Rancang Bangun dan Uji Teknis Sistem Kendali Berbasis PLC ( Programmable Logic Controller) pada Jaringan Irigasi Tetes Hidroponik Substrat untuk Bcrbagai Jenis dan Umur Tanaman

SKPSI

RANCANG BANGUN DAN UJI TEKNIS SISTEM KENDALl BERBASlS PLC
,

( PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER) PADA JARINGAN RlGASI
TETES lDROOK SUBSTRAT UNTUK BERBAGAI JENIS DAN UMUR
TANAMAN

Olt :

I

BIANA DWI AS
F01499133

2003
FAKULTAS TEKNOLOGIPERTANIAN
NSTITUTPERTANIAN BOGOR
BOGOR


Biana Dwi Astuti. F01499133. Rancang Bangun Dan Uji Teknis Sistcm Kcndali
Bcrbasis PLC ( Programmable Logic Controller) Pada Jaringan Irigasi Tctcs
Hidroponik Substrat Untuk Bcrbagai Jenis Dan Umur Tanaman. Di hawah
bimbingan : Herry Suhardiyanto. 2003.

INGASAN
Dalam situasi krisis ekonomi seeti sekarang ini. sektor tanian
merupakan sektor yang mempunyai prospek yang lebih baik dibandingkan dengan
sektor lain dan masih otensial untuk dikembangkan (Suiyono, 1998). Pengonrolan
secara otomatik dalam pelakan irigasi tetes di dalam

greenhouse

pada tanaman

hidroponik sangat membantu operator. Sistem otomatisasi dalam pelakan irigasi
tetes yang dapat mengontrol input dan output yang banyak dengan satu mekanisme
engontrolan salah satunya adalah menggunakan

Programmable Logic Controller


(PLC) yang biasa digunakan dalam bidang indusri. Tujuan enelitian ini adalah
untuk merancang dan melakukan pengujian secara teknis sistem kendali otomatis
dengan PLC pada pemberian nurisi jaringan irigasi tetes hidroponik subsrat untuk
berbagai jenis dan umur man. yaitu tanaman mentimun
tomat

(Lycopersion esculentum Mll.)

(Cucumis sativus .), dan

yang diedakan pada umnya. Penelitian

mengenai sistem pengendalian muka air tanah dan kelembaban media m sudah
banyak dilakukan. Ada beberapa macam sistem kedali yang digunakan. diantaranya
sistem fuzy yang diteliti oleh Priyana (1998), sistem on-of dengan eraga digital
oleh Setiawan, B.l (1983), tie on-ofunmk irigasi oleh Patappa, A.M (2001), serta
tipe on-of berbasis PLC

(Programmable Logic Controller)


oleh Fardiani. Yani T.

(2002).
Penelitian ini dilaksn selama enam bulan dimulai pda bulan F ebruari
2003. Penelitian dilakukan di Laoratorium Fisika Tanah,

]n Tanah, Fakultas

Pertanian IPS, dan pada single span
Bangunan dan Pertanian

greenhouse
Laoratorium Lingkungan
(]n Teknik Pertanian IPB) di Leuwikopo. Bahan yang

digunakan adalah

ra


(Cucumis sativus
esculentum Mill.)

varietas

tanam hidroponik subsral, antara lain

L) hibrida varietas

Cherysito

Spring Swallow,

bibit mentimun

bibit tomat

(Lcopersicon

, arang sekam sebagai media tana!11, polybag


hitam ukuran 40 x 40 cm, benang kasur untuk menyangga man, kawat untuk
mengaitkan benang kasur, stok larutan nurisi A&B mix.Komonen yang digunakan
adalah komponen elektronika penyusun rangkaian sensor kelembaban media tanam,
yang terdiri; resistor (tahanan I KQ, 100 n dan 1 MQ), catu daya, Op-Amp Ie
741, potensiometer 100 KQ, dioda N 4148, transistor D313, relai 12 VDC, kael
seperangkat PC (Personal
lain-lain. Peralatan yang digunakan adalah

dan

Computer),

PLC

(Programmable Logic Controller)

merek NAIS dari Matsushita

Electric Works tipe FPI-CI4, sambungan komunikasi antara komputer dan PLC FPI

tipe RS422/232C, termometer bola basah dan bola kering, EC-Meter, multimeter
digital, hybrid recorder Yokogawa tipe HR 2300 (untuk mencatat tegangan dari
sensor), gelas ukur, single span greenhouse dengan ukuran 12 x 6 m. stopwatch,
pompa listrik merek Airlux dengan daya 125 Watt. sitem irigasi tetes yang terdiri
dari dua buah tangki nutrisi masing-masing erkapasitas 250 L dan
utama ( dilengkapi dengan

I

nee. valve socket

000 L, pipa

dan n air), pipa sekunder

(dilengkapi dengan

take o, gromnel dan end plug), selang penetes ( terdiri dari
nipple.jlexible tube dan regulating stick), cakram penyaring dan katup tekanan udara
(air valve), serta weather station M YONG dan translator untuk menampilkan

!jata hasil engukuran.
Modifikasi desain sistem kontrol ertama kali dibuat, dilanjutkan dengan
mempersiapkan sistem elektronik, sistem struktural dan mekanik, sistem
pemrograman PLC serta melakukan .penanaman bibit yang akan diambil datanya.
Penginstalan sistem dilanjutkan dengan menginstal sistem secara keseluuhan dan
dengan menyetel (tuning) sistem kontrol. Kemudian dilanjutkan dengan engujian
seeara teknis dan pengolahan data.
Media tanam hidroponik umunmya ersifat orous dengan kemampuan
menyimpan aimya rendah. Media taoam arang sekam memiliki kadar air (% volume)
pada kapasitas lapang pF 2.54 adalah 16.2 % dan titik layu ermanen pF 4.2 adalah
11.1 %.Tegangan on-off keluaran sensor yang diset pada kondisi kapasitas Iapang
dan titik kritis adalah seesar 9.63 Volt dan 10.32 Volt. Keluaran pada alat kendali
ini dijadikan input ke PLC yang telah dipogram dengan output tegangan lisrik pada
relay untuk menghidupkan dan mematikan pompa pada sistem irigasi tets.Volume
emberian air irigasi dengan menggunakan sistem kendali berbasis PLC elama 2
i mampu mengurangi komsi lautao nurisi menjadi 781 ml (rata-rata dari 2
i engukuran) untuk tanaman mentimun erumur 26 HST, dibandn dengan
1200 ml/tann di

hydroponic farm. Pada tanaman toat yang erumur


52 HST

konsumsi larutao nurisi dia sistem kendaH emerin luo nurisi
ditempatkan temyata berkurang menjadi 781 ml/n (rata-rata i 2 hari
pengukuran) dibandingkan dengan di ydroponic farm seesar 1600. mman.
Satu sistem engonrolan dengan 3 tingkatan umur tanaman n erpenaruh pada
terjadinya outflow pada n dengan umur yang masih dalam awal ertumbuhan
dibandingkan dengan yang sudah masuk pada tahap embunaan atau ementukan
buah. Pada n dengan tahap yang lebih tinggi n mengalami sss yang
ditandai dengan menguningnya sebagian daun terutama daun baian bawah yang
dekat dengan pangkal tanaman.
Berdasarkan hasil enelitian i maka disn bahwa sistem kendali
pemberian larutao nutrisi erdasarkan kelembaban media tanam erbasis PLC ini
meskipun dapat mengendalikan banyak inpt, masih edu diempn lagi
terutama pada parameter yang akan dikonrol. Keseraaman wnur n yang
akan dikonrol hendaklah erlu diperhatikan agar pada saat pengonrolan tidak teIjadi
keadaan dimana tanaman yang satu kelebihan air dan yang satunya menderita stress.
Perlunya penerapan sistem kendalli pemberian larutan nurisi di lapangan yaitu pada
skala hdroponic farm.


RANCANG BANGUN DAN UJI TEKNIS SISTEM KENDALl BERBASIS PLC
(PROGRAMMABLE LOGIC COTROLLER) PADA JARINGAN IRIGASI

TETES HIDROPONIK SUBSTRA.UNTUK BERBAGAI JENIS DAN UMUR
TANAMAN

SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Jurusan Teknik Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut PertBoian Bogor

OIeb:
BIANA DWI ASTUTI
F01499133

2003
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR

INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
RANCANG BANGUN DAN UJI TEKNIS SISTEM KENDALl BERBASIS PLC
(PROGRAMABLE LOGIC COTROLLER) PADA JARINGAN IRIGASI

TETES HIDROPONIK SUBSTRAT UNTUK BERBAGAI JENIS DAN UMUR
TANMAN

SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat Dotuk memeroleb gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pads Jurus30 Teknik Pertanian
Fakultas Tekoologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor

OIeh:
BIANA Dl ASTUTI

F01499133

Dilahirkan pada tanggal8 epemer 1981
Di Sleman, Voyakarta
Tanggal Lulus : 8 Septemer 2003

lle, r 203

ilillog Akademik

1WAYAT HIOUP

Penulis dilahrkan di Sleman, Yogyakarta pada tanggal 8
Septemer 1981 dari pasangan Suwardi dan Sutirah. PenuJis
meupakan

k kedua dati empat ersaudaa

Penulis menyelesaikan endidikan
Turcn

Ken

Pakem

nelanjutkan sekolah di

a

r di SD Negeri

tabun

1993

kenudian

SMP Negeri 2 Pakem n lulus pada

tahun 1996. kemudian meianjutkan ke SMU Negeri 8 Yogya n lulus pada
tabun 1999.
Penulis diterima menjadi mahasiswa Institut Pertanian Bogor pada tabuo
1999 melalui jalur Ujian Masuk Pen Tinggi Negeri (UMPTN) n diterima di
Jn Teknik Pian, Fakultas Teknologi Pertanian denan subprogam studi
Teknik Biosistem.
Selama menyeleaikan studinya di IPS, enulis aktif di kegiatan luar kampus
yaitu seagai relawan di F (World Wild Fund), relawan di MI The Indonesian
Institute and Environment, Pengajar Private

a Ingris di sia Study

Center a mengikuti erbagai kegiatan kemahasian khususnya di hidang
olahraga.

Penulis emah melakukan magang

mengisi u libur di Paung

Hidroponic Fm, melakn Praktek Lapang di Lembang. Sandung. Penulis
berhasil menyeln endidikannya di IPB setelah dinyatakn lulus pada tanggal
8 Septemer 203 dengan judul skripsi Rancang Bangun n Uji Teknis Sistem
Kendali Berbasis PLC

(Programmable Logic Controller)

pada Jaringan Irigasi Tetes

Hidroonik Substrat untuk Berbagai Jenis dan Umur Tman.

A Thousand Thanks Specil To:
I od h s wads. iy
xnrents, ly both of you ll be proud of me. r. Hety Suhardiyaoto. . you
very much of biog my good fnther. yout " oisel iachioe" will e in aoother
shape but just rust me She ll e n succesul wn '0 e n oice mother iiln).
r. Ap ae'J & r. J oewa iade Suhra.., s r biog my e†aminer lt.
yikeo's motorcycle, s for goiog everywhere to accompaoy me. iy e sister­
yikeo '38- very much k you of your support. r Herrfs "childrn"- Fndy, Esi,
n, lon. yikeo - Hope all of you oo ime o get your scholar dree. My Best
friends - Nnnik 'hoton' Pur.'ani & Asri 'Inelra'wnt - Ibanks of your support nod
thanks too ff nccompany me 'till moiog doing my K.O. minithesis. finally I'll join you
to get my scholar degree. iy lovely nd in euwikopo's h - u: n,
Chusoul , Osar n, n noo. Iyi As, Sit nnto.
Sujiooo, n ns, xa ia Andioi, Hi P, Eko f
o, yoy daya, io l, oena y, Yaha, Taq daya,
Sduy a u, etc- s for hg e '0 your ch. Evry dy who involved
io my eh - Yusuf Ai, oeny iiJn, hvianz yurobo, Widyanto
n, Zaiy i, Endah xuspitojni, li oalih w., Yani Hnim, Yeni
Ao, i Widayani, hrthur xndind. n R1iynoa, ionia Yni
xamuogkas, Hetlin n, etc- without nll of you I am "oo". s h &
Aotoo '35, k you vy much of he sanoer. The four gang Lilln Yi Ana, Yunira
l\oorariyanti, .\0 Sati�-a Rinaw;Hl - finnll‡ nll of us could get this specal moment '0
when all of �·ou come to my bC:lUrifui city YOGYE�K.\R'L\ ? 838 s
for eg y ly mr to et e vy e 0 meet sone n g
y d & mssge. iy frieods in 'Si oo'l' Bg House
a' yeoeog,
yeogky, Yesi, iildn, hi, QQ, Ika, oedex, Chandra, Rena - you are so my kiodoess
housemnte. I UA 2 Crew- ins Edy, ins Z, ias Wnwao 2, Mas Ipiog &
Bowo + Yeki (???????) - thaoks for your surpise of my B'dny 'o s for copy &
hard cog my KO. miohesis. TEx '36 Crew-Snrnh,Rooy, , Wartooo, oynb,
Dinon ox, ynoik, Helen, xn'I, Eodnh, oino Eko, oOy, Yudi W., iunir, Hedion, Rooi,
hris, , Luqmao, hvi, Gustn, hn' oheo4 S, , ia, Vern, Tnmi', Susno-to,
oinn Snpa, hsi, Yeony, Yudi hwnog, Znkiy, Yusron, Hnkim, Lnif, hgus, Sogit,
He, Suci, Sniul, Yusuf, Chusoul, Suroso, , Tiwi', Riskn, Wedee, hbuo, oedi,
Cici', Ynhyn, k, oef, Hnrlis, Iwno, Ifsn� Iodra, a, Ucup, Sujiooo, Ikn, ,
Tnufiq,
Sri, Slnmet, QQ, oeon, hodi, Hero, Iodo, yuouog, hodiaous, n, Ibnu, xujiooo,
u, Tusi, Zncky, s, oeoy R., oino x., hie, yovi, onoesty, yurul, , Rinn, lin,
xoeh, Ekn, Rahmndy, xntn!, Rolnn, Iogn', Ferry, iuiara, Witarsn, Uli', Budut, xuik,
yon, iooic, heoeo, on'nn, Sendy, inidn, Arthur, Oscnr, Tui 'n yetty-I'm Hnppy
being n pnrt of
unforgetable memoies in TEx '36, ionlly we ll have