SISTEM KONTROL OTOMATIS PADA PADA AC AC SPLIT SPLI T 2.1. 2.1.
Peng Penger erti tian an Sist Sistem em Kont Kontro roll Oto Otoma mati tiss
Sistem Sistem Kontrol Kontrol adalah seperangkat komponen yang saling saling berhubungan/d berhubungan/dihubun ihubungkan gkan sedemikian sedemikian sehingga mampu memerintah, memerintah, mengarahkan, mengarahkan, atau mengatur dirinya dirinya sendiri sendiri atau sistem/proses yang lain. Kontrol automaticatau yang dikenal dengan sistem pengendalian otomatis (automatic (automatic control control system system)) merupakan level ke 2 dalam hirarki sistem otomasi..Dalam sistem otomasi kegiatan pengontrolan dan monitoring yang biasa dilakukan manusia bisa digantikan perannya dengan menerapkan prinsip otomasi. Kegiatan kontrol yang dilakukan secara berulang-ulang, kekurang presis kekurang presisii-an manusia dalam membaca data, serta resiko yang mungkin timbul dari sistem yang yang dikont dikontrol rol semaki semakin n menguat menguatkan kan keduduka kedudukan n alat/m alat/mesi esin n untuk untuk melakuk melakukan an pengont pengontrol rolan an secara otomatis.
engendalian otomatis (automatic (automatic control ) dan piranti-piranti pengontrol otomatis dalam perkembangannya merupakan suatu disiplin ilmu sendiri yang disebut control engineering, control system engineering . Dengan berkembangnya teknologi komputer dan !aringan dimana konsep sistem otomasi dapat di"u!udkan, ditambah dengan suatu kecerdasan melalui program yang ditanamkan dalam sistem tersebut , maka akan semakin meringankan tugas-tugas manusia. Dera!at otomasi yang makin tinggi akan mengurangi peranan dan meringankan tugas-tugas manusia dalam pengontrolan suatu proses.
#eberapa contoh sistem pengaturan proses-proses pada industri modern seperti$ %. 2. &. '.
Sebag Sebagai ai peng pengont ontro roll teka tekanan nan Sebagai Sebagai pengont pengontrol rol temper temperatu ature re Sebgai Sebgai pengont pengontrol rol kelemba kelembaban ban Sistem Sistem aliran aliran dala dalam m prose prosess indus industri tri
Mathematical tools/alat tools/alat matematis yang digunakan antara lain$ • • •
enyelesaian permasalahan dengan persamaan deerensial dan integral ransormasi *aplace dan variable-variable kompleks. ransormasi + untuk pengaturan diskrit
•
Dan berbagai tools dan konsep yang lebih advanced seperti u++y logic, neural net"ork control system dll.
Sistem pengendalian digolongkan men!adi 2 yaitu $ %. Sistem engendalian ntai erbuka (Open loop system ), adalah sustu system yang tindakan pengendaliannya bebas dari keluarannya. 2. Sistem engendalian ntai ertutup(Closed Loop System ), adalah suatu system yang tindakan pengendalianya tergantung pada keluarannya.
2.1.1. Sistem Kendali Loop Ter!"a
Sistem Kendali *oop erbuka adalah suatu sistem kendali yang keluarannya tidak akan berpengaruh terhadap aksi kendali. Sehingga keluaran sistem tidak dapat diukur dan tidak dapat digunakan sebagai perbandingan umpan balik dengan masukan. adi pada setiap masukan akan didapatkan suatu kondisi operasi yang tetap. Sedangkan ketelitiannya akan tergantung pada kalibrasi. Dalam prakteknya sistem kendali loop terbuka dapat digunakan !ika hubungan output dan inputnya diketahui serta tidak adanya gangguan internal dan eksternal.
0ambar %.% .Sistem Kendali *oop erbuka
2.1.2. Sistem Kendali Loop Tert!t!p
0ambar %.2 Sistem Kendali *oop ertutup
Sistem kendali loop tertutup adalah suatu sistem yang keluarannya berpengaruh langsung terhadap aksi kendali. 1ang berupaya untuk mempertahankan keluaran sehingga sama bahkan hampir sama dengan masukan acuan "alaupun terdapat gangguan pada sistem. adi sistem ini adalah sistem kendali berumpan balik, dimana kesalahan penggerak adalah selisih antara sinyal masukan dan sinyal umpan balik (berupa sinyal keluaran dan turunannya) yang diteruskan ke pengendali / controller sehingga melakukan aksi terhadap proses untuk memperkecil kesalahan dan membuat agar keluaran mendekati harga yang diingankan. ontoh sistem kendali loop tertutup$ a. Sistem Kendali Loop Tert!t!p Man!al
0ambar %.& Sistem Kendali *oop ertutup 3anual dari Sistem ermal
. Sistem Kendali Loop Tert!t!p Otomatis dari Sistem Termal
0ambar %.' Sistem Kendali *oop ertutup 4tomatis dari Sistem ermal
0ambar %.5 Sistem Kendali 3odern dari Sistem boiler untuk generator
2.2
Sistem Kontrol Otomatis Pada AC Split
6 atau Air Conditioning merupakan mesin pendingin yang sistem ker!anya berdasarkan siklus rerigerasi kompresi uap.Dimana dalam siklus ini menggunakan rerigerant sebagai luida ker!a untuk mendinginkan sebuah ruangan. Siklus rerigerasi kompresi uap ini menggunakan empat komponen yang berperan penting dalam proses ker!anya, diantaranya yaitu $ kompressor, kondensor, katup ekspansi dan evaporator. rinsip ker!a siklus rerigerasi kompresi uap dapat di!elaskan dengan gambar %.7 berikut ini$
0ambar %.7 Siklus 8erigerant
0ambar %.9 0ambaran skematis siklus rerigerasi termasuk perubahan tekanannya
dara
dari
ruangan
diserap
evaporator
untuk
di
alirkan
menu!u
ke
kompresor.Dikompresor rerigeran yang berupa gas dikompresi untuk dinaikkan tekanannya
sehingga gas yang a"alnya bertekanan rendah men!adi gas yang bertekanan tinggi dan temperatur yang tinggi.8erigerant gas yang bertekanan tinggi ini kemudian dialirkan menu!u ke kondensor untuk didinginkan dan diubah men!adi cairan yang bertekanan rendah. 8erigerant kemudian memasuki katub ekspansi, dimana tekanan rerigerant turun drastis ke tingkat yang lebih rendah dan temperatur yang lebih rendah. 8erigerant yang sudah berupa uap bertekanan rendah dan bertemperatur rendah ini kemudian memasuki evaporator untuk didistribusikan keruangan yang dikondisikan.
2.#
Komponen$Komponen Sistem Kontrol Otomatis Pada AC Split
2.#.1. Sensor S!%! LM#&
*3&5 merupakan salah satu !enis integrated circuit temperature sensor atau : sensor yang berungsi untuk mengubah besaran isis berupa suhu men!adi besaran elektris tegangan. *3&5 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan !ikadibandingkan dengan sensor suhu yang lain. Selain itu, sensor ini !uga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linearitas yang tinggi sehingga dapat denganmudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelanlan!utan. *3&5 memiliki koeisien sebesar %; m
0ambar %.> Sensor Suhu *3&5
:*3&5ini
tidakmemerlukan
karenaketelitiannya ruang.angkauan
pengkalibrasian
sampailebihkurang (range)
sensor
mulai
atau
penyetelan
seperempatdera!atcelcius o
dari-55 sampaidengan
pada
dari
luar
temperatur
o
%5; .:*3&5dapat
dialiriarus7;m6dari supplysehinggapanasyang ditimbulkan sendirisangatrendah kurang dari ;= didalamsuhu ruangan.
2.#.2. Infrared Transceiver
Infrared transceiver adalahsistem yangterdiri atas infrared transmitter dan receiver transmitter . Sinar
infrared atau
inramerahmerupakan
sinar
inra merahmerupakansinar yangtaknampak.Sinar
sinarelektromagnetik
denganpan!anggelombangantara
9;;
nm
sampaidengan % mm. Dengan pan!ang gelombangini,sinar inramerahtakakan nampak olehmatanamun radiasipanasyang dipancarkan masih dapatdirasakan. Komunikasi
inra
merah
dilakukan
dengan
menggunakan
dioda
inra
merah
sebagaipemancar dan modulpenerima sebagai penerimanya.Sinyal yang dipancarkan oleh pengirim (transmitter )danditerimaoleh penerima(receiver ), kemudiandikodekan sebagaisebuah paket
databiner.roses
modulasi
dilakukan
dengan
mengubah
kondisi
logika;dan%men!adikondisiadadantidak adasinyal carrier inramerahyangberkisar antara &; K?+ sempai dengan '; K?+.
2.#.#. Relay
Relay adalah saklar elektronik yang didasarkan atas elektrikdanmekanik.Kontrolelektrik diterapkan
untukmendapatkangerakan
mekanik.Sebagaielektrik
adalah
komponen
yang
dikendalikan oleh arus. adadasarnya,relayterdiridari
lilitan
ka"atpada
suatuintibesilunakberubahdari
magnetyangmenarik ataumenolak suatu pegas sehinggakontakpunmenutupatau membuka. 6dabanyaktiperelay yangkontruksinya !uga berbedatergantung!eniskontaknya.
0ambar %.@ Simbol 8elay
#erdasarkan gambar %.@ maka ada beberapa !enis relay yang dibedakan menurut kontaknya. %. Relay SS (Single Pole SingleThrough Relaydengansatu induk saklardengansatu saluran kontak !normally closed" 2. Relay DS ( #ou$le Pole SingleThrough) SamasepertiSStetapimempunyaidua buah saklar terpisah yang serentak/bersamaandansatusalurankontak !normally closeduntuktiap saklar. &. Relay SD (Single Pole #ou$le Through)
beker!anya
3erupakan relay yang mempunyai satu induk saklar untuk menghubungkan dua saluran kontak (normally closed dan normally open) yang dihubung bergantian. '. Relay DD ( #ou$le Pole #ou$le Through) Sama seperti SD tetapi mempunyai dua buahsaklar terpisahyangbeker!a serentak dan duasaluran kontak (normally closed dan normally open) untuk tiap saklar. 2.#.'. Mi"ro"ontroler A(R ATMega1) 63ega%7 berbasis pada arsitektur 8:S ( Reduced Instruction Set Computing ), di mana
satu instruksi dapat dieksekusi dalam satu cloc% , dan dapat mencapai % 3:S ( Million Instruction Per Second ) per 3?+. 3ikrokontroler 63ega%7 memiliki keistime- "aan dibanding
!enis
mikrokontroler 6>@5%, 6>@52, 6>;S5%, dan 6>@S52 yaitu pada
mikrokontroler 63ega%7 memiliki port input 6D > channel %; bit.3ikrokontroler 63ega%7 memiliki '; pin kaki dengan konigurasi sebagai berikut.
0ambar 2.;. Konigurasi pin mikrokontroler 63ega%7 Aitur yang tersedia dalam mikrokontroler63ega%7, yaitu $ %. Arekuensi cloc% maksimum %7 3?+. 2. alur:/4&2buah,yangterbagidalam port 6, port #, port , dan port D. &. Analogto #igitalConverter (6D)%;bit sebanyak > input . '. Timer /counter sebanyak&buah. 5. > bit yang terdiri dari &2 register . 7. &atchdogtimer denganosilatorinternal. 9. S863 internal sebesar%Kbyte. >. 3emori flashsebesar >Kbyte dengan kemampuan read'hile'rite. @. Interrupt internal maupun eksternal. %;. Port komunikasi S: (Serial PheripheralInterface) %%. BB843( (lectrically(rasa$leProgram) ma$le Read Only Memory) sebesar 5%2 $yte yang dapat deprogram saat operasi.
%2. 6nalog komparator. %&. KomunikasiserialstandarS68dengan kecepaatanmaksimal 2,5 3bp.
2.#.&. LCD * Liquid Crystal Display+ M1)#2
*D 3%7&2 merupakan modul *D dengan tampilan %7C2 baris yang terdiri dari dua bagian. #agian pertama merupakan panel *D sebagai media penampil inormasi berbentuk huru maupun angka.*D ini dapat menampung dua baris, dimana makosing- masing baris dapat menampung %7 karakter. #agian kedua merupakan sistem yang dibentuk dengan mikrokontroler, yang ditempelkan di balik panel *D. #agian iniberungsi mengatur tampilan inormasi serta berungsi mengatur komunikasi *D 3%7&2 dengan mikrokontroler. Konigurasi pin *D 3%7&2 dapat dilihat padagambar 2.%.
#erikut adalah karakteristik dari *D 3%7&2 (%7C2) %. 2. &. '. 5. 7. 9.
ampilan %7 karakter 2 baris. 843 pembangkit karakter %@2 !enis. 863 pembangkit karakter > !enis (di- programpemakai). 863 data tampilan >; C > bit (> karakter). Duty ratio %/%7. 863data tampilandan863pembangkit karakterdapatdibaca dari unit mikro- prosesor. #eberapaungsiperintahantaralain adalah penghapusan tampilan (display clear ), posisi krusor a"al (crusor home), tampilan karakter kedip (displaycharacter$lin% ), penggeseran
krusor(crusorshift )dan penggeserantampilan (display shift ). >. 8angkaian pembangkit detak (cloc% ). @. 8angkaian otomatis reset saat daya dinyalakan. %;. atu daya tunggal 5 volt.
2.'
Prinsip dan Proses Ker,a Sistem Kontrol Otomatis Pada AC Split Sebelum akti atau mendapat input an, rangkaian berada dalam kondisi stand$y.Sensor
suhu tetap beker!a meski tanpa input a n berupa pass'ord . ?al ini karena sensor suhu *3&5 hanya perlu input an berupa po'er supply untuk dapat beker!a.
Sistem otomatisasi 6 dikendalikan melalui remote control .4tomatisasi 6 hanya beungsi untuk menghidupkan dan mematikan 6 sa!a (mengendalikan tombol 4E/4AA pada remote 6). Sistem 4E-4A 6 ( Air Conditioner ) ini menggunakan range suhuantara 2;= sampai dengan 2>=. Ketika suhuruang terdeteksi oleh sensor suhu lebih dari2>=, maka mikrokontroler akan memberikan instruksi kepada remote control untuk meng-aktikan 6. Sebaliknya, ketika suhu ruang kurang dari 2;= , maka mikrokontroler akan memberikan instruksi kepada remote control untuk menonaktikan 6. ?asil pembacaan suhu ruang oleh sensor suhu kemudian ditampilkan di *D %7C2 (3%7&2) dan'e$. 4leh karena itu, melalui 'e$, suhu dapat dimonitoring secara online. Selain menampilkan suhu ruang pada saat itu, 6 !uga dapat dikendalikan melalui 'e$ (4E/4AA melalui "eb).
