Desain sistem kontrol suhu untuk pembiusan udang windu (Penaeus monodon Fab.) secara bertahap dengan logika fuzzy

Semiffr Nasionat TetrJlik Perranian-AE200o, Bogor

DESAIN SISTEM KONTROL SUHU TJNTTJK PEMBIUSAN
UDANG WINDU (Penaeus nonodon Fab.) SECARA BERTAHAP
DENGAN LOGIKA FUZZY
Ardiansyahr , sam Herodian'?, Budilndra setiawanr
Jurusan Teknik Pefianian, FATETA

-

IPB

Kampus IPB Darmaga PO Box 220 Bogor 16002

E-mail : sanh@iob.ac.id

Abstruct

Problen solying wing fuae logic is based on the n^ture that lhe k€J eletne t it1 hurnn
thougllt is not stated in nunber, but stared according ta the |abeh in fuzzy sets. The AppLication af
Juzq logic cantrol rrill reduce rc Jluctuetiort which is usually occur in on-of one. The fonner

resedrch hds shawn tllat there's a certain systenx for tiqer shrinp (Petaeus monadon Fab)
dnaestheting boa. The temperature rcducfion rclativelJ fast and the tenperuture distribution relai,/el\
unifotm in the atnesthetic box. The purpose of control i't araestheting iSer shrimp is nointatfiing the
tempetature to go down along the profk \rhich have k6own based on the qstem abo')e- The
temperature reduction stuns at room temperature, abofi 26 "- 28 "C, utxil the optimum tenlpenture
for annestheting. The time of red ctiotl is conlrolled in 60 minutes.Wen the temperaiure reach is
critical one, the cantral actiafi is to nnintain this condition in ]0 minutes in ordet to ensure that
shrimp hd.s aheadJ a@estheted. The peianwnce oJ the coftrol using fu74r logic has prawd that v,e
can reach stabilitJ i the eftot in the level neededK\,v,ards: Fuz4 logic, errar, error di|ference, set point, anaestheting bax

I.

PENDAHIJLUAN

Pembiusan merupatan perlakuan yang penting unnrk menyiapkan transportasi udaDg windu
(Penaeus onodan Fab) dengan sistem kering, maka untuk mendapatkan hasjl yang makimal, perlu
dilakukan pengafuran terhadap proses pembiusan tersebut. Salah salu cara untuk melakukan
pengaturan yaitu dengan menggxnakan kontrol otomatis.
Pada metode pembiusan dengan pendinghan befiahap, suhu air diturunkan perlahan-lahan
dari suhu ruangan sekitar 26 - 28 "C hingga suh\t 15 " C. Set point adalah nilai yang harus dicapai oleh

sistem dengan adanya pengontrolan. Karena pembiusan udang dilakukan dengan pendinginan
bertahap, maka .ret point harus berubah menurut waktu. Dengan kata l^in retpoint adalah merupakan
fungsi waku. Fungsi tersebut akan mencapai suhu 15 " C jika waktu pengont.olan menunjukkan menil
ke 60. Kemudian set point akan d\perlahankan pada nilai tersebutFungsi,retpoint diperoleh dari p€nelitian pendahuluan. Ekperimen yang dilakukan terhadap
air dalam bak anesthesis menunjukkan untuk tinggi aL tertentu terdapat beberapa profil kuraa
penurunan suhu di titik yang berbeda. Dengan mengacu kepada titjk yang mewakili, maka
disimpulkan bahwa kapasitas pendinginan mesin pendingin sesuai dengan profil penurunan suhu pada
Mahasiswa Jurusan Teknik Pcrlanian, Fakultas Tehologi Pertanian, IPB
Pengajar Jurusar Teknik Pertanian, Fakulias Tcknologi Pcrtanian, IPB

' Saf

Vol.2 53

'-t
Seninar Nasio al Toknik PertaIiAn-AE2Oo0, Bogor

t

titik tersebut. Karena pengontrolan hanya dapat menurunkan kapasitas (tidak pernah ak" men'mh2h

kapasitas), sifat sistem pengontiolan yang dirancang ditujukan untuk mempft+alkal performalrsi
mesin pendingin pada kapasitas maksimumnya- Penelitian ini merupakalr simulasi yang dilakukan
untuk menentukan karakteristik sitem kontrol yaag akan dirancang, yaitu untuk meuentrkan nilai
error. beda error, dan besamya pendinginan yarg harus diberikar pada sislem

II.

BAHAN DAN METODE

Mod€l sistem kontiol dan bak alestesis dapat dilihat pada ga$bar I Bak tersebul
nenggunakan bahan stainless steel dengan dimensi 0.5 x i x 0 5 m Dalam bak teffebut tcrdapat air
seba!-ai media hidup udang dengan volume 0.065 m'?(tinggi air 13 cm) Suhu arr dalam bak teaebut
dipengaruhi oleh suhu ruangan, radiasi lampu dan refrigerasi yang diberikan uftuk air tersebut'
Suhu terukru pada ruangar mengikuti flukuasi sesuai dengan suhu luar seperti pada gambsr 2'
Radiasi datang dari sinar la pu neon 40 Watt yang ada di langit-langit ruangan Melalui perlitungan
{lapat dikctahui mdiasi I'arg sampai ke balt anestesis sebesar 5 Watl Refrigerasi diberikan untuk
kcadean
-"nu*nkun suhu air rc;sebut sehingga nencapai I50 C dinana udang benar_benar dalanr
pingsan


.

ILNTERFACE

Gambar L Model Sistem Konhol dan Bak An€stesis

w,ku(r3f,)

Gambar 2. Fluktuasi Suhu Ruargan Sclama 24 Jarn

Vol2-i1

r

i

,i

Sominzr Nasjonal


Tekdk Penanian-AE2o0o, Bogor

Keseimbangan energi dalam modei bak anestesis dapat ditunjukkan melalui hubungan
zdalah satu sistem daIr suhu bahan (udang) aka"r
matematis, drrnana digunalan asurnsi bahwa bat
oma dengrr suhu arr' Persamaan rersebut adalai
nt,C

" ff:

dimana

"
nt'
Cp,
1,
7"",
4;
4,E


nv Ct

T,)
"(r.,' -

+ q,"o

- s,.t - UA(T" r*,)

(l)

:

:

massatotal sistem yait! massa air dan massa udang (kg)

= aliran massa air pendingin (kg/jan)
= kalor spesifik sisteln, diarnbil nilai }'ang paling berpengaruh yaitu udang (kJ/kg C)
= suhu air dalam bak anestesis ("C)

= suhu m:.ngan ("C)
= radiasi )'ang ada di ruangan 0vatt)
= relrigeresi dari alal pendingin ovatl)

Pada peDgontrola[ Or Orf meDggunakan thennostat, aldivitas pendinginan dihcnrrkan ijka
lagi iika suhu akuai berada diatas sei poinr.
sLrhu atcual beiada di bawah set poinr dan akan dijalankan
nilai ya[g tetap menrinjr \\aklu dan
menliliki
poinl
harya
set
pengonlrolan
tersebut
Narnun {:lengan
Der€an penggunaan Rczy I'ctgit
kecil
kurang peka lcrhadap pcrubahan kondisi lingkungan )'ang
(E)
da:r beda error (dE)' Error adalslr

tirrtrol, pengakrilan alat pendiDgin direntukar dad nilai error
penvinrpangan nilai akua] dari nilai set point, sedangkan beda crror adalah selisih eror pada t dcrgai
crror pada !-Llt. Secera matenatis dilltlis

Error

Ilcda Enor

E(t) =7

",(1')

r"t(!)

dE(t)

E(1)

E(t


dE(t)
dt

(1-""(a

-

dE(t)
dt

Q".(t)

'dtAl _

:

(2)

At)


T"pQ\

- (r",(t - Lt')-T.p(/

Lt))

At

-r*(

- N)) - Q",(t) AI

r",

^n

(3)

Fungsi keaoggotaan error dal beda elror dan oulput di definisikan sesuai dengan sistefll
ko.rttol. Dalam peneiitraa ini ketiga fungsi keanggotaan tenebul ditunjukkan pada Gambar 3 dar 4'

l'ada simulasi pengontolan, elror dibedkan skala 0 25 : 1 67'C sedangkan beala error diberikan skala
0.25 : 0.75'C. Pengambilan keputusan yang dilalarkan berdasarkan elror dan beda error dapat dilihat
pada Tabel L

G:mbar 3. Furgsi Keanggolaan Elror dan Beda Elror

Vol2-:i

4
Seminer Nasio at Tekrik Pert nial-AE2000. Bogor

t

'i

tr

)

0.ls

Gambar 4 lungsi Kangeotatur Keludatr

Tabel 1. Matr ik Kcputusar

I

.

HASIL DAN PEMBAI{ASAN

Flulduasi suhu udara pada saal belum dilakukan pengontrolan ditunjukkan pada Cambar 2.
Pul_ul 14.52 menunjukkan suhu paling panas sepanjang hari laitu sebesar 32.5'C sedalgkan suhu
terdingin berada pada pukul 5.30 Fitu sebesar 28.9'C Suhu luar mempunyai pengaruh l'a.ng
signiflkan terhadap suhu air di bak pemingsan. Karena itu pengakil:n sistem kontrol pada saat suhu
ruangan tjnggi ak .n menyebabkan pedormaNi sistem kontrol akan menunrn pula
Simulasi pengontolan dilakukan pada pukul 10.00 dimana suhu awal air diasunuikan sebesar
28'C. Daya pendinginan yang digunatan adalai sebesar 2800 Watt Nilai ini adalah asumsi yang
diambil dari kapasitas sebuah esin pendingin sebesar 2 hp. Dengan mempertinba.ngkan keburuhan
dala untuk mendinginkan ajr hingga mencapai .rel Poi,?/, maka digunakan dua bua! mesin pendingin
vang masirg-masing mempunyai daya 1400 Watt. Pengontrolan terhadap pendinginan dilatu!'an
secan on-of. Namun keputusan sistem kontrol untuk menghidupkan dan mematikaa pendinginan
dilakukan melalui inlerensia dengan logikafz4r. Performansi siste kontrol pada pengontroiantzz}
dapat dilihat scperti pada Cambar 5.

Vol 2-56

Seminar Nasional Teknik PertaniaD AE20O0, Bogor

Gambar5'suhuAirdalamBakAnesthesisPadaPengontrolan,ra}MulaidariAwalPengontrolan
air berflulluasi
Grafik diatas enunjukkan bahwa sebelum penSontrolan dimulai' suhu Iahan suhu air
dimulai' perlahan
.""git ii-.tft .Ju.^ Iuar. Pada pukul 10 00 ketika pengontrolan
puklil 1100 Dari a\r'al
pada
152
suh't
"C
mencapai
i"i"iri-lrf. ^t.u".i. menurun hingga
untuk menurunkan suhu adalah 1 iam
iirielntrotan fringga suhu tersebLrt. lima waktu yang diperlukan
'n:iro].ut,u ai' sel;4r.r 24j.m drlat drlinal pada Crnrbar 6

Ganbar

6

Suhu

Air dalam Bak Aresdesis daiam 24 Jam

kecenderungan
Dari kedua grafik diatas dapat dilihat bahwa suhu air dalam bak mempunyai
tl00r
pensontrolaJr
pada
akhir
oam oc menunjukkan
menunrn vans sana dengan sq paiinr' Stthu air
Beralri rerdapdt
l5
sebesar
isloi" c.'s.cangti"n nitui ser pofur' padajam ini adalah
jarn
bekerja lagi
tidak
I1 00
"'i"ilJ*'r, ,""-, sebesar d.2i " C. Sisiem kontrol pada saa( lewal
""""i-"^."""
penaingin tetap dihidupkao pada dava makimunnva yaiflr 1400 watt'
dilihat bahwa suhu air akan berada
Dengan periakuan mesin pindingin yang selalu akif tersibut dapat
diinatikan'
te$ebut
pendingh
jam
24.00 mesin
14"C da; 15"c. P;da
anestesis sesuai dengan
""ii"iii'
bak
poiit yang digunakan untuk sistem
i iiirr^ trt 'beterja-pad1
kalasitas makimumnva tanpa pengontrolan' Apabila
k.ukt";;i';;'t;;lingin yang
adalah penurunan
pral'-".i. p""ai.gi. ,e..-"urit ai6erlt^n'pi"gontrolan. maka yang bisa dilakukanpedormansi
sislem
pendingu
iapasitas pendinginannya Dengan menggunikan sahi buah mesin
penambahan
diperluan
pengontrolan
i"iir"r tait ,lpiJi v"ig aiiraraitan. raiJna itu untuk keperluan
terhadap
atau menanbair juniah mesin pendingil Pensontrolan dilakukan
irpJ",

ffi; lil; ;;;
*tit.
** *;";;tk;ro.

-"ri.ip"nd;tgin

kedua
--- -mesin pendingin.

dilihat
Fl-6rft"n Jn"rgl yang tedadi selana pengonrolan dengan dua mesin pendingin dapat Dengan
p"d" c"-;;;;r. l't.nu"*i gtint ini, nilai reirigirasi sebelum pengontrolan bemilai nol
(akuisisi
data
mesin-pendingin pada saat setelah,sampling
alal
Dada
lnak"
nol
ke komouLelr. Jika Dada s"at Iru lama penlalaar )ang drdapar lebil be'iar darl
aLr
maka
l.amun jit