ANALISIS SISTEM KONTROL MOTOR POMPA BERBASIS PLC, WATER LEVEL SENSOR DAN VFD PADA IPAL MENGGUNAKAN SCALING PROGRAM ECOSTRUXURE – MACHINE EXPERT - BASIC

Pertumbuhan infrastruktur komersial yang pesat menuntut pengelolaan Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) yang andal dan efisien energi. Sistem IPAL mekanis konvensional umumnya mengoperasikan pompa sentrifugal secara terus-menerus menggunakan metode Direct-On-line (DOL) yang menyebabkan pemborosan daya listrik masif serta rentan memicu kerusakan mekanis perpipaan akibat fenomena water hammer. Penelitian ini merancang dan menganalisis sistem kontrol motor pompa IPAL yang mengintegrasikan Programmable Logic Controller (PLC), Variable Frequency Drive (VFD), serta Water Level Sensor. Tujuan utama dari penelitian ini mencakup implementasi instruksi penskalaan (scaling) menggunakan EcoStruxure Machine Expert - Basic, perancangan sistem kendali terintegrasi parameter proteksi VFD, dan analisis kinerja terkait stabilitas serta efisiensi daya listrik aktual. Komunikasi antar perangkat pengendali utama (PLC Modicon TM221CE24R dan VFD Altivar 310) dibangun dengan memanfaatkan protokol serial Modbus RTU. Hasil pengujian menunjukkan bahwa konversi penskalaan sinyal analog 4–20 mA dari Water Level Sensor menjadi nilai fisis ketinggian bekerja dengan sangat presisi, di mana persentase eror pembacaan aktual terhadap nilai teoretis sangat linier dengan rata-rata di bawah 2%. Integrasi PLC dengan proteksi VFD juga sukses meredam tegangan mekanis kejut (water hammer) melalui manajemen transisi frekuensi (acceleration/deceleration time) selama 8,5 detik. Selain itu, VFD berfungsi optimal sebagai soft-starter yang secara persentase 100% mengeliminasi lonjakan transien arus mula (inrush current) yang sebelumnya selalu terjadi pada metode DOL. Secara keseluruhan, sistem terbukti andal dalam menjaga stabilitas level air dan menekan pemborosan energi secara drastis. Pengoperasian motor pompa pada frekuensi 37,5 Hz (kapasitas 75%) berhasil memangkas konsumsi daya semu aktual dari 6641,45 VA menjadi 4673,49 VA, menghasilkan efisiensi penghematan sebesar 29,63%. Lebih lanjut, pengoperasian pada frekuensi 25 Hz (kapasitas 50%) mencatatkan penurunan beban ekstrem menjadi 1802,30 VA, sehingga memberikan penghematan energi listrik maksimal hingga mencapai 72,86%.