BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Sistem
kontrol
pada
industri
sangat
berguna
untuk
memonitor
keberlangsungannya suatu peralatan di industri secara kontinyu supaya dapat menghasilkan suatu barang atau jasa yang lebih efektif. Menurut (Otaga, 1994) tidak jauh beda dengan sebuah industri pembangkit listrik tenaga uap yang membutuhkan boiler dalam proses menghasilkan uap, yang kemudian uap kering hasil dari pembakaran di dalam boiler dimanfaatkan untuk memutarkan turbin. Untuk menghasilkan uap panas kering bertekanan di dalam boiler maka diperlukan suplai air yang cukup. Jika pada feed water tank level air terlalu tinggi dan water feed pump memompa dengan kecepatan konstan maka akan terjadi over flow pada feed water tank. Namun sebaliknya, jika level air pada feed water tank di bawah level batas minimum dan water feed pump bekerja konstan maka boiler akan berada pada kondisi tidak aman. Untuk mengontrol level air pada feed water tank maka perlu digunakan sebuah alat kontrol untuk mengatur kerja pompa. Supaya pompa dapat bekerja sesuai dengan yang diinginkan, maka diperlukan sebuah sensor level air dan alat kontrol agar setiap penurunan air dapat dimonitor dan ditindaklanjuti melalui sistem kontrol tersebut. Setiap level air pasti ada batas minimum dan batas maksimum, pada saat level air pada kondisi minimum maka pompa akan segera bekerja untuk mengisi feed water tank dan pada saat level air mencapai pada kondisi maksimum maka pompa akan segera mati. Pompa tidak dapat bekerja dengan sendirinya, maka dari itu diperlukannya sebuah sistem kontrol untuk memerintah pompa bekerja atau tidak. Salah satu alat kontrol adalah mikrokontroler yang digunakan sebagai alat kontrol level air di feed water tank (Hidayat, 2010).
1
1.2 Tujuan Penulisan Tujuan penulisan makalah ini adalah sebagai berikut : (1)
Mengetahui Pengertian dari Sensor Level;
(2)
Mengetahui Manfaat dari Sensor Level;
(3)
Mengetahui Cara Kerja Sensor Level;
2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA Level sensor adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi ketinggian dari suatu aliran baik berupa bahan liquid, lumpur, powder maupun bijibijian. Fungsi level sensor pada dasarnya adalah memberikan informasi baik berupa data maupun sinyal karena adanya perubahan ketinggian matrial baik didalam tanki, silo ataupun tempat terbuka dikarena adanya aliran dari matrial tersebut. Pengukuran ketinggian atau level ini bisa dilakukan secara terus menerus sesuai dengan perubahan ketinggian dari fluida maupun untuk mengukur ketinggian dari matrial pada titik tertentu baik itu pada level terendah, level menengah maupun level puncak dengan menggunakan level sensor (Antoni, 2008).
Level sensor adalah suatu alat yang dapat mengukur volume cairan dalam suatu penampung secara akurat tidak berubah-ubah. Alat ukur yang akan dibuat ini merupakan alat ukur volume cairan yang serbaguna dalam arti dapat digunakan untuk beberapa penampung cairan yang berbeda-beda, alat ini berbentuk silinder, sehingga meningkatkan efektivitas suatu industri. Berdasarkan hal tersebut penelitian ini bertujuan merancang alat pengukur volume cairan automatis berbasis mikrokontroler dengan LCD sebagai penampil data volume cairan (Ogata, 1997).
Pada alat sensor level pengukur volume cairan seperti mikrokontroler memegang peranan penting, yakni sebagai rangkaian sentral yang mengatur kinerja sistem, bagian ini dirancang untuk mampu mengakomodasi dan menangani setiap kejadian yang mungkin terjadi. Baik dalam pengelolaan atau menajemen data, maupun penanganan terhadap kegagalan proses. Sistem 3
mikrokontroler ATMega8535 dibentuk dari beberapa piranti masukan-keluaran. Hubungan mikrokontroler ATMega8535 dengan piranti masukan-keluaran seperti sensor PING pada port PB.0, dan LCD pada port C (Martina,2007).
Pada umumnya, level sensor mempunyai bermacam-macam jenis, dan semua jenis disesuaiakan dengan aplikasi dari matrial yang di deteksi dan dari wadah yang tertutup berupa tanki, wadah terbuka berupa silo ataupun yang selalu berubah-ubah ketinggianya seperti sungai ataupun danau dan laut. Bisa juga jenis level sensor didasarkan pada jenis bentuk matrial atau jenis matrial berupa liquid, powder, maupun sullury, jenis level sensor didasrkan pada besarnya temperature, Pressure, sifat kimia dan lainnya (Wisnu, 2009).
4
BAB III PEMBAHASAN III.1 Definisi Sensor level mikrokontroler adalah salah satu dari bagian dasar dari suatu sistem komputer. Meskipun mempunyai bentuk yang jauh lebih kecil dari komputer pribadi dan komputer mainframe, mikrokontroler dibangun dari elemenelemen yang sama. Secara sederhana, komputer akan menghasilkan output spesifik berdasarkan inputan yang diterima dan program yang dikerjakan. Seperti umumnya komputer, mikrokontroler adalah alat yang mengerjakan instruksiinstruksi yang diberikan padanya. Artinya, bagian terpenting dari suatu sistem terkomputerisasi adalah program itu sendiri yang dibuat oleh seorang programmer. Program ini menginstruksikan komputer untuk melakukan jalinan yang panjang dari aksi-aksi sederhana untuk melakukan tugas yang lebih kompleks yang diinginkan oleh programmer (Sumardi, 2009). Menurut( mahadmad, 2003) mikrokontroler tidak akan dapat bekerja tanpa adanya software/perangkat lunak di dalamnya. Software ini sering disebut sebagai firmware. Yaitu suatu urutan perintah atau instruksi yang harus dikerjakan oleh CPU, baik itu perhitungan aritmatika, manajemen memory, maupun akses input atau output. Mikrokontroler keluarga AVR, dirancang untuk mengakomodasi bahasa tingkat menengah yaitu bahasa C. Sehingga, pemrogram akan sangat dimudahkan dalam pembuatan maupun pengembangan firmware yang hendak ditanamkan pada sistem. Selain hal di atas, CodeVision AVR telah menyediakan pustaka fungsi dan prosedur siap pakai, yang terdokumentasi dalam library yang tersedia. Sehingga, akses terhadap suatu periferal spesifik (contoh: LCD) sangat mudah dilakukan.
5
III.2. Cara Kerja Sensor Level Cara kerja dari alat ini adalah mikrokontroler ATmega 8535 di aktifkan dengan memberikan tegangan yang dihasilkan oleh power supply. Kemudian ATmega 8535 yang telah diisi program akan mengaktifkan sensor ultrasonik ping. Tinggi permukaan cairan diukur dengan memanfaatkan sensor ultrasonik. Sensor ultrasonik memancarkan gelombang ultrasonik dan dipantulkan oleh permukaan cairan kemudian diterima oleh penerima dalam sensor. Waktu yang diperlukan gelombang tersebut untuk dipancarkan dan diterima kembali, data tersebut bukan ketinggian cairan melainkan suatu jarak hasil pengukuran sensor (Tsensor), yang kemudian dikonversi ke dalam besaran jarak (cm) oleh mikrokontroler dan diolah untuk memperoleh tinggi cairan yaitu dengan rumus Tcairan = Ttabung – Tsensor , setelah mendapatkan Tcairan maka volume cairan dapat dihitung dengan rumus V = πR2 x Tcairan. Hasil perhitungan tadi kemudian ditampilkan dalam LCD.
6
Setelah sistem kontrol ini jadi secara keseluruhan dan dapat dilakukan suatu pengujian. Untuk mengetahui hasil kerja alat sesuai dengan tujuan yang kita inginkan, maka kita perlu merangkai dan menghidupkan sistem kontrol tersebut dengan menekan tombol on seluruh saklar yang berhubungan dengan sistem kontrol tersebut. Kemudian mengamati apakah alat kontrol tersebut sesuai dengan program yang telah dibuat atau tidak. Jika alat tidak sesuai dengan apa yang kita inginkan, maka dapat dilakukan pengecekan sinyal rangkaian pada mikrokontroler seperti relay, probe, dan komparator dalam kondisi normal atau tidak. Jika alat masih belum bisa bekerja sesuai dengan yang diharapkan, maka harus memeriksa program pada mikrokontroler apakah sudah sesuai dengan yang diinginkan atau belum, jika belum maka mengganti program kemudian save kembali programprogram tersebut. Dan jika tampilan pada komputer tidak sesuai dengan yang diharapkan periksalah listing program Delphi sudah sesuai dengan yang diharapkan atau belum, jika belum sesuai gantilah listing program Delphi sesuai dengan yang ditentukan kemudian save.
7
BAB IV PENUTUP VI. 1 Kesimpulan Setelah melakukan pengujian pengukuran pengaturan sistem kontrol level air menggunakan mikrokontroler, serta pengambilan data dan pembahasannya maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut: a. Penggunaan mikrokontroler pada pengukuran level air ini berfungsi untuk mengatur on-off pompa pada reservoir untuk level minimum dan maksimum. b. Kontroler dapat bekerja dengan baik pada level minimum, 1, 2, 3, dan 4. Pada level minimum, 1, 2, 3, dan 4 mikrokontroler akan bekerja sesuai dengan urutannya untuk menghidupkan lampu indikator, mengatur pompa, dan dapat dikontrol dengan menggunakan komputer sesuai dengan levelnya yang telah diprogram. c. Apabila katup pembocor tidak ditutup maka air tidak akan naik untuk menyentuh level air selanjutnya atau dapat dikatakan debit air yang masuk ke reservoir sesuai dengan debit air yang keluar pada katup pembocor. d. Pemasangan sekat pada reservoir atas membuat celah diferensial dianggap nol karena tidak riak atau gelombang air. e. Penggunaan program Delphi sangat membantu melakukan proses pengontrolan level air dan volume untuk ditampilkan dilayar komputer tanpa melihat langsung alat yang sedang bekerja..
8
DAFTAR PUSTAKA Antoni. 2008. Aplikasi Scada System pada Miniatur Water Level Control. Jurusan Teknik Elektro FakultasTeknologi, Universitas Kristen Petra Surabaya. Candra. 2010. Tugas Akhir Pembuatan Level Kontrol Menggunakan Variasi Putaran Motor. Prodi Konversi Energi Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Semarang. Hidayat, Wahyu. 2010. Tugas Akhir Sistem Pengontrol Level Ketinggian Air Dengan Menggunakan Tampilan Visual Basic Pada PC Berbasis Mikrokontroler AT89S52. Prodi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Sriwijaya.
Ogata, Katsuhiko.1994. Teknik Kontrol Otomatik jilid 1. Erlangga, Jakarta . Ogata, Katsuhiko. 1997. Teknik Kontrol Otomatik jilid 2. Erlangga, Jakarta. Mahadmadi, Fajar. 2003. Embedded C pada Mikrokontroler AVR AT90S8515. Skripsi S1, Universitas Diponegoro. Martina, Nainggolan. 2007. Aplikasi Teknik Kendali Fuzzy pada Pengendalian Level Cairan. Skripsi S1, Universitas Diponegoro. Setiawan, Iwan2008. Kontrol PID untuk Proses Industri. Elex Media Komputindo, Jakarta. Sumardi. 2009. Implementasi Sensor Level Untuk Alat Ukur Volume Cairan Serbaguna Di Lingkungan Industri. Jawa Tengah, Vol. 11, No. 2, Juni 2009. Wisnu , Wibowo. 2009. Aplikasi Teknik Kendali Gain Scheduling pada Sistem Kontrol Valve untuk Pengendalian Tinggi Muka Cairan pada Limas Terpancung. Skripsi S1, Universitas Diponegoro.
9
LAMPIRAN GAMBAR-GAMBAR SENSOR LEVEL
10
Level Switch / Sensor Ketinggian
11
Job Description
1.
=
Fungsi Kontroler
2.
=
Tinjauan Pustaka
3.
=
Kata Pegantar
4.
=
Gambar dan Cara Kerja
5.
=
Definisi Pembahasan
6.
=
Gambar dan Cara Kerja
12
