ANALISIS DAN PEMANFAATAN TABUNG OPTIK BENTUK U UNTUK PENGUKURAN KEKERUHAN AIR KOLAM BUDI DAYA IKAN SERTA PENGONTROLANNYA MENGGUNAKAN PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER (PLC)

ii ABSTRAK

ANALISIS DAN PEMANFAATAN TABUNG OPTIK BENTUK U UNTUK PENGUKURAN KEKERUHAN AIR KOLAM BUDI DAYA IKAN SERTA PENGONTROLANNYA MENGGUNAKAN PROGRAMMABLE LOGIC

CONTROLLER (PLC)

Oleh

DEWI SARTIKA RHOMADHANI

Telah direalisasikan sensor kekeruhan dari bahan optik bentuk U untuk pengontrolan kekeruhan air kolam budi daya ikan menggunakan PLC. Sensor kekeruhan bahan optik bentuk U terdiri dari LED RGB sebagai transmitter dan LDR sebagai receiver. Dibuat juga sensor kekeruhan dari tabung optik bentuk lingkaran dan sensor kekeruhan tanpa bahan optik. Pengkalibrasian sensor terhadap tingkat kekeruhan menggunakan turbidimeter yang memiliki satuan Nephelometric Turbidity Units (NTU). Sampel air yang diukur dari 0 NTU-900 NTU. Pengontrolan kekeruhan air kolam budi daya ikan menggunakan PLC Omron CPM1A. Sistem pompa penghisap dan pembuangan air bekerja ketika kekeruhan air kolam mencapai kekeruhan referensi,yaitu 400 NTU. Saat kekeruhan berada dibawah kekeruhan referensi sistem berhenti bekerja. Berdasarkan hasil penelitian menggunakan sensor kekeruhan bahan optik bentuk U output sensor berkisar 0,01 volt-0,03 volt. Sementara sensor kekeruhan bahan optik bentuk lingkaran memberikan respon tetap terhadap perubahan kekeruhan, dan sensor kekeruhan tanpa bahan optik memberikan respon linier.

i

ABSTRACT

ANALYSIS AND UTILIZATION OF THE U SHAPE OPTICAL TUBE TO CONTROL POND FISH FARMING WATER TURBIDITY USING PLC

By

DEWI SARTIKA RHOMADHANI

It has been realized a turbidity sensor from U shape optical materials for controlling turbidity of pond’s water fish farming using PLC. U shape turbidity sensor consists of a RGB LED as transmitter and LDR as receiver. We also made a round-shape turbidity sensor from optical materials and turbidity sensor without optical materials. Turbidity sensor calibration on the level of turbidity using a turbidimeter, witch has units Nephelometric Turbidity Units (NTU).Water samples were measured from 0 NTU-900 NTU. The water turbidity of pond fish farming controlledby Omron PLC CPM1A. The vacuum pump system and sewerage works when the pool water turbidity reaches a reference turbidity, which is 400 NTU. When turbidity was under turbidity reference, system stops working. Based on the results of research using a U-shaped optical materials turbidity respond output sensor was only about 0.01 volts-0.03 volts. On the other hand the round-shape from optical materialsturbidity sensor did not respond to changes in turbidity, while the turbidity sensor without optical materials give linear response.

ANALISIS DAN PE PENGUKURAN KE PENGONTROLAN

D

Sebaga Fakult FAKULTAS MA iii

PEMANFAATAN TABUNG OPTIK BENT KEKERUHAN AIR KOLAM BUDI DAYA ANNYA MENGGUNAKAN PROGRAMMA

CONTROLLER (PLC)

Oleh

DEWI SARTIKA RHOMADHANI

Skripsi

gai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gela SARJANA SAINS

Pada Jurusan Fisika

ltas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Ala

ATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHU UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG 2015

TUK U UNTUK A IKAN SERTA ABLE LOGIC

elar

lam

vii

RIWAYAT HIDUP

Penulis bernama lengkap Dewi Sartika Rhomadhani dilahirkan pada tanggal 01 Maret 1993 dilahirkan di Sumberjaya Kabupaten Lampung Barat dan merupakan anak keempat dari enam bersaudara pasangan dari Bapak Kasmir dan Ibu Inulmah.

Penulis memulai perjalanan sekolah berawal sekolah di SDN 4 Simpang Sari hingga lulus pada tahun 2005. Selanjutnya melanjutkan sekolah di SMPN 1 Sumberjaya Lulus pada Tahun 2008 dan melanjutkan sekolah di SMAN 1 Sumberjaya lulus pada tahun 2011. Setalah lulus dari SMA kemudian penulis melanjutkan kuliah di jurusan Fisika FMIPA Universitas Lampung melalui jalur SNMPTN undangan. Selama menjadi mahasiswa penulis aktif dalam berbagai organisasi. Penulis tergabung dalam Himpunan Mahasiswa Fisika (HIMAFI) sebagai anggota SAINTEK periode 2011- 2012, sekretaris bidang SAINTEK periode 2012-2013, anggota departemen ADKES BEM FMIPA Unila periode 2012-2013, UKM Rohani Islam (ROIS) Fakultas MIPA sebagai anggota bidang SBM periode 2011-2012. Selain aktif di organisasi penulis juga aktif dalam bidang akademik, penulis juga aktif sebagai asisten praktikum yaitu Fisika Dasar I, Fisika Dasar II, Elektronika Dasar I, Elektronika Dasar II, Fisika Komputasi, Sistem Digital, Sistem Pengaturan, Antar Muka dan Sensor dan

viii

pengkondisi sinyal. Tahun 2012 penulis masuk 10 besar mengikuti lomba OSN-PTI yang diadakan oleh PT.Pertamina dalam bidang riset.

Penulis melaksanakan Praktik Kerja Lapangan (PKL) di RSG GAS BATAN SERPONG dengan judul “ Analisis Dan Uji Nilai Batas Kanal Pengukuran Fluks Neutron Pada Daerah Intermediate _{(Menengah) JKT02 CX811 Di RSG GAS} BATAN Serpong”.

ix

Bismillahirohmanirroim

Allhamdulilah ku ucapkan syukur kepada Allah SWT, ku persembahkan karya kecilku untuk kedua orang tua, keluarga besar

x

“

Sibuk ngerjain skripsi tetep inget sholat

”

Bertawakalah kepada Allah, Allah (pasti) memberi ilmu kepada

kalian

[Al-Baqarah: 282]

Membaca tanpa merenungkan adalah bagaikan makan tanpa

dicerna

xii

SANWACANA

Puji syukur Penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas kuasa-Nya

penulis masih diberikan kesempatan untuk mengucapkan terima kasih kepada

pihak yang telah banyak membantu dalam penyelesaian penelitian dan skripsi ini,

terutama kepada:

1. Bapak Gurum Ahmad Pauzi, S.Si., M.T., sebagai pembimbing I yang telah

memberikan bimbingan serta nasihat untuk menyelesaikan tugas akhir.

2. Bapak Prof. Dr. Warsito, D.E.A, sebagai pembimbing II yang senantiasa

memberikan masukan-masukan serta nasihat untuk menyelesaikan tugas

akhir.

3. Bapak Drs. Amir Supriyanto, M.Si.,sebagai penguji yang telah mengoreksi

kekurangan, memberi kritik dan saran selama penulisan skripsi.

4. Ibu Dr. Yanti Yuliati, M.Si., selaku ketua Jurusan Fisika Fakultas Matematika

dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung.

5. Bapak Prof. Suharso, Ph.D., selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam Universitas Lampung.

6. Kedua orangtuaku yang tiada henti memberiku semangat dan doa.

7. Ibu Suprihatin, S.Si, M.Si., sebagai Pembimbing Akademik, yang telah

memberikan bimbingan serta nasehat dari awal perkuliahan sampai

xiii

8. Para dosen serta karyawan di Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam, Universitas Lampung.

9. Pamanku Ilham Dani dan bibiku Budi Utami yang selalu memberikan

motivasi dan nasihat.

10. Orang yang mengasihi dan yang kukasihi.

11. Sahabatku Umi, Desty, Ayu, Ulil, Laras, Siti, Fathul, Trunggana, dan Puji

yang telah membantu penulis dalam proses penyelesaian skripsi.

12. Teman–teman seperjuangan angkatan 2011 yang selama ini memberikan

semangat.

13. Kakak-kakak tingkat serta adik-adik tingkat dan semua teman-teman.

Semoga Tuhan Yang Maha Kuasa senantiasa memberikan rahmat dan

hidayah-Nya, serta memberkahi hidup kita. Amin.

Bandar Lampung, Agustus 2015

Penulis

xi

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum. Wr.Wb

Segala puji kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang selalu memberikan rahmat dan kasih sayang.

Skripsi yang berjudul “Analisis Dan Pemanfaatan Tabung Optik Bentuk U Untuk Pengukuran Kekeruhan Air Kolam Budi Daya Ikan Serta Pengontrolannya Menggunakan Programmable Logic Controller (PLC)” disusun sebagai salah satu syarat yang harus ditempuh untuk mendapat gelar Sarjana Sains dari Universitas Lampung. Penulis menyadari skripsi ini masih banyak kekurangan dan membutuhkan sarab dan kritik yang bersifat membangun terhadap pengembangan skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat untuk kita semua.

Assalamualaikum. Wr.Wb

Bandar Lampung, Agustus 2015 Penulis,

xiv DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR ISI ... xiv

DAFTAR TABEL ... xvi

DAFTAR GAMBAR ... xvii

I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1

B. Tujuan Penelitian ... 4

C. Manfaat Penelitian ... 4

D. Rumusan Masalah ... 5

E. Batasan Masalah ... 5

II. TINJAUAN PUSTAKA A. Penelitian Terkait ... 6

B. Perbedaan penelitian ini dengan penelitian terkait ... 10

C. Landasan Teori 1. Faktor-faktor yang berpengaruh pada budi daya ikan ... 10

2. Kekeruhan (Turbidity) ... 13

3. LED (Light Emitting Dioda) ... 14

4. LDR (Light Dependent Resistor) ... 14

5. Indeks bias ... 15

6. PLC (Programmable Logic Controller) ... 20

7. Prinsip Kerja PLC ... 22

8. Sruktur Dasar PLC ... 22

9. Programming PLC ... 30

III. METODOLOGI PENELITIAN A. Tempat dan Waktu penelitian ... 38

B. Alat dan Bahan Penelitian ... 38

C. Langkah Kerja Penilitian ... 40

xv

E. Rancangan sensor ... 43 F. Rancangan Data Pengamatan ... 45

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A.Pengujian Alat ... 46 B.Karakteristik Sensor ... 49 C.Rancangan Program ... 64

V. KESIMPULAN

A. Kesimpulan ... 70 B. Saran ... 71

xvi

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

2.1 Indeks bias cahaya pada frequensi menengah ... 16

3.1 Input dan output PLC ... 43

3.2 Data pengujian karakteristik sensor kekeruhan ... 45

4.10 Data pengujian alat keseluruhan ... 48

xvii

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

2.1 Rancang bangun alat ukur kekeruhan ... 7

2.2 Perancangan sistem kekeruhan air ... 8

2.3 Sistem sensor ... 9

2.4 LED (Light Emiting Dioda) ... 14

2.5 Spektrum cahaya tampak ... 17

2.6 Cahaya didasar kolam renang dibiaskan dipermukaan air.. ... 18

2.7 Sinar sisi pararel dibiaskan saat melewati kaca. ... 29

2.8 Diagram definisi PLC ... 21

2.9 Komponen utama penyusun CPU ... 23

2.10 Sistem PLC ... 24

2.11 Contoh Komponen Input Pada PLC ... 28

2.12 Pemasangan Piranti Input Pada PLC OMRON ... 28

2.13 Contoh komponen output pada PLC ... 29

2.14 Pemasangan Komponen Output Pada PLC OMRON) ... 29

2.15 Timer ... 32

2.16 Diagram waktu on-delay ... 33

xviii

2.18 Counter ... 34

2.19 Macam-macam PLC ... 34

2.20 Rangkaian komparator sederhana ... 37

3.1 Diagram alir penelitian ... 40

3.2 Diagram blok penelitian ... 41

3.3 Diagram alir rancangan sistem ... 42

3.4 Prototype kolam budidaya ikan dari akuarum ... 43

3.5 Rangkaian sensor kekeruhan dengan komparator ... 44

3.6 Diagram alir pengkalibrasian sensor kekeruhan dengan turbidimeter .... 44

3.7 Desain sensor kekeruhan tabung U ... 45

4.1 Alat keseluruan penelitian ... 47

4.2 Rangkaian hardware relay dengan komparator ... 47

4.3 Sensor kekeruhan bentuk U ... 49

4.4 Pengambilan data sensor kekeruhan... 50

4.5 Grafik tegangan terhadap kekeruhan pada LED merah ... 50

4.6 Grafik tegangan terhadap kekeruhan pada LED hijau... 51

4.7 Grafik tegangan terhadap kekeruhan pada LED biru ... 52

4.8 Cahaya menyebar keluar tabung optic ... 53

4.9 Grafik repeatabilitas dengan 3 kali pengulangan ... 54

4.10 Desain sensor kekeruhan bentuk lingkaran ... 56

4.11 Grafik tegangan teradap kekeruhan ... 57

4.12 Desain sensor kekeruhan LED dan LDR yang bersebrangan ... 59

4.13 Grafik hubungan tegangan terhadap tingkat kekeruhan ... 60

xix

4.15 Tampilan awal dari program Syswin 3.4 ... 65

4.16 Ladder diagram pengisisan dan pengosongan kolam ikan ... 66

4.17 Tampilan network 1 ... 66

4.18 Tampilan network 2 ... 66

4.19 Tampilan network 3 ... 67

4.20 Komunikasi serial antara PC dengan PLC. ... 67

4.21 Proses transfer program ... 68

1

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Programmable Logic Controller (PLC) merupakan sistem kontrol untuk proses produksi dalam dunia industri yang sangat memerlukan keahlian di bidang

kontrol. Banyak kelebihan penggunaan alat kontrol tersebut dibandingkan dengan

sistem kontrol proses konvensional, diantaranya jumlah kabel yang dibutuhkan

bisa berkurang, mengkonsumsi daya yang lebih rendah, bisa dengan cepat

mendeteksi kesalahan, dan sparepart yang dibutuhkan tidak banyak, tetapi kelemahan sistem kontrol juga ada yaitu kesulitan saat dilakukan penggantian dan

kesulitan dalam pelacakan kesalahan (Setiawan, 2005).

Berbagai macam PLC yang digunakan dalam perindustrian diantaranya Siemens,

Omron, Mitsubishi, Allen Bradley. Semua jenis merk PLC memiliki fungsi yang

sama sebagai kontrol/kendali. PLC CPM1A produk PLC dari omron merupakan

sebuah mikrokontroler (CPU PLC biasa berupa mikrokontroler maupun

mikroprosesor) yang dilengkapi dengan peripheral yang dapat berupa masukan

digital, keluaran digital atau relai. Perangkat lunak programya sama sekali

berbeda dengan bahasa computer seperti basic, C dan lain-lain. Programnya

menggunakan apa yang dinamakan sebagai diagram tangga atau ladder diagram.

2

perangkat lunak dan keras yang diadaptasi untuk keperluan aplikasi didalam dunia

industri (Putra, 2004).

Sebagai negara kepulauan yang besar, dengan pulau-pulau seluas ± 1.900.000 km2

dan lautan seluas ± 6.864 km2 maka Indonesia adalah negara perikanan yang

memiliki potensi tinggi. Keadaan ini cukup mencerminkan luas dan tingginya

potensi perikanan, besar peluang untuk menggali sumber-sumber hayati perairan

yang belum termanfaatkan. Selain perairan laut yang demikian luas, Indonesia

juga memiliki perairan darat yang cukup luas, yaitu sekitar 15 juta hektar. Angka

ini belum termasuk luas perairan buatan yang terbentuk dengan dibangunnya

bendungan, waduk maupun resevor-resevor air dipemukiman-pemukiman

(Susanto, 2009).

Konsumsi ikan pada tahun 2014 mencapai 40 kg/kapita/tahun, kebutuhan ikan

pada pasar domestik dapat mencapai angka 6 juta ton/tahun. Dengan demikian

usaha kegiatan budi daya ikan air tawar merupakan salah satu upaya untuk

memenuhi kebutuhan bahan baku protein hewani tersebut baik untuk konsumsi

sendiri atau memenuhi permintaan pasar.

Air merupakan faktor utama dalam usaha budi daya ikan. Tanpa adanya air yang

cukup dengan kualitas baik maka budi daya ikan mengalami berbagai hambatan.

Hal yang harus diperhatikan untuk pertumbuhan ikan diantanya kualitas air.

Kualitas air yang baik membuat laju pertumbuhan ikan semakin baik yaitu kadar

oksigen yang cukup, kadar oksigen yang rendah (kurang dari 2 mg/l air) dapat

menyebabkan ikan megap-megap, terdapat gelembung udara pada kulit, mata, dan

3

mempengaruhi pertumbuhan ikan. Suhu yang ideal untuk kolam ikan berkisar

antara 25-30o C, keasaman pH air berkisar antara 6-7 dan kekeruhan air berkisar

antara 200-400 Nephelometric Turbidity Units (NTU).

Kekeruhan adalah keadaan buram atau kekaburan dari cairan yang disebabkan

oleh partikel individu (padatan tersuspensi) yang umumnya tidak terlihat dengan

mata telanjang, mirip dengan asap di udara. Kekeruhan mengacu pada konsentrasi

ketidaklarutan, Keberadaan partikel dalam cairan yang diukur dalam

Nephelometric Turbidity Units (NTU). Kekeruhan dalam air permukaan dapat disebabkan oleh pertumbuhan fitoplankton, kegiatan manusia yang mengganggu

tanah, seperti konstruksi dapat menyebabkan tingkat sedimen yang tinggi ketika

memasuki perairan selama musim hujan karena limpasan air hujan sehingga

menciptakan kondisi keruh (Kautsar, 2010).

Kekeruhan dapat diukur dalam banyak cara seperti metode turbidimeter.

Turbidimetri adalah suatu metoda analisis kuantitatif yang berdasarkan pada

pelenturan sinar oleh suspensi zat padat. Pada dasarnya yang diukur adalah

perbandingan antara intensitas sinar yang diteruskan dengan intensitas sinar

mula–mula. Sinar yang dipancarkan oleh lampu (sumber cahaya) akan

dipantulkan oleh cermin cekung dan kemudian dijatuhkan pada contoh yang

mengandung partikel yang tersuspensi. Sinar yang jatuh pada partikel–partikel

yang tersuspensi tersebut akan ditebarkan/dihamburkan. Kemudian sinar yang

dihamburkan oleh cuplikan akan ditangkap oleh nephelometer yang mana arahnya

tegak lurus (90o) dari sumber cahaya. Sinar yang diteruskan ditangkap oleh

pengamat yang arahnya membentuk garis lurus dari sumber cahaya. Namun alat

4

selalu ada metode-metode untuk pengukuran kekeruhan dengan standar yang

sama dan kualitas yang baik.

Dengan demikian peneliti memanfaatkan bahan optik bentuk U sebagai sensor

kekeruhan untuk mengendalikan kekeruan air kolam budidaya ikan dengan

menggunakan PLC Omron CPM1A sebagai kontrolnya. Sensor kekeruhan ini

menggunakan LED sebagai transmitter dan LDR sebagai receiver dan

diasumsikan efektif, mudah dibersihkan, LED dan LDR tidak basah, bahan optik

yang mudah didapatkan, murah dan dapat dibuat dengan mudah.

B. Tujuan Penelitian

Penelitian ini memiliki tujuan sebagai berikut.

1. Menganalisa karakteristik sensor kekeruhan dari bahan optik bentuk U.

2. Membandingkan keluaran sensor kekeruhan dengan hasil pengukuran

turbidimeter.

3. Untuk mengetahui fungsi dan cara kerja PLC Omron CPM1A

4. Mengaplikasikan PLC Omron CPM1A untuk kontrol kekeruhan air kolam

budi daya ikan.

5. Mengontrol kekeruhan air kolam budi daya ikan.

C. Manfaat Penelitian

Manfaat penelitian adalah memudahkan pengukuran kekeruhan dan optimalnya

5

D. Rumusan Masalah

Rumusan masalah yang akan diselesaikan sebagai berikut.

1. Bagaimana desain dan realisasi alat pengontrol kekeruhan air kolam budi

daya ikan dengan menggunakan PLC Omron CPM1A.

2. Bagaimana aplikasi sensor kekeruhan pada pengontrolan kekeruhan air kolam

budi daya ikan.

E. Batasan Masalah

Batasan masalah pada penelitian ini adalah sebagai berikut.

1. Sumber cahaya yang digunakan yaitu LED merah, hijau dan biru.

2. Kekeruhan air yang diukur yaitu 0 NTU, 50 NTU, 100 NTU, 200 NTU, 300

NTU, 400 NTU, 500 NTU, 600 NTU, 700 NTU dan 900 NTU.

3. Bahan optik yang digunakan yaitu lampu neon bentuk U.

4. Penelitian ini mengontrol kekeruhan air kolam pengontrolannya

menggunakan PLC Omron CPM1A.

5. Kekeruhan referensi air kolam budi daya ikan disesuaikan berdasarkan

6

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Penelitian Terkait

Penelitian terdahulu yang terkait (Riza et al, 2010) yaitu rancang bangun model simulator teknik penanggulangan genangan air (banjir) di area bawah jalan layang (flyover) dengan menggunakan PLC Omron CPM2A sebagai pengendali sistem otomatisnya. Sistem otomatis ini digunakan untuk mengendalikan kerja dua buah pompa air. Limpahan air hujan yang terkumpul di reservoir sebagian akan dipompakan kesebuah tendon penampung air. Air tendon tersebut digunakan untuk menyemprot jalan raya pada saaat suhu mencapai nilai tertentu. Selain dua pompa tersebut, sistem juga mengendalikan sebuah selenoid valve membuka dan menutup saluran air untuk menyiram taman. Sensor hujan sebagai penanda bahwa lingkungan sedang terjadi hujan.

Penelitian terkait tentang kontrol turbidity telah dilakukan (Nuzula et al, 2013) rancang bangun alat ukur kekeruhan air berbasis mikrokontroler. Alat ini dibuat dengan menggunakan fotodioda sebagai receiver dan LED sebagai transmitter untuk mengukur tingkat kekeruhan air serta mikrokontroller ATMega 8535 untuk pemerosesan data. Alat kekeruhan air dibuat berdasarkan metode Nephelometer

7

Gambar 2.1 merupakan rancang bangun alat ukur kekeruhan. Sinyal keluaran dari alat ini menunjukkan nilai tegangan yang sebanding dengan kekeruhan air.

Gambar 2.1. Rancang bangun alat ukur kekeruhan (Nuzula et al, 2013).

Perbandingan intensitas cahaya yang tersebar oleh sampel dalam kondisi persyaratan dengan intensitas cahaya tersebar oleh suspensi referensi standar dibawah kondisi yang sama. Semakin tinggi intensitas cahaya tersebar, maka semakin tinggi tingkat kekeruhan. Alat rancang bangun ini mempunyai pengukuran yang terbatas antara 0 – 200 NTU. Di luar itu hasil pengukuran yang ditampilkannya tidak dapat terukur.

Berdasarkan penelitian yang dilakukan (Manik, 2013) rancang bangun aplikasi sistem pendeteksi kekeruhan air menggunakan mikrokontroler AVR Atmega 8535. Pengukuran kekeruhan air dengan menggunakan sensor LDR (Light Dependent Resistor), dimana sensor ini dapat mendeteksi air dari tingkat cahaya LED yang menembus air tersebut, maka akan terdeteksi kekeruhan air. Pemprosesan dan pengendalinya dilakukan oleh ATMega 8535. Dapat dilihat seperti gambar 2.2 merupakan rancang sensor kekeruhan..

8

Gambar 2.2. Perancangan sistem kekeruhan air (Manik, 2013)

Parameter yang digunakan pada pengukuran yaitu ketinggian air dan intensitas cahaya yang diterima oleh sensor LDR, namun penggunaan LDR dalam perancangan ini kurang efisien dalam pendekteksian kekeruhan air karena adanya perubahan debit air yang signifikan memerlukan adanya reaksi sensor yang tanggap terhadap plant.

Metode lain pengukuran kekeruhan (Hendrizon, 2012) alat ukur tingkat kekeruhan zat cair berbasis mikrokontroler AT89S51 dengan menggunakan sistem sensor yang terdiri dari LED dan fototransistor, serta LCD karakter 2x16 sebagai

9

penampil data hasil pengukuran. Alat ukur ini bekerja berdasarkan prinsip hamburan cahaya oleh partikel-partikel tersuspensi di dalam zat cair, dengan posisi fototransistor adalah 90o terhadap cahaya yang datang dari LED (disebut metode Nephelometer). Jarak antara partikel penghambur dan detektor fototransistor pada metode Nephelometer terbatas dalam jarak yang dekat (sekitar 7 cm), dan kemampuan pengukuran alat ini adalah dalam rentang 6 NTU hingga 164 NTU. Sistem sensor ini dipasang untuk mengetahui pengaruh jarak antara sumber cahaya dan sensor fototransistor dengan variasi sudut 0o, 90o dan 45o . Seperti yang ditunjukan pada Gambar 2.3

Gambar 2.3 Sistem sensor (Hendrizon, 2012).

Desain dan realisasi alat deteksi kecerahan minyak goreng kelapa sawit dengan menggunakan sensor optocoupler berbasis mikrokontroler ATMega8535 (Yuyun, 2013). Penelitian tersebut menggunakan perangkat keras sensor optocoupler, mikrokontroler ATMega8535, K-125 dan komputer. Sensor optocoupler

menggunakan LED merah, hijau dan biru sebagai sumber cahaya. Proses kerja dari alat tersebut adalah cahaya LED yang berada pada sisi tabung ditangkap oleh

10

LDR yang berada pada sebrang LED. Kemudian keluaran dari LDR dibaca mikrokontroler dan ditampilkan dalam bentuk persentasi kecerahan oleh komputer. Dari ketiga sumber cahaya yang digunakan LED merah menghasilkan kecerahan paling tinggi, hal ini karena memiliki panjang gelombang yang besar sehingga cahaya yang ditransmisikan juga besar.

B. Perbedaan penelitian ini dengan penelitian terkait

Sensor kekeruhan pada penelitian ini memanfaatkan bahan optik bentuk U. Menggunakan LDR sebagai receiver dan LED sebagai transmitter dan. Sumber cahaya yang digunakan yaitu LED merah, hijau dan biru. Cahaya dilewatkan pada bahan optik bentuk U dan diterima oleh LDR sebagai receiver.

C. Landasan Teori

1. Faktor-faktor yang berpengaruh pada budidaya ikan

Sumber daya peraiaran umum yang dapat dimanfaatkan untuk pengembangan budidaya perikanan meliputi perairan air tawar, seperti sungai, waduk, saluran irigasi teknis, rawa, danau dan perairan payau seperti tambak, hutan bakau dan perairan laut. Di indonesia perairan umum meliputi luas 141.690 hektar (Anonim, 1994).

Perairan umum seperti waduk, sungai danau, rawa, saluran irigasi, payau dan laut menyimpan banyak kendala yang dapat mempengaruhi budi daya ikan diperairan tersebut. Kendala-kendala yang bersifat menghambat proses. Faktor-faktor yang harus diperhatikan yaitu kondisi air. Air merupakan faktor utama dalam usaha

11

budidaya ikan. Tanpa adanya air yang cukup dengan kualitas baik maka budi daya ikan mengalami berbagai hambatan.

Hal-hal yang harus diperhatikan berkaitan dengan kondisi air meliputi sumber air, kualitas air, kuantitas air, kontinuitas air, dan saluran pengangkut air.

a. Sumber air

Ada empat macam sumber air untuk pengairan yaitu air hujan, air embun, air permukaan dan air tanah. Air permukaan merupakan air pengairan yang banyak di Indonesia, terutama di jawa yaitu berupa sungai dan waduk. Sungai baik digunakan untuk sumber air budidaya ikan karena mengandung unsur hara yang berguna bagi pertumbuhan makanan alami ikan.Waduk atau bendungan sebagai sumber air budi daya ikan sangat baik sebab debit airnya relatif stabil. Air tanah yang baik untuk sumber budidaya ikan biasanya yang telah keluar dari permukaan tanah. Jika antara sumber air tanah dan letak unit perkolam terpisah maka air harus dialirkan melalui saluran terlebih dahulu. Hal ini bertujuan untuk memperbaiki kualitas air tanah tersebut karena biasanya air yang baru keluar dari tanah memiliki unsur hara dan pH nya rendah (Susanto, 2009).

b. Kualitas air

Yang harus diperhatikan berkaitan dengan kualitas air meliputi temperatur, derajat keasaman (pH), kadar oksigen terlarut (O2), kadar amonia (NH3), kadar

karbondioksida (CO2), kadar nitrogen (NO3), kandungan bahan organik dan

zat-zat beracun. Kualitas air diperairan sangat berpengaruh terhadap kehidupan (perkembangan dan pertumbuhan) ikan dan organisme lainnya yang bermanfaat menyuburkan peraiaran (jasa renik dan tumbuhan). Kualitas air yang buruk dapat

12

menghambat pertumbuhan ikan, bahkan sering kali menimbulkan kematian pada ikan. Misalnya konsentrasi oksigen yang rendah (kurang dari 2 mg/l air) dapat menyebabkan ikan megap-megap, terdapat gelembung udara pada kulit, mata, dan insang sehingga ikan menjadi sulit bernafas dan akhirnya mati. Konsentrasi amonia (NH3) dan nitrogen (NO2) yang tinggi (lebih dari 1 mg/l) juga dapat

menimbulkan kematian pada ikan, bahkan pada konsentrasi 100 mg/l air semua organisme perairan akan mati.

Konsentrasi amonia (NH3) diperngaruhi oleh keadaan derajat keasaman (pH) dan

temperatur perairan. Makin tinggi pH dan temperatur air menyebabkan makin tinggi konsentrasi NH3 sehingga daya racun NH3 juga semakin meningkat

(Cahyono, 2001).

Berikut adalah sifat fisik dan kimia air untuk usaha pemeliharaan perikanan. a. Kekeruhan air berkisar antara 25-400 NTU. Semakin banyak padatan

tersuspensi dalam air, air terlihat semakin kotor dan semakin tinggi nilai NTU. b. Muatan Suspensi 25-400 Part Per Million (PPM)

c. Kecerahan lebih besar dari 10% penetrasi cahaya sampai dasar perairan. d. Suhu yang ideal untuk kolam ikan berkisar antara 25-30o C.

e. Keasaman pH berkisar antara 6-7 (Cahyono, 2001).

c. Kuantitas air

Selain mutu air yang harus baik, jumlahnya pun harus mencukupi untuk mengairi seluruh areal perkolaman. Jika jumlah air tidak mencukupi maka kegiatan budi daya ikan akan terhambat.

13

Persediaan air untuk budidaya ikan harus sepanjang tahun. Bila saat persediaan air berkurang maka harus diusahakan seluruh kolam pemeliharaan sudah terisi. Dengan demikian, kebutuhan air tidak terlalu banyak karena kebutuhan air hanya untuk mengganti air yang menguap atau hilang karena bocor.

e. Saluran pengangkut air

Jauhnya sumber air dari unit perkolaman menyebabkan air harus melalui berbagai saluran pengangkut air, misalnya jembatan air (flume/aquaduct), terowongan (tunnel), bangunan terjun (drop structure), saluran miring/serepotan (chute), terowongan bawah (syphon), dan bangunan bagi (Susanto, 2009).

2. Kekeruhan (Turbidity)

Kekeruhan adalah suatu ukuran biasan cahaya di dalam air yang disebabkan oleh adanya partikel koloid dan suspensi yang terkandung dalam air. Menurut (Michael, 1994) kekeruhan air disebabkan oleh lumpur, partikel tanah, potongan tanaman atau fitoplankton.

Tingkat kekeruhan akan mempengaruhi daya ikat air terhadap oksigen, semakin keruh air yang digunakan, ikan semakin sulit bernafas karena kekurangan oksigen. Selain itu, insang akan tertutup oleh partikel-partikel lumpur, batas pandang ikan berkurang dan nafsu makan berkurang (Bachtiar, 2002).

14

3. LED (Light Emitting Dioda)

LED merupakan suatu semikonduktor sambungan PN yang memancarkan cahaya apabila diberi panjar maju (Sutrisno, 1987). Gambar 2.4 merupakan contoh LED. Didalam LED terdapat sejumlah zat kimia yang akan mengeluarkan cahaya jika elektron-elektron melewatinya. Seperti dioda normal LED terdiri dari sebuah chip bahan semikonduktor yang diisi penuh dengan ketidakmurnian untuk menciptakan sebuah struktur yang disebut p-n junction. Pembawa muatan elektron dan dan lubang mengalir ke sambungan dari elektroda dengan voltase berbeda. Ketika elektron bertemu dengan lubang, dia jatuh ketingakat energi yang lebih rendah dan melepas energi dalam bentuk foton (Akbar, 2011).

Gambar 2.4. LED (Light Emiting Dioda)

4. LDR (Light Dependent Resistor)

LDR adalah salah satu jenis resistor yang nilai hambatannya dipengaruhi oleh cahaya yang diterima. LDR dibuat dari bahan cadmium sulfida (Cds) yang peka terhadap cahaya. Saat cahaya mengenai mengenai LDR, foton akan menabrak atom Cds dan melepaskan elektron. Semakin besar intensitas cahaya yang datang, maka semakin banyak elektron yang terlepas dari ikatannya sehingga hambatan LDR akan berubah ( Suyamto et al, 2008).

15

Karakteristik LDR terdiri atas dua macam yaitu laju recovery dan respon spektral. 1. Laju Recovery

Laju recovery merupakan suatu ukuran praktis dan suatu kenaikan nilai dalam waktu tertentu.

2. Respon spektral

LDR tidak mempunyai sensitivitas yang sama untuk setiap panjang gelombang cahaya yang jatuh padanya (yaitu warna). Bahan yang biasa digunakan sebagai penghantar arus listrik yaitu tembaga, alumunium, baja, emas dan perak. Dari kelima bahan tersebut tembaga merupakan penghantar yang paling banyak digunakan karena mempunyai daya hantar yang baik (Herlambang, 2010).

5. Indeks Bias

Pada awalnya oleh newton cahaya dipandang sebagai pancaran partikel-partikel halus dan pada tahap berikutnya, oleh Huygens cahaya dipandang sebagai gelombang elastis didalam medium ether yang mengisi seluruh ruang kosong. Dari eksperimen yang dilakukan oleh Heinrich hertz di sekitar pertengahan abad 19 yang lalu, cahaya diyakini sampai sekarang sebagai gelombang elektromagnetik yang menjalarnya tidak memerlukan medium. Sehingga teori-teori Newton dan Huygens maupun hipotesis adanya ether jadi runtuh, disanggah sepenuhnya dan terjabarkan berdasarkan teori gelombang elektromagnetik (Soedojo, 2004).

Berdasarkan perkembangan-perkembangan teori tetang cahaya, cahaya perlu dianggap sebagai suatu yang bersifat dualistik.

16

karakteristik dari gelombang pada situasi-situasi tertentu dan karakteristik dari partikel pada situasi-situasi yang lain (Jewett, 2010).

Laju cahaya dalam udara hampa adalah 2,99792458 x 108 m/s yang biasa dibulatkan menjadi 3,00 x 108 m/s. Laju ini berlaku untuk semua gelombang elektromegnetik, termasuk cahaya tampak (Giancoli, 2001). Di udara laju tersebut hanya sedikit lebih kecil. Pada benda transparan lainnya, seperti kaca dan air, kelajuannya selalu lebih kecil dibanding di udara hampa. Sebagai contoh, dalam air cahaya merambat kira-kira dengan laju ¾ c. Perbandingan laju cahaya di udara hampa (c) dengan laju materi tertentu (v) disebut indeks bias (n):

n = (2.1)

indeks bias tidak pernah lebih kecil dari 1 (artinya, n ≥ 1) dan nilainya untuk berbagi materi diberikan pada tabel 2.1 dengan cahaya yang digunakan yaitu cahaya kuning dengan λ _{= 589 nm (giancoli B, 2001).}

Tabel 2.1 indeks bias dengan sumber cahaya kuning yang memiliki λ _{= 589 nm}

No Medium n = c/v

1 Air 1,33

2 Alkohol etil 1,36

3 Kaca kuarsa lebur 1,46

4 Kaca korona 1,52

Cahaya merambat lebih lambat pada suatu zat dibandingkan dengan diudara hampa dapat dijelaskan pada tingkat atomik sebagai akibat serapan dari pemancaran kembali cahaya oleh atom-atom dan molekul-molekul pada bahan tersebut (Giancoli, 2011).

17

a. Spektrum Cahaya tampak

Dua istilah cahaya yang dapat langsung dideskripsikan dengan teori gelombang untuk cahaya yaitu intensitas cahaya (kecerahan) dan warna. Intensitas cahaya merupakan energi yang dibacanya persatuan waktu dan sebanding dengan kuadrat amplitudo gelombang. Warna cahaya berhubungan dengan pajang gelombang atau frekuensi cahaya tersebut. Cahaya tampak yaitu cahaya yang sensitif bagi mata manusia yang mempunyai panjang gelombang 400 nm sampai 750 nm (Giancoli, 2001) seperti yang di tunjukan pada gambar 2.5.

Gambar 2.5 Spektrum cahaya tampak

Didalam cahaya tampak terdapat warna-warna dari ungu sampai merah. Cahaya dengan panjang gelombang yang lebih pendek dari 400 nm disebut ultraviolet

(UV) dan cahaya dengan panjang gelombang lebih besar dari 750 nm disebut inframerah (Giancoli, 2001).

b. Hukum Snellius

Hukum-hukum snellius mendasari kaidah-kaidah optika geometris dalam alat-alat optik. Hukum-hukum itu tak lain ialah kaidah-kaidah yang berkenaan dengan pemantulan dan pembiasan sinar-sinar cahaya sebagai berikut.

1. Sinar datang, garis normal, sinar pantul dan sinar terbias semuanya terletak pada satu bidang datar.

18

2. Sudut pantul sama dengan sudut datang.

3. Perbandingan antara sinus sudut datang dan sinus sudut bias adalah tetap, tak tergantung besar sudut datang.

Sudut datang adalah sudut antara arah normal, yakni arah tegak lurus bidang batas dan arah sinar datang, dan sudut pantul ialah sudut antara arah normal dan arah sinar terpantul. Sedang yang dimaksud sudut bias ialah sudut antara arah normal dan arah sinar terbias (Soedojo, 2004).

Jika kita melihat kebawah dasar kolam renang, air terliat dangkal seperti Gambar 2.6. Ini disebabkan cahaya dari titik pada bagian bawah kolam dibiaskan dipermukaan air ke udara sehingga muncul ke arah yang baru.

Gambar 2.6 Cahaya didasar kolam renang dibiaskan dipermukaan air.

Kecepatan cahaya tergantung pada substansi yang dilewatinya, sehingga berkas cahaya pada Gambar 2.7 keluar menuju udara, kecepatan menyimpang jauh dari normal saat melintasi permukaan. Pada persimpangan dari kaca kembali ke udara, cahaya kembali ke panjang gelombang aslinya.

O I

Sinar muncul udara

19

Gambar 2.7. Sinar sisi pararel dibiaskan saat melewati kaca.

Pada Gambar 2.7 gelombang di udara mencapai A dan D pada saat yang sama (waktu tempuh yang sama). Ketika cahaya berjalan sepanjang AB, saat itu juga cahaya bergerak sepanjang DC pada kaca. Jadi rasio (kecepatan di udara/kecepatan cahaya di dalam gelas) dapat ditulis persamaan berikut:

= = (2.2)

Dimana AB/DB = sin i pada gambar 2.7 dan CD/BD = sin r seingga persaamaan (2.2) menjadi (Horrison, 1999).

= = n (2.3)

Persamaan (2.3) merupakan persamaan yang digunakan untuk mencari nilai indeks bias pada medium kaca dengan perbandingan kecepatan cahaya diudara dan kecepatan cahaya di medium kaca. Persamaan ini dapat digunakan pada medium lain yang mampu dilewati oleh cahaya tampak (transparan).

r r

i

Gelombang memiliki kecepatan dan panjang gelombang yang lebih kecil di kaca

D

A

B

V kaca C

i Udara

V udara

Gelombang memiliki kecepatan dan panjang gelombang yang lebih kecil di udara

= !"! #!$!

20

6. Programmable Logic Controller (PLC)

Menurut (Rozan et al, 2005) PLC merupakan sistem yang dapat memanipulasi, mengeksekusi dan atau memonitor keadaan proses pada laju yang amat cepat, dengan dasar data yang bias di program dalam sistem berbasis mikroprosesor integral. PLC menerima masukan keluaran sinyal-sinyal listrik untuk mengendalikan suatu sistem, dengan demikian besaran-besaran fisika dan kimia yang dikendalikan sebelum diolah oleh PLC, akan dirubah menjadi sinyal listrik analog maupun digital, yang merupakan data dasarnya.

Karakter proses yang dikendalikan oleh PLC sendiri merupakan proses yang sifatnya bertahap, yakni proses itu berjalan urut untuk mencapai kondisi akhir yang diharapkan. Menerapkan teknologi PLC merek OMRON seri SISMAC CPM1A sebagai penggerak otomatis pintu garasi mobil. (Novriadi, 2011) PLC Omron CPM 1A/2ntuk pengontrolan dengan beban berat.

PLC modern merupakan sistem kontrol berbasis mikroprosesor yang dirancang untuk beroperasi di lingkungan industri. _{PLC diprogram untuk merasakan,} mengaktifkan dan mengontrol peralatan industri yang menggabungkan sejumlah besar I/O poin yang memungkinkan berbagai sinyal listrik untuk antarmuka. Perbedaan utama antara PLC dan mikrokomputer adalah:

1. pemrograman sebagian besar adalah berkaitan dengan kontrol logika dan operasi blok fungsi.

2. rangkaian interfacing merupakan bagian tidak terpisahkan dari kontrol.

3. PLC dikemas tahan getaran, suhu, kelembaban dan kebisingan (Crispin, 1997).

21

Kontrol program dari PLC menganalisa sinyal input kemudian mengatur keadaan output sesuai dengan keinginan pemakai. Keadaan input PLC digunakan dan disimpan didalam memory dimana PLC melakukan instruksi logika yang di program pada keadaan inputnya. Peralatan input dapat berupa sensor fotoelektrik, push button pada panel kontrol, limit switch atau peralatan lainnya dimana dapat menghasilkan suatu sinyal yang dapat masuk ke dalam PLC. Peralatan output dapat berupa switch yang menyalakan lampu indikator, relay yang menggerakkan motor atau peralatan lain yang dapat digerakkan oleh sinyal output dari PLC (Anwar, 2010).

Definisi PLC dari segi teknik adalah suatu alat elektronik yang digunakan untuk mengontrol beban/komponen listrik dengan suatu program tertentu melalui komputer/programming console. Sehingga dalam pemasangan input/output tidak diperlukan pengkabelan yang banyak serta rumit, dan ladder diagram berfungsi utama mengatur kerja dari beban yang terangkai setelah ditransfer ke PLC. Dari pengertian tersebut untuk memperjelas definisi PLC dapat digambarkan dalam diagram seperti ditunjukkan pada gambar 2.8

Gambar 2.8. Diagram definisi PLC ( Saputra, 2004 )

BEBAN/KOMPONEN LISTRIK

PLC

PROGRAM/LADDER DIAGRAM

KOMPUTER/PROGRAMMING CONSOLE

22

7. Prinsip Kerja PLC

PLC merupakan peralatan elektronik yang dibangun dari mikroprosesor untuk memonitor keadaan dari peralatan input untuk kemudian di analisa sesuai dengan kebutuhan perencana (programmer) untuk mengontrol keadaan output. Ada 2 jenis input dan output yaitu analog input/output dandigital input/output.

Setiap input mempunyai alamat tertentu sehingga untuk mendeteksinya mikroprosesor memanggil berdasarkan alamatnya. Banyaknya input dan otput yang dapat diproses tergantung jenis PLC nya. Sinyal output dikeluarkan PLC sesuai dengan program yang dibuat oleh pemakai berdasarkan analisa keadaan input. Setiap ouput mempunyai alamat tertentu dan diproses oleh mikroprosesor menurut alamatnya. Pada PLC dipersiapkan internal input dan output untuk proses dalam PLC sesuai dengan kebutuhan program. Dimana internal input dan output ini hanya sebagai flag dalam proses. Di dalam PLC juga dipersiapkan timer yang dapat dibuat dalam konfigurasi on delai , off delai, on timer, off timer dan lain-lain sesuai dengan programnya. Untuk memproses timer tersebut, PLC memanggil berdasarkan alamatnya. Pada pelaksanaannya sebagai kontrol system, PLC ini didukung oleh perangkat lunak yang merupakan bagian penting dari PLC. Program PLC biasanya terdiri dari 2 jenis yaitu ladder diagram dan instruksi dasar diagram, setiap PLC mempunyai perbedaan dalam penulisan program (Anwar, 2010).

8. Sruktur Dasar PLC

Berikut struktur dasar sebuah PLC.

23

CPU umumnya mengambil bentuk perangkat mikroprosesor tunggal. Fungsi CPU adalah untuk mengendalikan operasi memori dan I/O dalam sistem dan memproses data sesuai dengan program. untuk melakukan hal ini memerlukan sinyal clock untuk urutan operasi internal (Crispin, 1997).

Gambar 2.9. Komponen utama penyusun CPU (Bryan,1997)

CPU atau Unit Pengolahan Pusat, terdiri dari 3 komponen penyusun : a. Prosesor.

b. Memori

c. Catu Daya ( Power Supply )

Prosesor merupakan otak dari sebuah PLC, fungsi utama adalah mengatur tugas pada keseluruhan sistem PLC, mengerjakan berbagai operasi antara lain mengeksekusi program, menyimpan dan mengambil data dari memori, membaca nilai input dan mengatur nilai output, memeriksa kerusakan, melakukan operasi-operasi matematis, manipulasi data, tugas-tugas diagnostik, serta melakukan komunikasi dengan perangkat lain. Gambar 2.10 merupakan sistem PLC.

24

Gambar 2.10 Sistem PLC (Bolton, 2004)

2. Memori

Memori adalah area dalam CPU PLC tempat data serta program disimpan dan dieksekusi oleh prosesor, pengetahuan tentang sistem memori pada PLC akan sangat membantu dalam memahami cara kerja PLC. Secara umum memori dapat dibagi dua kategori: Volatile (mudah hilang) dan Nonvolatile, program atau data pada memori volatile akan hilang jika catu daya PLC mati. Memori ini juga dikenal dengan nama RAM (Random Acces Memory). Dalam sebagian PLC memori jenis RAM masih digunakan untuk menyimpan program pengguna (aplikasi) dengan menggunakan baterai sebagai back up daya jika catu daya mati.

Modul Input

Modul output Power supplay

CPU

Prosesor Memori

Serial port/modul komunikasi

25

Adapun sifat dari memori nonvolatile yaitu program atau data yang tersimpan di dalamnya tidak akan hilang walaupun catu daya PLC mati, yang termasuk kategori ini adalah :

1. ROM (Read-Only Memory) jenis memori ini dirancang untuk menyimpan data atau program secara permanen. Pada PLC, ROM digunakan untuk menyimpan sistem operasi dan bios.

2. PROM (Programmable Read-Only Memory) memori ini dapat diprogram ulang dengan menggunakan alat pemrograman khusus, digunakan untuk back up program.

3. EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory) memori ini turunan dari jenis PROM yang dapat diprogram ulang setelah program yang sebelumnya dihapus dengan menggunakan sinar ultraviolet.

4. EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) adalah memori Nonvolatile yang menyerupai RAM. Kebanyakan PLC menggunakan memori jenis ini untuk menyimpan program pengguna, alasan utama adalah kemudahan dalam mengubah program pada memori tersebut, yaitu hanya dengan menggunakan prangkat pemrograman PLC itu sendiri, misalnya Komputer atau unit miniprogramer. Salah satu kerugian memori jenis ini adalah keterbatasan dalam kemampuan hapus-tulisnya (Erase/Write) yaitu sekitar 10.000 kali (Bolton, 2004).

Memori sistem digunakan oleh PLC untuk sistem kontrol proses, menyimpan program yang harus dijalankan dalam bentuk biner. Memori PLC Omron CPM1A memiliki fungsi-fungsi khusus. Masing-masing lokasi memori memiliki ukuran

26

16-bit atau 1 word, beberapa word membentuk daerah atau region dan masing-masing region ini memiliki fungsi khusus.

a. Daerah IR.

Bagian memori ini digunakan untuk menyimpan status keluaran dan masukan PLC. Beberapa bit berhubungan langsung dengan terminal masukan dan keluaran PLC (terminal sekrup).

b. Daerah SR.

Daerah ini merupakan bagian kusus dari lokasi memori yang digunakan sebagai bit-bit kontrol dan status (flag), digunakan untuk pencacah dan intrupsi.

c. Daerah TR.

Saat pindah ke subprogram selama eksekusi program, maka semua data yang terkait hingga batasan return subprogram akan disimpan dalam daerah TR ini. d. Daerah HR.

Bit-bit pada daerah HR ini digunakan untuk menyimpan data dan tidak akan hilang walaupun PLC sudah tidak mendapatkan catu daya atau PLC sudah dimatikan, karana menggunakan baterai. Untuk CPM1A daerah ini terdiri dari 20 word, HR00 hinggaHR19 atau 320 bit, HR00.00 hingga HR19.15. e. Daerah AR.

Daerah AR merupakan daerah lain yang digunakan untuk menyimpan bit-bit kontrol dan status, kesalahan dan waktu sistem. Sebagaimana daerah HR, daerah AR juga dilengkapi dengan baterai, sehingga data-data kontrol maupun status tetap akan tersimpan walaupun PLC sudah dimatikan. Pada

27

CPM1A daerah ini terdiri dari 24 word, AR00 hingga AR23 atau 384bit, AR00.00 hingga AR23.15.

f. Daerah LR.

Digunakan sebagai pertukaran data saat dilakukan koneksi atau hubungan dengan PLC yang lain. Untuk CPM1A , daerah ini terdiri dari 16 word, LR00 hingga LR15 atau 256 bit, LR00.00 hinggaLR15.

h. Daerah Pewaktu/Pencacah (Timer/Counter ) T/C Area.Daearah ini digunakan untuk menyimpan nilai-nilai pewaktu atau pencacah. Untuk CPM1A terdapat 226 lokasi (TC000 hingga TC225).

g. Daerah DM.

Daearah ini berisikan data-data yang terkait dengan pengaturan komunikasi dengan komputer dan data pada saat ada kesalahan (Swamardika, 2005).

3. Power Suplay

Power suplay digunakan untuk memberikan pasokan catu daya ke seluruh bagian PLC (termasuk CPU, memori dan lain-lain). Kebanyakan PLC bekerja dengan catu daya 24 VDC atau 220 VAC (Putra, 2004).

4. Input/Output

Sebuah konfigurasi PLC pasti tidak terlepas dari sitem input dan output, dimana dua bagian inilah yang banyak berperan dalam pembuatan program/ladder diagram dan dalam sistem koneksi/penyambunganya nanti.

Pemasangan koneksi sistem input tidak berhubungan langsung dengan penyambungan tegangan output karena masing-masing berada pada daerah control yang berbeda meskipun kenyataannya dalam ladder diagram atau

28

P L C O M R O N C P M 1 A I N P U T

O U T P U T

0 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 C O M

0 0 C O M 0 1 C O M 0 2 0 3 C O M A C

2 2 0 V

O N O F F L S 1 L S 2 D C 1 2 V

+

-rangkaian softwarenya -rangkaian tersebut berada dalam satu jalur arus maupun tegangan (Saputra, 2004).

a. Sistem Input

Kecerdasan sebuah sistem terotomasi sangat bergantung pada kemampuan sebuah PLC untuk membaca sinyal dari berbagai macam jenis sensor dan piranti-piranti masukan lainnya. Untuk mendeteksi proses atau kondisi atau status keadaan atau proses yang sedang terjadi, misalnya berapa cacah barang yang sudah diproduksi, ketinggian permukaan air, tekanan udara dan lain sebagainya, maka dibutuhkan sensor-sensor yang tepat untuk masing-masing kondisi atau keadaan yang akan dideteksi tersebut. Dengan kata lain, sinyal-sinyal masukan tersebut dapat berupa logika (ON atau OFF) maupun analog (Putra, 2004). Gambar 2.11 adalah contoh komponen input untuk PLC

Gambar 2.11 Contoh Komponen Input Pada PLC

29

a. Sistem Output

Beberapa alat atau pirantiyang banyak digunakan motor,solenoida, relay, lampu indikator, speaker dan lain-lain sebagai fasilitas untuk menghubngkan dengan alat-alat eksternal (yang dikendalikan). Keluaran inidapat berupa analog maupun digital. Keluaran digital bertingkah seperti sebuah saklar, menghubungkan dan memutuskan jalur. Keluaran analog digunakan untuk menghasilkan sinyal analog (Putra, 2004). Gambar 2.13 adalah contoh komponen input untuk PLC

Gambar 2.13 Contoh komponen output pada PLC

Gambar 2.14 Pemasangan Komponen Output Pada PLC OMRON (Saputra, 2004) P L C O M R O N C P M 1 A

I N P U T

O U T P U T

0 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 C O M

0 0 C O M 0 1 C O M 0 2 0 3 C O M

R R

A C 2 2 0 V

+

-A C 2 2 0 V F

N

30

9. Programming PLC

Kontrol PLC dapat diprogram melalui komputer, tetapi juga bisa diprogram melalui pemrograman manual, yang biasa disebut dengan konsol (console). Untuk keperluan ini dibutuhkabn perangkat lunak yang biasanya bergantung pada produk PLC nya.

PLC tidak akan dapat bekerja meskipun komponen input dan komponen outputnya telah terpasang dan di aliri arus listrik, oleh karena itu PLC memerlukan suatu program software yang nantinya akan di baca oleh PLC setelah program tersebut di transfer kedalam memory CPU PLC.

Program software PLC dapat buat dalam berbagai bentuk yaitu : a. Ladder Diagram (LAD);

b. Mnemonic/Statement List (STL); c. Function Plan (Sistem Digital);

Namun kebanyakan program yang di buat biasanya dalam bentuk Ladder Diagram kemudian baru diterjemahkan ke dalam Mnemonic/Statement List (saputra, 2004).

Simbol – Simbol Ladder Diagram

1. Load / LD = Star pada normally open input

31

3. AND = menghubungka dua atau lebih input dalam bentuk normally open secara seri.

4. AND NOT = menghubungkan 2 atau lebih input dalam bentuk normally close.

5. OR = menghubugkan 2 atau lebih input dalam bentuk normally open secara paralel.

6. OR NOT = menghubungkan 2 atau lebih input dalam bentuk normally close secara parallel.

7. OUTPUT / OUT = menyalakan output.

8. END = mengakhiri program

(Anwar, 2010).

9. Timer ( Sistem Tunda Waktu/Time Delay )

Instruksi Timer digunakan untuk operasi tunda waktu. Memerlukan dua operand yang terletak pada dua baris instruksi, yaitu baris pertama untuk nomor timer dan yug kedua untuk setting waktu (SV = Set Value). Meskipun demikian, instruksi Timer terletak dalam satu alamat. Nomor Timer dipakai bersama untuk nomor Counter. Nomor Timer/ Counter hanya boleh digunakan sekali. Banyaknya nomor

32

Timer/ Counter bergantung kepada tipe PLC. Misalnya, PLC OMRON CPM1A, terdapat 128 nomor, yaitu dari 000 sampai dengan 127. tidak diperlukan awalan apapun untuk menyatakan nomor timer. Tetapi, jika nomor timer sebagai operand suatu kontak harus diberi awalan TIM. SV mempunyai harga antara 0000 sampai dengan 9999 (BCD) dalam satuan deci-detik. Jadi, misalnya menghendaki 10 detik, maka nilai SV harus 100. Jika SV dinyatakan tidak dalam BCD, akan muncul pesan kesalahan. Gambar 2.15 dan Gambar 2.16 merupakan ladder diagram dan diagram waktu intruksi timer (Arif, 2013)

(a)

(b)

Gambar 2.15. Timer (a) Ladder diagram (b) Diagram Waktu

Cara kerja timer adalah.

a. Timer bekerja jika timer coilnya (nomor timer) mendapat l dari inputnya b. Timer akan menghitung sampai preset value dan timer contact akan aktif c. Timer akan mati (kembali ke nilai awal) jika inputnya dimatikan

33

Di bawah ini diberikan program-program penerapan timer. a. Timer on-delay

Timer hidup setelah satu periode waktu tunda yang telah ditetapkan. diagram waktu on-delay dapat diliat pada gambar 2.16.

Gambar 2.16 Diagram waktu on-delay b. Timer off-delay

Timer berada dalam keadaan hidup selama periode waktu yang telah ditetapkan dan kemudian mati. Gambar 2.17 merupakan diagram waktu untuk timer off-delay (Nugraha, 2012).

Gambar 2.17 Diagram waktu off-delay

10. Counter (Pencacah)

Pencacah pada PLC memeliki dua masukan yaitu count pulsa dan reset. Counter berfungsi untuk menghitung banyaknya jumlah kjadian tertentu. Gambar 2.18 adalah gambar ladder diagram dan diagram waktu counter.

34

(b)

Gambar 2.18 Counter (a) Ladder diagram (b) Diagram waktu Cara kerja counter adalah.

a. Counter coil akan aktif dan mengitung jika input pulsa berubah dari 0 ke 1 b. Conter coil akan mati dan nilai kembali ke0 jika input reset diaktifkan c. Besar nilai yang akan diitung counter ditunjukan preset value

Macam-macam PLC

Gambar 2.19 merupakan macam-macam PLC yang biasa digunakan dalam dunia industri. a. PLC OMRON CPM 1A, b. PLC Siemens S 7-200, c. PLC Mitsubishi

(a) (b) (c)

Gambar 2.19 Beberapa Macam PLC (a). PLC OMRON ( b). Siemens S 7-200 (c). Mitsubishi

Adapun komponen – komponen pendukung yang sering dipakai dalam rangkaian PLC sebagai berikut.

35

a. Dioda

Dalam elektronika, dioda adalah komponen aktif bersaluran dua (dioda termionik mungkin memiliki saluran ketiga sebagai pemanas). Dioda mempunyai dua elektroda aktif dimana isyarat listrik dapat mengalir, dan kebanyakan dioda digunakan karena karakteristik satu arah yang dimilikinya. Dioda varikap (Variable Capacitor/kondensator variabel) digunakan sebagai kondensator terkendali tegangan.

Sifat kesearahan yang dimiliki sebagian besar jenis dioda seringkali disebut karakteristik menyearahkan. Fungsi paling umum dari dioda adalah untuk memperbolehkan arus listrik mengalir dalam suatu arah (disebut kondisi panjar maju) dan untuk menahan arus dari arah sebaliknya (disebut kondisi panjar mundur). Karenanya, dioda dapat dianggap sebagai versi elektronik dari katup pada transmisi cairan.

Pada dioda arus listrik hanya bisa mengalir dari anoda menuju katoda saja dan tidak dapat mengalir arah sebaliknya. Beberapa jenis dioda juga mempunyai fungsi yang tidak ditujukan untuk penggunaan penyearahan contohnya dioda zener yang berfungsi sebagai regulator atau penstabil tegangan dan LED ( Light Emitting Dioda ) yang dapat mengeluarkan sinar (Rio, 2002).

b. Operational Amplifier (Op – Amp)

Salah satu penggunaan penting dari op amp adalah sebagai penguat. Penguat (amplifier) adalah rangkaian yang menerima sinyal pada masukan input dan menghasilkan sinyal pada keluaran yang tidak berubah teteapi lebih besar

36

amplitudonya. Ciri dari penguat adalah adanya rangkaian umpan balik negatif yaitu ada tahanan luar yang dipasang sebagai penghubung antara terminal keluaran (output) dengan terminal masukan negatif. Dengan penambahan umpan balik negatif maka rangkaian tidak lagi tergantung pada penguatan untaian terbuka. Rangkaian yang dihasilkan mempunyai penguatan untaian tertutup yang terbebas dari AoL. Penguatan (gain) untaian tertutup AcL tergantung pada pada tahanan luar saja. Ada banyak macam op amp sesuai dengan fungsi nya diantaranya rangkaian inverting, rangkaian non inverting, penguat tegangan rangkaian penjumlah, pengeuat differensial penguat logaritma, penguat integrator, rangkaian differentiator (Pujiono, 2012).

c. Komparator

Komparator adalah komponen elektronik yang berfungsi membandingkan 2 nilai kemudian memberikan hasil mana yang lebih besar dan mana yang lebih kecil. komparator bisa dibuat dari konfigurasi open-loop Op Amp. Jika kedua input pada Op Amp pada kondisi open-loop, maka Op Amp akan membandingkan kedua saluran input tersebut. Hasil dari komparasi dua tegangan pada saluran masukan akan menghasilkan tegangan saturasi positif (+Vsat) atau saturasi negatif (-Vsat).

Sebuah rangkaian komparator pada Op Amp akan membandingkan tegangan yang masuk pada satu saluran input dengan tegangan referensi. Tegangan output berupa tegangan high atau low sesuai dengan perbandingan Vin dan Vref. Gambar 2.20 adalah rangkaian komparator sederhana.

37

Gambar 2.20 Rangkaian komparator sederhana

Vref di hubungkan ke +V supply, kemudian R1 dan R2 digunakan sebagai pembagi tegangan, sehingga nilai tegangan yang di referensikan pada masukan + op-amp adalah sebesar :

V"&' = ()

(()*(+) x Vin

(2.4)

Vin Vref

R3

R2

38

III. METODE PENELITIAN

A. Tempat dan Waktu penelitian

Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Februari sampai bulan April 2015, bertempat di Laboratorium Fisika Instrumentasi, Laboratorium Fisika Dasar Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung, PDAM Way Rilau dan kolam ikan Jurusan Budi daya Perairan Fakultas Pertanian Universitas Lampung.

B. Alat dan Bahan Penelitian

Peralatan yang digunakan dalam penelitian.

1. Komputer berfungsi sebagai pemrosesan keseluruhan program yang akan

dikompile ke PLC OMRON.

2. Multimeter berfungsi sebagai pembaca nilai tegangan listrik, arus listrik dan hambatan listrik.

3. Solder berfungsi sebagai pematri antara komponen dengan papan PCB.

4. Turbidimeter sebagai alat pengukur tingkat kekeruan.

Bahan yang digunakan pada penelitian.

1. PLC ( Programmable Logic Control ) OMRON CPM 1A.

39

3. Printed Circuit Board (PCB) berfungsi sebagai tempat meletakkan dan menyambungkan eksternal yang akan dirangkai.

4. Selang sebagai saluran air untuk sirkulasi air aquarium.

5. Pompa akuarium berfungsi mengganti air atau alat pensirkulasi air

6. Aquarium.

7. LED RGB sebagai transmitter.

8. Sensor LDR sebagai receiver.

9. Lampu neon sebagai bahan optik yang digunakan untuk sensor kekeruhan.

10. Solder dan timah solder.

11. Lem tembak.

40

C. Langkah Kerja Penilitian

1. Langkah kerja penelitian

Langka kerja penelitian dapat dilihat pada Gambar 3.1 berikut ini.

Gambar 3.1 Diagram alir penelitian. Mulai

Pembuatan diagram blok

Realisasi sistem Pengujian sistem

Berhasil /tidak

Pengambilan data

Pengolahan data

Pembuatan laporan

selesai

Tidak

41

2. Blok diagram penelitian

Diagram blok penelitian dapat dilihat pada Gambar 3.2.

Gambar 3.2 Diagram blok penelitian

Penjelasan dari diagram blok tersebut yaitu keluaran sensor kekeruhan berupa tegangan dibandingkan dengan komparator kemudian dijadikan sebagai input PLC untuk mengkeksekusi program PLC yaitu menghidupkan pompa pengisian dan pengosongan kolam. Apabila kekeruhan air kolam telah mencapai referensi pompa pengisian dan pengosongan air berhenti.

D. Rancangan Sistem

Rancangan sistem pada penelitian ini merupakan langkah-langkah yang dilakukan dalam pembuatan sistem kontrol kekeruhan dengan PLC Omron CPM1A. Seperti Gambar 3.3 blok diagram rancangan sistem berikut.

Sensor kekeruhan

42

Gambar 3.3 Diagram alir rancangan sistem

Diagram alir rancangan sistem pada Gambar 3.3 adalah sebagai berikut. Saat sistem dihidupkan sensor kekeruhan memberikan tegangan. Tegangan dari sensor kekeruhan dibandingkan dengan tegangan referensi. Apabila tegangan input mencapai referensi maka PLC mengeksekusi program yaitu mengaktifkan pompa pengisian dan pengosongan air sehingga terjadi sirkulasi air. Jika kekeruhan air menurun hingga tegangan referensi maka sistem akan berhenti. Gambar 3.4 merupakan gambar sistem keseluruhan.

ya mulai

Sensor kekeruhan

PLC

Pompa pengisian dan pengosongan kolam ON

tidak

tidak

ya

Pompa pengisian dan pengosongan kolam OFF

>400 NTU

<400 NTU

43

Gambar 3.4 Prototype kolam budi daya ikan dari akuarium

Referensi kekeruhan air untuk perkembangan pada budi daya ikan umumnya yaitu berkisar antara 25-400 NTU pada penelitian ini 400 NTU menjadi refernsi nilai kekeruhan budi daya ikan. Berikut adalah tabel 3.1 input dan output PLC

Tabel 3.1 Input dan output PLC

Input Alamat keterangan Output Alamat Keterangan Saklar

power ON

00.00 menghidupkan

atau mematikan sistem

Pompa 1 Pompa 2

10.00 Pompa mengisi

dan mengosongkan kolam ikan Sensor LDR (relay)

00.01 Mendeteksi

kekeruhan

E. Rancangan sensor

Sensor kekeruhan terbuat dari lampu neon berbahan optik bentuk U yang diperoleh dari lampu yang tidak terpakai. Adapun komponen pada sensor kekeruan ini yaitu LED sebagai transmitter dan LDR sebagai receiver. Sumber cahaya menggunakan LED berwarna merah, hijau dan biru. Dalam pengukuran kekeruhan dilakukan dengan tingkat kekeruhan 25 NTU, 50 NTU, 100 NTU, 200

44

NTU, 300 NTU dan 400 NTU. Sebelum tegangan dari sensor kekeruhan di inputkan ke PLC dibuat rangkain tambahan seperti gambar 3.5 rangkaian relay dengan komparator.

Gambar 3.5 Rangkaian sensor kekeruhan dengan komparator

Rangkaian komparator dibutukan untuk membandingkan tegangan keluaran sensor dengan refrensi, yang akan mengaktifkan relay. Keluaran sensor kekeruhan berupa tegangan dengan demikian dibutuhkan pengkalibrasian antara keluaran sensor dengan tingkat kekeruhan yaitu NTU, seperti pada gambar 3.6 pengkalibrasisan keluaran sensor kekeruhan dengan turbidimeter.

Gambar 3.6 Blok diagram pengkalibrasian sensor kekeruhan dengan turbidimeter.

Sampel air dengan tingkat kekeruhan yang berbeda di ukur dengan dengan turbidimeter sehingga diperoleh tingkat kekeruhan sebesar 25 NTU, 50 NTU, 100 NTU, 200 NTU, 300 NTU dan 400 NTU. Sensor kekeruhan di uji dengan tingkat

Turbidimeter Air keruh

25 NTU, 50 NTU, 100 NTU, 200 NTU, 300 NTU, 400 NTU Sensor kekeruhan Tegangan (Volt) R2 R1 vcc R3 Rv R4 R5

45

kekeruhan yang sudah diukur menggunakan turbidimeter. Sehingga keluaran sensor sebanding dengan dengan nilai pada turbidimeter. Gambar 3.7 merupakan desain sensor kekeruhan dari bahan optik.

Gambar 3.7 Desain sensor kekeruhan tabung U

F. Rancangan Data Pengamatan

Setelah perancangan dan pembuatan sistem selesai, selanjutnya adalah pengambilan data penelitian. Tabel 3.2 berikut merupakan tabel rencana data pengamatan.

Tabel 3.2. Data pengujian karakteristik sensor kekeruhan

Turbidity (NTU) Tegangan (Volt) Resistensi (Ohm) 25

50 100 200 300 400

Penutup (lakban hitam)

Lengkungan kaca yang tidak tertutupi

71

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian, analisis dan pembahasan diperoleh kesimpulan sebagai berikut.

1. Karakteristik sensor kekeruhan bentuk U tidak linier karena keluaran sensor tidak dapat didekati dengan persamaan garis lurus dan sensor memiliki kemampuan pengulangan yaitu LED merah sebesar 98,90%, LED hijau sebesar 99,40% dan LED biru sebesar 99,65% .

2. Tegangan yang diterima oleh LDR pada sensor kekeruhan bahan optik bentuk U sangat kecil sekali hanya berkisar 0,01-0,03 volt. Sebagai perbandingan tegangan keluaran sensor bahan optik bentuk lingkarang cendrung tetap pada setiap peningkatan kekeruhan. Sedangkan sensor kekeruhan yang tidak memanfaatkan bahan optik mengalami peningkatan tegangan pada setiap peningkatan kekeruhan air meningkat.

3. Berdasarkan karakteristik ketiga sensor kekeruhan, sensor yang memanfaatkan bahan optik baik yang berbentuk U ataupun lingkaran kurang baik untuk digunakan sebagai sensor kekeruhan sehingga pada penelitian ini menggunakan sensor kekeruhan yang tidak memanfaatkan bahan optik.

71

B. Saran

Saran penulis untuk penelitian ini yaitu menambakan kontrol pada budidaya ikan seperti kontrol temperatur, kadar oksigen dan lain-lain. Memaksimalkan pemanfaatan input dan output PLC Omron.

72

DAFTAR PUSTAKA

Akbar, Tias Herdiansyah. 2011. Pendeteksi Kebocoran Tbung Gas dengan

Menggunakan Sensor Gas TGS 2610 Berbasis Mikrokontroler AT89S52.

Jurnal Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Depok Universitas Gunadarma.

Anonim A. 2011. Turbidimeter. water.epa.gov. Di akses pada tanggal 12

Desember 2014.

Anonim B. 1994. Budi Daya Beberapa Ikan Lokasi Air Tawar.Departemen

Pertanian, BIP, Kalimantan Timur.

Anonim C, 2014. Rangkaian Komparator Sederhana. http://jhorobin.blogspot.

com/2014/04/rangkaian-komparator-sederhana.html. Diakses pada tanggal 14 November 2014

Arif, Nun M. 2013. Teknik Pemrograman Pada PLC.

http://nunmufthiarif.blogspot.com/2013/02/belakegiatanjar-2teknik pemrograman-plc.html. Diaksespada tanggal 15 Juni 2015.

Anwar, choirul. 2010. Cara Membuat Program PLC dengan Software CX

Programmer + CX Simulator dan CX Designer. Ebook diakses pada tanggal 1 November 2014

Bachtiar, Y. 2002. Pembesaran kolam nila di kolam air deras. Jakarta. Agromedia

pustaka

Bolton, William. Programmable Logic Controller (PLC) Sebuah Pengantar. Edisi

Ketiga. Jakarta. Erlangga. 2004

Bryan, L.A. & E.A Bryan. Programmable Controller: Theory and

Implementation. Second Edition. United States of America. Industrial Text Company. 1997

Bueche, Frederick j. 2006. Fisika Universitas. Jakarta. Erlangga

Cahyono, Bambang. 2001. Budi Daya Ikan di Perairan Umum. Kanisius.

Yogyakarta.

Crispin, Alan J. 1997. Programmable Logic Controllers and Their Engineerng

73

Daryanto, 1997. Fisika Teknik. Jakarta. Rineka cipta

Fuadi, Masrur. 2012. Sistem Monitoring TinggiMuka Air TandonBerbasis Sensor

Ultrasonik.Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga Yogyakarta.

Giancoli, D.C.2001, Fisika Edisi ke Lima. Jilid 1. Erlangga. Jakarta.

Hendrizon, Yefri dan Wildian. _{2012. Rancang bangun alat ukur tingkat}

kekeruhan zat Cair berbasis mikrokontroller AT89S51 menggunakan Sensor fototransistor dan penampil LCD. Jurnal jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Andalas.

Jewett, Serway.2010. Fisika Untuk Sains dan Teknik. Salemba Teknika. Jakarta

Kautsar, Akhmad .2010.Turbidimeter. www.scribd.com. Diakses pada tanggal 12

Desember 2014.

Lambrou, T.P., Anastasiou, C.C., dan Panayiotou, C.G., 2008,A Nephelometric

Turbidity System for Monitoring Residential Drinking Water Quality, Tesis,

Dept. of Electricaland Computer Engineering, University of Cyprus,

Nicosia, Cyprus.

Manik, Lusia Ester Meicsy E.I. Najoan, Arthur M. Rumagit. Brave A. Sugiarso,

2013. Rancang Bangun Aplikasi Sistem Pendeteksi Kekeruhan Air

Menggunakan Mikrokontroler Avr Atmega 8535. Jurnal Teknik Elektro UNSRAT.

Michael, P. 1994. Metode Ekologi Untuk Penyelidikan Lapangan dan

Laboratorium. UI press, Jakarta.

Nugraha, Eri N. 2012. Timer dan Counter. http://www.slideshare.

net/rivanurulfadilah/timer-dan-counter. Diakses pada tanggal 15 Juni 2015.

Nuzula, Nike Ik & Endarko. 2013. Rancang Bangun Kekeruhan Air Berbasis

Mikrokontroler. Jurnal Jurusan fisika FMIPA Universitas Sepuluh November.

Pujiono, 2010. Rangkaian Elektronika Analog. Graha ilmu Yogyakarta.

Putra, Agfianto Eko, 2004. PLC Konsep, Pemrograman dan Aplikasi.

Yogyakarta. Gava media.

Rio, Reka. 2002. Teknik Reparasi Televisi Berwarna. PT Pradnya Paramita.

Jakarta.

Riza, Ilma Ainur. 2010. Rancang Bangun Model Simulator Teknik

Penanggulangan Genangan Air (Banjir) di Area Bawah Jalan Layang (Flyover). Skripsi Teknik Elektro program Sarjana Ekstensi Depok

74

Rozan, Amran & Jhoni Indra. 2005. Aplikasi PLC Merek Omron Sysmac CPM1A

Pada Sistem Gerak Otomatis Pintu Garasi Mobil. Jurnal Teknik Mesin, Peliteknik Negeri Medan.

Saputra, Sudarmanto. 2004. Modul 1 – 6 Sistem Competency Based Training /

Sistem Pembelajaran Tuntas TECHNIC PLC SMK 2 MEI BANDAR LAMPUNG. Bandar Lampung.

Setiawan, Iwan.2005, Programmable Logic Controller dan Teknik Perancangan

Sistem Kontrol, Penerbit Andi, Yogyakarta

Soedojo, Peter, 1992. Azas-azas Ilmu Fisika Jilid III. University Gajah Mada.

Yogyakarta.

Soedojo, Peter, 1985. Azas-azas Ilmu Fisika Jilid II. University Gajah Mada.

Yogyakarta.

Susanto, Heru. 2009. Kolam Ikan Ragam Pilihan Dan Cara Membuat. Penebar

Swadaya. Jakarta

Sutarno, 2013. Fisika Untuk Universitas. Yogyakarta. Graha Ilmu Jati, Bambang

Murdaka Eka dan Priyambodo, Tri Kuntoro, 2010. Fisika Dasar

Listrik-Magnet, Optika, Fisika Modern. Yogyakarta. Andi

Suyamto, Amrullah & saputra. 2008. Rancang Bangun dan Analisis Perangkat

Telemetri Suhu dan Cahya Menggunakan Amplitude Shift Keying (ASK) Berbasis PC. Seminar Nasional IV SDM Teknologi Nuklir Yogyakarta.

Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir BATAN.

Wildian. 2000. Sistem Sensor. UniversitasAndalas: Sumatera Barat.

Yulianti, Yuyun. 2013. Desain Dan Realisasi Alat Deteksi Kecerahan Minyak

Goreng Kelapa Sawit Dengan Menggunakan Sensor Optocoupler Berbasis Mikrokontroler Atmega8535 Skripsi Jurusan Fisika FMIPA Universitas Lampung.

desain sensor kekeruhan dari bahan optik.

Gambar 3.7 Desain sensor kekeruhan tabung U

F. Rancangan Data Pengamatan

Setelah perancangan dan pembuatan sistem selesai, selanjutnya adalah pengambilan data penelitian. Tabel 3.2 berikut merupakan tabel rencana data pengamatan.

Tabel 3.2. Data pengujian karakteristik sensor kekeruhan

Turbidity (NTU) Tegangan (Volt) Resistensi (Ohm) 25

50 100 200 300 400

Penutup (lakban hitam)

Lengkungan kaca yang tidak tertutupi

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian, analisis dan pembahasan diperoleh kesimpulan sebagai berikut.

1. Karakteristik sensor kekeruhan bentuk U tidak linier karena keluaran sensor tidak dapat didekati dengan persamaan garis lurus dan sensor memiliki kemampuan pengulangan yaitu LED merah sebesar 98,90%, LED hijau sebesar 99,40% dan LED biru sebesar 99,65% .

2. Tegangan yang diterima oleh LDR pada sensor kekeruhan bahan optik bentuk U sangat kecil sekali hanya berkisar 0,01-0,03 volt. Sebagai perbandingan tegangan keluaran sensor bahan optik bentuk lingkarang cendrung tetap pada setiap peningkatan kekeruhan. Sedangkan sensor kekeruhan yang tidak memanfaatkan bahan optik mengalami peningkatan tegangan pada setiap peningkatan kekeruhan air meningkat.

3. Berdasarkan karakteristik ketiga sensor kekeruhan, sensor yang memanfaatkan bahan optik baik yang berbentuk U ataupun lingkaran kurang baik untuk digunakan sebagai sensor kekeruhan sehingga pada penelitian ini menggunakan sensor kekeruhan yang tidak memanfaatkan bahan optik.

Saran penulis untuk penelitian ini yaitu menambakan kontrol pada budidaya ikan seperti kontrol temperatur, kadar oksigen dan lain-lain. Memaksimalkan pemanfaatan input dan output PLC Omron.

DAFTAR PUSTAKA

Akbar, Tias Herdiansyah. 2011. Pendeteksi Kebocoran Tbung Gas dengan Menggunakan Sensor Gas TGS 2610 Berbasis Mikrokontroler AT89S52. Jurnal Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Depok Universitas Gunadarma.

Anonim A. 2011. Turbidimeter. water.epa.gov. Di akses pada tanggal 12

Desember 2014.

Anonim B. 1994. Budi Daya Beberapa Ikan Lokasi Air Tawar.Departemen

Pertanian, BIP, Kalimantan Timur.

Anonim C, 2014. Rangkaian Komparator Sederhana. http://jhorobin.blogspot.

com/2014/04/rangkaian-komparator-sederhana.html. Diakses pada tanggal 14 November 2014

Arif, Nun M. 2013. Teknik Pemrograman Pada PLC.

http://nunmufthiarif.blogspot.com/2013/02/belakegiatanjar-2teknik pemrograman-plc.html. Diaksespada tanggal 15 Juni 2015.

Anwar, choirul. 2010. Cara Membuat Program PLC dengan Software CX

Programmer + CX Simulator dan CX Designer. Ebook diakses pada tanggal 1 November 2014

Bachtiar, Y. 2002. Pembesaran kolam nila di kolam air deras. Jakarta. Agromedia pustaka

Bolton, William. Programmable Logic Controller (PLC) Sebuah Pengantar. Edisi Ketiga. Jakarta. Erlangga. 2004

Bryan, L.A. & E.A Bryan. Programmable Controller: Theory and

Implementation. Second Edition. United States of America. Industrial Text Company. 1997

Bueche, Frederick j. 2006. Fisika Universitas. Jakarta. Erlangga

Cahyono, Bambang. 2001. Budi Daya Ikan di Perairan Umum. Kanisius.

Yogyakarta.

Crispin, Alan J. 1997. Programmable Logic Controllers and Their Engineerng

Ultrasonik.Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga Yogyakarta. Giancoli, D.C.2001, Fisika Edisi ke Lima. Jilid 1. Erlangga. Jakarta.

Hendrizon, Yefri dan Wildian. _{2012. Rancang bangun alat ukur tingkat}

kekeruhan zat Cair berbasis mikrokontroller AT89S51 menggunakan

Sensor fototransistor dan penampil LCD. Jurnal jurusan Fisika, Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Andalas.

Jewett, Serway.2010. Fisika Untuk Sains dan Teknik. Salemba Teknika. Jakarta

Kautsar, Akhmad .2010. Turbidimeter. www.scribd.com. Diakses pada tanggal 12

Desember 2014.

Lambrou, T.P., Anastasiou, C.C., dan Panayiotou, C.G., 2008,A Nephelometric Turbidity System for Monitoring Residential Drinking Water Quality, Tesis, Dept. of Electrical and Computer Engineering, University of Cyprus, Nicosia, Cyprus.

Manik, Lusia Ester Meicsy E.I. Najoan, Arthur M. Rumagit. Brave A. Sugiarso,

2013. Rancang Bangun Aplikasi Sistem Pendeteksi Kekeruhan Air

Menggunakan Mikrokontroler Avr Atmega 8535. Jurnal Teknik Elektro UNSRAT.

Michael, P. 1994. Metode Ekologi Untuk Penyelidikan Lapangan dan

Laboratorium. UI press, Jakarta.

Nugraha, Eri N. 2012. Timer dan Counter. http://www.slideshare.

net/rivanurulfadilah/timer-dan-counter. Diakses pada tanggal 15 Juni 2015.

Nuzula, Nike Ik & Endarko. 2013. Rancang Bangun Kekeruhan Air Berbasis

Mikrokontroler. Jurnal Jurusan fisika FMIPA Universitas Sepuluh November.

Pujiono, 2010. Rangkaian Elektronika Analog. Graha ilmu Yogyakarta.

Putra, Agfianto Eko, 2004. PLC Konsep, Pemrograman dan Aplikasi.

Yogyakarta. Gava media.

Rio, Reka. 2002. Teknik Reparasi Televisi Berwarna. PT Pradnya Paramita.

Jakarta.

Riza, Ilma Ainur. 2010. Rancang Bangun Model Simulator Teknik

Penanggulangan Genangan Air (Banjir) di Area Bawah Jalan Layang (Flyover). Skripsi Teknik Elektro program Sarjana Ekstensi Depok

Rozan, Amran & Jhoni Indra. 2005. Aplikasi PLC Merek Omron Sysmac CPM1A

Pada Sistem Gerak Otomatis Pintu Garasi Mobil. Jurnal Teknik Mesin,

Peliteknik Negeri Medan.

Saputra, Sudarmanto. 2004. Modul 1 – 6 Sistem Competency Based Training /

Sistem Pembelajaran Tuntas TECHNIC PLC SMK 2 MEI BANDAR LAMPUNG. Bandar Lampung.

Setiawan, Iwan.2005, Programmable Logic Controller dan Teknik Perancangan

Sistem Kontrol, Penerbit Andi, Yogyakarta

Soedojo, Peter, 1992. Azas-azas Ilmu Fisika Jilid III. University Gajah Mada.

Yogyakarta.

Soedojo, Peter, 1985. Azas-azas Ilmu Fisika Jilid II. University Gajah Mada.

Yogyakarta.

Susanto, Heru. 2009. Kolam Ikan Ragam Pilihan Dan Cara Membuat. Penebar

Swadaya. Jakarta

Sutarno, 2013. Fisika Untuk Universitas. Yogyakarta. Graha Ilmu Jati, Bambang

Murdaka Eka dan Priyambodo, Tri Kuntoro, 2010. Fisika Dasar

Listrik-Magnet, Optika, Fisika Modern. Yogyakarta. Andi

Suyamto, Amrullah & saputra. 2008. Rancang Bangun dan Analisis Perangkat

Telemetri Suhu dan Cahya Menggunakan Amplitude Shift Keying (ASK) Berbasis PC. Seminar Nasional IV SDM Teknologi Nuklir Yogyakarta. Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir BATAN.

Wildian. 2000. Sistem Sensor. UniversitasAndalas: Sumatera Barat.

Yulianti, Yuyun. 2013. Desain Dan Realisasi Alat Deteksi Kecerahan Minyak

Goreng Kelapa Sawit Dengan Menggunakan Sensor Optocoupler Berbasis Mikrokontroler Atmega8535 Skripsi Jurusan Fisika FMIPA Universitas Lampung.