Keluaran Digital dan Analog Sistem Komunikasi Data Perancangan Fuzzy Inference System dengan Metode Mamdani

32 Modul DAC ini dirancang menggunakan IC DAC0808 dengan tambahan IC LM324 sebagai penguat pada keluaran DAC0808 dan IC CD4094 sebagai shift register pada bagian masukan digital. Pada bagian masukan shift register ditambahkan optocoupler sebagai isolasi tegangan antara PLC dengan modul DAC. Kemudian dengan menambahkan driver motor L298N pada bagian keluaran modul DAC sehingga modul ini dapat digunakan untuk menggerakkan motor DC dengan maksimal arus kerja sebesar 2A dengan tegangan kerja 12V. Prinsip kerjanya adalah PLC mengkonversi nilai desimal menjadi biner, kemudian nilai biner tersebut menjadi data serial yang diikuti dengan signal clock. Selanjutnya jika data 8 bit sudah dikirimkan beserta dengan clock, maka signal strobe akan diaktifkan untuk mengeluarkan nilai biner dari storage shift register menuju output shift register kemudian logika biner tersebut akan menjadi masukan digital DAC0808.

3.7. Keluaran Digital dan Analog

Pada perancangannya sistem kendali suhu tangki berpengaduk ini menggunakan satu buah output dengan kendali digital yang digunakan untuk mengendalikan penyalaan heater atau pemanas air dan menggunakan satu buah output dengan kendali analog yang digunakan untuk mengendalikan kecepatan putaran motor. Output dengan kendali digital memberikan nilai keluaran tegangan sebesar 24 VDC. Oleh karena hal tersebut, maka dipasang sebuah relay 24 V yang dapat menyalakan pemanas air dengan tegangan kerja 220 VAC terpasang pada contact relay tersebut. Sedangkan output dengan kendali analog diproses dengan memberikan keluaran digtal yang dikirimkan berupa logika biner dengan cara seri 33 atau berurutan kemudian logika biner tersebut akan dikeluarkan secara bersamaan agar dapat menjadi signal masukan DAC0808 kemudian output DAC0808 dengan tambahan penguat akan memberikan nilai tegangan yang menjadi nilai analog atau PWM yang akan diteruskan ke driver motor L298 untuk dapat menggerakkan motor DC.

3.8. Sistem Komunikasi Data

Hubungan antara PLC dengan Komputer menggunakan Serial Communication yang memanfaatkan Connector Serial to USB SC09. Melalui NI OPC Server komunikasi ini akan terbentuk hanya dengan membuat shared variable yang dapat dibuat dengan menentukan tipe data dan client access. LabVIEW secara khusus dapat terhubung dengan NI OPC Server melalui shared variable engine yang tersedia pada pengaturan LabVIEW kemudian data akan disinkronkan secara berkala oleh NI OPC Server dalam setiap kurun waktu. Gambar 3.8 menunjukkan variabel yang dapat diakses untuk berhubungan dengan PLC. 34 Gambar 3.8 NI OPC Server Shared Variable Data

3.9. Perancangan Fuzzy Inference System dengan Metode Mamdani

Fuzzy Inference System dengan metode Mamdani merupakan sistem kendali yang digunakan untuk mengatur kecepatan putar motor. Sistem kendali menggunakan fuzzy ini dibuat dengan menggunakan toolbox yang dimiliki oleh LabVIEW yakni Fuzzy System Designer. Namun dalam tahapannya logika Fuzzy dalam sistem ini diperlukan 4 tahapan diantaranya : 1. Pembentukan Himpunan Fuzzy Fuzzifikasi Pada sistem kendali kecepatan motor mengacu kepada perubahan nilai suhu yang terdapat dua variabel input dengan perubahan nilai suhu dan terdapat satu buah output untuk pengaturan kecepatan motor menggunakan PWM. 35 Fungsi keanggotaan untuk masing-masing input dan output dari kendali kecepatan motor ditunjukkan pada gambar di bawah ini : Gambar 3.9 Fungsi keanggotaan masukan Gambar 3.10 Fungsi keanggotaan keluaran 2. Pembentukan Basis Pengetahuan Fuzzy Rule Fuzzy Pada pembentukan basis pengetahuan fuzzy didapatkan 25 kombinasi dari 5 variabel suhu untuk 2 buah input. 25 aturan tersebut adalah sebagai berikut : 0.2 0.4 0.6 0.8 1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 µ [x ] Suhu °C RTD Dingin Normal Hangat Panas Sangat Panas 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 µ [x ] PWM Speed Very Slow Slow Medium Fast Very Fast 36 [R1] IF ‘RTD_Bottom’ IS ‘Dingin’ AND ‘RTD_Up’ IS ‘Dingin’ THEN ‘Motor’ IS ‘Very_Slow’ [R2] IF ‘RTD_Bottom’ IS ‘Dingin’ AND ‘RTD_Up’ IS ‘Normal’ THEN ‘Motor’ IS ‘Slow’ [R3] IF ‘RTD_Bottom’ IS ‘Dingin’ AND ‘RTD_Up’ IS ‘Hangat’ THEN ‘Motor’ IS ‘Medium’ [R4] IF ‘RTD_Bottom’ IS ‘Dingin’ AND ‘RTD_Up’ IS ‘Panas’ THEN ‘Motor’ IS ‘Fast’ [R5] IF ‘RTD_Bottom’ IS ‘Dingin’ AND ‘RTD_Up’ IS ‘Sangat Panas’ THEN ‘Motor’ IS ‘Very_Fast’ [R6] IF ‘RTD_Bottom’ IS ‘Normal’ AND ‘RTD_Up’ IS ‘Dingin’ THEN ‘Motor’ IS ‘Slow’ [R7] IF ‘RTD_Bottom’ IS ‘Normal’ AND ‘RTD_Up’ IS ‘Normal’ THEN ‘Motor’ IS ‘Very_Slow’ [R8] IF ‘RTD_Bottom’ IS ‘Normal’ AND ‘RTD_Up’ IS ‘Hangat’ THEN ‘Motor’ IS ‘Slow’ [R9] IF ‘RTD_Bottom’ IS ‘Normal’ AND ‘RTD_Up’ IS ‘Panas’ THEN ‘Motor’ IS ‘Medium’ [R10] IF ‘RTD_Bottom’ IS ‘Normal’ AND ‘RTD_Up’ IS ‘Sangat Panas’ THEN ‘Motor’ IS ‘Fast’ [R11] IF ‘RTD_Bottom’ IS ‘Hangat’ AND ‘RTD_Up’ IS ‘Dingin’ THEN ‘Motor’ IS ‘Medium’ [R12] IF ‘RTD_Bottom’ IS ‘Hangat’ AND ‘RTD_Up’ IS ‘Normal’ THEN ‘Motor’ IS ‘Slow’ [R13] IF ‘RTD_Bottom’ IS ‘Hangat’ AND ‘RTD_Up’ IS ‘Hangat’ THEN 37 ‘Motor’ IS ‘Very_Slow’ [R14] IF ‘RTD_Bottom’ IS ‘Hangat’ AND ‘RTD_Up’ IS ‘Panas’ THEN ‘Motor’ IS ‘Slow’ [R15] IF ‘RTD_Bottom’ IS ‘Hangat’ AND ‘RTD_Up’ IS ‘Sangat Panas’ THEN ‘Motor’ IS ‘Medium’ [R16] IF ‘RTD_Bottom’ IS ‘Panas’ AND ‘RTD_Up’ IS ‘Dingin’ THEN ‘Motor’ IS ‘Fast’ [R17] IF ‘RTD_Bottom’ IS ‘Panas’ AND ‘RTD_Up’ IS ‘Normal’ THEN ‘Motor’ IS ‘Medium’ [R18] IF ‘RTD_Bottom’ IS ‘Panas’ AND ‘RTD_Up’ IS ‘Hangat’ THEN ‘Motor’ IS ‘Slow’ [R19] IF ‘RTD_Bottom’ IS ‘Panas’ AND ‘RTD_Up’ IS ‘Panas’ THEN ‘Motor’ IS ‘Very_Slow’ [R20] IF ‘RTD_Bottom’ IS ‘Panas’ AND ‘RTD_Up’ IS ‘Sangat Panas’ THEN ‘Motor’ IS ‘Slow’ [R21] IF ‘RTD_Bottom’ IS ‘Sangat Panas’ AND ‘RTD_Up’ IS ‘Dingin’ THEN ‘Motor’ IS ‘Very_Fast’ [R22] IF ‘RTD_Bottom’ IS ‘Sangat Panas’ AND ‘RTD_Up’ IS ‘Normal’ THEN ‘Motor’ IS ‘Fast’ [R23] IF ‘RTD_Bottom’ IS ‘Sangat Panas’ AND ‘RTD_Up’ IS ‘Hangat’ THEN ‘Motor’ IS ‘Medium’ [R24] IF ‘RTD_Bottom’ IS ‘Sangat Panas’ AND ‘RTD_Up’ IS ‘Panas’ THEN ‘Motor’ IS ‘Slow’ [R25] IF ‘RTD_Bottom’ IS ‘Sangat Panas’ AND ‘RTD_Up’ IS ‘Sangat Panas ’ THEN ‘Motor’ IS ‘Very_Slow’ 38 Dari 25 aturan tersebut dapat dijelaskan dalam bentuk tabel 3.1 di bawah ini : Tabel 3.1 Aturan-aturan fuzzy D N H P SP D VS S M F VF N S VS S M F H M S VS S M P F M S VS S SP VF F M S VS 3. Aplikasi Fungsi Implikasi Dalam basis pengetahuan fuzzy, setiap rule selalu berhubungan dengan relasi fuzzy. Bentuk umum dari aturan yang digunakan dalam fungsi implikasi adalah sebagai berikut : IF x is A THEN y is B dengan x dan y adalah skalar, A dan B adalah himpunan fuzzy. Proposisi yang mengikuti IF disebut sebagai anteseden, sedangkan proposisi yang mengikuti THEN disebut sebagai konsekuen. Fungsi implikasi yang digunakan pada tugas akhir ini adalah Min minimum - AND dan komposisi antar aturan menggunakan fungsi MAX - Product. Oleh karena itu bentuk umum dari aturan fungsi implikasi dapat dituliskan sebagai berikut : IF x is A1 AND y is B1 THEN z is C1 Gambar 3.11 menjelaskan tentang fungsi implikasi MIN – AND dan komposisi antar-rule menggunakan fungsi MAX – Product yang sudah sesuai dengan syarat penggunaan metode Mamdani. 39 Gambar 3.11 Aplikasi fungsi implikasi MIN dan komposisi antar-rule menggunakan fungsi MAX 4. Penegasan Defuzzifikasi Input dari proses defuzzifikasi ini adalah suatu himpunan fuzzy yang diperoleh dari komposisi aturan-aturan fuzzy, sedangkan output yang dihasilkan merupakan suatu bilangan tegas crisp output. Pada tahap ini metode defuzzifikasi yang digunakan adalah Centroid atau Center of Area CoA yang merupakan solusi crisp yang diperoleh dengan cara mengambil titik pusat z daerah fuzzy. Secara umum dirumuskan sebagai berikut : ∗ = BAB IV IMPELEMENTASI DAN PENGUJIAN

4.1. Parameter Asumsi OPC Server