Rancang Bangun Sistem Kontrol Buka Tutup Valve Pada Proses

1

Copyright© 2018 RELE (Rekayasa Elektrikal dan Energi) : Jurnal Teknik Elektro. This is an open acces article under theCC-BY-SA lisence (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/).

Faisal Irsan Pasaribu, Zulfikar : Rancang Bangun Sistem Kontrol Buka Tutup Valve Pada ProsesPemanasan Air Jaket

Rancang Bangun Sistem Kontrol Buka Tutup Valve Pada ProsesPemanasan Air JaketFaisal Irsan Pasaribu, Zulfikar

Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Sumatera UtaraJl. Mukhtar Basri No. 3 Medan, Indonesia

Email: [email protected]

Abstrak — Sistem kontrol derajat pembukaan dan penutupan valve sistem distribusi uap pada prosespemanasan air jaket menggunakan pengendali mikrokontroler ATMega 328 ini dirancang untuk dapatmemudahkan bagi para pekerja untuk melakukan proses pengontrolan suhu air pada jaket. Manfaat yanglain adalah agar dapat menghindari kegagalan pada proses pencairan minyak kelapa sawit hasil pegolahansebelumnya sehingga minyak dalam pipa tetap mengalir. Metode yang digunakan dalam penelitian iniadalah metode rancang bangun yang terdiri dari beberapa tahap yaitu, (1) Analisis kebutuhan, (2)Perancangan, (3) Implementasi rangkaian, (4) Prosedur Pengujian dan (5) Pengujian alat. Peralatan yangdilakukan adalah sensor suhu LM35, sistem minimum mikrokontroler ATMega 328 yaitu Arduino Unosebagai rangkaian pengendali input dan output, motor servo sebagai output (valve) yang dikendalikan,dan LCD sebagai perangkat penampil hasil pendeteksian suhu. Sedangkan software yang dibuatmenggunakan program arduino dan bahasa “C”. Unjuk kerja alat ini secara keseluruhan dapat bekerjadengan baik, sehingga dapat diimplementasikan dengan pencocokan perangkat di lapangan atau diindustri.

Kata kunci: Sensor LM35, Arduino Uno, Kontrol Buka Tutup Valve

Abstract — The control system degrees of opening and closing the valve in the steam distribution systemwater jacket heating process using the controller 328 ATMega microcontroller is designed to make iteasier for workers to do the process of controlling the temperature of the water in the jacket. Anotherbenefit is to be able to avoid failure in the liquefaction process in palm oil so that the oil in the previouspegolahan pipeline flowing. The method used in this research is the design that consists of several stages,namely, (1) Analysis of needs, (2) design, (3) Implementation of the circuit, (4) Testing Procedures and(5) Testing tools. The equipment is made LM35 temperature sensor, microcontroller minimum systemATMega 328 is Arduino Uno as a series of input and output controllers, servo motors as output (valve) iscontrolled, and the LCD as a viewer device temperature detection results. While the software is createdusing arduino and language "C". The performance of the whole device can work well, so that it can beimplemented with matching devices in the field or in the industry.

Keywords: Sensor LM35, Arduino Uno, Control Valve Open Close

I. PENDAHULUAN

Perusahaan maupun industri yang bergerak dibidang oleochemical memang berkembang pesat,dikarena kebutuhan masyarakat akan minyak tiadahentinya. PT. Musim Mas adalah salah satuperusahaan yang selama ini fokus bergerak di industrioleochemical atau industri pengolahan minyak kelapasawit menjadi bahan-bahan kimia seperti asam lemak(fattyAcid) dan gliserin. Industri ini, dalam melakukanproses pengolahan minyak kelapa sawit mempunyaiperalatan-peralatan yang mendukung agar tujuanperusahaan dalam menghasilkan produk yang baikdapat tercapai. Adapun peralatan tersebut adalahsejumlah mesin industri.

Seiring dengan perkembangan IPTEKkhususnya sistem otomasi, PT. Musim Mas sebagianbesar telah mengadopsi mesin industri berbasismekatronika dan otomatis. Namun demikian darisekian banyak mesin otomatis yangdiimplementasikan pada pekerjaan pengolahan

minyak kelapa sawit di industri ini ada pada sisi lainyang menurut peneliti kurang epektif dalampengerjaan sebuah proses, yaitu terletak pada prosespengendalian pemanasan pada sistem air jaket.

Air jaket adalah sebuah sistem yang berfungsisebagai pemanas air dengan menggunakan energikalor uap yang dihasilkan dari sistem pembakarandimana air yang dipanaskan tadi akan dipompa untukdialirkan keseluruh pipa luar saluran minyak kelapasawit yang telah diolah sebelumnya yang dalam kasusini dilakukan untuk mencegah pembekuan minyak didalam pipa salurannya.

Pada proses kerja inilah yang masih melakukanproses kerja yang manual sehingga kurang epektifdilakukan sebab untuk melakukan pekerjaan ini harustetap stand by di dalam ruangan kendali dan secaramonoton tetap memperhatikan pada layar monitorberapa keadaan suhu air jaket yang selanjutnya akandilakukan proses pembukaan atau penutupan valvedengan derajat yang disarankan oleh kebutuhan

R E L E(Rekayasa Elektrikal dan Energi) : Jurnal Teknik Elektro

Vol. 1, No. 1, Juli 2018, ISSN 2622 – 7002

2


RELE (Rekayasa Elektrikal dan Energi) : Jurnal Teknik Elektro, Vol. 1, No. 1, Juli 2018ISSN 2622 – 7002 (online), Hal 1 – 9, DOI: https://doi.org/10.30596/rele.v1i1.2255

sistem. Disamping itu pada proses pembukaan danpenutupan valve yang dilakukan oleh pekerja jugamenghabiskan waktu yang lama, sementara kebutuhansistem pemanasan harus segera dilakukan. Selain ituketika sesampainya diruangan distribusi tersebutpekerja harus berhati-hati terhadap tantangan suaraledakan uap yang overpressure sebab dapatmengakibatkan serangan jantung bagi pekerja yangbersangkutan.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Sistem Kontrol

Sistem kontrol derajat pembukaan danpenutupan valve sistem distribusi uap adalah sebuahrancangan alat yang tersusun dari komponenelektronik dan perangkat lunak untuk mengendalikansebuah sistem pada proses pemanasan air jaketdisebuah dapur industri, dimana sistem yangdikendalikan pada proses pemanasan air jakettersebut adalah kapasitas uap panas dari boiler yangmengalir pada jaket air yang selama ini dikendalikansecara manual dengan menggunakan tangan manusiadi ruang distribusi uap berdasarkan suhu jaket airyangtampak dari layar komputer. Dengan rancangan alatini maka secara otomatis akan melakukan pekerjaansendiri tanpa bantuan manusia lagi sepenuhnya untukmengatur derajat pembukaan kapasitas uap panasyang dikopel menggunakan sebuah motor servoberdasarkan informasi dari sebuah sensor pendeteksisuhu jaket air.

2.2. Smart Building

Perkembangan teknologi melaju dengansangat pesat. Perkembangan teknologi ini merupakanhasil kerja keras dari rasa ingin tahu manusiaterhadap suatu hal yang pada akhirnya diharapkanakan mempermudah kehidupan manusia. Salah satucara untuk mempermudah kehidupan manusia adalahdengan membangun smart building.

Smart building sudah menjadi salah satu topikpembahasan dalam karyatulis fiksi ilmiah selamabertahun-tahun, namun baru mulai dicoba untukdiwujudkan pada awal abad ke 20 ketika pemakaianenergi listrik telah meluas hingga ke rumah-rumahdan mulai majunya teknologi informasi.

Smart building mengacu pada penggunaanteknologi informasi dankomputer untukmengendalikan peralatan yang berada di dalambangunan tersebut (seperti jendela atau lampu).Sistem yang beropersi dalam smartbuilding dapatberupa sistem kontrol jarak jauh yang sederhana darilampu-lampu hingga sebuah sistem yang berbasiskomputer atau mikrokontroler yang memiliki tingkatkecerdasan yang bervariasi yang secara otomatismengontrol peralatan yang berada di dalambangunan.

Elemen dalam sebuah sistem smart buildingterdiri dari sensor (seperti sensor cahaya atau sensorsuhu), pengontrol (seperti komputer ataumikrokontroler) dan aktuator (seperti motor, relay,servo atau sakelar lampu). Sebuah antarmuka antaramanusia dengan mesin diperlukan, agar pemilikbangunan dapat berinteraksi dengan sistem untukmemonitor atau mengontrolnya.

Antarmuka ini dapat berupa terminal khususatau aplikasi yang berjalan pada telepon genggamatau komputer tablet. Antarmuka tersebutberkomunikasi dengan sitem melalui jaringan kabelatau wireless menggunakan satu atau lebih protokol.

2.3. Arduino Uno

Arduino Uno adalah arduino board yangmenggunakan mikrokontroler ATmega328. ArduinoUno memiliki 14 pin digital (6 pin dapat digunakansebagai output PWM), 6 input analog, sebuah 16MHz osilator kristal, sebuah koneksi USB, sebuahkonektor sumber tegangan, sebuah header ICSP, dansebuah tombol reset. Arduino Uno memuat segala halyang dibutuhkan untuk mendukung sebuahmikrokontroler. Hanya dengan menhubungkannya kesebuah komputer melalui USB atau memberikantegangan DC dari baterai atau adaptor AC ke DCsudah dapat membuatnya bekerja. Arduino Unomenggunakan ATmega16U2 yang diprogram sebagaiUSB-to-serial converter untuk komunikasi serial kecomputer melalui port USB. Tampak atas dariarduino uno dapat dilihat pada Gambar 2.1.

Adapun data teknis board Arduino Uno R3adalah sebagai berikut:

1. Mikrokontroler : ATmega3282. Tegangan Operasi : 5V3. Tegangan Input (recommended) : 7 - 12 V4. Tegangan Input (limit) : 6-20 V5. Pin digital I/O : 14 (6 diantaranya pin PWM)6. Pin Analog input : 67. Arus DC per pin I/O : 40 mA8. Arus DC untuk pin 3.3 V : 150 mA9. Flash Memory : 32 KB dengan 0.5 KB

digunakan untuk bootloader10. SRAM : 2 KB11. EEPROM : 1 KB12. Kecepatan Pewaktuan : 16 Mhz

3



Gambar 1. Arduino uno

2.3.1 Pin Masukan dan Keluaran Arduino Uno

Masing-masing dari 14 pin digital arduino unodapat digunakan sebagai masukan atau keluaranmenggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite()dandigitalRead(). Setiap pin beroperasi pada tegangan5 volt. Setiap pin mampu menerima ataumenghasilkan arus maksimum sebasar 40 mA danmemilikiresistor pull-up internal (diputus secaradefault) sebesar 20-30 KOhm. Sebagai tambahan,beberapa pin masukan digital memiliki kegunaankhusus yaitu:

1. Komunikasi serial: pin 0 (RX) dan pin 1 (TX),digunakan untuk menerima(RX) danmengirim(TX) data secara serial.

2. External Interrupt: pin 2 dan pin 3, pin ini dapatdikonfigurasi untuk memicu sebuah interrupt padanilai rendah, sisi naik atau turun, atau pada saatterjadi perubahan nilai.

3. Pulse-width modulation (PWM): pin 3,5,6,9,10dan 11, menyediakan keluaran PWM 8-bit danganmenggunakan fungsi analogWrite().

4. Serial Peripheral Interface (SPI): pin 10 (SS), 11(MOSI), 12 (MISO) dan 13 (SCK), pin inimendukung komunikasi SPI denganmenggunakan SPI library.

5. LED: pin 13, terdapat built-in LED yangterhubung ke pin digital 13. Ketika pin bernilaiHIGH maka LED menyala, sebaliknya ketika pinbernilai LOW maka LED akan padam.

Arduino Uno memiliki 6 masukan analog yangdiberi label A0 sampai A5, setiap pin menyediakanresolusi sebanyak 10 bit (1024 nilai yang berbeda).Secara default pin mengukur nilai tegangan dariground (0V) hingga 5V, walaupun begitudimungkinkan untuk mengganti nilai batas atasdengan menggunakan pin AREF dan fungsianalogReference(). Sebagai tambahan beberapa pin

masukan analog memiliki fungsi khusus yaitu pin A4(SDA) dan pin A5 (SCL) yang digunakan untukkomunikasi Two Wire Interface (TWI) atau InterIntegratedCircuit (I2C) dengan menggunakan Wirelibrary.

2.3.2. Sumber Daya dan Pin Tegangan Arduino Uno

Arduino uno dapat diberi daya melalui koneksiUSB (Universal Serial Bus) atau melalui powersupply eksternal. Jika arduino uno dihubungkan kekedua sumber daya tersebut secara bersamaan makaarduino uno akan memilih salah satu sumber dayasecara otomatis untuk digunakan. Power supplayexternal (yang bukan melalui USB) dapat berasal dariadaptor AC ke DC atau baterai. Adaptor dapatdihubungkan ke soket power pada arduino uno. Jikamenggunakan baterai, ujung kabel yang dibubungkanke baterai dimasukkan kedalam pin GND dan Vinyang berada pada konektor Power.

Arduino uno dapat beroperasi pada tegangan 6sampai 20 Volt. Jika arduino uno diberi tegangan dibawah 7 Volt, maka pin 5V akan menyediakantegangan di bawah 5 Volt dan arduino uno munkinbekerja tidak stabil. Jika diberikan tegangan melebihi12 Volt, penstabil tegangan kemungkinan akanmenjadi terlalu panas dan merusak arduino uno.Tegangan rekomendasi yang diberikan ke arduinouno berkisar antara 7 sampai 12 Volt.

Pin-pin tegangan pada arduino uno adalahsebagai berikut:

1. Vin adalah pin untuk mengalirkan sumbertegangan ke arduino uno ketika menggunakansumber daya eksternal (selain dari koneksi USBatau sumber daya yang teregulasi lainnya).Sumber tegangan juga dapat disediakan melaluipin ini jika sumber daya yang digunakan untukarduino uno dialirkan melalui soket power.

2. 5V adalah pin yang menyediakan teganganteregulasi sebesar 5 Volt berasal dari regulatortegangan pada arduino uno.

3. 3V3 adalah pin yang meyediakan teganganteregulasi sebesar 3,3 Volt berasal dari regulatortegangan pada arduino uno.

4. GND adalah pin ground.

2.4. Sensor LM35

LM35 adalah IC yang khusus digunakan untuksensor temperatur/suhu yang hasilnya cukup linier.LM35 tidak memerlukan kalibrasi eksternal ataupuntiming khusus. LM35 merupakan sensor temperatur

4



yang paling banyak digunakan untuk praktek, karenaselain harganya yang cukup murah linearitasnya jugalumayan bagus. Sensor ini dapat beroperasi padakisaran -55oC hingga +150oC dan mempunyaikarakteristik yang linear yaitu pada 10 mV/oC.

Sensor ini sangat sederhana namun memilikipresisi yang cukup tinggi. Sensor ini hanya memilikitiga buah kaki. Kaki pertama IC LM35 dihubungkanke sumber daya, kaki kedua sebagai output dan kakiketiga dihubungkan ke ground. Gambar 2.6. berikutadalah gambar bentuk fisik dan susunan kaki darisensor LM35.

(a) (b)Gambar 2. (a) Bentuk fisik LM35

(b) Nampak bagian bawah LM35

Disamping bentuk fisiknya yang sangatsederhana, sensor LM35 juga memiliki beberapakelebihan. Adapun kelebihan yang dimiliki LM35adalah sebagai berikut:

1. Dapat dikalibrasi langsung ke dalam

besaran Celcius.

2. Faktor skala linier +10mV/oC.

3. Tingkat akurasi 0,5oC saat suhu kamar

(25oC).

Prinsip kerja dari rangkaian sensor ini adalahberdasarkan perubahan suhu atau panas yang terjadidi sekitarnya.Dimana apabila suhu di sekitar sensorsemakin tinggi maka nilai resistansi di dalamrangkaian sensor yang berfungsi sebagai pengaturbesar arus ke inputnon-invertering akan semakinbesar dan sebaliknya. Jadi apabila nilai resistansi daripengatur arus ke non-invertering kecil maka arus daritransisitor yang sebelumnya telah mengalami prosespenguatan terlebih dahulu akan terbagi ke ground dannon-invertering, sehingga dengan semakin besarnyanilainya resistansi pengatur arus tersebutmenyebabkan tegangan yang masuk ke penguat (A2)semakin besar pula. Jadi transistor hanya berfungsisebagai pengatur besar arus yang dibantu olehpenguat (A1), dan lambang (i) hanya merupakanpengatur tahanan.

Meskipun tegangan sensor ini dapat mencapai30 volt, akan tetapi yang diberikan ke sensor adalahsebesar 5 volt, sehingga dapat digunakan dengan catudaya tunggal dengan ketentuan bahwa sensor LM35

hanya membutuhkan arus sebesar 60 µA. Hal iniberarti LM35 mempunyai kemampuan menghasilkanpanas (self-heating) dari sensor yang dapatmenyebabkan kesalahan pembacaan yang rendahyaitu kurang dari 0,5oC pada suhu 25oC.

Tegangan keluaran (VOUT) LM35 memilikijangkauan kerja dari 0 volt sampai dengan 1,5 Voltdengan tegangan operasi sensor LM35 yang dapatdigunakan antara 4 Volt sampai 30 Volt. Keluaransensor LM35 ini akan naik sebesar 10 mV setiapderajat Celcius sehingga diperoleh Persamaan 2.4sebagai berikut ini.

VLM35 = Suhu x 10 mV .......................(2.1)

Dimana:Suhu = Perubahan temperatur yang terjadi disekitar sensor.

Secara prinsip sensor LM35 akan melakukanpenginderaan pada saat perubahan suhu setiap suhu1oC akan menunjukkan tegangan sebesar 10 mV.Pada penempatannya LM35 dapat ditempelkandengan perekat atau dapat pula disemen padapermukaan akan tetapi suhunya akan sedikitberkurang sekitar 0,01oC karena akan terserap padasuhu permukaan tersebut.

2.5. Motor Servo Standar

Motor servo adalah motor DC yang dilengkapidengan sistem kontrol. Sistem kontrol ini akanmemberikan umpan balik posisi perputaran motordari 0 sampai 180 derajat. Disamping itu motor inijuga memiliki torsi relatif cukup kuat. Gambar 2.3menunjukkan penampang dan pengkabelan darimotor servo. Sistem pengkabelan motor servo terdiriatas 3 bagian, yaitu Vcc, Gnd, dan Kontrol (PWM=Pulse WidthModulation). Pemberian PWM padamotor servo akan membuat servo bergerak padaposisitertentu dan kemudian berhenti (kontrol posisi).

Gambar 3. Motor servo dan konfigurasi pin

Prinsip utama dari pengendalian motor servoadalah pemberian nilai PWM pada kontrolnya.Frekuensi PWM yang digunakan pada pengontrol

5



motor servo selalu 50 Hz sehingga pulsa dihasilkansetiap 20 ms. Lebar pulsa akan menentukan posisiservo yang dikehendaki. Pemberian lebar pulsa 1,5ms akan membuat motor servo berputar ke posisinetral (90 derajat), lebar pulsa 1,75 ms akan membuatmotor servo berputar l;;\mendekati posisi 180 derajat,dan dengan lebar pulsa 1,25 ms motor servo akanbergerak ke posisi 0 derajat. Gambar 2.4 berikutmemperlihatkan hubungan antara lebar pulsa PWMdengan arah putaran motor servo.

Gambar 4. Hubungan lebar pulsa PWM dengan arahputaran motor servo

2.6.Valve (katup)

Di suatu industri terutama yang bergerakdalam pengolahan liquid, tentu memiliki sistemperpipaan yang berfungsi sebagai tempat mengalirnyaliquid. Setiap rangkaian pipa pastinya memiliki suatualat yang digunakan untuk mengatur jumlah aliranagar proses pengolahan dapat berjalan sesuai denganyang ditentukan. Alat tersebut disebut dengan valveatau sering juga disebut katup.

Valve atau katup adalah sebuah perangkatyang terpasang pada sistem perpipaan,yangberfungsiuntukmengatur, mengontrol danmengarahkan laju aliran fluida dengan caramembukaatau menutup sebagian aliran fluida.

Valve dapat dioperasikan secara manual, baikdengan menggunakan pegangan, tuas pedal dan lainsebagainya, selain dioperasikan secara manual valvedapat juga dioperasikan secara otomatis denganmenggunakan prinsip perubahan aliran, tekanan dansuhu. Perubahan tersebut akan mempengaruhidiafragma, pegas ataupun piston sehingga secaraotomatis akan menggerakkan katup dengan sistembuka tutup.

Gambar 5. Gate valve

2.8. Air Jaket

Jaket air atau air jaket adalah prosespemanasan air dalamsuhu normal yang berasaldari airpam,dimana air tersebut dipanaskan didalam bakair,kemudian air di dalam bak tersebut dipanaskanoleh steam uap.Fungsi dari air jaket adalah untukmemanaskan minyak melalui jalur pipa yang dilapisicashing, bertujuan agar minyak tidak mengalamipembekuan. Berikut adalah Gambar 2.6 yangmemperlihatkan bentuk fisik dari air jaket :

Gambar 6. Jaket air

Cara pemanasan air jaket di perusahaan tempatpeneliti mendapatkan ide judul tugas akhir ini adalahdengan cara membuka dan menutup valve steamsecara manual,dimana tinggi dan rendah suhu airjaket tersebut bias dilihat pada layar monitorcomputer. Berikut adalah Gambar 2.7 yangmemperlihatkan layar jendela aplikasinya :

6



Gambar 7. Layar jendela aplikasi pemonitoringansuhu air jaket

III. METODE PENELITIAN

3.1 Skema Penggabungan Seluruh Instalasi SistemPembentuk Alat

Skema penggabungan seluruh instalasi sistempembentuk alat adalah sebuah skema yangmenampilkan tata letak penyambungan setiapkomponen pembentuk alat dalam penelitian ini.Adapun skemanya dapat dilihat pada Gambar 3.1 dibawah ini :

Gambar 8. Skema seluruh system

3.2. Metode Pengujian

Setelah seluruh komponen pembentuk sistemkontrolderajat pembukaan dan penutupan valvesistem distribusi uap pada proses pemanasan air jaketselesai seperti pada Gambar 3.12 di atas, makaselanjutnya melakukan proses pengujian. Namunsebelum melakukan pengujian secara keseluruhan,terlebih dahulu dalam penelitian ini yang diuji adalah

fungsi sensor LM35 dengan tujuan apakah sensordapat bekerja mendeteksi suhu dengan baik sebelumdihubungkan dengan sistem minimum arduino uno.

Sebagai sensor yang mendeteksi temperatur,IC LM35 merupakan salah satu komponen utamayang harus diuji kondisi dan tingkat kehandalannya.Karena hasil kerja dari LM35 akan sangatmempengaruhi hasil kerja sistem secara keseluruhan.Pengujian ini dilakukan untuk menguji waktu respondari sensor LM35 terhadap perubahan suhu disekitarnya dan dibandingkan dengan termometerbiasa (standar).

Pengujian ini dilakukan melalui dua tahap,yaitu pengujian respon sensor LM35 terhadapkenaikan suhu di sekitarnya dan pengujian responsensor LM35 terhadap penurunan suhu di sekitarnya.Dan untuk setiap tahap dilakukan tiga kali percobaanuntuk memperoleh data kumulatif sehingga diperolehhasil rata-rata yang lebih akurat. Hasil percobaan iniakan dibandingkan dengan hasil percobaan yangsama yang dilakukan terhadap termometer biasa.

Sesuai dengan karakteristik sensor LM35bahwa setiap suhu 1oC akan menunjukkan tegangan10 mV pada ouput-nya, maka proses pengukuranperubahan suhu sensor LM35 ini dilakukan denganmengukur setiap perubahan tegangan pada outputsensor tersebut. Pengukuran tegangan output inidilakukan dengan menggunakan alat ukur dengancara menghubungkan probe (+) Voltmeter dengankaki VOUT dan probe (-) Voltmeter dengan kakiGround pada sensor.

Gambar 3.2 yang menunjukkan skema danbentuk pengujian sensor LM 35 :

Gambar 9. Skema pengujian sensor LM35

Adapun cara pengujian secara keseluruhanyang merupakan tujuan dalam pembuatan alat iniadalah :

1. Menyalurkan sumber tenaga listrik padaseluruhsistem dengan cara mengecokpowersupply (ACtoDCadaptor) ke sumber PLN220 VAC.

2. Kemudian, memanaskan sensor LM35 dengancara mendekatkan suhu solder listrik ataupunmendekatkan suhu api dari berbagai sumber api

7



(misalnya : dari mancis, korek api, atausejenisnya).

3. Memperhatikan suhu yang ditampilkan olehdisplay atau LCD, kemudian memperhatikanparameter sebagai berikut :a). Jika suhu yang tampil pada LCD adalah ≤

35oC maka motor berputar o0b). Jika suhu yang tampil pada LCD adalah >

35oC dan <= 49oC maka motor berputaro40

c). Jika suhu yang tampil pada LCD adalah>50oC dan <= 53oC maka motor berputaro80

3.3. Program Sistem Arduino

Adapun rincian program bahasa C yangdimasukkan pada sistem Arduino adalah sebagaiberikut :

#include <Servo.h> // library servo#include<LiquidCrystal.h> // library LCD

Servo myServo; // set nama servoLiquidCrystal myLcd (13,12,11,10,9,8); // setpin LCDint tempSense = A0; // Set pin LM 35int temp = 0; // nilai awal temperatureconst byte degreeSymbol = B11011111; //simbol derajat

void setup() {myServo.attach(7); // set pin servomyServo.write(0); // set posisi awal servopinMode(tempSense,INPUT); // set

sebagai input/outputLcd(); // panggil fungsi LCD

}

void loop() {float suhu = analogRead(tempSense);//

baca pin analogsuhu = (5.0 * suhu * 100.0)/1024.0; //

proses pembacaan ADCtemp = (int)suhu; // konversi data

Lcd(); // panggil fumgsi lcddelay(500); // delay

//Cek kondisi suhu untuk perputaran servoif(temp <=35 ){

myServo.write(0);}

else if(temp >= 35 && temp <=37 ){myServo.write(40);

}else if(temp >= 50 && temp <=53 ){

myServo.write(80);

}else if(temp >= 65 && temp <=68 ){

myServo.write(120);}else if(temp >= 80 ){

myServo.write(160);}

}void Lcd(){ // coding fungsi mylcd "bebas "

myLcd.begin(16, 2);myLcd.clear();myLcd.setCursor(0,0);myLcd.print("CONTROL SERVO");myLcd.setCursor(0,1);myLcd.print("Suhu : " + (String)temp + " ");myLcd.write(degreeSymbol);myLcd.print("C");

}

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Perancangan Alat

Setelah seluruh proses perancangan seluruhkomponen pembentuk alat kontrol derajat pembukaandan penutupan valve sistem distribusi uap padaproses pemanasan air jaket menggunakan pengendalimikrokontroler atmega 328 selesai dilakukan makaberikut ini adalah Gambar 4.1 yang menunjukkanhasil perancangan alat :

Gambar 10. Hasil rancangan alat

4.2. Hasil Pengujian Secara Keseluruhan

Dalam kasus yang diangkat dalam penelitianini adalah, bagaimana cara mengontrol derajatpembukaan dan penutupan valve distribusi uap padakasus pemanasan air jaket, dimana air jaket inididalam proses industri adalah sebagai media untukmenjaga bahan produksi minyak RHPKST agar tetapmencair di dalam pipa jaket sepanjang saluran prosespencetakan minyak hingga minyak selesai di cetakdalam bentuk padatan.

8



Oleh karena minyak dalam pipa saluranproses produksi harus di jaga tetap suhunya maka airjaket harus memiliki suhu yang panas sebesar ......oCsehingga minyak dalam pipa tidak sampe membekudan tetap dapat mengalir ke sepanjang pipa saluranproses produksi untuk pencetakan terakhir.

Dengan tujuan suhu minyak harus tetappanas di sepanjang pipa saluran inilah yang menjadifokus utama dalam proses pengaturan derajatpembukaan dan penutupan valve, karena media airyang harus dipanaskan tadi menggunakan uap panasyang berasal dari boiler dan pengaturan secaramanualnya adalah dari ruang distribusi uap secaramanual.

Untuk lebih memahami pembahasan tentangproses di atas, maka berikut adalah Gambar 4.2, yaitusebuah blok diagram yang menjelaskan alur kerjaproses pengaturan distribusi uap ke jaket air secaramanual :

Gambar 11. Alur kerja proses pengaturan uappada valve secara manual

Setelah memahami alur kerja proses kontrolseperti Gambar 4.2 di atas dan ditambah lagimengenai penjelasan masalah pada Bab I yaitu latarbelakang masalah penelitian, maka berangkat darimasalah itulah dilakukan sebuah proses pengaturanvalve secara otomatis.

Menjawab pertanyaan di atas maka telahdirancang alat otomatis tersebut dan telah dilakukanpengujian dengan hasil seprti pada Tabel 4.1 berikutini :

Tabel 1. Hasil pengujian sistem secara keseluruhan

No.TampilanSuhu (oC)pada LCD

DerajatPutaranMotorServo

Suhu (oC)pada

TermometerKeterangan

1 33oC 0o 32oC Benar


3 35oC 0o 34,5oC Benar










13 45 oC 40o 44oC Benar

14 46 oC 40o 45,5oC Benar



17 49 oC 40o 48oC Benar




V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil penelitian yang dilakukan makadapat diambil kesimpulan bahwa Sistem kontrolderajat putaran motor servo (sebagai valve) mampumemenuhi syarat dari tujuan penelitian denganindikator busur lingkaran sebagai kalibrasi nilaiderajat putaran motor. Tingkat ketelitian derajatputaran motor servo (sebagai valve) memenuhi syarat100 %. Hubungan antara suhu dengan derajat putaranmotor servo memenuhi syarat dengan ketelitian100 %. Kalibrasi nilai suhu pendeteksian antarasensor LM35 dengan termometer biasa hanyamemiliki perbedaan nilai sebesar 1 mV.

5.2. Saran

Adapun yang menjadi saran pada penelitian iniadalah untuk kesempurnaan alat ini kedepannyaalangkah baiknya sistem rancangan alat dapatdiimplementasikan secara langsung di industri. Jikaingin mengganti dimensi motor servo yang digunakanbaik dari sisi ukuran fisik maupun nilai teganganinput, maka sesuaikanlah dengan power yang

9



digunakan pada arduino ini dengan catatan tidak lebihdari 5 Volt DC.

VI. DAFTAR PUSTAKA

[1] Budiharto, Widodo, Firmansyah, Sigit,“Elektronika Digital dan Mikroprosesor”,Penerbit ANDI, Yogyakarta, 2004.

[2] Sasongko Hari Bagus, “PemrogramanMikrokontroler dengan Bahasa C”, Yogyakarta,Penerbit ANDI, 2012.

[3] Winarno. Arifianto, Deni, “Bikin Robot ItuGampang”, Kawan Pustaka, Jakarta, 2011.

[4] Baskerville, N Valve, “Handbook for NewEmployees First Editions”, Valve Corporation,Washington U.S.A, 2012.http://www.national.com/ds/LM/LM35.pdf(diakses tanggal 5 Juni 2016, pukul 15:30)

[5] Bayle,J., ”C programming for Arduino”, PacktPublishing, Birmingham, 2013.

[6] Anonim, “Instrument Engineer’s Handbook ForDURCO Quarter-turn Control Valves Second

Editions” Flowers Corporation, United States ofAmerica.

[7] Groover, Mikell P 1987, “Otomasi, SistemProduksi, dan Computer-IntegratedManufacturing”, Second Edition, 1st Series,Translated by I Ketut Gunarta, Guna Widya,Surabaya, 2006.

[8] Maftor, “Peralatan dan Mesin dalam ProsesProduksi”, Materi Diklat, Departemen RancangBangun, Gresik, 2012.

[9] Bryan L.A., “Programmable Controllers,Theory and Implementation”, Second Edition,Industrial Text Company, 1997.

[10] Anonim, “Valve Handbook”. Regin, UnitedKingdom, 2002.

[11] Anonim, Emerson Proses Management,“Control Valve Handbook Fourth Editions”,Fisher, United States of America, 2005.

Documents

Rancang Bangun Sistem Kontrol Buka Tutup Valve Pada Proses