Otomasi Alat Perajang Tembakau Skala Industri Kecil Dan Rumah Tangga Pada Petani Tembakau Di Temanggung

OTOMASI ALAT PERAJANG TEMBAKAU SKALA INDUSTRI KECIL DAN RUMAH TANGGA PADA PETANI TEMBAKAU DI TEMANGGUNG

Usulan Penelitian untuk Tesis S-2

Minat Studi Magister Teknik Sistem Konsentrasi Teknologi Sistem Industri Kelompok Bidang Ilmu Teknik

Diajukan Oleh : Muchamad Malik 10/310488/PTK/07265

Kepada PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA

Agustus, 2011

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.













BAB I PENDAHULUAN

1 .1

Latar belakang Temanggung yang bergunung-gunung merupakan areal ideal bagi tanaman tembakau.

Tembakau temanggung dikenal sangat berkualitas dibandingkan tembakau dari daerah manapun. Karena itu pabrikan rokok besar banyak yang membuka gudang di daerah ini. Panen raya temb tembak akau au bias biasan anya ya jatu jatuh h pada pada bula bulan n Agus Agustu tuss hingg hinggaa Okto Oktobe berr seti setiap ap tahu tahunny nnya. a. Duni Duniaa perte pertemba mbakaua kauan n mampu mampu mengan mengangkat gkat pereko perekonom nomian ian masyar masyarakat akat dengan dengan cepat cepat dan banyak banyak mempengaruhi sektor ekonomi lainnya.

Rata-r Rata-rata ata setiap setiap tahunn tahunnya ya

Luas Luas lahan (2007) (2007):: 13.039,90 13.039,90 hektar hektar Produk Produksi si (2007) (2007) :

8.019,44 Ton, Produktivitas : 457 Kg/Ha, Jumlah Petani : 40.992 orang, Lahan Potensi : 21.000 sumber : http://www.temanggungkab.go.id/index.php Ha ( sumber http://www.temanggungkab.go.id/index.php). ).

Jenis komoditas kekayaan pertanian Tembakau yang mempunyai nilai ekonomis penting yang banyak banyak diusahakan dan kembangkan kembangkan diantaranya diantaranya adalah tembakau. tembakau. Produkt Produkt ivi tas tembakau Temanggung yang dicapai petani masih rendah, rata-rata 441.14 kg/ha (DALMADIJO. 2008). Produktivi tas tersebut masih dapat di tingkatkan, karena dari berbagai penelitian, produksi dapat mencapai 0.615 ton/ha. Tembakau Temanggung yang di tanam petani merupakan campuran dari berbagai genotipe karena bibit dibeli dari pedagang bibit. Bibit yang diperdagangkan di pasar Parakan berasal dari lereng Gunung Sumbing, Dieng, dan Merapi .













topografi datar, berbukit, sampai pada lereng-lereng gunung dengan kemiringan 60 persen dan ketinggian tempat antara 600-1500 m dpl. Jenis tanahnya regosol dan latosol, dengan tekstur lempung, lempung berpasir, dan pasir, sedangkan lahannya berupa tegal, sawah tadah hujan, dan sawah irigasi. Tembakau Temanggung memberikan sumbangan 70- 80 persen terhadap total pendapatan petani, sehingga meningkatkan hasil dan mutu akan besar pengaruhnya terhadap peningkatan peningkatan total pendapatan petani. Salah satu cara memperbaiki memperbaiki varietas varietas lokal adalah dengan seleksi. Seleksi galur murni pada tanaman menyerbuk sendiri dapat menghasilkan galurgalur baru dalam waktu yang relat if cepat , karena seleksi individu bisa dilakukan hanya satu generasi saja. Pada tahun 1986 mulai di lakukan seleksi individu pada varietas lokal Kemloko (Gober genjah). Empat galur mempunyai indeks mutu 2.90- 33.47 persen lebih tinggi dari Kemloko lokal, dua galur diantaranya disertai peningkatan hasil rajangan kering sebesar 18.22 dan 28.30 persen. Indeks tanaman keempat galur tersebut meningkat antara 15.75-32.02 persen disbanding Kemloko Kemloko lokal. lokal. Penelitia Penelitian n ini bertujuan untuk memperoleh memperoleh galur tembakau tembakau Temanggung, Temanggung, yang lebih baik dari Kemloko local.

1.2

Rumusan Masalah

Proses produksi perajangan tembakau di Kota Temanggung masih menggunakan cara tradisional yaitu cara “ngrajang” dengan menggunakan tenaga manusia untuk memotong daun tembakau yang sudah matang. Cara tersebut tidak efektif dan mutu serta kualitas tembakau yang dihasilkan rendah. Disamping itu, dengan teknik ”ngrajang” tersebut tidak semua daun tembakau













efisien aman, serta mudah dioperasikan yang diharapkan dapat meningkatkan mutu dan kualitas yang dihasilkan.

1.3

Batasan Masalah

Untuk mendapatkan perencanaan yang baik banyak hal yang perlu diperhatikan. Dalam perencanaan rancang bangun mesin perajang tembakau , penulis memfokuskan dan menentukan batasan-batasan masalah sebagai berikut : 1. Perancangan Perancangan alat alat ini ini hanya hanya membahas membahas bagian bagian sistem sistem contro controll saja 2. Menggun Menggunakan akan mikr mikrokon okontro troler ler ATMe ATMega ga 8535 8535 3. Menggun Menggunakan akan baha bahasa sa pemro pemrogra graman man BASCO BASCOM M AVR 4. Meng Menggu guna naka kan n moto motorr dc 5. Sensor utama yang digunaka digunakan n adalah adalah infra infra merah merah dan photo photo diode diode

1.4

Keaslian Penelitian

Seja Sejauh uh stud studii pust pustak akaa yang yang dila dilaku kukan kan penul penulis is,, belu belum m ada ada alat alat pera peraja jang ng temb tembaka akau u yang yang mengintegrasikan antara mikrokontroler sebagai dan sensor sebagai metode perajang tembakau. 1.5

Tujuan dan Manfaat

1.5. 1.5.1 1

Tuju Tujuan an dari dari Pen Penel elit itia ian n ini ada adala lah h:

1.

Merancang alat yang dapat bermanfaat dan membantu tugas manusia terutama di bidang industry kecil













3.

Mengintegrasikan berbagai sistem kedalam satu kesatuan berbasis mikrokontroler

1.5. 1.5.2 2

Manf Manfaa aatt dari dari penel penelit itia ian n ini adal adalah: ah:

1.

Meningkatkan kinerja manusia

2.

Meng Mengha hasi silk lkan an tek tekno nolo logi gi yan yang g tepa tepatt guna guna unt untuk uk ber berba baga gaii bida bidang ng













BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

2.1

Tinjauan Pustaka

2.1. 2.1.3 3

Raja Rajang ng Te Temb mbak akau au Manu Manual al

Rajang Rajang tembaka tembakau u manual manual di Temang Temanggung gung samapa samapaii saat saat ini masih digunak digunakan an karena karena bia biaya yany nyaa yang yang hemat hemat.. Sela Selain in hemat hemat,, keteb ketebal alan an temb tembak akau au juga juga dapat dapat dise disesu suaka akan n deng dengan an kebutu kebutuhan han dan permi permintaa ntaan n dari dari pedagan pedagan.. Namun Namun rajang rajang tembak tembakau au manual manual ini mempuny mempunyai ai kekurangan yaitu masih menggunakan tenaga manusia. Hal ini akan berpengaruh saat proses perajangan membutuhkan waktu yang lama dan stok tembakau banyak, sehingga kualitas akan menurun dan tingkat kepresisian hasil rajangan juga menurun. 2.1. 2.1.2 2

Raja Rajang ng Te Temb mbak akau au Mesi Mesin n

Rajang tembakau mesin saat ini digunakan oleh petani yang mempunyai modal besar, karena alat ini digunakan untuk merajang tembakau dengan skala yang lebih besar disbanding dengan dengan alat alat peraja perajang ng tembaka tembakau u manual manual.. Biasan Biasanya ya alat alat rajang rajang tembaka tembakau u mesin mesin ini mampu mampu meraja merajang ng antara antara 70 kg/jam kg/jam – 200 kg/jam kg/jam tergan tergantun tung g dengan dengan jenis jenis motor motor yang yang digunak digunakan. an. Kelabihan alat perajang tembakau ini adalah : 1. Dapat meraja merajang ng tembakau tembakau dengan dengan kapasit kapasitas as besar besar















4. Motor Motor Peng Pengger gerak ak tahan tahan panas panas Disamp Disamping ing mempun mempunyai yai berbaga berbagaii kelebi kelebihan, han, peraja perajang ng tembaka tembakau u mesin mesin ini juga juga mempuny mempunyai ai kekurangan diantaranya : 1. Mempun Mempunyai yai daya daya listr listrik ik yang yang besar besar 2. Kecepat Kecepatan an tida tidak k dapa dapatt diko dikontr ntrol ol 3. Biay Biayaa pemb pembua uata tan n yang yang maha mahall

2.1.3 Kontrol Motor

Kontrol adalah bagian amat penting dalam alat ini. Sistem otomasi tanpa kontrol hanya akan menjadi benda mekatronik yg mati. Dalam sistem kontrol otomasi terdapat dua bagian yaitu perangkat keras elektronik dan perangkat lunak berisi program kemudi dan algoritma kontrol. Secara garis besar, suatu sistem robotik terdiri dari 3 bagian seperti gambar berikut ini :













Kontrol

Elektronik

Mekanik

Tiga prosedur utama, yaitu baca sensor, memproses data sensor, dan mengirim sinyal aktuas aktuasii ke aktuat aktuator or adalah adalah tugas tugas utama utama kontro kontroler ler.. Ada dua macam macam teknik teknik yang yang diguna digunakan kan kontroler dalam menghubungi dan membaca sensor yaitu polling dan interrupt. Teknik polling adalah prosedur membaca data berdasarkan pengalamatan langsung yang dapat dilakukan kapan













2.2

Dasar Teori

2.2.1

Sensor gerak

Sensor gerak ini digunakan untuk menetukan gerakan konveyor dan member intruksi mikrok mikrokont ontrol roler er untuk untuk member member sinyal sinyal pada motor motor pemoto pemotong. ng. Prinsi Prinsip p kerja kerja sensor sensor ini adalah adalah sebuah infra merah akan memancarkan cahaya yang nanti akan ditangkap oleh sebuah fotodioda. Apabila Apabila sinar yang dipancarkan dipancarkan inframerah inframerah tesebut tesebut terhalang terhalang oleh benda, yang diasumsikan diasumsikan benda tersebut adalah tembakau, maka akan mikrokprosesor akan memproses sinyal tersebut untuk mengaktifkan motor penggerak pisau rajang. Sensor Sensor ini akan akan dileta diletakka kkan n pada konvey konveyor or sebany sebanyak ak tiga tiga buah, buah, dengan dengan posisi posisi yang disesuaikan dengan setingan yang presisi untuk menghasilkan data dan pengolahan yang presisi pula dalam mikrokontroler.

Sensor 3

Sensor 2

Sensor 1













Arsitektur dari sensor ini adalah menggunakan prinsip Two Out Of Three (2oo3) yaitu apabila sensor 1 mati atau foto diode dapat menangkap sinar infra merah namun sensor 2 dan sensor 3 hidup atau foto diode tidak dapat menangkap sinar infra merah maka mikrokontroler akan mengaktifkan konveyor dan motor pemotong. Apabila sensor 1 dan sensor 2 mati namun sensor 3 masih hidup maka mikrokontroler akan memnganggap tembakau yang ada di konveyor sudah habis sehingga motor yang ada dikonveyor dan motor pemotong juga mati. Apabila dalam konveyor tersebut tidak ada tembakau, namum konveyor dan motor pemotong tetap bergerak hal itu itu dapat dapat diakib diakibatk atkan an oleh oleh infra infra merah merah atau atau foto foto diode diode dalam dalam keadaan keadaan kotor kotor atau atau terdapa terdapatt penghalang datangnya sinar infra merah menuju foto diode. Sensor 1

Sensor 2

Sensor 3

Konveyor

Pemotong

1

1

1

1

1

1

1

0

1

1

1

0

0

0

0

1

0

1

1

1

0

1

1

1

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0













Mikrokontroler ini akan memproses data-data dari sensor gerak untuk menggerakan dan mematikan konveyor, mengontrol kecepatan motor pemotong dan memproses data pada sensor suhu yang ada dalam motor penggerak tersebut.

Motor penggerak

S ensor P anas

I n p ut u t D a ta t a Su S u hu hu

OUTPUT GERAKAN

S e n s o r G e ra k

Konva

I n pu p u t D a ta t a A n al a lo g

M ikroko krokontrol ntroler er

Output Ger















Sensor gerak yang terdiri dari inframerah dan photodiode akan memberikan sinyal analog ke mikrokontroler. Apabila dari bit sensor 1 ,sensor 2, sensor 3 adalah logika 1 atau kedua sensor dalam dalam logika logika 1 maka maka mikrok mikrokont ontrol roler er akan member memberika ikan n intruk intruksi si untuk untuk memati mematikan kan motor motor konveyor. Namun, apabila ketiga sensor tersebut dalam logika 0 atau sensor 2 dan sensor 3 dalam logika 0 juga, maka mikrokontroler akan memberikan intruksi untuk menggerakkan motor pada konveyor. Pengontrol yang terdapat pada alat ini digunakan untuk mengest kecepatan putar motor penggerak, sehingga kecepatannya dapat disesuaikan dengan keadaan yang kita inginkan.

2.2.3 Metode Pengontrolan Kecepatan Motor

Pulse Width Modulation adalah pembangkit suatu nilai tegangan analog, dari suatu nilai digit dig ital. al. PWM dia diapli plikas kasika ikan n seb sebaga agaii peng pengatu aturr kece kecepat patan an mot motor or DC. Kon Konsep sepnya nya.. Dat Data-d a-data ata













Dari gelombang kotak yang bisa di lihat pada gambar diatas maka :

Ton adalah waktu dimana keluaran bernilai tinggi “high” dan Toff adalah waktu dimana

keluaran bernilai rendah “low”. Sedangkan Ttotal adalah waktu total atau periode dari gelombang kotak tersebut,













2.3

Perancangan Alat

Perancangan alat ini didasarkan pada alat yang sudah ada di pasaran dengan memodifikasi pada beberapa rangkaian mekanik yang disesuaikan dengan kebutuhan pada tesis ini. Untuk dimensi alat ini adalah lebar 70 cm panjang 70 cm dan tinggi 70 cm yang disesuaikan dengan rata-rata tinggi badan petani di Temanggung. Rangka ini menggunakan plat besi dengan ukuran lebar 4 cm dan tebal 3 mm agar konstuksi lebih rigan namun kuat saat diberi beban.

























Gambar Motor Penggerak dan Pulley Pulley















v1

= keccepaan awal (rpm)

v2

= ke kecepatan se setelah di direduk duksi (r (rpm)

n1

= jumlah gigi poros utama

n2

= ju jumlah gi gigi pe perlambatan

n1v1 = n2v2













Sehingga hasil kecepatan dan torsi pada gigi perlambaten tersebut akan dijadikan input pada pulley pada pulley , untuk menghitung kecepatan dan torsi pada pulley pada pulley dapat dibuat persamaan : n1

= putaran pulley putaran pulley penggerak (rpm)

n2

= putaran pulley yang digerakkan (rpm)

dp

= diameter pulley penggerak (m)

Dp

= diameter pulley yang digerakkan (m)













Tc = 28,8 Nm Keterangan : Tb

= to torsi ro roda gi gigi pa pada in inputan pulley penggerak (Nm)

Tc

= torsi pada output pulley yang digerakkan (Nm)



















































BAB III METODE PENELITIAN













dihara diharapkan pkan.. Setela Setelah h dilakuk dilakukan an uji fungsi fungsiona onall dilakuk dilakukan an uji perfor performan mansi. si. Parame Parameter ter yang yang diguna digunakan kan untuk untuk mengeva mengevalua luasin sinya ya Perbai Perbaikankan-per perbai baikan kan terhada terhadap p alat alat yang yang telah telah dibuat dibuat dimungkinkan bilamana hasil yang dicapai tidak sesuai dengan tujuan penelitian ini, yaitu dapat













Mulai













3.3

Objek Penelitian

Dalam penelitian ini yang menjadi objek penelitian adalah penggarap sawah dengan















Otomasi Alat Perajang Tembakau Skala Industri Kecil Dan Rumah Tangga Pada Petani Tembakau Di Temanggung

Recommend Documents