APLIKASI DOT MATRIX 8X8 PADA RANCANG BANGUN TAMPILAN SUHU DENGAN MONITORING SCADA BERBASIS ARDUINO MEGA2560

  

APLIKASI DOT MATRIX 8X8 PADA RANCANG BANGUN TAMPILAN

SUHU DENGAN MONITORING SCADA BERBASIS ARDUINO

MEGA2560

LAPORAN AKHIR

Disusun untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III

Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika

  

Oleh:

JOKO MUSLIHUN

0613 3032 0225

  

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

PALEMBANG

2016

  

LEMBAR PENGESAHAN

APLIKASI DOT MATRIX 8X8 PADA RANCANG BANGUN TAMPILAN

SUHU DENGAN MONITORING SCADA BERBASIS ARDUINO

MEGA2560

LAPORAN AKHIR

Disusun untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III

Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika

  

Oleh:

JOKO MUSLIHUN

0613 3032 0225

Menyetujui,

  Pembimbing I Pembimbing II Amperawan,S.T., M.T Ir. Faisal Damsi, M.T

NIP. 19670523 199303 1 002 NIP. 19630218 199403 1 001

Mengetahui,

Ketua Jurusan Ketua Program Studi Teknik Elektronika Yudi Wijanarko, ST., M.T. Amperawan, ST., M.T.

  

NIP. 19670511 199203 1 003 NIP. 19670523 199303 1 002

  

LEMBAR PERSETUJUAN

APLIKASI DOT MATRIX 8X8 PADA RANCANG BANGUN TAMPILAN

SUHU DENGAN MONITORING SCADA BERBASIS ARDUINO

MEGA2560

Laporan Akhir ini disusun oleh :

JOKO MUSLIHUN

  

0613 3032 0225

Telah disidangkan di depan dewan penguji

Pada hari Rabu, 3 Agustus 2016

Susunan Dewan Penguji

  Ketua : Ir. H. Yordan Hasan, M.Kom. Anggota : 1. Dr. Eng. Tresna Dewi, S.T., M.Eng.

   2. Evelina, S.T., M.Kom.

   3. Amperawan, S.T., M.T.

   4. Abdurrahman, S.T., M.Kom.

Laporan Akhir ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan untuk

memenuhi persyaratan menyelesaikan Pendidikan Diploma III pada

  

Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika

Palembang, Agustus 2016

Amperawan, S.T.,M.T

Ketua Program Studi Teknik Elektronika

  

Jurusan Teknik Elektro

Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang

PERNYATAAN KEASLIAN

  Saya yang bertanda tangan dibawah ini: Nama : Joko Muslihun NIM : 0613 3032 0225 Program Study : Teknik Elektronika Jurusan : Teknik Elektro

  Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa Laporan Akhir yang telah saya buat dengan judul " APLIKASI DOT MATRIX 8X8 PADA RANCANG BANGUN TAMPILAN SUHU DENGAN MONITORING SCADA BERBASIS ARDUINO MEGA2560" adalah benar hasil karya saya sendiri dan bukan merupakan duplikasi, serta tidak mengutip sebagian atau seluruhnya dari karya orang lain, kecuali telah disebutkan sumbernya.

  Palembang, Agustus 2016 Joko Muslihun

  MOTTO " Hidup itu harus selalu berfikir positif "

  Laporan Akhir Ini Ku Persembahkan Untuk:

  1. Kedua Orang Tua

  2. Keluarga

  3. Dosen Pembimbing

  4. Dosen Teknik Elektronika

  5. Jurusan

  6. Almamater seperjuangan

  7. Teman-teman “Teknik Elektronika 2013”

  8. Pembaca

  

ABSTRAK

APLIKASI DOT MATRIX 8X8 PADA RANCANG BANGUN TAMPILAN

SUHU DENGAN MONITORING SCADA BERBASIS ARDUINO

MEGA2560

(2016: XVI – 68 Halaman – 41 Gambar – 2 Tabel – Lampiran) JOKO MUSLIHUN 061330320225 PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

  Seiring dengan sebutan human error membuat industri mengalami kerugian yang tidak dapat dikatan kecil. Sehingga industri membutuhkan sebuah piranti yang mampu mengendalikan sebuah piranti yang mampu mengendalikan sebuah alat untuk tidak mencapai hal yang tidak diinginkan. Dengan adanya alat pengendali suhu yang digunakan didalam dunia industri. Alat tersebut dapat diketahui atau diantisipasi apabila terjadi kelebihan suhu saat pemanasan bahan produksi. Dengan adanya tampilan dot matrik 8x8 dengan monitoring scada, pekerja pada industri tidak perlu lagi melakukan pengecekkan secara manual. Adanya dot matrik 8x8 tersebut pekerja dapat melihat secara langsung saat berada di lapangan ataupun dapat memantau dengan melihat monitoring scada pada ruangan yang disediakan. Rangkaian ini dilengkapi dengan sensor suhu PTC yang berfungsi sebagai pendeteksi perubahan suhu sekitar, setelah suhu terdeteksi oleh sensor PTC maka Arduino Mega2560 akan memproses data yang berupa tegangan menjadi nilai ADC. Nilai ADC inilah yang kemudian dikonversikan menjadi bit- bit lalu menjadi inputan bagi dot matrix dan driver relay, dari driver relay bit-bit tersebut yang berjumlah 8 bit diteruskan ke PLC dan melalui kabel Host Link ditampilkan di scada software.

  Kata Kunci: Sensor PTC, Dot Matrix 8x8, PLC.

  

ABSTRACT

APLICATION DOT MATRIX 8X8 ON DESIGN TEMPERATURE DISPLAY

WITH SCADA MONITORING BASED ON ARDUINO

(2016: XVI

• – 68 pages – 41 picture – 2 Tables – Attachments)

JOKO MUSLIHUN 061330320225

  ELECTRICAL ENGINEERING DEPARTMEN ELECTRO ENGINEERING STUDY PROGRAM STATE POLYTECNIC OF SRIWIJAYA

Along with the title of human error makes the industry suffered a loss that can not

be said small. So the industry needs a tool that is capable of controlling a device

capable of controlling a tool to not reach undesirable things. With the

temperature control devices used in the industrial world. The tool can be known

or anticipated event of excess temperature when heating the material production.

With the 8x8 dot matrix display with scada monitoring, industrial workers no

longer have to manually checking. The 8x8 dot matrix their workers can see

firsthand while in the field or can monitor by looking at the scada monitoring

room reserved. The circuit is equipped with PTC temperature sensor that

functions as detecting changes in ambient temperature, after the temperature

detected by the PTC sensor Arduino Mega2560 will process the data in the form

of voltage into the ADC value. ADC value is then converted into bits and then be

input to the dot matrix and the relay driver, relay driver of these bits, amounting

to 8 bits is forwarded to the PLC and via cable Host Link shown in scada

software.

  Keyword : Sensor PTC, Dot Matrix 8x8, PLC.

KATA PENGANTAR

  Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan Rahmat dan Karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan akhir ini tepat pada waktunya dengan judul

  “Aplikasi Dot Matrix 8x8 Pada Rancang

  Bangun Tampilan Suhu Dengan Monitoring SCADA Berbasis Arduino Mega2560

  ”. Shalawat beserta salam semoga tercurah kepada Nabi Muhammad SAW.

  Penulisan laporan akhir, tidak terlepas dari dukungan berbagai pihak. Terima kasih penulis ucapkan kepada dosen pembimbing:

  1. Bapak Amperawan,S.T., M.T. selaku dosen pembimbing I

  2. Bapak Ir. Faisal Damsi, M.T. selaku dosen pembimbing II Yang telah banyak memberikan waktu, arahan, nasehat dan masukan yang sangat berharga bagi penulis demi tercapainya hasil yang lebih baik. Serta ucapan terima kasih kepada:

  1. Bapak Dr. Ing. Ahmad Taqwa, M.T. selaku direktur Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang.

  2. Bapak Yudi Wijanarko, S.T.,M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang.

  3. Bapak H. Herman Yani, S.T.,M.Eng. selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro Politeknik Sriwijaya Palembang.

  4. Bapak Amperawan, S.T.,M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Sriwijaya.

  5. Bapak/Ibu Dosen Politeknik Negeri Sriwijaya yang telah banyak memberikan ilmu pengetahuan kepada penulis.

  6. Kedua orang tua serta keluarga yang telah memberikan dukungan, do’a, perhatian, semangat dan kasih sayang.

  7. Habib Firmansyah dan Sugeng Andrianto, bersama kita curahkan tenaga, waktu, pikiran dan emosi.

  8. Teman-teman seperjuangan khususnya kelas 6EB dan teman-temen Elektronika 2013 yang telah membantu dan memotivasi penulis.

  9. Mas Aryo, Restu Putra, Tomy, Rexi Alfareza, Ifan Julleo, Ahmad dan M.

  Amin yang telah memberikan semangat dan dukungan.

  10. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu yang telah banyak membantu dan berjasa dalam penyelesaian laporan akhir ini.

  Semoga bantuan yang telah diberikan mendapat balasan yang lebih baik dari Allah SWT. Selanjutnya penulis menyadari adanya kekurangan dalam penulisan laporan akhir ini, untuk itu diharapkan adanya perbaikan-perbaikan yang diberikan dari pihak selanjutnya agar penulis ini dapat menjadi lebih baik lagi.

  Palembang, Agustus 2016 Penulis

  

DAFTAR ISI

Hal. HALAMAN JUDUL ..................................................................................... i HALAMAN PENGESAHAN ....................................................................... ii

HALAMAN PERSETUJUAN ...................................................................... iii

PERNYATAAN KEASLIAN ....................................................................... iv

MOTTO ........................................................................................................ v

ABSTRAK ..................................................................................................... vi

ABSTRACT.................................................................................................... vii

KATA PENGANTAR ................................................................................... viii

DAFTAR ISI ................................................................................................. x

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xiii

DAFTAR TABEL ......................................................................................... xv

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. xvi

  BAB I PENDAHULUAN

  1.1 Latar Belakang .................................................................................. 1

  1.2 Perumusan Masalah........................................................................... 2

  1.3 Pembatasan Masalah ......................................................................... 2

  1.4 Tujuan dan Manfaat .......................................................................... 2

  1.4.1 Tujuan ...................................................................................... 2

  1.4.2 Manfaat .................................................................................... 2

  1.5 Metodologi Penulisan ....................................................................... 2

  1.5.1 Metode Referensi...................................................................... 2

  1.5.2 Metode Observasi ..................................................................... 3

  1.5.3 Metode Wawancara .................................................................. 3

  1.6 Sistematika Penulisan ........................................................................ 3

  BAB II TINJAUAN PUSTAKA

  2.1 Pengertian SCADA ........................................................................... 5

  2.1.1 Sejarah SCADA ....................................................................... 6

  2.1.2 Arsitektur Sistem SCADA ........................................................ 7

  2.2 Programmable Logic Controller (PLC) ............................................. 14

  2.2.1 PLC Omron CPM1A-30CDR-A ............................................... 15

  2.3 Positive Temperature Coefisient (PTC) ............................................. 16

  2.3.1 Jenis-jenis Sensor PTC ............................................................. 17

  2.3.2 Simbol dan Gambar Sensor PTC............................................... 18

  2.3.3 Karakteristik Sensor PTC ......................................................... 18

  2.4 Arduino ............................................................................................ 20

  2.5 Arduino Mega2560 ........................................................................... 22

  2.5.1 Summary .................................................................................. 23

  2.5.2 Power ....................................................................................... 23

  2.5.3 Memory .................................................................................... 25

  2.5.4 Input dan Output ....................................................................... 25

  2.5.5 Ommunication .......................................................................... 26

  2.6 IC MAX7219 .................................................................................... 27

  2.7 Dot Matrix 8x8 .................................................................................. 28

  BAB III RANCANG BANGUN

  3.1 Tujuan Perancangan .......................................................................... 30

  3.2 Blok Diagram .................................................................................... 30

  3.3 Diagram Alir (Flow Chart) ................................................................ 35

  3.4 Tahap Perancangan ........................................................................... 37

  3.4.1 Tahap Perancangan Hardware ................................................. 37

  3.4.1.1Perancangan Elektronik .......................................................... 37

  3.4.1.2 Wirring Komponen Pembahasan ............................................ 42

  3.4.1.3 Perancangan Mekanik ............................................................ 43

  3.4.2 Perancangan Software ....................................................................... 44

  BAB IV PEMBAHASAN

  4.1 Tujuan Pengukuran Alat .................................................................... 57

  4.2 Metode Pengukuran........................................................................... 57

  4.3 Alat Pengukuran ................................................................................ 58

  4.4 Langkah-Langkah Pengukuran .......................................................... 58

  4.5 Titik Pengukuran ............................................................................... 59

  4.6 Hasil Data Pengukuran ...................................................................... 60

  4.6.1 Data Hasil Pengukuran Menggunakan Multimeter .................... 60

  4.6.2 Data Tampilan Suhu Pada Dot Matrix 8x8 ................................ 64

  4.7 Analisa Hasil Pengukuran ................................................................ 66

  BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

  5.1 Kesimpulan ....................................................................................... 68

  5.2 Saran ................................................................................................. 68

  DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

  

DAFTAR GAMBAR

Hal.

Gambar 3.1 Blok Diagram Monitoring Suhu ............................................... 31Gambar 3.12 Desain Mekanik Untuk Alat Monitoring Suhu Tampak

  Melalui SCADA Berbasis Arduino Mega2560 ......................... 43

Gambar 3.11 Skema Rangkaian Keseluruhan Rancangan Monitoring SuhuGambar 3.10 Wirring komponen ................................................................... 41Gambar 3.9 Rangkaian sensor suhu PTC ..................................................... 41Gambar 3.8 Layout rangkaian driver relay.................................................. 41Gambar 3.7 Gambar skematik rangkaian driver relay .................................. 40Gambar 3.6 Layout rangkaian power supply 12V dan 5V ............................ 39Gambar 3.5 Skematik rangkaian power supply 12V dan 5V......................... 38Gambar 3.4 Perancangan rangkaian komponen monitoring suhu ................. 37Gambar 3.3 Diagram alir (Flow Chart) ........................................................ 36Gambar 3.2 Blok Diagram Pembahasan ...................................................... 34Gambar 2.15 Display LED Dot Matrix .......................................................... 29Gambar 2.1 Sistem SCADA "primitive" ....................................................... 6Gambar 2.14 Timming Diagram IC MAX7219 .............................................. 28Gambar 2.13 Konfigurasi Pin IC MAX7219 .................................................. 27Gambar 2.12 Arduino Mega 2560 ................................................................. 22Gambar 2.11 Kurva Karakteristik Tegangan dan Arus dari Sensor PTC ........ 20Gambar 2.10 Grafik Karakteristik PTC ......................................................... 19Gambar 2.9 Simbol dan Gambar Sensor PTC .............................................. 18Gambar 2.8 PLC Omron CPM1A -30CDR A .............................................. 15Gambar 2.7 Networked SCADA .................................................................. 13Gambar 2.6 Integrated SCADA................................................................... 12Gambar 2.5 SCADA Dasar.......................................................................... 11Gambar 2.4 Variasi komunikasi data pada sistem SCADA .......................... 10Gambar 2.3 Arsitektur Sistem SCADA Umum ............................................ 8Gambar 2.2 Sistem SCADA Modern .......................................................... 7

  Bawah ...................................................................................... 44

Gambar 3.12 Desain Mekanik Untuk Alat Monitoring Suhu Tampak

  Atas ......................................................................................... 44

Gambar 3.13 Desain Mekanik Untuk Alat Monitoring Suhu Tampak

  Depan....................................................................................... 45

Gambar 3.14 Tata Letak Perancangan Keseluruhan Komponen ..................... 57Gambar 4.1 Rangkaian Titik Pengukuran .................................................... 59Gambar 4.2 Tampilan pada Dot Matrix Saat Suhu 26 C .............................. 64Gambar 4.3 Tampilan Pada Dot Matrix Saat Suhu 44 C .............................. 64Gambar 4.4 Tampilan Pada Dot Matrix Saat Suhu 54 C .............................. 64Gambar 4.5 Tampilan Pada Dot Matrix Saat Suhu 60 C .............................. 64Gambar 4.6 Tampilan Pada Dot Matrix Saat Suhu 81 C .............................. 65Gambar 4.7 Tampilan Pada Dot Matrix Saat Suhu 94 C .............................. 65Gambar 4.8 Tampilan Pada Dot Matrix Saat Suhu 105 C ............................ 65Gambar 4.9 Tampilan Pada Dot Matrix Saat Suhu 118 C ............................ 65Gambar 4.10 Tampilan Pada Dot Matrix Saat Suhu 124 C ............................ 66Gambar 4.11 Tampilan Pada Dot Matrix Saat Suhu 136 C ............................ 66Gambar 4.12 Tampilan Pada Dot Matrix Saat Suhu 153 C ............................ 66

  DAFTAR TABEL Hal.