CWR 1: Air Flow Meter 4–20 mA Untuk Pemantauan Angin Dan Integrasi PLC

Di stasiun wastewater kecil di pinggir kota, alarm PLC beberapa kali berbunyi karena kipas ventilasi unit odor control sering “lari buta”. Operator hanya mengandalkan timer; ketika arah dan kecepatan angin berubah mendadak, emisi bau malah mengarah ke permukiman. Komplain warga pun meningkat. Solusi yang dibutuhkan sederhana: sensor arah/arus angin yang stabil, tahan cuaca, dan mudah dipasang ke sistem kontrol yang sudah ada.

Di sinilah sensor arah angin dengan keluaran 4–20 mA menjadi krusial. Sinyal analog standar industri ini langsung dibaca PLC/SCADA, memicu logika fan boost ketika angin mengarah ke perumahan atau saat hembusan meningkat. Salah satu opsi yang praktis adalah Air Flow Meter CWR 1—wind vane kompak dengan output 4–20 mA, tahan lingkungan, dan kabel 12 meter untuk pemasangan cepat di lapangan.

Teknologi wind vane 4–20 mA

Wind vane adalah sensor arah angin. Bentuknya menyerupai panah dengan ekor yang selalu “membelakangi” arah datangnya angin. Sudut azimut (0–360°) diterjemahkan menjadi sinyal listrik. Pada CWR 1, sudut ini dikonversi menjadi arus 4–20 mA sehingga mudah diintegrasikan dengan peralatan kontrol industri.

Mengapa 4–20 mA? Arus konstan lebih kebal terhadap penurunan tegangan di kabel panjang; gangguan elektromagnetik juga lebih kecil dibanding sinyal tegangan. Nilai 4 mA mewakili zero (0°) sementara 20 mA mewakili span (360°). Adanya arus live zero (4 mA, bukan 0 mA) memudahkan deteksi putus kabel oleh PLC.

Pendekatan ini unggul dibanding pembacaan manual windsock atau kompas digital yang berdiri sendiri—data arah angin dapat direkam sepanjang waktu, ditrending, dan dihubungkan dengan kejadian proses (misalnya lonjakan odor atau off-spec gas). Dalam jangka panjang, pemantauan berkelanjutan meningkatkan compliance lingkungan dan menurunkan biaya operasi karena kipas/penyemprot hanya bekerja saat dibutuhkan.

Spesifikasi dan fitur product

Air Flow Meter CWR 1 dari PCE Instruments adalah wind vane kompak untuk pemantauan arah angin dengan sinyal keluaran 4–20 mA. Vane terbuat dari material sintetis ringan sehingga responsif terhadap hembusan, sedangkan rumah sensornya menggunakan aluminium anodisasi yang tahan korosi. Perangkat dipasok dengan spigot berulir serta dua mur pengunci untuk pemasangan cepat di tiang.

Apa yang membuatnya istimewa:

• Keluaran 4–20 mA langsung ke PLC/SCADA tanpa converter tambahan.

• Rentang pengukuran penuh 0–360° dengan akurasi 11,25°.

• Kabel sambungan 12 meter memudahkan instalasi atap/menara tanpa junction box tambahan.

• Kelas proteksi IP54 untuk ketahanan terhadap debu dan percikan.

• Opsi pemanas (24 V, hingga 20 W) agar tetap berfungsi pada suhu rendah/embun beku.

• Bobot sekitar 500 g—cukup ringan untuk dipasang di tiang kecil.

Kombinasi ini menjadikan CWR 1 cocok untuk laboratorium lingkungan yang mengoperasikan stasiun meteorologi sederhana, pengolahan air (WTP/WWTP), fasilitas F&B dan farmasi yang membutuhkan pemantauan ventilasi atap, hingga lokasi riset di kampus.

Desain dan ergonomi

Secara fisik, CWR 1 mengusung desain wind vane klasik: sirip ekor sintetis dan poros yang berputar bebas pada bearing untuk menangkap arah hembusan. Rumah sensor berbahan aluminium anodisasi. Pemasangan dilakukan pada pipa tiang (mast tube) dengan spigot berulir dan dua mur pengunci, sehingga orientasi north reference dapat disetel dengan mudah saat commissioning.

Dimensi pabrikan tidak dicantumkan rinci, tetapi bobot tercatat sekitar 500 g (17,6 oz)—cukup ringan untuk tiang berdiameter kecil. Kabel bawaan sepanjang 12 m (LiYY 6 × 0,25 mm²) memudahkan penarikan ke panel terdekat. Pasokan daya 9–30 V AC/DC dengan konsumsi maksimum 50 mA; opsi pemanas terpisah hingga 24 V (maks. 20 W) untuk mencegah pembekuan atau kondensasi pada lingkungan dingin. Untuk operasi lapangan di Indonesia, perangkat bekerja stabil dalam kisaran suhu -25 hingga +60 °C (kondisi bebas es), kelas proteksi IP54 yang berarti terlindung dari debu dalam jumlah terbatas dan percikan air dari segala arah.

Catatan praktik lapangan:

• Pasang di lokasi bebas turbulensi (min. 10× tinggi penghalang seperti dinding/atap) untuk hasil lebih representatif.

• Gunakan lightning protection jika dipasang di atap tinggi.

• Orientasikan sensor terhadap utara geografis saat kalibrasi awal agar pembacaan 0° koheren dengan peta lokasi.

Antarmuka dan pengalaman pengguna

CWR 1 adalah sensor field berbasis analog tanpa layar. Interaksi utama terjadi di level panel/PLC tempat sinyal 4–20 mA dibaca dan dikonversi ke derajat sudut. Ketiadaan layar justru mengurangi kerentanan komponen di luar ruang dan memudahkan integrasi lintas merek PLC.

Kabel 12 m membawa jalur daya dan sinyal. Dengan standar 4–20 mA, kabel dapat diperpanjang (dengan pertimbangan loop power dan resistansi beban). Tidak ada memori internal, auto-hold, atau fitur auto-off—semua fungsi “kenyamanan” didelegasikan ke perangkat pembaca (PLC, data logger, atau HMI). Bagi tim QA/QC atau riset yang ingin melihat tren, pengaturan scaling 4–20 mA ke 0–360° pada data logger adalah langkah pertama, lalu semua analisis dilakukan pada perangkat lunak perekam.

Fitur-fitur cerdas/unggulan

• Keluaran industri 4–20 mA: langsung masuk ke PLC/SCADA tanpa modul tambahan. Mengurangi jeda dan meminimalkan galat konversi.

• Rentang 0–360°: mendukung pemetaan arah penuh sehingga berguna untuk fenceline monitoring, kontrol kipas arah, atau penelitian dispersi.

• Akurasi 11,25°: memadai untuk process control dan studi lingkungan tingkat aplikasi.

• Ketahanan lingkungan IP54: cocok untuk pemasangan atap fasilitas proses.

• Opsi pemanas 24 V (hingga 20 W): mencegah pembekuan/embun—penting untuk situs dataran tinggi atau ruang iklim.

• Kabel 12 m: mempermudah pemasangan tanpa banyak sambungan yang berpotensi menambah resistansi/derau.

Bagi pengguna, fitur-fitur tersebut berarti waktu commissioning lebih singkat, integrasi plug-and-play dengan data logger/PLC yang sudah ada, dan kestabilan data untuk audit lingkungan.

Kontrol eksternal dan integrasi sistem

Sinyal 4–20 mA dari CWR 1 dapat:

• Masuk langsung ke modul analog PLC (Siemens, Omron, Allen-Bradley, dll.) lalu di-scale ke 0–360°.

• Direkam oleh data logger analog untuk pelaporan periodik (ekspor CSV/Excel) atau diintegrasikan ke LIMS/EMS.

• Dihubungkan dengan alarm logika: misalnya, jika arah angin berada pada sektor 270–340° saat kecepatan (dari anemometer terpisah) di atas treshold, maka kipas booster aktif.

Format ekspor mengikuti kemampuan perangkat perekam. Karena arus adalah standar universal, workflow data mudah diskalakan dari sistem kecil menjadi jaringan multi-stasiun tanpa mengubah sensor.

Spesifikasi teknis lengkap

Penjelasan awam:

• 4–20 mA ibarat “bahasa bersama” antar-PLC. 4 mA berarti sudut 0°, 12 mA kira-kira 180°, dan 20 mA berarti 360°.

• IP54 mirip payung saat gerimis—tahan debu ringan dan percikan, namun bukan untuk direndam atau semprotan bertekanan tinggi.

• 80 m/s setara sekitar 288 km/jam, nilai ini adalah batas mekanik jangka pendek sehingga perangkat aman terhadap hembusan ekstrem sesaat.

• Suhu -25 hingga +60 °C menutupi mayoritas iklim Indonesia; pemanas hanya relevan untuk lokasi sangat dingin/berembun.

Panduan memilih komponen tambahan

Seringkali CWR 1 dipasang berdampingan dengan anemometer kecepatan dan data logger. Berikut ringkasan komponen yang lazim:

Tabel pilihan sensor pendamping & aplikasi

Aksesori yang bermanfaat:

• Braket tiang tahan korosi dan lightning protection.

• Junction box kedap cuaca untuk sambungan kabel tambahan.

• Surge protector jalur analog 4–20 mA.

• Kompas handheld untuk orientasi utara saat commissioning.

Faktor yang memengaruhi hasil:

• Turbulensi di sekitar penghalang (tembok, cerobong).

• Kesalahan orientasi referensi utara saat pemasangan.

• Grounding dan proteksi petir yang kurang memadai.

• Kebersihan bearing; lakukan inspeksi berkala terutama di lokasi berdebu/korosif.

Panduan cara menggunakan produk langkah demi langkah

Contoh kasus: mengendalikan kipas odor control di WWTP agar intensitasnya meningkat saat angin mengarah ke permukiman.

1. Survei lokasi
   Pilih titik tertinggi di atap WWTP yang bebas turbulensi (minimal 10× tinggi penghalang terdekat). Tentukan arah utara geografis menggunakan kompas.

2. Pemasangan mekanis
   Pasang tiang (mast) dengan braket. Geser spigot CWR 1 pada tiang, kencangkan dua mur. Atur posisi sehingga penanda 0° pada sensor tepat mengarah ke utara.

3. Penarikan kabel
   Tarik kabel 12 m bawaan menuju panel kontrol. Jika perlu perpanjangan, gunakan kabel kualitas setara dan sambung dalam junction box kedap cuaca. Pastikan grounding.

4. Koneksi listrik
   Hubungkan catu 9–30 V AC/DC ke terminal daya sensor. Hubungkan keluaran 4–20 mA ke modul analog PLC (loop). Jika memakai opsi pemanas, sambungkan ke catu 24 V terpisah dengan pengaman.

5. Pengaturan scaling di PLC
   Atur pembacaan 4 mA = 0°, 20 mA = 360°. Buat tag derajat dan pecah menjadi sektor (mis. 8 sektor @45°). Konfigurasikan logika: jika sektor = barat–utara-barat (270–340°) dan kecepatan angin > treshold (dari anemometer), aktifkan kipas booster.

6. Verifikasi lapangan
   Bandingkan pembacaan PLC dengan kompas saat angin stabil. Putar sensor sedikit bila perlu untuk fine alignment. Simulasikan alarm untuk memastikan logika bekerja.

7. Operasi & pemeliharaan
   Inspeksi visual bulanan: cek kekencangan mur, kebersihan vane, jalur kabel, dan fungsi pemanas (jika terpasang). Lakukan evaluasi tren arah-angin untuk mengoptimalkan jadwal operasi kipas dan menurunkan konsumsi energi.

Kesimpulan dan rekomendasi

CWR 1 menawarkan paket praktis bagi industri dan laboratorium: wind vane 0–360° dengan keluaran 4–20 mA yang langsung cocok dengan ekosistem PLC/SCADA. Material tahan cuaca, kabel 12 m, IP54, serta opsi pemanas menjadikannya andal untuk pemasangan atap fasilitas proses, fenceline monitoring, atau riset kampus. Akurasinya (11,25°) cukup untuk pengendalian ventilasi, odor control, serta studi dispersi tingkat aplikasi.

Siapa yang paling diuntungkan:

• Pengolahan air (WTP/WWTP) yang butuh kendali kipas/penyemprot berbasis arah angin.

• QA/QC & riset yang membangun stasiun meteorologi kompak di laboratorium lapangan.

• F&B, farmasi, kosmetik, dan industri kimia yang melakukan roof ventilation control.

• Akuakultur/pertanian yang ingin mengkorelasikan arah angin dengan emisi bau atau penyemprotan.

Jika Anda memerlukan sensor arah angin yang straightforward untuk dihubungkan ke PLC tanpa repot, CWR 1 adalah kandidat yang solid.

FAQ singkat

1. Apakah CWR 1 mengukur kecepatan angin?
   Tidak. CWR 1 adalah wind vane untuk arah angin. Untuk kecepatan, pasangkan dengan anemometer terpisah.

2. Seberapa panjang kabel bisa diperluas?
   Karena menggunakan 4–20 mA, kabel bisa diperpanjang dengan perhitungan loop power dan resistansi beban. Pastikan total beban tidak melebihi kemampuan loop dan gunakan sambungan kedap cuaca.

3. Apakah sensor ini tahan hujan deras?
   Kelas IP54 tahan debu ringan dan percikan. Untuk semprotan bertekanan tinggi atau lingkungan sangat korosif, gunakan pelindung tambahan dan posisi pemasangan yang tepat.

4. Bagaimana cara menyelaraskan 0°?
   Saat pemasangan, arahkan penanda 0° sensor ke utara geografis menggunakan kompas. Fine-tune berdasarkan pembacaan saat angin stabil.

5. Kapan pemanas perlu diaktifkan?
   Saat lokasi rawan embun beku atau kondensasi berat yang bisa menghambat pergerakan vane—misalnya di dataran tinggi atau ruang iklim.

Sebagai pemasok dan distributor alat laboratorium terkemuka, CV. Java Multi Mandiri memahami pentingnya instrumen pemantau arah angin untuk mendukung berbagai proses penelitian dan produksi Anda. Kami mengkhususkan diri dalam melayani klien bisnis dan aplikasi industri, menyediakan instrumen berkualitas seperti Air Flow Meter CWR 1 dan perangkat laboratorium lainnya untuk membantu perusahaan Anda mengoptimalkan kendali ventilasi dan kepatuhan lingkungan. Jika Anda ingin meningkatkan akurasi dan efisiensi dalam pemantauan arah angin pada utilitas dan proses, mari diskusikan kebutuhan perusahaan Anda bersama kami untuk menemukan solusi yang tepat.

Rekomendasi Air Flow Meter Unggulan untuk Kebutuhan Anda

Referensi

• Derek, O., Allo, E. K., & Tulung, N. M. (2016). RANCANG BANGUN ALAT MONITORING KECEPATAN ANGIN DENGAN KONEKSI WIRELESS MENGGUNAKAN ARDUINO UNO. Jurnal Teknik Elektro dan Komputer, 5(4), 1–7. Retrieved from https://ejournal.unsrat.ac.id/index.php/elekdankom/article/view/13199/12785
• Agam, D. G., Hakim, M. R., Kusdinar, A., & Salim, I. (2024). PROTOTIPE STASIUN PENGUKUR KECEPATAN DAN ARAH ANGIN BERBASIS LONG RANGE (LoRa). Jurnal Megaptera, 3(1), 7–14. Retrieved from https://ejournal-balitbang.kkp.go.id/index.php/megaptera/article/download/14312/9197