Pembuatan Otomasi Pengaturan Suhu, Kekeruhan, dan Pemberian Makanan Untuk Pemeliharaan Ikan Hias Pada Aquarium Berbasis Mikrokontroler

PEMELIHARAAN IKAN HIAS PADA AKUARIUM BERBASIS

MIKROKONTROLER

(skripsi)

Oleh:

ROSYIDI YUSUF

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2012

Makanan Untuk Pemeliharaan Ikan Hias Pada Aquarium Berbasis Mikrokontroler

Oleh Rosyidi Yusuf

Dalam perkembangan teknologi dan industri dewasa ini, penggunaan sistem kontrol panel sebagai salah satu alat penunjang sangat besar kegunaannya. Tanpa pemanfaatan sistem kontrol panel maka kemajuan teknologi akan sulit berlangsung.Pengujian ini dimaksudkan untuk mempelajari secara eksperimental hubungan antara sistem otomasi terhadap industri perikanan, adapun yang di titik beratkan ialah pada kolam pemeliharaan ikan.

Otomasi adalah proses yang secara otomatis mengontrol operasi dan perlengkapan system dengan perlengkapan mekanik atau elektronika yang dapat mengganti manusia dalam mengamati dan mengambil keputusan.Otomasi memiliki tujuan memberikan kemudahan, meningkatkan efektivitas kerja sistem dan meningkatkan jaminan keselamatan kepada para operator.Prosedur penelitian yang pertam dilakukan ialah membuat lup sistem kontrol, adapun pembuatan meliputi lup suhu, lup makanan, lup kekeruhan air.

Data yang didapat yaitu temperatur suhu,dan level kekeruhan, suhu yang dijadikan level dalam penelitian ini yaitu 280C dan kekeruhan 4,70V.Pada mikrokontroler pin yang digunakan yaitu PINB0.PINB1 dan keluaran PIND0 dan PIND1.Dalam perakitan alat meliputi lima rangkaian yaitu: Rangkaian power suply, Rangkaian sensor, Rangkaian komparator, Mikrokontroler, dan Aktuator.

Manufacturing Automation Temperature Setting, Turbidity, And Feeding For The Safeguarding Of Ornamental Fish Of Aquarium Microcontroller

Based

by Rosyidi Yusuf

Nowadays, employing the control panel system as one of the great usefulness of the supporting tools. Without using control panel system then it will be difficult technological progress takes place. This test is intended to study experimentally for relationship between automation systems for the fishing industry, the essentials is the safeguarding of fish ponds.

Automation is automatically operation controls of process and system equipment with mechanical or electronic can replace humans in monitoring and making decisions. Aim of automation is providing ease, improve work effectiveness and improve the safety assurance system for operator, first procedure performed research is make loop control system, as for manufacture includes temperature loop, food loop, water turbidity loop.

Data obtained was temperature and turbidity levels, temperature levels in this research is 28oC and turbidity 4.70V. The microcontroller pin used is PINBO.PIND1 and output PIND0 and PIND1. Assembly tool includes five series are: supply circuit, sensor circuit, comparator circuit, microcontroller, and actuator.S

Oleh:

Rosyidi Yusuf

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai Gelar

Sarjana Teknik

Pada

Jurusan Teknik Mesin

Fakultas Teknik Universitas Lampung

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2012

Nama Mahasiswa

:

Rosyidi Yusuf

Nomor Pokok Mahasiswa : 0615021109

Program Studi

: S1 Teknik Mesin

Fakultas

: Teknik

MENYETUJUI

1. Komisi Pembimbing

Martinus, S,T., M.Sc.

Harnowo Supriadi, S.T., M.T.

NIP.

197908212003121003

NIP. 19690909 199703 1 002

2. Ketua Jurusan Teknik Mesin

Harmen Burhanuddin, S.T., M.T.

NIP. 19690620 200003 1 001

HIAS PADA AKUARIUM BERBASIS MIKROKONTROLER

1. Tim Penguji

Ketua Penguji

:

Martinus, S.T., M.Sc.

...

Anggota Penguji

:

Harnowo Supriadi, S.T., M.T.

...

Penguji Utama

:

Ahmad Su

′udi

_{, S.T., M.T}

_.

_...

2. Dekan Fakultas Teknik Universitas Lampung

Dr. Ir. Lusmeilia Afriani, D.E.A

NIP. 19650510 199303 2 008

SKRIPSI INI DIBUAT SENDIRI OLEH PENULIS DAN BUKAN HASIL PLAGIAT SEBAGAIMANA DIATUR DALAM PASAL 27 PERATURAN AKADAEMIK UNIVERSITAS LAMPUNG DENGAN SURAT KEPUTUSAN REKTOR NO.3187/H26/PP/2010.

YANG MEMBUAT PERNYATAAN

ROSYIDI YUSUF NPM. 0615021109

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di kotaagung Kab. Tanggamus pada tanggal 11 Februari 1989, sebagai anak ketiga dari empat bersaudara, dari pasangan Aidi Baruf dan Ratnasari. Pendidikan sekolah dasar di SD Negeri 1 Kotaagung diselesaikan pada tahun 2000. Sekolah lanjutan tingkat pertama di MTSN 1 Kotaagung diselesaikan pada tahun 2003. Sekolah menengah atas di SMA Negeri 1 Kotaagung diselesaikan pada tahun 2006 dan pada tahun 2006 penulis diterima sebagai mahasiswa Program Studi S1 Teknik Mesin di Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Lampung, melalui jalur SPMB dan menamatkan program studi S1 pada bulan Juni 2012.

Selama menjadi mahasiswa, Penulis juga aktif dalam organisasi Himpunan Mahasiswa Teknik Mesin (HIMATEM) sebagai Anggota bidang Humas (07/08). Selain itu, penulis juga pernah menjadi anggota Badan Eksekutif Mahasiswa (BEM) Fakultas Teknik UNILA (08/09) sebagai anggota bidang Humas.

Pengalaman akademik penulis diantaranya, melakukan Kerja Praktek di PT. Gunung Madu Plantations, Kabupaten Lampung Tengah, pada tahun 2010 dengan mengambil studi kasus mengenai ”_{Perhitungan Ulang Vanbelt PAda Bagase} Carrier # 7”_{. Penulis mengambil konsentrasi mata kuliah bidang Produksi dengan} melakukan penelitian dengan judul ”_{Pembuatan Otomasi Pengaturan Suhu}

Kekeruhan, dan Makanan Pada Pemeliharaan Ikan Hias Aquarium Berbasis Mikrokontroler” _{dibawah bimbingan Bapak Martinus, S, T,. M.T. dan Bapak} Harnowo Supriadi, S.T., M.T.

harapan menggapai ridho-Nya

kupersembahkan karya kecilku ini untuk

Ayahanda dan Ibunda

Atas segala pengorbanan yang tak terbalaskan,

kesabaran, keikhlasan, doa, cinta dan kasih sayangnya

Kakak dan Adikku

Sumber inspirasi dan kebanggaan

Keluarga Besar Penulis

Teman-teman Seperjuangan Penulis

Mesin 06

Almamater tercinta

SOLIDARITY FOREVER

Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada

kemudahan. Maka apabila kamu telah selesai

dari suatu urusan, kerjakanlah urusan yang lain

dan hanya kepada allah hendaknya kamu

berharap

(QS. Al insyirah : 6-8)

Hidup hanya datang satu kali jangan sisa-siakan

kesempatan itu,gunakanlah sebaik mungkin

lebih baik mempunyai teman satu dari pada

mempunyai musuh seribu .

Assalam_{u’alaikum Wr.Wb.}

Puji dan Syukur penulis panjatkan hanya kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan rahmat, hidayah, dan nikmat-Nya sehingga skripsi yang berjudul “Pembuatan Otomasi Pengaturan Suhu, Kekeruhan dan Makanan Pada Pemeliharaan Ikan Hias Aquarium Berbasis Mikrokontroler“,dapat terselesaikan. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana Teknik Mesin di Universitas Lampung.

Pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Ibu Dr. Lusmeilia Afriani selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Lampung.

2. Bapak Harmen Burhanuddin, S.T., M.T selaku ketua jurusan Teknik Mesin Universitas Lampung.

3. Bapak Martinus, S, T., M.T. selaku pembimbing I yang telah membimbing dan memberikan pengarahan selama penulis melaksanakan penelitian dan menyelesaikan penulisan skripsi ini.

4. Bapak Harnowo Supriadi, S.T., M.T. selaku pembimbing II yang telah bersedia untuk memberikan bimbingan serta arahan dalam penyelesaian penelitian dan penulisan skripsi ini.

5. Bapak Ahmad Su′udi, S.T.,M.T. selaku penguji pada seminar proposal dan seminar hasil serta pada sidang sarjana, yang telah memberikan masukan, saran, kritik dan nasihatnya.

6. Seluruh Dosen Pengajar Jurusan Teknik Mesin yang telah banyak memberikan ilmu selama penulis melaksanakan studi, baik berupa materi perkuliahan maupun tauladan dan motivasi sehingga dapat kami jadikan bekal untuk terjun ke tengah-tengah masyarakat.

7. Ayah dan Ibu tercinta, atas segala nasihat yang telah beliau berikan, kasih sayang yang tulus, motivasi yang membangun, tauladan yang mendidik, serta air mata do’a yang tulus yang terus menerus mengalir untuk mendo’akan anak-anaknya.

8. Kakak dan adikku (Eka Sariati, Dewi Desyani dan Riki Reksi Hardianto) serta seluruh keluarga besar yang telah memberi dukungan moril selama penulis menyelesaikan studi di Universitas Lampung.

9. Untuk seorang sahabat, teman curhat, dan motivator, yang selalu memberikan dukungan, supportdan do’a,serta kasih sayangnya,

10. Mas Dadang, Mas Nanang, Mba Dewi dan serta seluruh staf administrasi jurusan Teknik Mesin yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan studi di jurusan Teknik Mesin.

11. Rekan Tugas Akhir bidang Produksi yaitu Agung, Rizal, Aang, Beni, Imbron, yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan permasalahan dalam skripsi ini.

12. Keluarga besar angkatan 2006 (MONAM) Teknik Mesin Unila: Zaenal, Dedy, Yoga, Rino, Gians, Nur, Panji, Ismail, Donier, Mey, Nurhadi, Riyan, Alex,

Sutrisno, Fauzi, Rahmat Iskandar, Habib, Arman, Dhimas, Dimas Rilham, Yusfiul, Rizal, Wayan, Dian, Nandar, Alfis, Lucky, Joni, Afrino, Agung Wijaya, Agus UK, Agus Setiawan, Hanief, Dody, Dony, Prima, Dea, Heru, Budi, Arly, Bambang, Bekti, Dino, Hadi, Jaya, Adi Yoga, Puji, Rosyidi, Sulis, Wengky, Setiyo, Adit, Sonic, Choliyan, Edo, Yudo, Yusman, Alfuadi (alm), Iqbal, Rahmat Fansuri, Harry gusti, Jonathan, Bongsu, Bayu, Eko, Hendy Arifin serta angkatan 2006 lainnya yang tidak bisa disebutkan satu persatu, terimakasih atas semangat dan kebersamaannya..

13. Teman seperjuangan Culun’ers (Alex Setiawan, Alfiadi alias Gojes (alm), Imran Oktariawan, Prima Kumbara, Fitri Merja Supranto, Anggun Sanjaya Puja Kusuma, Ryan Muhriyana alias Dangdut, Heru Dwi Putra).

14. Sahabatku (Aan, Jumeno, Julianda, Eko)

15. Teman seperjuanganku yang telah memberi semangat dalam hidupku terimakasih.

16. Angkatan 2004 sampai 2011 yang tidak bisa disebutkan satu persatu, terimakasih dan tetap jaga ”Solidarity Forever”.

17. Sahabat-sahabatku alumni SDN1 Terbaya, MTSN1 Kotaagung, SMAN1 Kotaagung, terimakasih atas support dan dukungannya.

18. Teman-teman di Kotaagung, terimakasih atas dukungan dan suport nya. 19. Semua pihak yang telah memberikan bantuan dan dorongan selama ini.

Akhir kata, penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dalam rangka penyempurnaan laporan dimasa yang akan dating. Sedikit harapan

dari penulis, semoga skripsi yang sederhana ini dapat berguna dan bermanfaat bagi kita semua. AMIN.

Wassalamu’alaikum Wr.Wb.

Bandar Lampung, 10 Mei 2012 Penulis,

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR ISI... i

DAFTAR GAMBAR... iv

DAFTAR TABEL ... vii

DAFTAR PERSAMAAN ... viii

I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1

B. Tujuan Penelitian ... 3

C. Batasan Masalah ... 4

D. Sistematika Penulisan ... 4

II. TINJAUAN PUSTAKA A. Akuarium ... 6

B. Otomasi Sistem Produksi ... 8

C. Sistem Kontrol ... 14

D. Pengertian Mikrokontroler ... 15

1. Sejarah Singkat ... 15

E. Pengertian Sensor ... 16

1. Sensor Temperatur ………. 17

3. SensorOptocoupler ………... 24

F. Pengertian Aktuator ... 25

III. METODOLOGI PENELITIAN A. Waktu dan Tempat ... 31

B. Bahan dan Alat ... 31

C. Diagram Alir (Flow Chart) ... 33

D. Pelaksanaan Penelitian ... 34

E. Prosedur Penelitian ... 35

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil ... 38

B. Pembahasan ... 49

1. RangkaianPower Suply( PS ) ……… 53

2. Rangkaian Sensor ………... 53

3. Rangkaian Komparator ……….. 54

4. Mikrokontroler ………... 55

5. Aktuator ………. 56

V. SIMPULAN DAN SARAN A. Simpulan ... 57

B. Saran ... 57

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1. Alat Pengisian Program Sistem Kontrol ... 2

2. Diagram Blok PengendaliFeedback... 12

3. Diagram Blok PengendaliFeedforward ... 13

4. Blog Diagram I/O Untuk Konviguras SistemInferential ... 13

5. ConnectionDiagram danTypical Applications ... 18

6. LM35 denganDecouplingDari MuatCapacitive... 19

7. LM35 Dengan R-C Damper ... 19

8. Mikrokontroler (IC) ... 20

9. Interaksi Sistem Mikrokontroler Atmega 16 ... 21

10.Otocoupler ... 24

11. Aktuator Hidrolik Praktis ... 26

12. AktuatorElectric... 27

13. Diagram Alir ... 33

14. Regulator Suhu ... 35

15. Sistem Otomasi Makanan ... 35

16. Kekeruhan Air ... 36

17. Rangkaian alat Keseluruhan ... 39

18. Rangkaian Suhu dan Kekeruhan ... 39

20. Rangkaian Jadi PCB ... 40

21. Sistem Kontrol Otomatis Kekeruhan Air ... 41

22. Sistem Kontrol Otomatis Pengaturan Suhu Air ... 42

23. Sistem Kontrol Otomatis Pemberi Makan ... 43

24. Alur Rangkaian ... 43

25. Mikrokontroler ATMega 16 ... 44

26. Sensor LM35 ... 50

27. Sensor LDR ... 51

28. PowerSuply ... 53

29. Rangkaian Sensor ... 54

30. Rangkaian Komparator ... 54

31. Mikrokontroler ... 55

Tabel Halaman 1. Tabel Kekeruhan ... 38 2. Tabel Pengaturan Suhu ... 38

A. Latar Belakang Pengujian

Dalam perkembangan teknologi dan industri dewasa ini, penggunaan sistem kontrol panel sebagai salah satu alat penunjang sangat besar kegunaannya. Tanpa pemanfaatan sistem kontrol panel maka kemajuan teknologi akan sulit berlangsung. Pesawat terbang, mesin industri, pembangkit tenaga listrik dan sistem telekomunikasi merupakan contoh pemanfaatan sistem kontrol panel dalam teknologi. Maka merupakan kewajiban para insiyur teknik untuk meneliti pemanfaatan sistem kontrol panel dengan baik sehingga daya gunanya lebih efektif dan efisien.

Sulitnya sistem kontrol panel yang digunakan dalam suatu alat sekarang ini merupakan salah satu permasalahan penting yang harus dihadapi oleh berbagai macam sektor industri di Indonesia. Baik sektor industri kalangan atas, sedang,dan bawah. Tidak sedikit biaya yang harus dikeluarkan sebagai akibat langsung dari masalah tersebut. Menyadari keadaan ini, pengendalian masalah rusaknya sistem kontrol panel dan penanggulangannya perlu dilakukan dengan lebih efektif terutama pada aplikasi alat-alat penunjang produksi. pada kondisi-kondisi ekstrem seperti pada lingkungan.

Beraneka ragam bentuk industri sekarang memungkin penggunaan berbagai macam kontrol panel dalam proses industri sangat mungkin terjadi.

Pengontrolan untuk pembuatan bodi kendaraan merupakan contoh kegiatan industri yang sangat memungkinkan penggunaan sistem kontrol panel.

Gambar 1.1Alat pengisian program sistem kontrol

Sebuah contoh sistem kontrol yang banyak digunakan dalam sektor industri seperti pada pabrik yang mengontrol seluruh sistem kendali dari kerja alat-alat yang digunakan untuk membuat produk hingga jadi.

Penelitian sistem kontrol telah banyak dilakukan baik dalam dunia perkuliahan maupun para ahli elektrikal, namun perkembangan ilmu dan teknologi saat ini menuntut penelitian tentang sistem otomasi semakin berkembang.

Dari hasil penelitian diatas perlu adanya penelitian lebih lanjut tentang sistem kontrol tentunya dengan membuat sistem kontrol yang lain sehingga didapatkan data penelitian sistem kontrol yang berpariasi yang sangat penting dalam sistem kontrol. Dalam penelitan ini penulis menggunakan mikrokontroler, mikrokontroler jenis ini banyak ditemukan penggunaannya pada peralatan Industri, kendaraan, dan elektronika.

Sedangkan di Pedesaan banyak orang tidak tahu akan sistem kontrol sehingga semua pengerjaan masih manual,untuk itu perlu di terapkannya sistem teknologi di pedasaan supaya membantu meringankan pekerjaan mereka.

Untuk penerapan teknologi pedesaan diperlukan suatu teknologi yang murah dan sederhana sehingga petani dapat menggunakan teknologi tersebut dengan harga yang terjangkau. Salah satu teknologi yang dapat diterapkan yaitu pengontrolan secara otomatis perikanan pada kolam ikan,supaya dapat mempermudah petani dalam pemeliharaan ikan. Oleh karena itulah penulis sangat tertarik untuk melakukan penelitian dengan judul pembuatan otomasi pengaturan kolam ikan berbasis mikrokontroler.

B. Tujuan Penelitian

Pengujian ini dimaksudkan untuk mempelajari secara eksperimental hubungan antara sistem otomasi terhadap industri perikanan, adapun yang di titik beratkan ialah pada kolan pemeliharaan ikan. Adapun tujuan pengujian ini adalah untuk:

1. Mengetahui bagaimana pembuatan sistem kontrol pada akuarium tempat pemeliharaan ikan.

2. Mengetahui proses cara kerja sistem kontrol pada akuarium tempat pemeliharaan ikan.

3. Mengamati dan menganalisa proses kerja sistem kontrol otomatis pada akuarium tempat pemeliharaan ikan.

4. Mengamati perbandingan antara sistem semi kontrol otomatis dan kontrol aotmatis serta fenomena-fenomena yang terjadi lainnya pada akuarium tempat pemeliharaan ikan dengan waktu yang berbeda.

C. Batasan Masalah

Ruang lingkup penelitian terbatas pada :

1. Sistem kontrol pada akuarium pemeliharaan ikan.

2. Penggunaan mikrokontroler otomasi pada akuarium pemeliharaan ikan. 3. Pemakaian aktuator menggunakan simulasi ATMega16.

4. Suhu lingkungan pada aquarium berkisar 270-280C

5. Pengujian yang dilakukan bersifat simulasi dengan cara pemodelan menggunakan akuarium.

D. Sistematika Penulisan

Sistematika yang digunakan pada penulisan skripsi ini terdiri atas beberapa bagian, yaitu :

BAB I : PENDAHULUAN

Terdiri dari latar belakang masalah, tujuan, batasan masalah, dan sistematika penulisan dari penelitian ini.

BAB II : TINJAUAN PUSTAKA

Berisikan tentang teori yang berkenaan dengan penelitian ini aquarium ikan, sistem otomasi, sensor, aktuator, dan mikrokontroler ATMega16.

BAB III : METODOLOGI PENELITIAN

Bab ini berisikan tempat dan waktu penelitian, prosedur penelitian, dan alur penelitian.

BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN

Berisikan pembahasan dari data-data yang diperoleh pada pengujian system otomasi.

BAB V : SIMPULAN DAN SARAN

Berisikan hal-hal yang dapat disimpulkan dan saran yang ingin disampaikan pada penelitian ini.

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

A. Akuarium

Melihat banyaknya peminat ikan hias air tawar saat ini,maka banyak orang membudidayakan ikan air tawar sehingga banyak pembuatan-pembuatan kolam untuk pemeliharaan ikan air tawar.

Banyak jenis ikan hias air tawar seperti: ikan koky,ikan arwana,ikan louhan, dan lain-lainnya.dan semua itu banyak yang menyukainya.

Pembuatan Kolam Ikan

1. Penyediaan lahan

Lahan untuk pembuatan kolam terlebih dahulu di sediakan dan pemilihan lahan harus sesuai dan mudah pengaliran air.

2. Pembuatan Kolam.

Dalm pembuatan kolam harus disesuaikan dengan ukuran dan banyaknya ikan,ikan berkisar seratus ekor pembuatan kolamnya dengan ukuran berkisar empat meter persegi dengan kedalaman satu meter setengah. 3. Pengaturan suhu

Ikan tidak dapat hidup pada suhu terlalu dingin dan terlalu panas,sehingga pengaturan suhu harus dijaga dengan stabil.

4. Pemilihan Bibit

Dalam pemilihan bibit ikan harus yang unggul dengan ciri-ciri iakn tidak cacat,bertubuh besar,tidak berpenyakit,warna kulit cerah,dan gerakannya lincah.

5. Pemijahan ikan

Dalam pemijahan ikan harus dipilih induk yang unggul,pemilihan ikan jantan dan betina harus baik. Indukan ikan jantan dan betina disatukan di tempat yang sudah di sediakan agar dapat menghasilkan bibit benih secara maksimal.

6. Pengangkatan indukan ikan

Dalam pengangkatan indukan ikan harus hati-hati, agar telur-telur ikan tidak terkena dan tidak pecah,apabila pecah maka telur tidak akan menetas.

7. Pemeliharaan bibit ikan

Pemeliharaan bibit ikan harus dilakukan setiap hari dengan pemberian pakan yang teratur dan tidak boleh telat,agar ikan dapat tumbuh besar dengan baik.

8. Pemberian pakan

Bibit ikan yang baru menetas tak perlu diberi pakan karna ikan masih memiliki persediaan pakan berupa kuning telur di perutnya,setelah 3 hari ikan harus diberi pakn secara ruti yaitu pagi, siang, dan sore. Agar pertumbuhan ikan dapat tumbuh secara cepat dan baik.

9. Pemeliharaan Ikan

Pemeliharaan pakan dan vitamin pada ikan harus secara teratur agar ikan dapat tumbuh secara cepat dan sehat.sehingga saat memanen ikan,ikan dalam keadaan segar dan sehat,dan siap untuk dijual.

B. Otomasi Sistem Produksi

Otomasi adalah proses yang secara otomatis mengontrol operasi dan perlengkapan system dengan perlengkapan mekanik atau elektronika yang dapat mengganti manusia dalam mengamati dan mengambil keputusan. Ide dasar otomasi ini yaitu penggunaan elektrik atau mekanik untuk menjalankan mesin atau alat tertentu disertai otak yang mengendalikan mesin atau alat tersebut sehingga produktifitas meningkat dan biaya produksi menurun.

secara umum sistem otomasi dapat didefinisikan sebagai suatu teknologi yang berkaitan dengan aplikasi mekanik, elektronik dan sistem yang berbasis komputer (PLC atau mikro) yang Semuanya bergabung menjadi satu utuk memberikan fungsi terhadap manipulator mekanik sehingga akan memiliki fungsi tertentu.

Otomasi memiliki tujuan memberikan kemudahan, meningkatkan efektivitas kerja sistem dan meningkatkan jaminan keselamatan kepada para operator. Cara kerja pada sistem pengendalian otomatis sama dengan kerja sistem pengendalian manual. Sistem yang dirancang melakukan empat fungsi pengendalian yaitu mengatur, membandingkan, menghitung dan mengkoreksi. Perbedaan yang ada yaitu pada pengoperasian sistem, dimana sistem pengendalian otomatis tidak lagi dikerjakan oleh operator, tetapi sepenuhnya

dikerjakan oleh sebuah controller yang merupakan bagian dari DCS (Distributed Control System).

Sistem

INPUT OUPUT R(s) C(s)

Diagram diatas menunjukan diagram model matematis suatu sistem. R(s) = transformasi Laplace dari input

C(s) = transformasi Laplace dari output

G(s) = transformasi Laplace dari hubungan input dan output dari sistem.

Dilihat dari sistem manufaktur, otomasi dibedakan menjadi tiga macam yaitu: 1. Fixed Automation

Merupakan sistem otomatis yang mempunyai konfigurasi peralatan tetap, sesuai dengan tahapan operasinya ataupun perakitannya. Sistem otomasi jenis ini mempunyai cirri-ciri antara lain:

• Modal awal yang besar. • Laju produksi yang tinggi.

• Relatif tidak fleksibel dalam pengakomodasian perubahan produk. 2. Programmable Automation

Pada sistem otomasi ini, alat-alat produksi dirancang dengan kemamapuan dapat dirubah urutan operasinya sehingga dapat mengakomodasikan perubahan konfigurasi sesuai dengan perubahan macam-macam produk.

Cirri-ciri dari sistem otomasi jenis ini yaitu : • Modal yang besar untuk peralatan. • Laju produksi relatif rendah.

• Fleksibel untuk perubahan konfigurasi. • sangat cocok utuk batch production. 3. Flexsible Automation

Merupakan pengembangan dari Programmable automation, sehingga sistem jenis ini mamapu memproduksi maca-macam produk tanpa kehilangan waktu secara virtual akibat perubahan bentuk produk dari produk yang satu ke bentuk produk berikutnya. Adapun cirri-ciri dari system otomasi jenis ini adalah:

• Modal besar untuk peralatan.

• Produksi kontinu dari macam-macam produk. • Laju produksi sedang.

• Fleksibel untuk perubahan variasi rancangan produk.

Ada beberapa alasan dalam penggunaan sistem otomasi antara lain sebagai berikut:

a. Meningkatkan produktifitas perusahaan.

Peningkatan produktifitas ini ditandai dengan lebih besarnya output per jam-orang apabila sistem otomasi manufaktur diterapkan. b. Tingginya biaya tenaga kerja

kecenderungan menngkatnya biaya kerja di dunia industri mendorong pengusaha untuk menginvestasikan fasilitas otomasi

yang relatif mahal. Dengan sistem otomasi dapat meningkatkan laju produksi menyebabkan harga perproduk lebih rendah.

c. Kurangnya tenaga kerja untuk kemampuan tertentu

Ini juga akibat dari industri pelayanan sehingga semakin sulit untuk mendapatkan tenaga kerja dengan skill tertentu. Dengan sistem otomasi manufaktur jumlah dan kemampuan yang dibutuhkan untuk menghasilkan produk berkualitas, lebih rendah. d. Tenaga kerja cenderung berpindah kesektor pelayanan.

Kecenderungan dinegara maju kususnya amerika serikat, dimana tenaga kerja lebih menyukai sektor pelayanan.

e. Keamanan

Dengan otomasi manufaktur pekerjaan lebih aman, artinya keamanan akibat kecelakaan kerja saat operasi produksi ataupun perpindahan operator pada saat produksi lebih terjamin.

f. Tingginya harga bahan baku

Mahalnya harga bahan baku sebagai input produksi, membutuhkan efisiensi pemakaian bahan baku. Dengan otomasi manufaktur dapat mengurangi bahan baku yang terbuang.

g. Meningkatkan kualitas produk.

Otomasi tidak hanya dapat menghasilkan produk pada laju yang lebih cepat, tetapi juga dapat meningkatka kualitas produk dibandingkan dengan menggunakan metode manual.

h. MenurunkanManufacturing Lead Time(MLT)

Dengan otomasi manufaktur dapat mengurangi waktu antara pesanan pelanggan sampai pengiriman produk. Dengan demikian pelayanan terhadap pelanggan dapat lebih kompetitif.

Terdapat tiga elemen dasar yang menjadi syarat mutlak bagi sistem otomasi yaitu: power, program of instruction dan kontrol sistem yang kesemuanya untuk mendukung proses dari sstem otomasi tersebut.

Ada tiga tipe konfigurasi pengendalian, antara lain: a. Feedback control configuration

Konfigurasi ini mengukur secara langsung variabel yang dikendalikan untuk mengatur harga variabel yang dimanipulasi. Tujuan pengendalian ini yaitu mempertahankan variabel kendali padalevelyang diinginkan.

Pada pengaturan kalang tetutup, aksi pengendalian dipengaruhi oleh sinyal kesalahan penggerak (selisih antara sinyal referensi dengan sinyal mpan balik). Sistem pengaturan kalang tertutup melibatkan umpan balik negatif. Secara umum, diagram blok sistem pengaaturan ini dapat dilihat pada gambar:

b.Feedforward control configuration

Konfigurasi sistem pengendali feedforward memanfaatkan pengukuran langsung pada disturbance untuk mengatur harga variabel yang akan dimanipulasi. Tujuan pengendalian adalah mempertahankan variable output yang dikendalikan pada nilai yang diharapkan.

Gambar 2.2.Diagram blok pengendalifeedforward

c.Inferential Control Configuration

Konfigurasi sistem pengendaliinferentialmemanfaatkan data hasil pengukuran output sekunder (secondary measurement) untuk mengatur harga variabel yang akan dimanipulasi. Hal ini dilakukan karena variable output yang akan dikendalikan tidak dapat diukur secara langsung. Tujuan pengendalian ini adalah mempertahankan variabelunmeasured output tersebut pada harga yang ditetapkan padaset point.

Gambar 2.3.Blok diagram I/O untuk konfigurasi sisteminferential

C. sistem Kontrol

Sistem kontrol merupakan bagian penting dalam sistem otomasi. Apabila suatu sistem otomasi dikatakan layaknya semua organ tubuh manusia seutuhnya maka sistem kontrol merupakan bagian otak / pikiran, yang mengatur dari keseluruhan gerak tubuh. Sistem kontrol dapat tersusun dari komputer, rangkaian elektronik sederhana, peralatan mekanik. Hanya saja penggunaan rangkaian elektronik, perlatan meknik mulai ditinggalkan dan lebih mengedepankan sistem kontrol dengan penggunaan komputer dan keluarganya (PLC, mikrokontroller) Sistem kontrol sederhana dapat ditemukan dari berbagai macam peralatan seperti:

- Setiap toilet memiliki mekanisme kontrol untuk mengisi ulang tangki air dengan pengisian sesuai dengan kapasitas dari tangki tersebut. Mekanisme sistem kontrol tersebut menggunakan peralatan mekanis.

- AC atau air conditioner merupakan sistem otomasi yang menggunakan sistem kontrol mikroelektronik atau yang sering disebut komputer sederhana.

- Robot assembly contoh sistem otomasi yang menggunakan klntrol sistem komputer atau keluarganya. Sistem control tersebut akan memberikan pengaturan pada gerakan-gerakan tertentu untuk menyusun suatu peralatan pada industri.

D. PengertianMikrokontroller

Seiring perkembangan perindustrian dunia, penggunaan mikrokontroller banyak digunakan untuk dalam perindustrian baik itu industri atas,menengah ataupun rendah. mikrokontroller digunakan sebagai sistem kendali pada perindustrian.

Mikrokontroller adalah sistem mikroprosesor lengkap yang terkandung di dalam sebuah chip. Mikrokontroller berbeda dari mikroprosesor serba guna yang digunakan dalam sebuah PC, karena sebuah mikrokontroller umumnya telah berisi komponen pendukung sistem minimal mikroprosesor, yakni memori dan pemrograman Input-Output. Mikrokontroller dapat diprogram untuk melakukan penghitungan, menerima input dan menghasilkan output. Mikrokontroller mengandung sebuah inti prosesor, memori dan pemrograman Input-Output.

Secara sederhana Mikrokontroller merupakan suatu IC yang di dalamnya berisi CPU, ROM, RAM dan I/O. Dengan adanya CPU tersebut maka mikrokontroller dapat melakukan proses berfikir berdasarkan program yang diberikan. Aplikasi microcontroller sangat universal yaitu untuk proses pengerjaan dan mempunyai tingkat kemampuan yang berbeda-beda. Mikrokontroller cocok untuk penggerak, pengendali, dan pengamat.

Mikrokontroller pada masa kini banyak dipergunakan dalam berbagai sektor. Mikrokontroller mengambil bagian besar dari kegiatan sehari-hari dan menaikkan standar kehidupan kita. Manusia hanya berpikir pada semua tugas penggerak dan pengendali, seperti pada peralatan-peralatan rumah tangga, alat-alat elektronik atau multimedia, di dalam dunia komunikasi, di dalam dunia otomatif dan sebagainya.

Kita melihat bahwa mikrokontroller itu praktis dan tidak mengenai batas dalam penggunaanya. Tak ada fungsi yang sangat kompleks pun yang tidak dapat dipecahkan dengan satu mikrokontroller yang efektif dan biayanya murah. Mikrokontroller digunakan secara otomatis untuk mengendalikan produk dan peralatan, misalnya sistem pengendalian mesin, remote control, mesin-mesin perkantoran, peralatan, piranti daya, dan mainan anak-anak. Dengan mengurangi ukuran, dan konsumsi energi dibandingkan untuk sebuah desain yang menggunakan sebagian Mikroprocessor, memori, dan peralatan input/output, mikrokontroller dapat menjadi lebih ekonomis untuk pengendalian proses-proses secara elektronik.

E. Pengertian Sensor

Sensor adalah suatu alat yang merubah dari besaran fisika menjadi besaran listrik. Suhu merupakan suatu besaran, karena dapat diukur, dipantau dan dapat digunakan dalam hampir setiap sistem fisik. Besaran itu harus dapat diwakili nilainya secara efisien dan akurat agar dapat dimanfaatkan dengan baik.

Pada dasarnya ada dua cara untuk mewakili nilai besaran tersebut, yaitu secara digital dan analog.

Dalam pewakilan analog, suatu besaran diwakili oleh besaran yang lain yang sebanding lurus dengan besaran yang pertama itu. Kata analog dapat diartikan sebagai sejalan. Contohnya adalah termometer air raksa. Pada saat suhu yang diukur berubah, tinggi air raksa dalam pipa kapiler pada termometer itu juga berubah mengikuti perubahan suhu tersebut. Karakteristik dari besaran analog yang penting yaitu berubah dalam rentang nilai yang sinambung (continuous). Dalam pewakilan digital, besaran bukan diwakili oleh besaran lain yang sebanding, melainkan oleh lambang yang disebut angka atau digit, Pewakilan digital berlawanan dengan analog. Jika dalam analog nilai berubah secara sinambung, maka dalam digital nilai berubah secara diskrit.

1. SENSOR TEMPERATUR

Sensor Temperatur adalah suatu sensor yang mengkonversikan perubahan energi termal suatu objek menjadi energi listrik. Energi termal ini per molekul material dinyatakan dalam derajat temperatur tertentu.

Sensor LM35

Seri LM35 adalah presisi sirkuit terintegrasi-suhu sensor, yang output tegangan linier sebanding dengan Celsius (Celsius) suhu. LM35 Dengan demikian keuntungan lebih dari sensor suhu linier dikalibrasi ß Kelvin. LM35 tidak memerlukan kalibrasi eksternal atau pemangkasan untuk memberikan akurasi khas g (/ 4ßC pada suhu kamar dan * g / 4ßC selama b55 penuh untuk a150ßC Kisaran suhu.

LM35 output impedansi rendah, output linier, dan kalibrasi melekat tepat membuat interfacing untuk pembacaan atau mengontrol sirkuit terutama

mudah. Ini dapat digunakan dengan pasokan listrik tunggal, atau dengan plus dan minus pasokan. Seperti menarik hanya 60 mA dari pasokan, telah sangat rendah pemanasan sendiri, kurang dari 0.1ßC dalam udara. The LM35 adalah pengenal untuk beroperasi atas b55ß ke suhu a150ßC kisaran, sedangkan LM35C adalah nilai untuk b40ß untuk a110ßC rentang (b10ß dengan meningkatkan akurasi).

Gambar 2.4.Connectiondiagram dan typicalapplications

The LM35 dapat diterapkan dengan mudah dalam cara yang sama seperti lainnya sirkuit terpadu-sensor suhu. Hal ini dapat direkatkan atau disemen ke permukaan dan suhu akan berada dalam tentang 0.01ßC dari suhu permukaan. Dianggap bahwa suhu udara ambien hampir sama dengan suhu permukaan,

jika suhu udara jauh lebih tinggi atau lebih rendah dari suhu permukaan, suhu aktual dari LM35 akan mati pada intermediate suhu antara suhu permukaan dan suhu udara.

Gambar 2.5. LM35 dengan Decoupling dari Muat Capacitive

Gambar 2.6.LM35 dengan R-C Damper

Seperti kebanyakan sirkuit microPower, LM35 memiliki kemampuan terbatas untuk menggerakkan beban kapasitif berat. The LM35 dengan sendirinya dapat drive 50 pf tanpa tindakan pencegahan khusus. Jika beban yang lebih berat diantisipasi, mudah untuk mengisolasi atau memisahkan beban dengan resistor; lihat Gambar 11. Atau Anda dapat meningkatkan toleransi kapasitansi dengan peredam seri RC dari output tanah.

2. Mikrokontroler ATMega 16

Mikrokontroler adalah suatu keping IC dimana terdapat mikroprosesor dan memori program ROM (Read Only Memory) serta memori serba guna RAM (Random Acses Memory) bahkan ada beberapa jenis mikrokontroler yang memiliki fasilitas ADC, PLL, EEPROM dalam satu kemasan. Penggunaan mikrokontroler dalam bidang kontrol sangat luas dan popular.

Dengan penjelasan kaki-kaki pin sebagai berikut:

Sistem mikrokontroler Atmega16 dibentuk dari beberapa piranti keluaran. Hubungan mikrokontroler Atmega16 dengan piranti masukan-keluaran dapat dilihat pada gambar:

Gambar 2.8.Interaksi sistem mikrokontroler Atmega 16 dengan komponen I/O

Ada beberapa vendor yang membuat mikrokontroler diantaranya intel, microchip, winbond, atmel, Philips, Xemics, dll. Untuk tipe AVR ada 3 jenis yaitu : AT tiny, AVR klasik, AT mega. Perbedaannya hanya di fasilitas dan I/O yang tersedia serat fasilitas seperti ADC, EEPROM dan lain sebagainya. Salah satu contohnya adalah AT mega 16 yang memiliki teknologi RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHZ membuat AT mega16 lebih cepat

dibandingkan varian MSC 51. Dengan fasilitas yang lengkap tersebut menjadikan AT mega16 sebagai mikrokontroler yang powergull. Selain itu Mikrokontroler ATMega 16 ini lebih mudah dijumpai dan harganya lebih murah dibandingkan denga yang lain.

ATMega 16 merupakan salah satu mikrokontroler 8 bit buatan Atmel untuk keluarga AVR yang diproduksi secara masal pada tahun 2006. Karena

merupakan keluarga AVR, maka ATMega 16 juga menggunakan arsitektur RISC.

ATMega 16 memiliki beberapa kemampuan yaitu :

1. Sistem mikrokontroler 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz.

2. Memiliki memori flash 8 KB, SRAM sebesar 512 byte dan EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 512 byte.

3. Memiliki ADC (Pengubah analog-ke-digital) internal dengan ketelitian 10 bit sebanyak 8 saluran.

4. Memiliki PWM(Pulse Wide Modulation)internal sebanyak 4 saluran. 5. Portal komunikasi serial (USART) dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps. 6. Enam pilihan modesleep, untuk menghemat penggunaan daya listrik.

Mikrokontroler ATMega 16 memiliki 40 pin untuk model PDIP, dan 44 pin untuk model TQFP dan PLCC. Nama-nama pin pada mikrokontroler ini adalah

1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan tegangan pencatu daya positif.

2. GND untuk tegangan pencatu daya negatif.

3. PortA (PA0 - PA7) sebagai port Input/Output dan memiliki kemampuan lain yaitu sebagaiinput untuk ADC yang merupakan 8-bitdirectional port I/O. setiap pinya menyediakanpull-up resistor(dapat diatur perbit).output

buffer port A dapat member arus mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Selain itu kedelapan pin port A juga digunakan untuk masukan sinyal analog bagi A/Dconverter.

4. PortB (PB0 _– PB7) sebagai port Input/Output dan juga memiliki kemampuan yang lain yang merupakan 8-bit directional port I/O. setiap pinya menyediakan internal pull-up resistor (dapat diatur perbit). output buffer port B dapat member arus mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Selain itu pin-pin port B juga memiliki fungsi-fungsi alternatif khusus lainnya.

5. PortC (PC0 _– PC7) sebagai port Input/Output untuk ATMega 16 yang merupakan 8-bit directional port I/O. setiap pinnya menyediakan internal pull-up resistor (dapat diatur perbit). output buffer port C dapat member arus mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Selain itu dua pin port C (PC6 dan PC7) juga memiliki alternatif sebagai oscilatoruntuk timer/counter 2.

6. PortD (PD0 _– PD7) sebagai port Input/Output dan juga memiliki kemampuan yang lain yang merupakan 8-bit directional port I/O. setiap pinya menyediakan internal pull-up resistor (dapat diatur perbit). output buffer port D dapat member arus mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Selain itu pin-pin port D juga memiliki fungsi-fungsi alternatif khusus lainnya.

7. RESET berguna untuk melakukan reset program dalam mikrokontroler. Jika pada pin ini diberi masukan lowselama minimal 2 machin cycle maka sistem akan di-reset. RST pada pin 9 merupakan RESET dari AVR.

8. XTAL1 dan XTAL2 untuk input pembangkit sinyalclock.XTAL1 merupakan masukan keinvertingoscillator amplifiyerdaninputke

internal clok operating sircuit. Sedangkan XTAL2 merupakanoutputdari inverting oscillator amplifier.

9. AVCC untuk pin masukan tegangan pencatu daya untuk ADC yang merupakan kaki masukan tegangan bagi A/Dcoverter. Kaki ini harus secara eksternal terhubung ke Vcc melalui lowpass filter.

10. AREF untuk pin tegangan referensi ADC yang merupakan kaki masukan referensi bagi A/D converter. Untuk operasional ADC, suatu level

tegangan antara AGND dan Avcc harus diberikan kaki-kaki ini AGND Adalah kaki untuk analogground. Hubungkan kaki ini ke GND, kecualil jika board memiliki analoggroundyang terpisah.

3. Sensor Optocoupler

Optocoupler merupakan salah satu jenis komponen yang memanfaatkan sinar sebagai pemicu on/off-nya. Opto berarti optic dan coupler berarti pemicu. Sehingga bisa diartikan bahwa optocouplermerupakan suatu komponen yang bekerja berdasarkan picu cahaya optic opto-coupler termasuk dalam sensor, dimana terdiri dari dua bagian yaitu transmitter dan receiver. Dasar rangkaian dapat ditunjukkan seperti pada gambar dibawah ini:

Gambar 2.9.Optocoupler

Bagian pemancar atau transmitter dibangun dari sebuah led infra merah untuk mendapatkan ketahanan yang lebih baik daripada menggunakan led biasa. Sensor ini bisa digunakan sebagai isolator dari rangkaian tegangan rendah kerangkaian tegangan tinggi. Selain itu juga bisa dipakai sebagai pendeteksi adanya penghalang antara transmitter dan receiver dengan memberi ruang uji dibagian tengah antara led dengan photo transistor. Penggunaan ini bisa diterapkan untuk mendeteksi putaran motor atau mendeteksi lubang penanda disket pada disk drive computer. Tapi pada alat yang penulis buat optocoupler untuk mendeteksi putaran.

Penggunaan dari optocoupler tergantung dari kebutuhannya. Ada berbagai macam bentuk, jenis, dan type. Seperti MOC 3040 atau 3020, 4N25 atau 4N33dan sebagainya.

Pada umumnya semua jenis optocoupler pada lembar datanya mampu dibebani tegangan sampai 7500 Volt tanpa terjadi kerusakan atau kebocoran. Biasanya dipasaran optocoupler tersedianya dengan type 4NXX atau MOC

XXXX dengan X adalah angka part valuenya. Untuk type 4N25 ini mempunyai tegangan isolasi sebesar 2500 Volt dengan kemampuan maksimal led dialiri arus fordward sebesar 80 mA. Namun besarnya arus led yang digunakan berkisar antara 15mA - 30 mA dan untuk menghubungkan-nya dengan tegangan +5 Volt diperlukan tahanan pembatas.

F. Pengertian Aktuator

Aktuator adalah bagian keluaran untuk mengubah energi suplai menjadi energi kerja yang dimanfaatkan. Sinyal keluaran dikontrol oleh sistem kontrol dan aktuator bertanggungjawab pada sinyal kontrol melalui elemkeonn trol terakhir. Jenis lain dari bagian keluara digunakan untuk mengindikasi status kontrol sistem Aktuator adalah elemen yang mengkonversikan besaran listrik analog menjadi besaran lainnya misalnya kecepatan putaran dan merupakan perangkat elektromekanik yang menghasilkan daya gerakan sehingga dapat menghasilkan gerakan pada robot. Untuk meningkatkan tenaga mekanik. Aktuator dapat melakukan hal tertentu setelah mendapat perintah dari kontroler.Misalnya pada suatu robot pencari cahaya, maka jika terdapat cahaya sensor akan memberikan informasi kepada kontroler yang kemudian akan memerintahkan kepada aktuator untuk bergerak mendekati arah cahaya.

Aktuator adalah sebuah peralatan mekanis untuk menggerakkan atau mengontrol sebuah sistem yang biasa digunakan sebagai proses lanjutan dari keluaran suatu proses olah data yang dihasilkan oleh suatu sensor atau kontroller.

Aktuator ini dapat dibuat dari motor listrik/motor DC, Sistem penumatik dan perangkat hidrolik. Berdasarkan katagori tenaganya aktuator dibedakan menjadi beberapa jenis yaitu:

Gambar 2.10.Contoh aktuator hidrolik praktis

4. Aktuator hidrolik

Tahun 1653, ilmuwan Blaise Pascal menyatakan teori : apabila tekanan eksternal dikenakan ke sejumlah fluida (bisa gas ataupun cairan), maka tekanan tersebut akan dipindahkan seluruhnya ke semua bagian dari fluida tersebut . Ciri-ciri dari aktuator hidrolik adalah gerakan linier, Daya besar tanpa gear, simpel, efisiensi rendah. Kelemahan dari aktuator ini yaitu torsi yang besar kontruksinya sukar.Aktuator adalah peranti yang menghasilkan gerakan pada robot. Motor listrik, pneumatika, dan hidrolika adalah contoh dari aktuator. Selain output gerakan, pada suatu robot sering kali diperlukan output dalam bentuk lain, misalnya display untuk menampilkan keadaan sensor ataupun aktuator. Display dapat berupa LED, seven segment, ataupun LCD.

Kontroler adalah peranti yang berfungsi untuk mengolah informasi yang diberikan sensor dan kemudian memberikan perintah kepada aktuator untuk melakukan hal tertentu.

Gambar 2.11.contohaktuator electric

Aktuator dalam persepektif kontrol

• Aktuator : pintu kendali ke system

• Aktuator : pengubah sinyal listrik menjadi besaran mekanik • Batasan actuator riil : sinyal kemudi terkecil,saturasi

Fungsi aktuator

• Penghasil gerakan

• Gerakan rotasi dan translasi • Mayoritas actuator > motor based

• Aktuator dalam simulasi cenderung dibuat linier • Aktuator riil cenderung non-linier

Macam Aktuator :

Hydraulic

Menggunakan fluida / oli, kurang dalam segi kebersihan, beresiko kebakaran. Torsinya besar kontruksinya sukar.

Pneumatic

Menggunakan tekaanan udara merupakan jenis yang termurah, terpraktis dan fixed points. digunakan untuk mengendalikan persendian prismatik karena dapat menghasilkan gerakan linier secara langsung (sering disebut dengan penggerak linier).

Electric

Yang dimaksud adalah motor listrik. Ada dua jenis motor, yaitu motor DC dan motor stepper. Ciri khasnya adalah kecepatan,sifat mudah diatur dari torsi kecil sampai sedang, menghasilkan gerakan rotasi.

Keunggulan actuator elektrik yaitu :

1. Mudah dalam pengontrolan 2. Mulai dari mW sampai MW

3. Berkecepatan tinggi 1000-10000rpm 4. Banyak macamnya

5. Akurasi tinggi

6. Torsi ideal untuk pergerakan 7. Efisiensi tinggi

Contoh aktuator dan pengaplikasiannya

Relay

Relaymerupakan komponen yang beroperasi secara elektrik yang akan menswitch sirkuit elektrik.Relay merupakan bagian dalam sistem control sehingga dapat diaplikasikan untuk kendali jarak jauh dan mengendalikan listrik teganan tinggi dengan memakai listrik tegangan rendah.

Solenoida.

Solenoida merupakan elektromagnetik yang bergerak antara dua posisi maju atau mundur. Bila solenoid diberikan arus maka akan bergerak pada posisi semula. Terbentuk dari kumparan dengan inti besi yang dapat bergerak dan besarnya gaya tarikan ditentukan berdasarkan lilitan kumparan tembaga dan besar arus yang mengalir melalui kumparan.

Stepper

Motor stepper merupakan motor elektromagnetik yang merubah sinyal digital menjadi putaran.Digunakan untuk aplikasi yang hanya membutuhkan torsi kecil seperti penggerak piringan CD

Dalam melakukan penelitian ini ialah dengan melakukan eksperimen secara langsung, dengan melakukan percobaan dan tahap-tahap untuk mendapatkan hasil yang dibutuhkan dalam peenelitian ini. Adapun dalm melakukan percobaan ini ialah dilakukan beberapa hal sebagai berikut:

A. Waktu dan Tempat

Penelitian dilakukan di Laboratorium Terpadu Teknik Mesin Universitas Lampung pada bulan Januari 2011 sampai dengan April 2011.

B. Bahan dan Alat.

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah:

1. timah solder listrik

Timah solder digunakan sebagai perekat komponen elektronik pada PCB.

2. kabel listrik

Kabel listrik digunakan sebagai penghubung komponen elektronik ke aktuator.

3. PCB

PCB digunakan sebagai papan tempat meletakkan komponen elektronik secara permanen.

4. AN7805

AN7805 digunakan sebagai pengubah voltase menjadi keluaran 5V.

5. Sensor

Sensor digunakan sebagai alat untuk mendeteksi kekeruhan dan suhu pada aquarium.

6. LM324

LM324 digunakan sebagai penguat dari sensor

7. LM339

LM339 digunakan sebagai komparator untuk masukan ke mikrokontroler

8. Mikrokontroler

Mikrokontroler digunakan sebagai alat pengendali yang sebelumnya di isi program terlebih dahulu.

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah:

1. Bor listrik

Bor listrik digunakan untuk membuat lubang pada papan PCB agar memudahkan menempelkan komponen elektronik.

2. Solder listrik

Solder listrik digunakan untuk menempelkan timah pada papan PCB dan rangkaian elektronik lainnya.

3. Broad band

Broad band digunakan sebagai tempat percobaan sebelum rangkaian di pindah ke papan PCB.

4. Aktuator

Aktuator adalah alat yang gigunakan sebagai penggerak dalam rangkaian elektronika,dalam penelitian ini aktuator yang digunakan ialah pompa dan selenoid valve.

C. Diagram Alir(Flow Chart)

Proses jalannya penelitaian dapat dilihat padaflow chartdibawah ini:

Gambar 3.1.Diagram alir(flow chart)penelitian Studi literatur

Perancangan :

• Proses pembuatan kolam • Sistem kontrol

manufaktur

• Penentuan sensor dan actuator

Penentuan inputan sinyal

Pengujian

sistem pemeriksaan

Pengambilan data

Analisa dan pembahasan

Mulai

Kesimpulan

D. Pelaksanaan Penelitian

Best practice pemeliharaan ikan air tawar yaitu meliputi:

1. Aquarium harus dibuat sebaik mungkin, untuk pemeliharaan ikan.

2. parameter kualitas air harus seimbang agar ikan yang dipelihara dapat hidup.

3. Pengaturan suhu harus dijaga, suhu yang stabil berkisar 220- 350C.

4. Oksigen yang berada di dalam kolam harus seimbang,biasanya jika cuaca panas oksigen yang bberada didalam air berkurang dan dapat menyebabkan ikan kekurangan oksigen.

5. Osmoregulasi atau pertukaran air harus sering dilakukan agar ikan tetap segar dan tidak mudah terserang penyakit.

6. Pemberian pakan harus teratur agar ikan tetap sehat dan mempercepat pertumbuhan.

7. Dalam pemberian pakan harus teratur yaitu 3 kali dalam sehari.

8. Pemberian vitamin harus di berikan agar ikan mempunyai daya tahan tubuh,dan tidak mudah sakit.

9. Dalam pemberian vitamin yaitu dengan car mencampurnya dalam makanan ikan.

10. Memperhatikan ikan harus sering dilakukan, agar ikan tidak mudah terserang penyakit dan mati.

E. Prosedur Penelitian

Prosedur penelitian yang pertam dilakukan ialah membuat lup sistem kontrol, adapun pembuatan meliputi lup suhu, lup makanan, lup kekeruhan air, dan lup dispenser makanan dengan lup sebagai berikut:

1. Regulator suhu Tset +

-Gambar 3.1.Regulator suhu

Pada regulator suhu temperatur kolam yang diukur dengan menggunakan sensor suhu, untuk menjaga suhu aquarium tetap terjaga dengan baik,cara kerja setelah sensor suhu memberi masukan ke kontroler maka pompa bekerja melalui proses dan membuka klep masukan air dan air masuk ke dalam aquarium menggantikan air yang sebelumnya.

2. Otomasi makanan Timer

Gambar 3.2.Sistem otomasi makanan

KONTROLER POMPA PROSES

SENSOR SUHU

KONTROLER DISPENSER

MAKANAN PROSES

suhu

Pada otomasi makanan menggunakan delay atau waktu setiap waktu yang ditentukan motor bergerak membuka klep dispenser makanan dan makanan masuk kedalam aquarium,dengan waktu yang ditentukan setelah itu klep tertutup kembali.

3. Kekeruhan air Vset +

-Gambar 3.3.Kekeruhan air

Pada kekeruhan air menggunakan sensor otocoupler dengan prinsip kerja apabila air sudah keruh maka sensor memberi masukan kepada kontroler sehingga kontroler memberikan imputan kepada pompa argar pompa bekerja dengan membuka klep masukan air, agar air mask akuarium.

F. Prosedur Pengamatan

Setelah pembuatan lup maka dilakukan proses selanjutnya yaitu pengamatan pada aquarium ikan,apakah lup berjalan normal atau tidak,apabila tidak maka dilakukan peninjauan kembali. Kemudian setelah melakukan pengamatan pembuatan sistem controler maka melakukan pemasangan pada aquarium dan menjalankan sistem apakah berjalan dengan baik atau tidak, apabila tidak berjalan dengan baik maka dilakukan ulang sampai sistem dapat berjalan, setelah sistem dapat berjalan maka

KONTROLER POMPA PROSES KEKERUHAN

AIR

SENSOR KEKERUHAN AIR

dilakukan pengambilan data bahwa sistem dapat berjalan dengan baik. Kemudian melakukan pengamatan berikutnya.

A. Kesimpulan

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan maka didapat kesimpulan :

1. Alat kontrol otomasi aquarium telah berhasil dibuat dan dapt bekerja dengan baik

2. Dengan menggunakan sistem otomasi aquarium dapat mengurangi pekerjaan manusia,sehingga dapat mengerjakan pekerjaan yang lain. 3. Proses otomasi aquarium menggunakan alat dengan sistem kontrol

otomatis dapat mempermudah pengerjaan.

4. Pada pengaturan kekeruhan menggunakan Sensor LDR yang dapat dibaca seberapa besar resistansi cahaya yang lolos terkena Sensor LDR.

B. Saran

Dari penelitian yang telah dilakukan, penulis dapat memberikan beberapa saran yaitu :

1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang sistem otomasi akuarium yaitu dengan membuat otomasi pada proses lainnya sehingga dapat mempermudah pengerjaan serta dapat terjaga dan terkontrol secara otomatis.

2. Dalam melakukan pembuatan otomasi aquarium harus sebaik mungkin agar hasil yang didapat bisa lebih baik.

3. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang sistem otomasi pada sistem lainnya sehingga dapat mempermudah pekerjaan manusia.

Toronto: Reed International Books Ltd., 1997)

George, Stephanopoulos. 1984.Chemical Process Control: An Introduction to Theory and Practice. Prentice: Hall International, Inc

Kurniawan, Ibnu. 2009.Otomasi Vertical Oil Removal Filter di cgs-1 PT. Chevron Pacific Indonesia. Universitas Gajah Mada. Yogyakarta. Riantiningsih, W. Nurdila. 2009.Pengamanan Rumah berbasis MC ATMega

8535 dengan sistem informasi menggunakan PC. Universitas Sumatra Utara. Medan.

Puspita, Apriliani. 2010.Rancang bangun alat ukur kalibrator suhu menggunakan DS18S20 Berbasis AVR ATMega 8535.Universitas Diponegoro.

Semarang.

Diktat kuliah : Otomasi sistem produksi. Teknik Industri Universitas Widyagama. Malang.

Diktat kuliah : mekatronika.Teknik Industri Universitas Widyagama. Malang.

Pramudijanto, Jos. 2003.Sensor dan Tranduser.Institut Teknologi Sepuluh November. Surabaya.

Grover, Mikell. P. 1986.Automation, production systems, and computer integrated manufacturing, first edition.Prenctie Hall. New Jersey.

Grover, Mikell. P. 2000.Automation, production systems, and computer integrated manufacturing, Second edition.Prenctie Hall. New Jersey. http://andrefni.blogspot.com/2010/11/pengertian-sistem-kendali.html http://fahmizaleeits.wordpress.com/2010/07/08/definisi-sinyal/ http://maryclove.blogspot.com/2010/10/microcontroller-1.html

Pada otomasi makanan menggunakan delay atau waktu setiap waktu yang ditentukan motor bergerak membuka klep dispenser makanan dan makanan masuk kedalam aquarium,dengan waktu yang ditentukan setelah itu klep tertutup kembali.

3. Kekeruhan air Vset +

-Gambar 3.3.Kekeruhan air

Pada kekeruhan air menggunakan sensor otocoupler dengan prinsip kerja apabila air sudah keruh maka sensor memberi masukan kepada kontroler sehingga kontroler memberikan imputan kepada pompa argar pompa bekerja dengan membuka klep masukan air, agar air mask akuarium.

F. Prosedur Pengamatan

Setelah pembuatan lup maka dilakukan proses selanjutnya yaitu pengamatan pada aquarium ikan,apakah lup berjalan normal atau tidak,apabila tidak maka dilakukan peninjauan kembali. Kemudian setelah melakukan pengamatan pembuatan sistem controler maka melakukan pemasangan pada aquarium dan menjalankan sistem apakah berjalan dengan baik atau tidak, apabila tidak berjalan dengan baik maka dilakukan ulang sampai sistem dapat berjalan, setelah sistem dapat berjalan maka

KONTROLER POMPA PROSES KEKERUHAN

AIR

SENSOR KEKERUHAN AIR

37

dilakukan pengambilan data bahwa sistem dapat berjalan dengan baik. Kemudian melakukan pengamatan berikutnya.

A. Kesimpulan

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan maka didapat kesimpulan :

1. Alat kontrol otomasi aquarium telah berhasil dibuat dan dapt bekerja dengan baik

2. Dengan menggunakan sistem otomasi aquarium dapat mengurangi pekerjaan manusia,sehingga dapat mengerjakan pekerjaan yang lain. 3. Proses otomasi aquarium menggunakan alat dengan sistem kontrol

otomatis dapat mempermudah pengerjaan.

4. Pada pengaturan kekeruhan menggunakan Sensor LDR yang dapat dibaca seberapa besar resistansi cahaya yang lolos terkena Sensor LDR.

B. Saran

Dari penelitian yang telah dilakukan, penulis dapat memberikan beberapa saran yaitu :

1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang sistem otomasi akuarium yaitu dengan membuat otomasi pada proses lainnya sehingga dapat mempermudah pengerjaan serta dapat terjaga dan terkontrol secara otomatis.

2. Dalam melakukan pembuatan otomasi aquarium harus sebaik mungkin agar hasil yang didapat bisa lebih baik.

5

3. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang sistem otomasi pada sistem lainnya sehingga dapat mempermudah pekerjaan manusia.

DAFTAR PUSTAKA

Alderton, D., The Hamln Book of Tropical Freshwater Fish (London-Singapore-Toronto: Reed International Books Ltd., 1997)

George, Stephanopoulos. 1984.Chemical Process Control: An Introduction to Theory and Practice. Prentice: Hall International, Inc

Kurniawan, Ibnu. 2009.Otomasi Vertical Oil Removal Filter di cgs-1 PT. Chevron Pacific Indonesia. Universitas Gajah Mada. Yogyakarta. Riantiningsih, W. Nurdila. 2009.Pengamanan Rumah berbasis MC ATMega

8535 dengan sistem informasi menggunakan PC. Universitas Sumatra Utara. Medan.

Puspita, Apriliani. 2010.Rancang bangun alat ukur kalibrator suhu menggunakan DS18S20 Berbasis AVR ATMega 8535.Universitas Diponegoro.

Semarang.

Diktat kuliah : Otomasi sistem produksi. Teknik Industri Universitas Widyagama. Malang.

Diktat kuliah : mekatronika.Teknik Industri Universitas Widyagama. Malang.

Pramudijanto, Jos. 2003.Sensor dan Tranduser.Institut Teknologi Sepuluh November. Surabaya.

Grover, Mikell. P. 1986.Automation, production systems, and computer integrated manufacturing, first edition.Prenctie Hall. New Jersey.

Grover, Mikell. P. 2000.Automation, production systems, and computer integrated manufacturing, Second edition.Prenctie Hall. New Jersey. http://andrefni.blogspot.com/2010/11/pengertian-sistem-kendali.html http://fahmizaleeits.wordpress.com/2010/07/08/definisi-sinyal/ http://maryclove.blogspot.com/2010/10/microcontroller-1.html