energi listrik menjadi enegi mekanik yang berupa tenaga putar dan motor ini bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Motor induksi merupakan motor arus bolak-balik (AC) yang paling banyak digunakan. Penamaannya berasal dari kenyataan bahwa arus rotor motor ini bukan diperoleh dari sumber tertentu, tetapi merupakan arus yang terinduksi sebagai akibat adanya perbedaan relatif antara putaran rotor dengan medan putar yang dihasilkan oleh arus rotor. Belitan stator yang dihubungkan dengan suatu sumber tenaga tiga fasa akan menghasilkan medan magnet yang berputar dengan kecepatan sinkron. Medan putar stator tersebut akan memotong konduktor-konduktor pada rotor, sehingga terinduksi arus, rotor pun akan berputar mengikuti medan putar stator. Perbedaan putaran relatif antara stator dan rotor disebut slip. Bertambahnya beban, akan memperbesar kopel motor, yang oleh karenanya akan memperbesar pula arus induksi pada rotor, sehingga slip antara medan putar stator dan putaran rotor pun akan bertambah besar. Jadi bila beban motor bertambah, putaran rotor cenderung menurun. 2.4.1 Prinsip kerja Motor Induksi Prinsip kerja motor induksi adalah berdasarkan induksi elektromagnetik, yakni bila kumparan stator diberi sumber tegangan bolak-balik tiga fasa maka arus akan mengalir pada kumparan tersebut, sehingga menimbulkan medan putar (garis-garis gaya fluksi) yang berputar dengan kecepatan sinkron. Garis-garis gaya fluksi (medan putar) dari stator tersebut yang berputar akan memotong konduktor-konduktor pada rotor sehingga timbul EMF (elektro motive force) atau GGL (gaya gerak listrik) atau tegangan induksi. Berhubung kumparan motor merupakan rangkaian tertutup maka pada kumparan tersebut mengalir arus. Arus yang mengalir pada konduktor rotor yang berada pada medan magnet berputar dari stator, maka pada penghantar rotor tersebut timbul gayagaya yang berpasangan dan berlawanan arah, dimana gaya-gaya tersebut berusaha menggerakkannya dalam arah tegak lurus terhadap medan. 21 Penampang stator dan rotor motor induksi dengan medan magnet diumpamakan berputar searah jarum jam. Untuk arah fluksi dan gerak yang ditunjukkan oleh penggunaan aturan tangan kanan flemming menunjukkan bahwa arus induksi dengan konduktor dalam konduktor pembaca dengan konduktor mengalir arus berada dalam medan magnet dan gaya yang ditimbulkan pada konduktor mengarah ke atas karena medan magnet dibawah konduktor lebih kuat dari medan yang diatasnya. Agar sederhana, hanya satu konduktor yang dijelaskan atau diperhatikan. Tetapi konduktor-konduktor rotor yang berdekatan lainnya dalam medan stator juga mengalirkan arus dalam arah seperti konduktor yang ditunjukkan dan juga mempunyai suatu gaya kearah atas. Pada setengah siklus berikutnya, arah medan stator akan dibalik arus rotor juga akan dibalik, sehingga gaya pada rotor tetap keatas. Demikian pula konduktor dibawah kutub-kutub medan stator lain akan mempunyai gaya yang semuanya cenderung memutar rotor searah jarum jam. Jika kopel yang dihasilkan cukup besar untuk mengatasi kopel beban yang menahan, motor akan melakukan percepatan searah jarum jam atau dalam arah yang sama dengan perputaran medan magnet stator. 2.4.2 Konstruksi Motor Motor induksi tiga fasa terdiri dari dua bagian utama yaitu bagian yang diam (stator) dan bagian yang bergerak (rotor). Untuk berbagai motor induksi tiga fasa konstruksi statornya adalah sama, akan tetapi beda halnya dengan rotor. Rotor motor induksi tiga fasa secara garis besar terbagi dua jenis yaitu rotor sangkar dan rotor belitan. Diantaranya rotor dan stator terdapat celah udara yang merupakan ruang tempat lewat fluks stator sehingga menyebabkan rotor berputar. Celah udara terdapat antara stator dan rotor yang diatur sedemikian rupa sehingga didapatkan hasil kerja motor yang optimum, bila celah udara antara stator dan rotor tertalu besar akan mengakibatkan efesiensi motor induksi menjadi rendah. Sebaiknya bila jarak celah terlalu kecil atau sempit akan menimbulkan kerusakan mekanis pada mesin. 22 Gambar 2.4 Bentuk Fisik Dari Motor Induksi Tiga Fasa Rangka stator motor induksi didesain dengan baik dengan 4 tujuan yang jelas yaitu: 1) Menutupi inti dan kumparan. 2) Melindungi bagian mesin yang bergerak dari kontak langsung dengan manusia dan dari goresan yang disebabkan gangguan objek atau gangguan udara terbuka. 3) Menyalurkan torsi kebagian peralatan pendukung mesin dan oleh karena itu stator didesain untuk tahan terhadap gaya putar dan goncangan. 4) Berguna sebagai sarana rumahan ventilasi udara motor, sehingga pendinginan motor lebih efektif. 2.4.2.1. Stator Stator merupakan bagian yang diam dari motor induksi tiga fasa. Bagian dari stator ini terdiri dari laminasi-laminasi tipis yang disusun dan dibentuk sedemikian rupa sehingga segmen yang berbentuk silinder berhubungan satu sama lainnya serta mempunyai alur-alur (slot) sebagai tempat konduktor, lubang pada lapisan laminasi yang berbentuk slot pada inti stator berupa kawat tembaga atau batang tembaga. Kumparan stator pada umumnya terdiri dari kawat tembaga untuk motor berdaya kecil, sedangkan untuk motor berdaya besar kumparan statornya terdiri dari lempengan tembaga. Kumparan stator berfungsi untuk menghasilkan fluks magnet pada saat diberikan tegangan tiga fasa. Konstruksi stator motor induksi terdiri dari bagian-bagian sebagai berikut: 1) Rumah stator dari besi tulang. 2) stator dari besi lunak atau baja silikon. 23 3) Alur dan gigi, bahannya sama dengan inti stator dimana alur ini merupakan tempat meletakkan belitan stator. 4) Belitan stator dari tembaga. 5) Bantalan poros. 2.4.2.2. Rotor Rotor merupakan bagian yang bergerak dari suatu motor induksi. Sebagaimana halnya dengan stator, inti rotor juga merupakan susunan dari laminasi-laminasi tipis yang umumnya terbuat dari baja silikon yang bermutu tinggi. Laminasi tersebut dibuat sedemikian rupa sehingga merupakan segmen yang berbentuk silinder serta memiliki alur sebagai tempat konduktor rotor. Konstruksi rotor motor induksi terdiri dari bagian-bagian sebagai berikut : 1) Inti rotor, bahannya sama dengan inti stator. 2) Alur dan gigi, bahannya sama dengan inti, Alur merupakan tempat meletakkan belitan atau kumparan rotor. 3) Belitan rotor, bahannya dari tembaga. 4) Poros atau as. 2.4.3 Pengaturan Motor Induksi dengan Inverter Motor induksi merupakan salah satu peralatan yang banyak digunakan di Industri untuk keperluan penggerak berbagai proses yang ada di industri diantaranya Pompa, Kompresor dan penggerak proses produksi lainnya.Hal ini disebabkan karena motor induksi memiliki banyak keunggulan dibanding motor sinkron atau motor DC yaitu : a. konstruksi sederhana b. tahan lama c. perawatan mudah d. efisiensinya tinggi. Dibalik keunggulannya terdapat juga kelemahan yaitu dalam hal pengaturan kecepatan dan torsi awal yang rendah. Untuk mengatasi permasalahan ini dapat digunakan Sistem kontrol dengan mengatur Tegangan input dan Frekuensinya 24 untuk mendapatkan pengaturan kecepatan dan torsi sesuai dengan kebutuhan proses produksi di Industri. Parameter yang dibutuhkan dari motor induksi adalah pengaturan kecepatan dan torsi motor. Untuk itu dibutuhkan pengaturan yang fleksibel dengan cara mengubah frekuensi inputannya dari 50 Hz (Standar PLN) menjadi frekuensi yang diinginkan agar motor dapat berputar pada kecepatan yang diinginkan. Salah satu langkah yang bisa ditempuh yaitu dengan mengubah sumber AC menjadi DC. Untuk itu dibutuhkan Rangkaian Rectifier (Penyearah) atau Converter (Penyearah Terkendali). Pada umumnya digunakan konverter (penyearah terkendali) untuk mendapatkan Sumber DC dari listrik AC. Setelah listrik AC diubah jadi sumber DC maka perlu dilakukan perataan bentuk gelombang DC yang masih mengandung ripple (riak) AC. Caranya dengan menambahkan DC Link atau semacam regulator. Hal ini berfungsi untuk meratakan bentuk gelombang DC agar berbentuk lurus dan stabil tidak terjadi naik turun (riak). Setelah didapatkan listrik DC yang murni, langkah berikutnya adalah mengubah Listrik DC menjadi listrik AC dengan rangkaian inverter. Inverter sebenarnya berisi rangkaian fip flop yang melakukan pensaklaran secara bergantian terhadap listrik DC sehingga menghasilkan listrik AC. Bentuk gelombang yang dihasilkan dengan rangkaian inverter bisa gelombang kotak atau gelombang sinus. Untuk menghasilkan Listrik AC dari Output rangkaian inverter dengan gelombang sinus diperlukan rangkaian PWM (Pulse Width Modulator). Rangkaian ini yang akan mencacah listrik DC menjadi listrik AC dengan bentuk gelombang mendekati sinus. Dengan menggunakan inverter, maka akan banyak diperoleh keuntungan secara teknis bila dibandingkan dengan cara lain. Beberapa keuntungan tersebut antara lain: mempunyai jangkauan kecepatan yang lebih lebar, mempunyai beberapa pola untuk hubungan tegangan dan frekuensi, mempunyai fasilitas penunjukan meter, mempunyai lereng akselerasi dan deselerasi yang dapat diatur secara independen, kompak, serta sistem lebih aman. 25 2.5. Komunikasi Data Komunikasi data adalah merupakan bagian dari telekomunikasi yang secara khusus berkenaan dengan transmisi atau pemindahan data dan informasi diantara komputer-komputer dan piranti-piranti yang lain dalam bentuk digital yang dikirimkan melalui media komunikasi data. Data berarti informasi yang disajikan oleh isyarat digital. Komunikasi data merupakan bagian vital dari suatu masyarakat informasi karena sistem ini menyediakan infrastruktur yang memungkinkan komputer-komputer dapat berkomunikasi satu sama lain. Gambar 2.5 Dasar Komunikasi Data 2.5.1 Komponen Komunikasi Data Adapun komponen pembentuk arsitektur sistem komunikasi data antara lain : a. Pengirim, adalah piranti yang mengirimkan data b. Penerima, adalah piranti yang menerima data c. Data, adalah informasi yang akan dipindahkan d. Media pengiriman, adalah media atau saluran yang digunakan untuk mengirimkan data e. Protokol, adalah aturan-aturan yang berfungsi untuk menyelaraskan hubungan. 2.5.2 Model Komunikasi data Berikut merupakan jenis–jenis model komunikasi data yang sering digunakan adalah : 26 a. Komunikasi data simplex (satu arah) Gambar 2.6 Komunikasi data Simplex b. Komunikasi data half duplex (dua arah bergantian) Gambar 2.7 Komunikasi data Half Duplex c. Komunikasi data full duplex (dua arah bersamaan) Gambar 2.8 Komunikasi data Full Duplex 2.5.3 Jenis Komunikasi Data Terdapat dua jenis cara komunikasi data yaitu : a. Komunikasi Data Parallel Komunikasi data parallel adalah pengiriman data diantara beberapa komputer dan ke terminal lainnya dengan merubah besaran tegangan dan arus dalam kanal atau kabel. Dalam komunikasi data ini bit berpindah secara satu demi satu melewati beberapa saluran pada saat bersamaan. 27 b. Komunikasi Data Serial Perbedaan yang paling mendasar antara komunikasi serial dengan parallel adalah proses perpindahan bit melewati satu saluran saja. Ada 2 macam cara komunikasi data serial yaitu Sinkron dan Asinkron Pada komunikasi data serial sinkron, clock dikirimkan bersama sama dengan data serial, tetapi clock tersebut dibangkitkan sendiri-sendiri baik ada sisi pengirim maupun penerima. Sedangkan pada komunikasi serial asinkron tidak diperlukan clock karena data dikirimkan dengan kecepatan tertentu yang sama baik pada pengirim dan penerima. Kecepatan pengiriman data (atau yang sering disebut dengan baud rate) dan fasa clock pada sisi transmitter dan sisi receiver harus sinkron. Untuk itu diperlukan sinkronisasi antara Transmitter dan Receiver. Kecepatan transmisi (baud rate) dapat dipilih bebas dalam rentang tertentu. Baud rate yang umum dipakai adalah 110, 135, 150, 300, 600, 1200, 2400, 9600 dan 19200 (bit/detik), jadi jika waktu satu bit = 3,33 ms, maka baud rate-nya = 1/33 ms atau 300 baud. Dalam komunikasi data serial, baud rate dari kedua alat yang berhubungan harus diatur pada kecepatan yang sama. Selanjutnya harus ditentukan panjang data (6,7 atau 8 bit), paritas (genap, ganjil, atau tanpa paritas), dan jumlah stop bit (1, 1 ½ , atau 2 bit). 2.5.4 Protokol Protokol adalah sebuah aturan yang mendefinisikan beberapa fungsi yang ada dalam sebuah jaringan komputer, misalnya mengirim pesan, data, informasi dan fungsi lain yang harus dipenuhi oleh sisi pengirim dan sisi penerima agar komunikasi dapat berlangsung dengan benar, walaupun sistem yang ada dalam jaringan tersebut berbeda sama sekali. Protokol ini mengurusi perbedaan format data pada kedua sistem hingga pada masalah koneksi listrik. Standar protokol yang terkenal yaitu Open System Interconnecting (OSI) yang ditentukan oleh International Standart Organization (ISO). Adapun komponen protokol adalah sebagai berikut : 1). Aturan atau prosedur 28 - Mengatur pembentukan/pemutusan hubungan - Mengatur proses transfer data. 2). Format atau bentuk representasi pesan 3). Kosakata (vocabulary) jenis pesan dan makna masing-masing pesan. Secara umum fungsi dari protokol adalah untuk menghubungkan sisi pengirim dan sisi penerima dalam berkomunikasi serta dalam bertukar informasi agar dapat berjalan dengan baik dan benar. Sedangkan fungsi protokol secara detail dapat dijelaskan, sebagai berikut: 1). Fragmentasi dan reassembly Fungsi dari fragmentasi dan reasembly adalah membagi informasi yang dikirim menjadi beberapa paket data pada saat sisi pengirim mengirimkan informasi dan setelah diterima maka sisi penerima akan menggabungkan lagi menjadi paket informasi yang lengkap. 2). Encaptulation Fungsi dari encaptulation adalah melengkapi informasi yang dikirimkan dengan address, kode-kode koreksi dan lain-lain. 3). Connection control Fungsi dari connection control adalah membangun hubungan (connection) komunikasi dari sisi pengirim dan sisi penerima, dimana dalam membangun hubungan ini juga termasuk dalam hal pengiriman data dan mengakhiri hubungan. 4). Flow control Berfungsi sebagai pengatur perjalanan datadari sisi pengirim ke sisi penerima. 5). Error control Dalam pengiriman data tak lepas dari kesalahan, baik itu dalam proses pengiriman maupun pada waktu data itu diterima. Fungsi dari error control adalah mengontrol terjadinya kesalahan yang terjadi pada waktu data dikirimkan. 29 6). Transmission service Fungsi dari transmission service adalah memberi pelayanan komunikasi data khususnya yang berkaitan dengan prioritas dan keamanan serta perlindungan data. 2.5.5 Protokol Modbus Protokol Modbus merupakan aturan-aturan komunikasi data dengan teknik Master-Slave. Dalam konunikasi tersebut hanya terdapat satu Master dan satu atau beberapa Slave yang membentuk sebuah jaringan. Komunikasi Modbus selalu diawali dengan query dari Master, dan Slave memberikan respon dengan mengirimkan data atau melakukan aksi sesuai perintah dari Master. Master hanya melakukan satu komunikasi dalam satu waktu. Slave hanya akan melakukan komunikasi jika ada perintah (query) dari Master dan tidak bisa melakukan komunikasi dengan Slave yang lain. Pada saat mengirimkan query ke Slave, Master menggunakan 2 mode pengalamatan, yaitu: 1. Unicast mode Master mengirimkan query kepada satu Slave. Setelah menerima dan memproses query, Slave akan memberikan jawaban berupa respon kepada Master. 2. Broadcast mode Master mengirimkan perintah (query) kepada semua Slave. Pada mode pengalamatan ini Slave tidak mengirimkan respon kepada Master. Protokol Modbus membentuk sebuah format pesan untuk query Master dan respon Slave. 2.5.6 Recommended Standard 485 Recommended Standard 485 (RS-485) adalah standar komunikasi yang paling serbaguna dalam seri standar yang ditentukan oleh EIA. Itu sebabnya RS-485 saat ini digunakan secara luas antarmuka komunikasi data akuisisi dan kontrol aplikasi di mana beberapa node berkomunikasi satu sama lain. Komunikasi RS-485 bisa mencapai jarak maksimal 4000 30 kaki, atau setara dengan 1,2 Km. Selain itu RS-485 merupakan standar komunikasi serial asynchronous yang menyediakan kemampuan komunikasi, seperti kontrol aliran perangkat keras, kontrol aliran perangkat lunak, dan paritas cek. Telah banyak digunakan selama beberapa dekade. Gambar 2.9 Konfigurasi IC MAX485 Berikut ini spesifikasi dari komunikasi RS-485. Tabel 2.2 Spesifikasi komunikasi RS-485 Spesifikasi Mode Operasi Total Jumlah Driver dan Receivers pada Satu Jalur RS-485 Differential 1 DRIVER 32 RECEIVER Maksimum Panjang Kabel 4.000 FT. Maximum Data Rate 10Mb / s Voltase Driver Output Maksimum -7V s/d +12 V Driver Output Signal Level (Loaded Min.) + /-1.5V Driver Output Signal Level (diturunkan Max) + /-6V Driver Load Impedance (Ohms) 54 Driver Current in High Z State Power On + /-100uA Driver Current in High Z State POWER + /-100uA Receiver Input Voltage Range -7V s/d +12 V Receiver Input Sensitivity + /-200mV Receiver Input Resistance (Ohms) > = 12k 31 2.5.7 Topologi Jaringan RS-485 Topologi jaringan merupakan alasan mengapa RS-485 kini menjadi favorit dari empat interface dalam akuisisi data dan kontrol aplikasi. RS-485 adalah satu-satunya dari interface internet working yang mampu bekerja pada pemancar dan penerima dalam jaringan yang sama. Bila menggunakan standar RS-485 receiver dengan resistansi masukan dari 120 Ω adalah mungkin untuk menghubungkan 32 perangkat ke jaringan. RS-485 repeater juga memungkinkan untuk meningkatkan jumlah node menjadi beberapa ribu, dalam beberapa kilometer. Ini adalah alasan mengapa RS-485 ini begitu populer dengan komputer, PLC, microcontroller dan sensor cerdas dalam aplikasi ilmiah dan teknis. Gambar 2.10 Topologi jaringan RS-485 Dalam gambar di atas merupakan topologi jaringan umum RS-485 yang terhubung dalam jaringan RS-485 multipoint. 1). Single Twisted Pair RS-485 Dalam versi ini, semua perangkat yang terhubung ke satu Twisted Pair. Dengan demikian, semuanya harus memiliki driver dengan output tri-state (termasuk Master). Komunikasi berjalan di atas satu baris di kedua arah. Penting untuk mencegah lebih banyak dari pemancaran perangkat sekaligus (masalah perangkat lunak). 2). Double Twisted Pair RS-485 Jika menggunakan jenis ini tidak perlu menggunakan output tristate, karena perangkat slave mengirim lebih dari twisted pair yang kedua, yang dimaksudkan untuk mengirim data dari Slave ke Master. Solusi ini sering memungkinkan pelaksanaan dalam sistem 32 komunikasi multipoint, yang pada awalnya dirancang (HW dan juga SW) untuk RS-232. Tentu saja, master perangkat lunak harus dimodifikasi, sehingga master query secara periodik mengirim paket ke semua perangkat slave. Peningkatan throughput data yang jelas dalam volume besar. Kadang-kadang sistem RS-485 dapat dilihat dalam sistem poin-to-sistem poin.