Pemilihan motor gear DC didasarkan pada putaran dan torsi yang lebih besar dibandingkan dengan motor stepper atau motor servo, juga didasarkan atas
ketersediaan di pasaran selain harga murah juga banyak variasinya.
Gambar 2.12 : Motor DC dengan Gearbox Sumber :Motor DC 12 volt Datasheet , 2012
Prinsip kerja motor DC ialah suatu mesin yang berfungsi mengubah tenaga listrik arus searah menjadi tenaga gerak atau tenaga mekanik. Prinsip kerja
dari motor DC hampir sama dengan generator AC, perbedaannya hanya terletak dalam konversi daya.
2. Motor Servo
Pada motor penggerak buka tutup pakan menggunakan motor servo sebagai penggerakya. Motor servo adalah sebuah motor dengan sistem closed
feedback di mana posisi dari motor akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di dalam motor servo. Motor ini terdiri dari
sebuah motor, serangkaian gear, potensiometer dan rangkaian kontrol. Potensiometer berfungsi untuk menentukan batas sudut dari putaran servo.
Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor.
Motor servo biasanya hanya bergerak mencapai sudut tertentu saja dan tidak kontinyu seperti motor DC maupun motor stepper. Walau demikian, untuk
beberapa keperluan tertentu, motor servo dapat dimodifikasi agar bergerak kontinyu. Pada robot, motor ini sering digunakan untuk bagian kaki, lengan
atau bagian-bagian lain yang mempunyai gerakan terbatas dan membutuhkan torsi cukup besar.
Motor servo adalah motor yang mampu bekerja dua arah CW dan CCW
Clock Wise dan Counter Clock Wise dan dimana arah dan sudut pergerakan rotornya dapat dikendalikan hanya dengan memberikan pengaturan duty cycle
sinyal PWM pada bagian pin kontrolnya
Gambar 2.13 : Motor Servo Sumber :Futaba Servo Datasheet, 2012
G. Switch atau Saklar
Switch adalah komponen elektrikal yang berfungsi untuk memberi sinyal atau untuk memutus atau menyambung suatu sistem kontrol. Switch berupa komponen
kontaktor mekanik yang digerakkan karena suatu kondisi tertentu, seperti contoh: pressure switch kontaktornya akan bergerak karena adanya tekanan mekanik yang
melebihi tekanan normalnya. Contoh lain adalah temperature switch, kontaktornya akan bergerak karena adanya pertambahan panjang yang disebabkan
oleh panas.
Limit Switch adalah salah satu contoh switch yang digunakan untuk memutus atau memberikan isyarat suatu sistem kontrol karena lengan switch-nya tersentuh suatu
objek. Biasanya digunakan untuk pengontrol titik maksimum dan minimum dari pergerakan benda, contoh, Lengan Disconnecting Switch dan Belt Conveyor.
Limit Switch terdiri dari satu set atau lebih kontaktor yang terdiri dari Common, Normally Open, dan Normally Close. Berikut adalah gambar komponen limit
switch:
Gambar 2.14 : Komponen Limit Switch
Prinsip kerja dari limit switch adalah, pada kondisi normal, batang kontaktor tidak tersentuh pergerakan objek, maka common terhubung dengan NC Normally
Close, dan pada saat batang kontaktor tersentuh pergerakan objek, maka common terhubung dengan NO Normally Open. Gambar di bawah menunjukkan bebrapa
jenis limit switch:
Gambar 2.15 : a Tombol tekan b Tombol fleksibel c Roller H. Rele
Rele adalah sebuah peralatan listrik yang berfungsi sebagai saklar switch, dan rele bekerja pada saat koil pada rele diberikan tegangan atau arus. Pada saat koil
diberikan arus maka pada saat inti koil akan menjadi magnet yang kemudian menarik kontak-kontak penghubung pada rele tersebut. Pada rele juga terdapat
dua buah kontak yang berbeda yakni kontak NO Normally Open yang bekerja pada saat kumparan koil belum diberikan arus maka kontak NO akan terhubung,
sedangkan untuk kontak NC Normally Close pada saat kumparan koil dialiri arus maka kontak NC menjadi dalam kondisi terbuka.
Jenis Rele ada dua macam, yaitu rele AC dan Rele DC. Rele AC bekerja pada tegangan kerja 220, dan 380 volt AC, sedangkan rele DC bekerja pada tegangan
5, 6, 12, 24, dan 48 volt DC. Kemampuan rele dalam mengalirkan arus yang dikontrol bergantung pada tipe kontaktornya.
Gambar 2.16 : Keadaan Normally Open dan Normally Close Rele digunakan pada sistem kelistrikan yang bertegangan rendah dan bertegangan
tinggi. Tegangan rendah digunakan untuk mengaktifkan kumparan coil agar kontak-kontak rele tehubung untuk kontak NO dan tebuka untuk kontak NC.
Sedangkan tegangan tinggi yang terpasang pada kontak-kontak rele baik kontrak NO atau kontak NC, karena kontak-kontak hubung pada rele dirancang dengan
bahan tembaga yang tahan terhadap tegangan dan arus yang besar sesuai dengan standar pada rele tersebut.
I. Standar Deviasi
Standar deviasi atau simpangan baku adalah ukuran sebaran statistik yang mengukur bagaimana nilai-nilai data tersebar, atau bisa diartikan rata-rata jarak
penyimpangan titik-titik pada data diukur dari nilai rata-rata data tersebut. Simpangan baku didefinisikan sebagai akar kuadrat varians, simpangan baku
meruipakan bilangan tak negatif. Sumber : Metode Statistika, Sudjana, Tarsito,
2000 Standar deviasi pada tugas akhir ini digunakan untuk mengukur data suhu dan
kelmbaban pada pukul 12.00 sian dan pukul 19.00 malam. Untuk mendapat nilai standar deviasi maka harus mengetahui terlebih dahulu nilai rata-rata dari data
tersebut. Berikut ini merupakan persamaan untuk nilai rata-rata: ......................................................................................1
Nilai rata –rata juga digunakan untuk mencari nilai rata-rata pada bobot ayam.
Standar deviasi yang digunakan adalah standar deviasi sampel, berikut ini merupakan persamaan dari standar deviasi sampel:
S x
1
= ..................................................................2
Serta pada data kelembaban dan suhu dihitung pula nilai rata-rata dari standar deviasi, berikut ini merupakan persamaan dari nilai rata-rata standar deviasi:
S x
=
............................................................................................3
BAB III METODE PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu
Penelitian dan perancangan tugas akhir ini dimulai sejak bulan Juli 2013 sampai bulan Mei 2014, dilakukan di Laboraturium Elektronika jurusan Teknik Elektro
Universitas Lampung
B. Alat dan Bahan
Berikut adalah alat yang digunakan dalam membuat alat Sistem Pemeliharaan Ayam Setelah Menetas:
1. Solder, tinol, feri clorid 2. Tang, obeng, kabel
3. Gergaji, penggaris Sedangkan untuk bahan yang digunakan terdiri atas dua macam, yaitu :
1. Bahan mekanik, terdiri dari: a Plastik fiber
b Besi ulir c Plastik fiber
d Besi ulir
2. Bahan elektrikal, terdiri dari: a PCB
b PLC OMRON SYSMAC CPM1A 20-CDR-A-V1 c Penguat berupa IC Op. Amp
d Rele e Sensor suhu LM 35, dan comparator analog IC 741
f Limit switch g Elemen Heater dan Sensor Kelembaban HS 1101
h Motor DC untuk konveyor dan penutup konveyor i Motor servo untuk buka tutup tempat makanan
j Fan k Catu daya trafo dan dioda
j Optocoupler dan Micro Switch
C. Prosedur Kerja
Dalam penyelesaian tugas akhir ini ada beberapa langkah kerja yang dilakukan untuk mencapai hasil akhir yang diinginkan, diantaranya:
1. Spesifikasi rancangan 2. Perancangan perangkat keras dan peragkat lunak
3. Pembuatan alat 4. Pengujian alat
Tidak
Ya
Tidak
Ya Tidak
Ya
Gambar 3.1 : Diagram Alir Pengerjaan Tugas Akhir Mulai
Selesai Menentukan
konsep alat
Pembuatan rancangan Hardware
Men-download program pada PLC
Download program berhasil
Pengujian keseluruhan alat
Sistem kerja Program kerja
Pembuatan program
1. Spesifikasi Rancangan
Sistem pemeliharaan ayam setelah menetas, adalah suatu alat elektrikal yang
berfungsi untuk memberikan suhu lingkungan sesuai dengan kebutuhan ayam yang baru menetas, yaitu antara 32
C sampai 35 C, dan sekaligus memberikan
makanan dengan menggunakan konveyor, yang membawa makanan ayam dari sumber makanan menuju ruangan dimana ayam ditempatkan. Berikut adalah blok
diagram perancangan alat:
SENSOR KELEMBABAN
LIMIT SWITCH CONVEYOR LIMIT SWITCH PENUTUP
CONVEYOR LIMIT SWITCH PENUTUP
SUMBER MAKANAN HEATER
FAN CONVEYOR MAKANAN
PENUTUP CONVEYOR PENUTUP SUMBER
MAKANAN SENSOR SUHU
Converter Relay
PLC
Gambar 3.2 : Blok Diagram Perancangan Alat
Pada gambar di atas, terlihat bahwa alat ini terdiri dari: 1. Data Masukan PLC:
a Sensor kelembaban,menggunakan sensor kelembaban HS 1101 yang dapat mengukur kelembaban dari 0 RH-100 RH, keluaran sensor
diumpankan ke penguat analog berbentuk komparator analog. b Sensor suhu, menggunakan IC tipe LM 35,yang dapat mengukur suhu
dari 0 sampai 150 C, keluaran sensor diumpankan ke penguat analog
berbentuk komparator analog menggunakan IC 741,
c Limit Switch Conveyor, terdiri dari dua buah, yaitu untuk posisi maksimal konveyor berada pada posisi pakan ayam,dan posisi
minimal konveyor konveyor berada pada posisi isi ulang pada sumber makanan
d Limit Switch penutup konveyor, terdiri dari dua buah, yaitu posisi konveyor terbuka, dan posisi konveyor tertutup,
e Limit Switch penutup sumber makanan, terdiri dari dua buah, yaitu posisi buka dan posisi tutup.
2. PLC,yang digunakan adalah tipe OMRON CPM1A 20-CDR-A-V1, yang memiliki sistem output rele DC. PLC ini mempunyai 12 jalur input dan 8
jalur output, dengan power supply + 24 volt AC.
3. Data Output command a Elemen Heater terdiri dari elemen pemanas yang berfungsi untuk
mengatur suhu ruang ayam, b Fan berfungsi untuk sirkulasi udara pada ruang pemeliharaan ayam,
c Konveyor Makanan,yaitu motor penggerak belt conveyor yang membawa makanan ayam dari sumber makanan menuju tempat ayam
makan, d Penutup Makanan,yaitu atap penutup dan pembuka konveyor, dimana
pada saat konveyor sudah terisi makanan maka penutup ini akan membuka sehingga ayam dapat mengambil makanan dalam belt
conveyor,
