Automation

1. 1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan industri yang terus tumbuh, melahirkan sistem kontrol
yang semakin canggih dan komplek, namun masih terdapatnya sistem
kontrol yang menggunakan PLC tipe lama yaitu tipe compact sebagai
kontrolernya. Dengan pertimbangan biaya yang besar untuk mengganti
menjadi PLC yang terbaru, dan kebutuhan I/O yang sedikit menjadikan PLC
tipe ini masih terus dipertahankan. Contoh pada hasil Tugas Akhir tentang
kendali pintu air menggunakan PLC tipe compact, (Mirza Prabowo,Simulasi
Aplikasi Pneumatik dan PLC Sebagai Kendali Pintu Air,UNDIP,2012.) yang
dapat dikembangkan menjadi sistem SCADA berbasis wireless.
Sistem kontrol yang memiliki fasilitas processing of information,
control dan monitoring yang dapat dilakukan dengan jarak jauh menjadi
solusi bagi kesempurnaan sistem kontrol dari nilai ekonomis, efektifitas dan
efisiensiensi. Sistem dengan julukan (SCADA) merupakan sistem kontrol
data terakusisi yang mampu mendistribusikan dan memanajemen setiap
paket sistem kontrol yang terintergrasi.
Intrumentasi Field Control Unit (FCU) berupa sensor drive, actuator
(field devices) akan dikendalikan oleh Programmable Logic Controller tipe
compact yang terhubung langsung oleh jaringan internet untuk proses
monitoring dan akusisi data yang dapat diakses dengan mobile.
Dalam perkembanganya, PLC tipe compact yang masih digunakan
harus dapat memiliki fungsi antarmuka dengan media internet. Dengan
sistem internet, PLC tipe compact dapat termonitor secara jarak jauh.
Sistem kontrol seharusnya dapat secara mobile terus terpantau
walaupun itu dengan kontroler tipe kuno. Dengan penggunaan Android masa
sekarang sangat di mungkinkan untuk digunakan. Data dan informasi akan
masuk dengan cepat dengan jaringan internet ke mobile device yaitu
Android.

2. 2
1.2 Rumusan Masalah
Rumusan masalah pada Tugas Akhir ini antara lain :
1. Bagaimana implementasi PLC tipe compact dapat terintegrasi dengan
internet?
2. Bagaimana implementasi sistem kontrol dengan perangkat mobile ?
3. Bagaimana implementasi antarmuka PLC tipe compact dengan
microcontroller, dan perangkat mobile ?
1.3 Batasan Masalah
Batasan-batasan permasalahan pada Tugas Akhir ini antara lain :
1. PLC yang digunakan adalah PLC tipe COMPACT yang tidak ada
fasilitas komunikasi internet.
2. Fokus Tugas Akhir ini adalah pengembangan sistem SCADA berbasis
Android pada PLC tipe compact.
1.4 Tujuan
Adapun tujuan dalam Tugas Akhir ini adalah :
1. Dapat mengimplementasikan PLC tipe compact terintegrasi dengan
internet.
2. Dapat mengimplementasikan sistem kontrol yang terkendali dengan
perangkat mobile.
3. Dapat mengimplementasikan antarmuka PLC tipe compact dengan
microcontroller dan perangkat mobile sehingga menjadikan sistem
modern SCADA komunikasi internet.

3. 3
1.5 Manfaat
Manfaat yang dapat diperoleh dari Tugas Akhir ini adalah:
1. Mengembangkan PLC tipe compact agar terhubung dengan internet dan
perangkat mobile.
2. Sebagai penghematan biaya, kontroler yang masih memanfaatkan PLC
tipe compact, menjadi sistem modern SCADA dengan komunikasi
internet.
1.6 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut :
BAB 1 PENDAHULUAN
Berisi tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah,
tujuan, manfaat, dan sistematika penulisan.
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
Berisi tentang penjelasan hardware ataupun software yang digunakan
dalam pembuatan Tugas Akhir ini antara lain : PLC tipe compact,
SCADA, Arduino Uno, Ethernet Shield, Mikrotik RouterOS, Human
interface Android, sensor Ultrasonic, sensor flow, sensor pH.
BAB 3 ANALISA SISTEM
Berisi tentang analisa sistem dari keseluruhan pembuatan Tugas Akhir
ini mulai dari konsep sistem, diagram blok fungsional, rancangan
umum sistem, flowchart sistem, metodelogi penelitian, tempat dan
waktu penelitian, jadwal dan rancangan biaya pada Tugas Akhir.
BAB 4 PENGUJIAN DAN ANALISA
Berisi tentang pengujian-pengujian dari perangkat keras ataupun
perangkat lunak pada Tugas Akhir yang dikerjakan, baik secara terpisah
ataupun secara keseluruhan.
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
Berisi tentang kesimpulan dari pembahasan dan pengujian pada Tugas
Akhir dan saran bagi pembaca yang ingin mengembangkan Tugas
Akhir ini.

4. 4

5. 5
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
Dalam penyelesain Tugas Akhir ini diperlukannya beberapa referensi
tentang metode dan dasar teori yang akan dipakai, yang bermanfaat untuk
mempermudah pengetahuan selama pengerjaan ataupun dapat menjadi referensi
bagi yang membutuhkan.
Rancangan sistem yang akan dilakukan meliputi SCADA, Programmable
Logic Controller tipe compact, Arduino, Ethernet Shield, Mikrotik, Android, dan
sensor-sensor pada plant.
2.1 PLC COMPACT
PLC tipe compact merupakan PLC tipe lama yang memiliki ciri-ciri
1. Umumnya berukuran kecil (compact)
2. Seluruh komponen menjadi satu (power supply,CPU,modul input-Output)
Mempunyai jumlah input-outputyangsedikit.
3. Tidak dapat ditambah modul-modul khusus.
PLC CPM1A adalah jenis PLC compact yang dibuat oleh OMRON yang
dirancang untuk aplikasi mudah. CPM1A termasuk unit CPU jenis-A (model
dasar) untuk operasi pengendalian standar menggunakan dasar, gerakan,
aritmatika, dan instruksi perbandingan. Untuk pemrogramannya menggunakan
software yang disebut CX-Programmer.[1]
Model unit CPU untuk PLC CPM1A-30DR A Konfigurasi model angka
satuan pada PLC CPM1A-30DR -A dapat dilihat di bawah ini :CP1 A –A 30 D R-
A
Keterangan :
CPM1A = Jenis PLC
E = Tipe unit (model dasar)
30 = Kapasitas Input/Output (30 I/O = 18 Input, 12 Output)
D = Mempunyai tegangan input DC.

6. 6
R = Tipe output adalah relay.
A = Input Power supply (catu daya) AC 100-240 volt.
Konsumsi arus listrik untuk PLC jenis CPM1A dapat dilihat di bawah ini :
Tabel 2.1 Konsumsi arus listrik PLC CPM1A[2]
Kapasitas
Model Penomoran
Konsumsi Arus
Listrik
I/O 5VDC 24VDC
20 I/O CPM1A-E20DR-A 0.17A 0.08A
30 I/O CPM1A-E30DR-A 0.17A 0.07A
40 I/O CPM1A-E40DR-A 0.17A 0.09A
Nama bagian dan fungsinya dari PLC CPM1A-E30DR-A
Gambar 2.1 Skema PLC CPM1A-30-A[2]

7. 7
Gambar 2.2 Fungsi dari masing-masing bagian PLC CPM1A [1]
Di bawah ini adalah pengaturan susunan terminal input output :
Gambar 2.3 Susunan Terminal Input AC Power Supply [2]
Keterangan :
L1 dan L2 = Terminal catu daya
NC = Tidak ada sambungan
COM = Terminal Common
00-11 = Terminal Input

8. 8
Gambar 2.4 Susunan Terminal output AC Power Supply [2]
Keterangan :
NC = Tidak ada sambungan
COM = Terminal Common
00-07 = Terminal Output
2.2 SCADA
SCADA sistem merupakan :
1. Monitoring (pengawasan)
2. Controlling (pengendalian)
3. Data Aqcuisition (pengambilan dan perekaman data)
Ketiga fungsi di atas dapat dipenuhi dengan mewujudkan ke bentuk hardware
maupun software. Salah satu software SCADA yang paling terkenal digunakan di
dunia adalah Android yang berfungsi sebagai Man Machine Interface (MMI).
Istilah MMI muncul untuk menjembatani jurang antara manusia (operator)
dengan mesin (Plant), sehingga operator dapat mengawasi dan mengendalikan
plant dengan mudah. Untuk mewujudkan suatu MMI display untuk (SCADA)
yang baik, maka diperlukan batasan standard dalam pembuatannya [3]. Dalam
pengaplikasian SCADA ini digunakan Android yang terhubung secara internet
melalui VPN dari mikrotik.
2.3 Arduino Mega
Arduino adalah mikro single-board yang bersifat open-source, diturunkan
dari wiring platform, dirancang untuk mempermudah penggunaan elektronik
dalam berbagai bidang. Arduino memiliki bahasa pemrograman sendiri. Arduino

9. 9
Mega 2560 adalah sebuah board mikrokontroler yang didasarkan pada IC 2560.
Dalam Tugas Akhir ini Arduino digunakan sebagai jembatan agar PLC dapat
terhubung dengan internet.
Gambar 2.5 Arduino Mega 2560 dan Ethernet Shield (www.arduino.cc)
Tabel 2.2 Spesifikasi Arduino Mega
Microcontroller IC 2560
Operasi Tegangan 5 Volt
Input Tegangan Disarankan 7 – 11 Volt
Input Tegangan batas 6 – 20 Volt
Arus DC tiap pin 50 mA
Arus DC ketika 3.3 V 50 mA
Memori flash 32 Kb (ATMega 328) dan 0.5 Kb
SRAM 2 Kb (ATMega 328)
EEPROM 1 Kb (ATMega 328)
Sumber: www.arduino.cc

10. 10
2.4 Arduino Ethernet Shield W5100
Arduino Ethernet Shield adalah modul Arduino yang memungkinkan
Arduino terhubung dengan internet. Menjadi sebuah web server atau komunikasi
dengan perangkat jaringan lainnya menggunakan protokol TCP/TP. Spesifikasi :
a. Menggunakan chip microchip ENC28J60 SPI Ethernet Controller.
b. Menggunakan socket RJ45 yang standart.
c. Dapat berperan sebagai server maupun client.
d. Tersedia library TCP/OP yang open source.
2.5 MikroTik Router (TP-LINK)
MikroTik Router (TP-LINK) adalah hardware yang dapat digunakan
untuk menjadi router network yang handal, mencakup berbagai fitur yang dibuat
untuk IP network dan jaringan wireless.
Berbagai pengembangan telah dilakukan hingga saat ini tersedia perangkat
lunak sistem operasi router versi 2 yang menjamin kestabilan, kontrol, dan
fleksibilitas pada berbagai media antarmuka dan sistem routing dengan
menggunakan perangkat standart sebagai hardware.
MikroTik RouterOS™ merupakan salah satu produk perangkat lunak yang
dikeluarkan oleh MikroTik. MikroTik adalah perusahaan kecil berkantor pusat di
Latvia, bersebelahan dengan Rusia. Pembentukannya diprakarsai oleh John Trully
dan Arnis Riekstins pada tahun 1995.
2.6 Human Interface ANDROID
Aplikasi Android dikembangkan dalam bahasa pemrograman Java dengan
menggunakan kit pengembangan perangkat lunak Android (SDK). SDK ini terdiri
dari seperangkat perkakas pengembangan, termasuk debugger, perpustakaan
perangkat lunak, emulator handset yang berbasis QEMU, dokumentasi, kode
sampel, dan tutorial. Didukung secara resmi oleh lingkungan pengembangan
terpadu (IDE) Eclipse, yang menggunakan plugin Android Development Tools
(ADT). Perkakas pengembangan lain yang tersedia diantaranya adalah Native
Development Kit untuk aplikasi atau ekstensi dalam C atau C++, Google App

11. 11
Inventor, lingkungan visual untuk berbagai kerangka kerja aplikasi web celuler
lintas platform.
2.7 Sensor Ultrasonik SR04
Sensor ultrasonik merupakan pemancar dan penerima gelombang
ultrasonik, dengan memberikan trigger sensor ini akan aktif. Apabila terdapat
objek disekitarnya gelombang ultrasonik akan dipantulkan dan modul sensor ini
akan menerima pantulan gelombang [4]. Sama halnya dengan prinsip kerja pada
indra binatang kelalawar.
Sensor ultrasonik disini akan diaplikasikan sebagai deteksi level
ketinggian air pada bantaran sungai. Dengan kapasitas modul ultrasonik SRF04
mengukur jarak antara 3cm sampai 300cm terdiri dari chip pembangkit sinyal
40KHz. Perubahan level akan terdeteksi yang kemudian memberikan respon
kepada actuator yaitu pintu air.
Gambar 2.6 Wiring Sensor Ultrasonik dengan PLC[3]
Sensor ini dapat bekerja pada PLC dengan susunan wiring yang terlampir
pada Gambar 2.6.
2.8 Sensor pH DF ROBOT
Sensor pH berfungsi untuk mengubah besaran non-elektrik dalam hal ini
adalah derajat keasaman (pH) menjadi besaran elektrik yaitu tegangan. Dalam hal

12. 12
karakteristik adalah hubungan antara derajat keasaman (pH) dengan keluaran
sensor pH yang berupa tegangan.
Sensor pH yang telah digunakan adalah sensor pH produksi dari DF
Robot. Sensor ini dihubungkan pada rangkain analognya. Rangkaian ini yang
mengkonversikan besaran pH menjadi besaran elektrik, seperti volt dan ampere.
Gambar 2.7 Sensor pH DF Robot

13. 13
BAB 3
METODELOGI PENELITIAN
3.1 KONSEP SISTEM
Sistem yang akan dibuat adalah pengembangan komunikasi
internet pada PLC tipe compact, sehingga dapat terbangun sistem SCADA
dengan perangkat mobile. Sistem SCADA ini akan terbangun dengan
antarmuka microcontroller dengan PLC tipe compact yang termonitor oleh
perangkat mobile melalui jaringan internet.
Dengan plant yang akan diaplikasikan yaitu pintu air yang
dikendalikan secara otomatis oleh PLC tipe compact. Hal hal yang harus
diperhitungkan pada kendali pintu air adalah level air, dengan sensor
Ultrasonik yang mendeteksi ketinggian air. Jika air pada bantaran sungai
mencapai ketinggian high level maka pintu air diharuskan membuka
perlahan secara otomatis. Sampai ketinggian air mencapai medium level,
sehingga pintu air kembali menutup perlahan. Pintu air otomatis ini
bertujuan untuk mengontrol dengan cepat aliran air agar tidak terjadinya
kelebihan volume air yang mengakibatkan kebanjiran.
Pengembangan pada Tugas Akhir ini adalah terbangunnya sistem
SCADA berbasis Android dengan jaringan internet terhadap PLC tipe
compact. Dengan tujuan semua orang yang berkepentingan dapat
memonitor dan mengkontrol pintu air melalui perangkat mobile Android.
Step-step perancangan Tugas Akhir ini yaitu,
1. Pembuatan prototype pintu air yang akan dikontrol oleh PLC tipe
compact.
2. Penggunaan PLC tipe ini karena kebutuhan I/O yang sedikit, jadi
modul input-output yang terpakai berdasarkan kebutuhannya yang
memang sedikit.
3. Setelah pembuatan prototype, pemrograman PLC tipe compact
terhadap yang diinginkan.
4. Antarmuka PLC tipe compact dengan microcontroller Arduino dan
Ethernet Shield.

14. 14
5. Pembuatan komunikasi internet terhadap rancang bangun SCADA
berbasis Android dilakukan.
Gambar 3.1 Flowchart Sistem
Karena PLC tipe compact tidak dapat ditambah modul apapun.
Penggunaan Arduino sebagai jembatan PLC dengan wireless menjadi solusi.
Dengan mengkonversi semua program kedalam Arduino melalui
komunikasi serial. Arduino akan mengantarkan kontrol melalui Ethernet
Shield agar dapat di monitoring secara wireless oleh Android.

15. 15
3.2 Blok Diagram Fungsional Sistem
Di bawah ini adalah diagram fungsional pintu air otomatis
berdasarkan level air, pada prototype plant yang diaplikasikan untuk
pengembangan SCADA pada PLC tipe compact berbasis Android.
Volume Volume
Gambar 3.2 Sistem loop tertutup pada plant terhadap level air
Dari blok fungsional sistem ini hasil yang diharapkan adalah rancang
bangun SCADA dengan jaringan internet yang dapat diinterface oleh
Android. Dengan controller plant adalah PLC compact yang tidak
membutuhkan I/O banyak.
3.3 Diagram Sistem
Berikut adalah diagram sistem yang terbangun dari pengembangan
sistem SCADA pada PLC tipe compact untuk aplikasi kendali pintu air
berbasis Android.
Gambar 3.3 Diagram sistem
PLC compact Motor DC Pintu Air
Ultrasonik

16. 16
Arduino dan Ethernet Shield bertugas sebagai jembatan kontroler
untuk dapat mengirimkan data kontrol plant ke Router Mikrotik. Agar data
tersebut dapat masuk ke jaringan wifi. Dan dapat diakses secara menyeluruh
oleh device Android.
3.4 Analisa Sistem
Sistem yang terbangun ini menggunakan PLC tipe compact yang
mengendalikan pintu air. Dengan masukan berupa sensor Ultrasonik sebagai
sensor level air, dan sensor pH sebagai indicator kebakuan air pada bantaran
sungai. Ini semua untuk memenuhi setpoint aliran air dan level air yang
stabil untuk mencegah banjir.
Sistem SCADA dengan komunikasi internet ditambahkan modul
melalui Arduino dan Ethernet Shield yang akan diteruskan oleh Router
Mikrotik menyebarkan ke internet sehingga dapat diakses oleh perangkat
mobile Android. Sehingga semua orang dapat memonitor melalui aplikasi
Android berapa pH air, volume dan debit air, namun pengontrolan hanya
dapat diakses oleh pekerja yang berkepentingan.
Dalam komunikasi antara PLC dengan Arduino Tugas Akhir ini
menggunakan converter komunikasi RS 232 dengan TTL. Di bawah ini
adalah rangkaian converter komunikasi PLC dengan Arduino
Gambar 3.4 Rangkaian converter PLC dengan Arduino[5]

17. 17
3.5 Rancangan Sistem
Gambar di bawah ini adalah rancangan sistem dari plant yang akan
dikembangkan menjadi sistem SCADA dengan komunikasi internet dengan
perangkat mobile Android.
Gambar 3.5 Rancangan Prototype Plant
Setelah terbentuknya rancangan prototype plant yang akan dikontrol.
Perlunya rancangan sistem interface Android, yang menghubungkan antara
human user untuk monitoring ataupun kontrol pada sistem yang telah berjalan.
Gambar di bawah adalah rancangan desain interface Android dalam Tugas Akhir
ini
Gambar 3.6 Rancangan interface Android

18. 18
3.6 Metodelogi Tugas akhir
Metodelogi Tugas Akhir yang akan dilakukan dimulai dari :
1. Studi Kasus
Objek studi kasus Tugas Akhir ini pengembangan dari Tugas Akhir
tentang prototype pintu air otomatis. Yang akan dikembangkan dengan
sistem SCADA berbasis Android dengan PLC model compact. Tujuan
agar semua orang yang berkepentingan dapat memanfaatkan sistem
kontrol dengan jarak jauh dan otomatis.
2. Tahap Identifikasi Awal
Tahap identifikasi awal merupakan rangkaian kegiatan sebelum
memulai pengumpulan data dan pengolahan data. Dalam tahap awal ini
disusun hal-hal penting yang harus dilakukan dengan tujuan
mengefektifkan waktu dan pekerjaan. Adapun dalam tahap persiapan
meliputi :
1. Studi pustaka terhadap materi Tugas Akhir untuk menentukan garis
besar permasalahan.
2. Menentukan kebutuhan data yang akan digunakan.
3. Menggali informasi melalui instansi terkait yang dapat dijadikan
narasumber.
4. Survei ke lokasi untuk mendapatkan gambaran umum kondisi
lapangan.
Persiapan di atas harus dilakukan dengan cermat untuk menghindari
adanya bagian yang terlupakan ataupun pekerjaan berulang. Sehingga
pekerjaan pada tahap pengumpulan data yang tidak maksimal.
3. Uji Coba Evaluasi Sistem
Pada tahap ini dilakukan pengujian terhadap sistem yang telah
selesai dikembangkan. Jika ditemukan kesalahan-kesalahan pada aplikasi,
baik itu secara kode program ataupun tampilan informasi yang dihasilkan,
maka akan dilakukan pembenahan pada aplikasi tersebut, melakukan

19. 19
evaluasi secara keseluruhan mulai dari awal. Jika ada kesalahan, akan
dilakukan perbaikan dan melakukan evaluasi lagi.
Ada dua jenis uji coba yang dilakukan, yaitu:
a. Pada tahap ini dilakukan pengujian aplikasi apakah semua fungsi
yang ada dapat berjalan diaplikasi. Pengujian program yang telah
dibuat, apakah telah sesuai atau belum dengan tujuan Tugas Akhir.
b. Analisis hasil output dari program, apakah output yang dihasilkan
telah tepat. Bila ada fungsi yang belum berjalan, maka perlu
dilakukan revisi aplikasi sehingga semua fungsi dari aplikasi dapat
berjalan semua.
3.7 Jadwal dan Tempat Pengkerjaan Tugas Akhir
Pengerjaan Tugas Akhir ini dilakukan di Politeknik Perkapalan
Negeri Surabaya dengan prototype yang dibuat berdasarkan data real yang
dibutuhkan pada komponen aslinya. Jadwal pengerjaan berdasarkan tabel
di bawah ini :
Tabel 3. 1Work Schedule

20. 20
3.8 Rancangan Biaya
Tabel 3. 1 Perencanaan Biaya
No Nama Jumlah Harga Satuan Harga Keterangan
1 PLC 1 Buah Rp0 Rp0 Kampus
2 Sensor Ultrasonik 1 Buah Rp. 20.000 Rp. 20.000 Pribadi
3 Sensor Flow 1 Buah Rp. 250.000 Rp. 250.000 Pribadi
4 Sensor pH 1 Buah Rp. 750.000 Rp. 750.000 Pribadi
5 Set Plant 1 1 Buah Rp. 500.000 Rp. 500.000 Pribadi
6 Mikrotik 1 Kit Rp. 250000 Rp. 250.000 Pribadi
7 Arduino Uno 1 Kit Rp. 100000 Rp. 100.000 Pribadi
8 Ethernet Shield 1 Kit Rp. 100.000 Rp. 100.000
Total Rp1.970.000

21. 21
BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM
Pada bab pengujian dan analisa sistem, akan dilakukan beberapa pengujian
di setiap komponen penunjang Tugas Akhir ini. Agar mengetahui perancangan
dan pembuatan alat dapat berjalan dengan baik. Pengujian meliputi beberapa
bagian sebagai berikut :
4.1 Pengujian Prototype Plant pintu air
4.2 Pengujian Sensor Ultrasonik SR04
4.3 Pengujian Sensor LDR
4.4 Pengujian Sensor pH
4.5 Pengujian Interface Android
4.6 Pengujian Komunikasi PLC dengan Arduino
4.7 Pengujian Total
Tujuan dari pengujian dan analisa alat ini agar mengetahui kinerja dari
sensor dan langkah lain yang terlibat pada Tugas Akhir ini. Pengujian keakuratan
sensor saat program dijalankan akan dijelaskan dibab ini. Tidak menutup
kemungkinan adanya kekurangan sistem yang telah dibuat.
4.1 Pengujian Prototype Plant Pintu Air
Pengujian Prototype Plant Pintu air ini berdasarkan kekuatan bahan untuk
menampung kapasitas air ketika dilakukan simulasi. Jadi bahan yang telah dipilih
adalah bahan stainless yang ukuran ketebalannya 1mm sehingga kuat untuk
menampung pasokan air. Plant ini berbentuk balok dengan ukuran panjang 50 cm
Tinggi 35cm dan lebar 20cm, membentuk sebuah prototype bantaran sungai yang
telah terpasang sebuah pintu air yang dapat digerakan naik turun. Dibawah ini
hasil prototype plant pintu air yang telah dikerjakan digambarkan pada Gambar
4.1 Prototype Plant Pintu Air.

22. 22
Gambar 4.1 Prototype Plant Pintu Air.
Dengan tujuan untuk membendung air. Ketahanan pintu air dalam
pengujiannya mengalami kebocoran pada bagian bawah, karena adanya sela yang
tidak dapat ditutup ini diakibatkan pintu air harus bergerak naik ataupun turun.
Namun kebocoran tidak dialami pada bagian samping, dengan penambahan
silikon membuat air tidak masuk. Pengujian kebocoran digambarkan pada
Gambar 4.2 Pintu Air

23. 23
Gambar 4.2 Pintu Air
Terdapat juga aktuator untuk memberikan action gerak naik turun pada
pintu air yaitu sebuah motor DC 24V. Motor DC ini terpasang diatas tepat pintu
air, bersamaan dengan pemasangan sensor ultrasonik, sensor LDR, LED
penerangan yang berada diatas pintu air.
4.2 Pengujian Sensor Ultrasonik SR04
Pengujian sensor ultrasonik ini dilakukan dengan main control Arduino
microcontroller. Dengan program yang telah dibuat untuk menunjukan kebenaran
respon yang diberikan oleh sensor ini terhadap kondisi real. Kita buat range untuk
mengkategorikan jarak yang dibaca sensor. Berdasarkan range jarak yang telah
ditetapkan, untuk menaikan atau menurunkan pintu air. Berikut range sensor
ultrasonik :

24. 24
Range sensor ultrasonik->>
1. Dekat = 8cm s/d 13cm
2. Sedang = 14cm s/d 23cm
3. Jauh = 24cm s/d 28cm
Berikut adalah gambar 4.4 Program Sensor Ultrasonik menggunakan sketch
arduino uno 1.0.5
Gambar 4.4 Program Sensor Ultrasonik
Hasil program yang telah dibuat digabungkan dengan metode fuzzy, yang
membutuhkan range jarak untuk deklarasinya. Output dari program fuzzy ini
diharapkan menggerakan Motor DC melalui triger PWM arduino yang diaktifkan
melalui drive IBT2 dengan respon sensor jarak ultrasonik. Jika ketinggian air
kategori dekat maka kecepatan motor terus berjalan sampai dengan kecepatan
45sm/s. Berikut adalalah range dari kecepatan motor DC yang telah ditetapkan.

25. 25
Range sensor Motor->>
1. Pelan = 15cm/s
2. Sedang = 30cm/s
3. Cepat = 45cm/s
Setelah menentukan range jarak dan range kecepatan motor. Maka pengujian
selanjutnya adalah pembacaan sensor ultrasonik sr04 berdasarkan keadaan real,
melalui serial monitoring dari Arduino. Berikut Gambar 4.5 Serial Monitoring
Sensor Ultrasonik Sr04.
Gamabar 4.5 Monitor Sensor Ultrasonik
Dari hasil pengujian sensor ultrasonik dengan menggunakan metode Fuzzy
bahwa ketinggian air akan berbanding lurus pada aktuator yang digerakkan yaitu
pintu air. Jadi gerak pintu ahir mengikuti nilai yang diterima ultrasonik,
berdsarkan range yang telah ditetapkan.. Kecepatan motor DC berdasarkan range

26. 26
kecepatan yang telah ditetapkan. Namun metode Fuzzy ini digunakan hanya untuk
pengujian sensor ultrasonik. Selebihnya dalam penelitian Tugas Akhir ini motor
akan di control penuh oleh Programmable Logic Controller. Berikut Tabel 4.1
pengujian sensor ultrasonik selama 10x pengambilan data.
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Sensor Ultrasonik SR04
Pengujian ke - Jarak Benda (cm) Hasil Monitoring Program (cm)
error
(% )
1 28 27 1%
2 25 24 1%
3 18 18 0%
4 15 15 0%
5 10 10 0%
6 8 8 0%
7 5 4 1%
8 3 3 0%
9 20 19 1%
10 15 15 0%
Dari pengujian sensor ultrasonik selama 10x dapat dilihat hasil pada Tabel
4.1 Hasil Pengujian Sensor Ultrasonik SR04. Bahwa tingkat error penilaian hasil
sensor ultrasonik terhadap jarak benda real yang di respone sangat kecil, hanya
1%. Itupun bisa disebabkan karena peletakan benda yang kurang presisi terhadap
jarak sebenarnya. Ini menjadikan kesimpulan bahwa sensor ultrasonik SR04 layak
dan bisa digunakan untuk Tugas Akhir ini sesuai dengan fungsinya sebagai
monitoring jarak ketinggian air pada bendungan air.
4.3 Pengujian Sensor LDR
Sensor LDR pada sistem ini difungsikan sebagai sinyal masukan untuk
mengaktifkan objek penerangan yang bisa digunakan sebagai objek wisata.
Penerangan ini akan bekerja berdasarkan kondisi lingkungan. Seperti saat pagi
hari, siang hari, sore hari ataupun malam hari. Sistem ini dikendalikan dengan
metode Fuzzy, dengan range yang telah ditentukan. Berikut listing program sensor
LDR menggunakan metode fuzzy.

27. 27
Gambar 4.6 Program Deklarasi Sensor LDR
Gambar 4.6 Program Deklarasi Fuzzy Sensor LDR

28. 28
Gambar 4.7 Program Print Serial Monitoring
Dan Berikut adalah hasil monitoring serial untuk melihat berapa nilai yang
terpantau oleh sensor LDR berdasarkan keadaan.

29. 29
Gambar 4.8 Serial Monitoring Sensor LDR
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Sensor LDR
Pengujian ke - Kadar Cahaya Hasil Monitoring Program (cm)
error
(% )
1 Cukup Gelap 250 0%
2 Terang 550 0%
3 Sangat Terang 800 0%
4 Gelap 100 0%
5 Cukup Gelap 270 0%
6 Sangat Terang 700 0%
7 Gelap 0 0%
8 Terang 300 0%
9 Sangat Terang 900 0%
10 Gelap 0 0%

30. 30
Dari hasil pengujian selama sepuluh kali dengan bantuan LED flash untuk
mendapatkan kategori terang dan sangat terang pada sensor makan didapatkan
hasil monitoring pada tabel 4.2 Hasil Pengujian Sensor LDR. Dengan kesimpulan
bahwa nilai yang ditangkap oleh sensor LDR semakin gelap nilainya semakin
kecil menjadi 0. Sebaliknya jika semakin terang maka nilai semakin Tinggi
maximum 1000.
4.4 Pengujian Sensor pH
Pengujian Sensor pH ini menggunakan arduino yang nantinya akan
dimonitoring melalui interface android. Jadi pengujian ini dilakukan hanya
sebatas monitoring nilai pH yang terbaca pada sensor pH. Dengan harapan bahwa
air pada bantaran sungai dapat dimonitoring kelayakannya berdasarkan nilai pH
yang didapat, jadi para masyarakat disekeliling bendungan dapat mengkonsumsi
secara layak karena adanya monitoring nilai pH ini. Berikut sensor pH
digambarkan pada Gambar 4.5
Gambar 4.5 Sensor pH DF Robot

31. 31
4.5 Pengujian Interface Android
Pengujian Interface Android ini menggunakan komunikasi
Protokol TCP Local wireless Router TP LINK dengan Controller Arduino Mega
2560 dan Shield Ethernetnya yaitu W5100. Didapatkan bahwa Android dapat
mengendalikan dan memonitoring secara wireless port input output arduino.
Gambar 4.6 SCADA Android
4.6 Prorgammable Logic Controller Omron CPM1A
Hasil yang telah dicapai dalam Programmable Logic Controller ini adalah
software yang terdiri dari program otomatis pada sistem pintu air, dan program
komunikasi serial antara PLC dengan Arduino. Sehingga nantinya akan terbangun
sistem SCADA PLC dengan perangkat Mobile. Berikut gambar PLC type
Compact.

32. 32
Gambar 4.7. PLC CPM1A

33. 33
Gambar 4.8. Ladder Diagram Komunikasi PLC to Arduino.
Dengan menggunakan rangkaian converter, komunikasi serial RS232 to TTL
dapat terbangun. Converter ini menggunakan IC MAX232, maka PLC dan
Arduino dapat berkomunikasi secara serial dengan baik. Berikut rangkaian
converter yang telah dibuat.
Gambar 12. Converter Serial 232 to TTL

34. 34
BAB V
KESIMPULAN DAN ANALISA

35. 35
DAFTAR PUSTAKA
[1] W. P. Mirza, "Simulasi Aplikasi Elektro Pneumatik dan PLC Sebagai Kendali
Pintu Air," Ir. Sutomo, M.Si., Teknik Elektro, Universitas Diponegoro,
Semarang, 2012.
[2] OMRON. Data Sheet PLC CPM1A-E20DR-A.
[3] M. A. Andi, "RANCANG BANGUN SUPERVISORY CONTROL AND
DATA ACQUISITION (SCADA) PADA PROSES PEMBUBUHAN
TAWAS DI PDAM KARANGPILANG I," Anang, Tjahono, Teknik
Elektro Industri, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya, Surabaya, 2014.
[4] wikipedia. 18 januari 2016). sensor. Available:
http://id.m.wikipedia.org/wiki/Sensor
[5] P. Dr. Agfianto Eko, Cert. NNLP Pract. 25Januari). Distributed Control
System(DCS).Available:
http://agfi.staff.ugm.ac.id/blog/index.php/2008/12/distributed-control-
system-dcs/

36. 36
Lampiran Biodata Mahasiswa
1. Nama : Brian Raafiu
2. Nrp : 6912040039
3. Program Studi : D-4 Teknik Otomasi
4. Agama : Islam
5. Status : Belum Menikah
6. Alamat Asal : Perum Kebalenan Baru 1 B.28 RT01 RW03
Kec Banyuwangi Kab Banyuwangi
7. Nomor Telepon : 087759520066
8. Jenis Kelamin : Laki-Laki
9. Email : brian.raafiu@yahoo.com
10. Tempat Tanggal Lahir : Banyuwangi, 26 Maret 1994
11. Nama Orang Tua/Wali : Edy Siswanto
12. Alamat Orang Tua/Wali : Perum Kebalenan Baru 1 B.28 RT01 RW03
Kec Banyuwangi Kab Banyuwangi
13. Telepon Orang Tua/Wali : 085746479619
PENDIDIKAN FORMAL
Pendidikan Tahun Tempat Pendidikan Jurusan
Diploma4
2012 –
Sekarang
Politeknik Perkapalan
Negeri Surabaya
Teknik
Otomasi
SMA 2009 – 2012 SMA N 1 GIRI IPA
SMP 2006 – 2009
SMP N 2
BANYUWANGI
-
SD 2000 – 2006
SD
MUHAMMADIYAH
1 BANYUWANGI
-