Kajian Pengembangan Sistem Pengontrolan Suhu secara Otomatik Menggunakan Algoritma PID dalam Sistem Pemeraman Buatan (Artificial Ripening) Buha-Buahan Tropika
S(AJLAN PENGEMBANGAN SLSTEM PENGONTROLAhrSURO SECARA
OTOR!IATII< MENGGUNAKAN ALGORJTMA Pa) DALAM SISTEM
PERTERAMAN BUATAN (Artificial Rkertirzg) BUM-BUABAN TROPlKA
Oleh
HARITAL
F 31.0656
1999
FAKULTAS TESWOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
- .
y a y ,alii,uj
a
petnu,.aL.
&/a,,
to!!/,IMDlzgagnl'/2a12
{ilaizujiaj dd,LgalL
p ~ , ~ ~ , ~ t ~ ~ . a
Z i a f~!aL mI12agalv4all
(QS.
AL&
:
m ~ z m i aapa yany
r-5)
yendarnyirzgkc~kelak yang merzyayangiku...
tid,L di/,otaLui,rya .....
Harital, F 31. 0656. ICajian Pengembangan Sistem Pengontrolan Suhu seeara
Otomatik Menggunakan Algoritma PID dalam Sistem Perneraman Buatan
(Art~FcialRiperzing) Ruah-buahan Tropitra.
Di bawah bimbingan : Dr. Lr.
Sutrisno, MAgr dan Ir. Susilo Sarwono.
RINGKASAN
Perkembangan tekuologi komputer yaug pesat selta berbagai aplikasi telah
dilalcukau tidalc terlcecuali dalam sistem lcontrol uutuk memperbaiki dau otomatisasi
dalam proses. Pada wnumya sistem kontrol yang ada mas& mengguuakan kontrol
secara
On-Ojf
terutama
dalam
pemeraman
uutuk
buah-buahm
tropika.
Pengembangan dan pemakaian koutrol secara umpau balik dengan sinyal keluarau
Proporsioml-I~zfegral-Derevative(PID) dalam pemeraman belum diaplikasikan
secara luas, walaupuu sistem kontrol iui lebih baik dari pada koutrol On-Offterutama
dalarn proses yang konthyu.
Penelitian iui beltujuan uutuk mengelnballglcan sistem kontrol otomatik
dengan algoiitma Proporsional-Ir7te~al-Derevutive(PID)dalam pemeraman buatan
(Artijcial Ripening) dan membuat sistem peugontrolau secara otomatik sebagai
perangkat lunak yang dapat mengendalilcan suhu dengan sistem kontrol algoritma
PID uutuk pemeraman dan dapat memonitor seita mencatat parameter suhu, RH, COz
dan Oz dalaln bentuk tabel dau grask secara otolnatik selama proses pemeramau.
Perangkat lunak yang dibuat dengan bahasa Qbasic versi 4.5 terdiri atas 4
program yaitu prosram kalibrasi. program respou trarzsien, program peugujian
parameter PID dau program pemeraman. Program uutuk kalibrasi sensor suhu, COz,
Oz dan RH terbadap tegangau keluaran interface yaug diterkua komputer. Program
respou tran~ierz ulltulc sistem koutrol secara On-Off sebagai dasar perhituugan
konstanta PID.
Progam pengujian parameter PID uutuk menganalisa dau
menentukan apakah parameter tersebut dapat diguualcan dalam sistem kontrol PLD.
Sedang program Pemeramau uutuli proses pemeraman dengan pengoutrolan suhu
secara PID.
Hasil kalibrasi sensor suhu didapatkan persamaau suhu = 18.3Volt
dengan koefisieu korelasinya
- 20.642
(r) = 0.999 sebagai s&u bola kering m t u k rauge
pengufman 0-35' C dan suhu = 18.298Volt - 22.197 dan koefisien korelasi (r) =
0.9887 sebagai suhu bola basah uutuk range peugukuau 15-40' C. ICalibrasi sensor
COz d m O2 masiug-masiug didapatkm persamaau COz(%)
dengau koefisien korelasi (r2)
OZ (%)
=
25.258Volt
=
=
24.775 x
1 wtuk rauge p e n a d r a n
+ 0,208 deugan koefisieu korelasi)'1(
=
+
0.1243
0-18% dan
0.9998 mtul< rauge
pengulman 0-25%.
Peugujian respon t~amielzdalam sistem pemeramau didapatkau parameterparameter PID, yaitu kollstmtaproporsional (Kp) sebesar 0.03, waktu integral (Ti)
sebesar 15 13.84 detik d m waktu derevafive (Td) sebesar 378.46 detik. Parameter iui
meughasiutau lciuerja koutrol pemakaian daya sekitar 23 % dari daya yaug
maksimum.
P~osespemeramau yaug dilakukan selama 4 hari deugan peutahapan s d u 24'
C, 22.5' C, 21.5' C dau 20" C. Pengoutrolau d u deugau kontrol PID selama proses
pemeraman menghasilkau enor suhu f 1.7' C, konsentrasi COz berkisar 0-5.63 %,
lcousentrasi Oz berkisar 20.06-14.96 % dan RH berkisar 83-95%. Pisaug ambon
lumut yaug diperam deugan sistem iui mengalallli penuuuan bobot dengm kadar
Brix rata-rata diatas 25 %. Laju respirasi CO1 dau
0 2
pisaug terbesar yaug teijadi
masiug pada hari lcedua pemeramau masiug-masiug sebesar 7.6646 &g
-7.823 1 &kg jam.
jam dan
KAJIAN PENGEMBANGAN SISTEM PENGONTROLAN SUHU SECARA
OTOMATJIC MENGGUNAKAN ALGORITMA PID DALAM SISTEM
PEMERAMAN BUATAN (A~tificial
Ripening) BUAH-BUAHAN TROPlK.4
Oleb :
Sebagai Salab Satu Syarat Uutuk Meu~perolehGelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada .Turnsall Tekuik Peitauian
Falmltas Teliuologi Peitanian
hstitut Pe~tanianBogor
1999
FAICULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
FAIWLTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
I(AJ1AN PENGEMBANGAN SISTER1 PENGONTROLAN SUHU SECARA
OTOMATIK MENGGUNAKAN ALGORlTMA PID DALAM SISTEM
PEMERAMAN BU.4TAN (Ai.t@cial Ripenittg) BUAH-BUAHAN TROPIIU
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gela~
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Ju~usanT e l d Peitanian
Falcultas Telcuologi Peitaniau
Lustitut Peita~lianBogor
WITAL
F 31.0656
Dilahiilcan pada tanggal 26 Desember 1975
di Jakaita
.
Susilo Saiwouo
Dr. Lr. Suh-isno, MAgr.
Dosell Peinhiinl~iii~
I
ICATA PENGANTAR
Segala puji dan syuku penulis panjatkau kehadkat Allall SWT, lcarena berkat
ralunat dm hidayah-r*lya malca penulis dapat menyelesaikan penulisau slaipsi iui.
Teikna lcasih yang tiada t e r h g g a peuulis sampaikan kepada kedua orau,@ua
penulis atas segala kasih sayang, bimbiugan, doa restu dan kesempatm yang diberilcan
lcepada peuulis untuk mengenyam pendidikan sepeiti yang peuulis harapkan. Melalui
kesempatan pula ini penulis meuyampaikan t e i h a kasih kel~ada:
1. Dr.h. Sutiisno, MAgr., selalcu dosen pembimbiug akadelnik yang telah membimbing
dan meugarahkau penulis baik selama kuliah maupuu dalam penyusuuan sluipsi h i .
2. Ji. Susilo Saiwono, selabv dosen pembimbiug sluipsi yang membimbing dau
mengai-ahkanpenulis dalam penelitian dan penyusuuan skipsi ini.
3. Dl-. h. 1 Wayan Budiastra, MAgr., yang mau meluaugkan waktu uutulc menjadi dosen
penguji.
4. Dosen-doseu Julusan Telcuik Peitanian yang telah memberikan sedikit ilmunya
kepada penulis selawa per1mliahau.
5 . Erpin-Lu~da, Edi-Eiika, Heudrawansyah dan rekan
Sahl
bimbiugau (Sugiono,
Warjulci, Era, Feriy) yaug telah memnberikan persahabatan dan membautu selama
penelitian kepada penulis.
6. Relcau-reliau d i PI Mall (Naua, Iguu, Aswiu, Yapau, Ajo, Thamnrul, Faluial, J J , Asep,
Tedi, Acong, Heri, dan Adi) yaug telab memberikau persahabatan lcepada pemlulis
yang tidal
OTOR!IATII< MENGGUNAKAN ALGORJTMA Pa) DALAM SISTEM
PERTERAMAN BUATAN (Artificial Rkertirzg) BUM-BUABAN TROPlKA
Oleh
HARITAL
F 31.0656
1999
FAKULTAS TESWOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
- .
y a y ,alii,uj
a
petnu,.aL.
&/a,,
to!!/,IMDlzgagnl'/2a12
{ilaizujiaj dd,LgalL
p ~ , ~ ~ , ~ t ~ ~ . a
Z i a f~!aL mI12agalv4all
(QS.
AL&
:
m ~ z m i aapa yany
r-5)
yendarnyirzgkc~kelak yang merzyayangiku...
tid,L di/,otaLui,rya .....
Harital, F 31. 0656. ICajian Pengembangan Sistem Pengontrolan Suhu seeara
Otomatik Menggunakan Algoritma PID dalam Sistem Perneraman Buatan
(Art~FcialRiperzing) Ruah-buahan Tropitra.
Di bawah bimbingan : Dr. Lr.
Sutrisno, MAgr dan Ir. Susilo Sarwono.
RINGKASAN
Perkembangan tekuologi komputer yaug pesat selta berbagai aplikasi telah
dilalcukau tidalc terlcecuali dalam sistem lcontrol uutuk memperbaiki dau otomatisasi
dalam proses. Pada wnumya sistem kontrol yang ada mas& mengguuakan kontrol
secara
On-Ojf
terutama
dalam
pemeraman
uutuk
buah-buahm
tropika.
Pengembangan dan pemakaian koutrol secara umpau balik dengan sinyal keluarau
Proporsioml-I~zfegral-Derevative(PID) dalam pemeraman belum diaplikasikan
secara luas, walaupuu sistem kontrol iui lebih baik dari pada koutrol On-Offterutama
dalarn proses yang konthyu.
Penelitian iui beltujuan uutuk mengelnballglcan sistem kontrol otomatik
dengan algoiitma Proporsional-Ir7te~al-Derevutive(PID)dalam pemeraman buatan
(Artijcial Ripening) dan membuat sistem peugontrolau secara otomatik sebagai
perangkat lunak yang dapat mengendalilcan suhu dengan sistem kontrol algoritma
PID uutuk pemeraman dan dapat memonitor seita mencatat parameter suhu, RH, COz
dan Oz dalaln bentuk tabel dau grask secara otolnatik selama proses pemeramau.
Perangkat lunak yang dibuat dengan bahasa Qbasic versi 4.5 terdiri atas 4
program yaitu prosram kalibrasi. program respou trarzsien, program peugujian
parameter PID dau program pemeraman. Program uutuk kalibrasi sensor suhu, COz,
Oz dan RH terbadap tegangau keluaran interface yaug diterkua komputer. Program
respou tran~ierz ulltulc sistem koutrol secara On-Off sebagai dasar perhituugan
konstanta PID.
Progam pengujian parameter PID uutuk menganalisa dau
menentukan apakah parameter tersebut dapat diguualcan dalam sistem kontrol PLD.
Sedang program Pemeramau uutuli proses pemeraman dengan pengoutrolan suhu
secara PID.
Hasil kalibrasi sensor suhu didapatkan persamaau suhu = 18.3Volt
dengan koefisieu korelasinya
- 20.642
(r) = 0.999 sebagai s&u bola kering m t u k rauge
pengufman 0-35' C dan suhu = 18.298Volt - 22.197 dan koefisien korelasi (r) =
0.9887 sebagai suhu bola basah uutuk range peugukuau 15-40' C. ICalibrasi sensor
COz d m O2 masiug-masiug didapatkm persamaau COz(%)
dengau koefisien korelasi (r2)
OZ (%)
=
25.258Volt
=
=
24.775 x
1 wtuk rauge p e n a d r a n
+ 0,208 deugan koefisieu korelasi)'1(
=
+
0.1243
0-18% dan
0.9998 mtul< rauge
pengulman 0-25%.
Peugujian respon t~amielzdalam sistem pemeramau didapatkau parameterparameter PID, yaitu kollstmtaproporsional (Kp) sebesar 0.03, waktu integral (Ti)
sebesar 15 13.84 detik d m waktu derevafive (Td) sebesar 378.46 detik. Parameter iui
meughasiutau lciuerja koutrol pemakaian daya sekitar 23 % dari daya yaug
maksimum.
P~osespemeramau yaug dilakukan selama 4 hari deugan peutahapan s d u 24'
C, 22.5' C, 21.5' C dau 20" C. Pengoutrolau d u deugau kontrol PID selama proses
pemeraman menghasilkau enor suhu f 1.7' C, konsentrasi COz berkisar 0-5.63 %,
lcousentrasi Oz berkisar 20.06-14.96 % dan RH berkisar 83-95%. Pisaug ambon
lumut yaug diperam deugan sistem iui mengalallli penuuuan bobot dengm kadar
Brix rata-rata diatas 25 %. Laju respirasi CO1 dau
0 2
pisaug terbesar yaug teijadi
masiug pada hari lcedua pemeramau masiug-masiug sebesar 7.6646 &g
-7.823 1 &kg jam.
jam dan
KAJIAN PENGEMBANGAN SISTEM PENGONTROLAN SUHU SECARA
OTOMATJIC MENGGUNAKAN ALGORITMA PID DALAM SISTEM
PEMERAMAN BUATAN (A~tificial
Ripening) BUAH-BUAHAN TROPlK.4
Oleb :
Sebagai Salab Satu Syarat Uutuk Meu~perolehGelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada .Turnsall Tekuik Peitauian
Falmltas Teliuologi Peitanian
hstitut Pe~tanianBogor
1999
FAICULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
FAIWLTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
I(AJ1AN PENGEMBANGAN SISTER1 PENGONTROLAN SUHU SECARA
OTOMATIK MENGGUNAKAN ALGORlTMA PID DALAM SISTEM
PEMERAMAN BU.4TAN (Ai.t@cial Ripenittg) BUAH-BUAHAN TROPIIU
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gela~
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Ju~usanT e l d Peitanian
Falcultas Telcuologi Peitaniau
Lustitut Peita~lianBogor
WITAL
F 31.0656
Dilahiilcan pada tanggal 26 Desember 1975
di Jakaita
.
Susilo Saiwouo
Dr. Lr. Suh-isno, MAgr.
Dosell Peinhiinl~iii~
I
ICATA PENGANTAR
Segala puji dan syuku penulis panjatkau kehadkat Allall SWT, lcarena berkat
ralunat dm hidayah-r*lya malca penulis dapat menyelesaikan penulisau slaipsi iui.
Teikna lcasih yang tiada t e r h g g a peuulis sampaikan kepada kedua orau,@ua
penulis atas segala kasih sayang, bimbiugan, doa restu dan kesempatm yang diberilcan
lcepada peuulis untuk mengenyam pendidikan sepeiti yang peuulis harapkan. Melalui
kesempatan pula ini penulis meuyampaikan t e i h a kasih kel~ada:
1. Dr.h. Sutiisno, MAgr., selalcu dosen pembimbiug akadelnik yang telah membimbing
dan meugarahkau penulis baik selama kuliah maupuu dalam penyusuuan sluipsi h i .
2. Ji. Susilo Saiwono, selabv dosen pembimbiug sluipsi yang membimbing dau
mengai-ahkanpenulis dalam penelitian dan penyusuuan skipsi ini.
3. Dl-. h. 1 Wayan Budiastra, MAgr., yang mau meluaugkan waktu uutulc menjadi dosen
penguji.
4. Dosen-doseu Julusan Telcuik Peitanian yang telah memberikan sedikit ilmunya
kepada penulis selawa per1mliahau.
5 . Erpin-Lu~da, Edi-Eiika, Heudrawansyah dan rekan
Sahl
bimbiugau (Sugiono,
Warjulci, Era, Feriy) yaug telah memnberikan persahabatan dan membautu selama
penelitian kepada penulis.
6. Relcau-reliau d i PI Mall (Naua, Iguu, Aswiu, Yapau, Ajo, Thamnrul, Faluial, J J , Asep,
Tedi, Acong, Heri, dan Adi) yaug telab memberikau persahabatan lcepada pemlulis
yang tidal