3. METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian dilakukan di Lab. EEP dan Ergotronika, Departemen Teknik
Pertanian IPB, Bogor dan Desa Cijulang Kec. Cikembar Kab. Sukabumi sebagai lokasi pengujian. Waktu penelitian dimulai pada bulan Agustus 2008 sampai dengan
Mei 2009.
3.2 Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian mencakup: 1. Pengering ERK hybrid karya Nelwan dkk 2007 yang dimodifikasi tahun 2008.
2. Bahan uji jagung pipilan diperoleh dari Koperasi BAGUS di Cijangkar Sukabumi. 3. Bahan bakar berupa tongkol jagung dan minyak bakar pemantik.
4. Peralatan untuk aplikasi sistem kendali logika fuzzy meliputi: a. Personal Computer PC dengan prosesor Intel Pentium IV
b. Mikrokontroler DT-51 MinSys PetraFuz ver 3.3 c. Rangkaian
zero crossing detecor dan triac optocoupler
d. Rangkaian driver
motor DC dengan DAC 0808 e Sensor SHT11 dan SHT75
f. Keypad 4x4 dan LCD 16x2 g. Gear Motor 5A, 24 Volt DC.
h. Kipasblower dengan daya 250 Watt, AC 220V, 50Hz 5. Peralatan untuk pengambilan data meliputi:
a. Sistem akuisisi dengan alat kendali onoff sensor SHT11 dan SHT75 g. Chino Recorder dan termokopel tipe CC dan CA
d. Timbangan digital AND Model EK-1200A e. Anemomaster Kanomax Model 6011
f. Tongkat sampel jagung g. Moisture
Tester h. Pyranometer, Klamp meter dan AVO meter
3.3 Prosedur Penelitian Prosedur yang digunakan dalam pelaksanaan penelitian adalah:
1. Merancang unit tungku dan sistem pengumpan tongkol jagung secara mekanis.
2. Merancang sistem kendali yang terdiri atas perangkat keras dan perangkat lunak.
3. Merancang sistem akuisisi data dan simulasi pemrograman logika fuzzy dalam
delphi7.
21
4. Pengujian sistem kendali, akuisisi data dan mekanisme drivernya.
5. Kalibrasi sensor SHT11 dan SHT75
6. Penyiapan tongkol jagung sebagai bahan bakar tungku biomassa.
7. Ujicoba sistem kendali logika fuzzy pada ERK-hybrid dan unit tungku biomassa
tanpa beban pengeringan. 8.
Penyiapan tongkol jagung sebagai bahan bakar dan jagung pipilan sebagai beban uji pengeringan.
9. Ujicoba sistem kendali logika fuzzy pada ERK-hybrid dan unit tungku biomassa
dengan beban pengeringan.
3.4 Metode Pengendalian
Algoritma pengendalian
dan akuisisi data pada sistem kendali logika fuzzy
dijabarkan dalam bentuk diagram seperti pada gambar 14.
Set Point T, RH Baca rekam T, RH
Hitung: Error T dError T
Error RH dError RH
Mulai
Fuzzifikasi anggota:
μ Error T dError T μ Error RH dError RH
φ matriks T RH
Aturan Fuzzy: if
ξ is A and ψ is B then
γ is C
Defuzzifikasi Bobot:
γ matriks T RH dari μ Output Fuzzy T RH
Penyesuaian Nilai: Output Fuzzy dengan
Input Peralatan Analog.
Kadar Air Jagung
≤ 15bb Aksi Kontrol:
Blower Motor
Simpan Data:
T, RH, Step Aksi
Selesai
Ya Tidak
Gambar 14. Algoritma pengendalian dengan logika fuzzy - Error dan dError suhuRH
Error_SuhuRH = Data_SuhuRH – Set_point SuhuRH ................................ 17 dError_SuhuRH = Error_SuhuRH1 – Error_SuhuRH0 .......................... 18
22
- Fuzzifikasi SuhuRH Penentuan derajat keanggotaan Proses ini dilakukan dengan memetakan input suhu dan RH pada selang nilai yang
dapat terjadi secara ril dapat mengacu ke data penelitian sebelumnya tentang selang nilai suhu dan RH udara. Pada rancangan ini universe of discourse nilai suhu yang
digunakan adalah 20 – 100
o
C dan nilai RH sebesar 15 – 90 . Sedangkan selang nilai derajat keanggotaan degree of membership secara umum ditetapkan sebesar 0 – 1.
Keterangan label yang digunakan adalah Negatif Besar NBE, Negatif Sedang NSE, Negatif Kecil NKE, Zero ZE, Positif Kecil PKE, Positif Sedang PSE
dan Positif Besar PBE yang menggambarkan kondisi suhu dan kelembaban dari kriteria rendah ke kriteria tinggi secara proporsional. Sedangkan bangun yang
digunakan untuk merepresentasikan batas scopedomain adalah bentuk segitiga dan trapesium. Bangun trapesium terjadi pada batas bawah dan batas atas domain
sedangkan bangun segitiga terjadi diantara kedua bangun trapesium tersebut. Nilai analog Crisp input yang digunakan untuk mencari derajat keanggotaan adalah NBE
= -0,75 , NSE = -0,50 , NKE = -0,25 , ZE = 0 , PKE = 0,25 , PSE = 0,5 dan PBE = 0,75. Scope domain dalam konsep ini adalah bangun yang dibatasi oleh masing-
masing crisp input yakni bangun trapesium pada nilai = -0,75 atau bangun segitiga pada nilai 0 – 0,25.
- Defuzzy Penegasan Proses penegasan dilakukan untuk memperoleh nilai analog dari konsep
penerapan aturan if then fuzzy rules terhadap penentuan derajat keanggotaan dari Error suhuRH dan dError suhuRH. Penerapan aturan if then fuzzy rules tidak
terpisah sebagai sebuah tahapan melainkan digunakan baik pada proses penentuan derajat keanggotaan, penegasan maupun penyesuaian nilai keluaran fuzzy pada input
peralatan analog. Penegasan menggunakan metode pembobotan Center of Gravity yakni dengan menggunakan persamaan 1.
- Adjusting Penyesuaian Nilai Proses ini dimaksudkan untuk menyesuaikan kecenderungan keluaran fuzzy
yang dihasilkan dengan kecenderungan pengendalian yang diinginkan. Nilai keluaran yang diatur terdiri atas tegangan digital motor DC dan tegangan digital blower.
Tegangan digital motor DC dari kondisi diam hingga kecepatan putar maksimum rancangan pengumpan diperoleh pada nilai 40 – 85 Volt. Dengan demikian untuk
23
memperoleh empat mode kecepatan motor DC maka selang nilai tegangan tersebut dibagi menjadi nilai 40-53 Volt untuk kondisi diam hingga motor DC mulai berputar,
65 Volt untuk kecepatan lambat, 75 Volt untuk kecepatan sedang dan 85 Volt untuk kecepatan penuh. Hubungan antara tegangan digital dengan kecepatan putar motor DC
memiliki korelasi yang positif. Sedangkan tegangan digital blower untuk kondisi kecepatan lambat, sedang dan kecepatan putar penuh sesuai rancangan diperoleh pada
nilai 152 – 0 Volt. Nilai tegangan 152 Volt untuk kecepatan putar lambat, 76 Volt untuk kecepatan putar sedang dan 0 Volt untuk kecepatan putar penuh. Hal ini terjadi
mengingat hubungan antara tegangan digital dengan kecepatan putar blower memiliki korelasi yang negatif.
3.5 Deskripsi Sistem Pengeringan dan Pengendalian
Kategori