i TUGAS AKHIR PENGENDALIAN KETINGGIAN AIR PADA 2 BEJANA BERBASIS SCADA Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Elektro Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Oleh : MAZMUR HARAPAN KITA NIM : 155114006 JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2019 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
118
Embed
TUGASAKHIR …repository.usd.ac.id/36447/2/155114006_full.pdfbanyak jenis dan dengan cara yang berbeda-beda juga tentunya. Di beberapa industri juga menggunakan pendeteksi ketinggian
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
i
TUGAS AKHIR
PENGENDALIAN KETINGGIAN AIR PADA 2
BEJANA BERBASIS SCADA
Diajukan untuk memenuhi salah satu syaratmemperoleh gelar Sarjana Teknik pada
Program Studi Teknik ElektroFakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma
Oleh :
MAZMUR HARAPAN KITA
NIM : 155114006
JURUSAN TEKNIK ELEKTROFAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGIUNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA2019
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
i
FINAL PROJECT
WATER LEVEL CONTROL FOR 2 TANKS BASED
ON SCADA
In a partial fulfilment of the requirementsfor the degree of Sarjana Teknik
Department of Electrical EngineeringFaculty of Science and Technology, Sanata Dharma University
MAZMUR HARAPAN KITA
NIM : 155114006
DEPARTEMENT OF ELECTRICAL ENGINEERINGFACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITYYOGYAKARTA
2019
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ii
LEMBAR PERSETUJUAN
TUGAS AKHIR
PENGENDALIAN KETINGGIAN AIR PADA 2
BEJANA BERBASIS SCADA
Disusun oleh :
MAZMUR HARAPAN KITA
NIM : 155114006
Telah disetujui oleh :
Dosen Pembimbing
Djoko Untoro Suwarno, S.Si., M.T. Tanggal :_________________
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iii
LEMBAR PENGESAHAN
TUGAS AKHIR
PENGENDALIAN KETINGGIAN AIR PADA 2
BEJANA BERBASIS SCADA
Disusun oleh :
MAZMUR HARAPAN KITA
NIM : 155114006
Telah dipertahankan di depan tim penguji
Pada tanggal 21 Oktober 2019
Dan dinyatakan memenuhi syarat.
Susunan Panitia Penguji:
Nama Lengkap Tanda Tangan
Ketua : Ir. Theresia Prima Ari Setiyani, M.T., ____________
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir ini tidak memuat karya atau
bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka
sebagaimana layaknya karya ilmiah.
Yogyakarta, 26 November 2019
Mazmur Harapan Kita
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
v
HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP
MAYBE THIS TIME.I’ M HOPING IF YOU PLAY THIS BACK...
IT’ S IN CELEBRATION.
SKRIPSI INI KUPERSEMBAHKANUNTUK KEDUA ORANG TUA, KERABAT,
TEMAN SEPERJUANGAN,ORANG YANG MENGANGGAPKU TEMAN,
DAN ALIEN YANG MUNGKIN ADA
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vi
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN
PUBLIKASI KARYA ILMIAH
UNTUK KEPENTINGANAKADEMIS
Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma :
Nama :MAZMUR HARAPAN KITA
Nomor Mahasiswa : 155114006Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan
Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :
PENGENDALIAN KETINGGIAN AIR PADA 2
BEJANA BERBASIS SCADA
Beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada
Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam
bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara
terbatas, dan mempublikasikannya di Internet atau media lain untuk kepentingan akademis
tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap
mencantumkan nama saya sebagai penulis.
Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.
Yogyakarta, 29 September 2019
Mazmur Harapan Kita
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vii
INTISARIPengendalian ketinggian air dibuat untuk mengontrol dan mengetahui ketinggian
air. Dengan menggunakan sensor ultrasonic atau sensor ping sebagai sensor ketinggian air.Pengendalian pada penelitian ini dapat mengendalikan 6 posisi ketinggian air dalam satuancm, yang dilengkapi dengan HMI (Human Machine Interface) untuk mengendalikan danmenampilkan ketinggian air secara real time.
Sistem dari pengendali ketinggian air ini menggunakan PLC SchneiderTM221CE40R sebagai kontroler. Pengendali ketinggian air ini mengendalikan pompauntuk sumber air masuk dan solenoid valve sebagai pembuangan air. Ketinggian air dapatdi kenali oleh PLC dengan menggunakan sensor ultrasonic yang sinyalnya akan dikirimkandari mikrokontroler. Untuk pengendalian ketinggian air yang mampu di kendalikan adalahketinggian 0cm, 5cm, 10cm, 15cm, 20cm, dan 25cm.
Pengendalian ketinggian air ini ditampilkan pada HMI (Human Machine Interface).Ketinggian air dapat dikontrol dan dipantau dari tampilan HMI. Melalui tahapan pengujianalat, dapat disimpulkan untuk pengendalian ketinggian air ini melakukan pengendaliandengan baik.
Kata kunci: Mikrokontroller, PLC, sensor ping, ketinggian air
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
viii
ABSTRACTWater level control is made to control and know the water level. By using
ultrasonic sensors or ping sensors as water level sensors. Control in this study can control 6water level positions in units of cm, which is equipped with HMI (Human MachineInterface) to control and display the water level in real time.
This water level controller system uses a Schneider TM221CE40R PLC as acontroller. This water level controller controls the pump for the inlet water source and thesolenoid valve for water discharge. The water level can be recognized by the PLC by usingan ultrasonic sensor whose signal will be sent from the microcontroller. To control theheight of the water that is able to be controlled is the height of 0cm, 5cm, 10cm, 15cm,20cm, and 25cm.
This water level control is displayed on the HMI (Human Machine Interface). Thewater level can be controlled and monitored from the HMI display. Through the tooltesting phase, it can be concluded to control the water level to control it well.
Keywords: Microcontroller, PLC, sensor ping, water level
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ix
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segal arahmat dan karunia-Nya
sehingga Tugas akhir berjudul “PENGENDALIAN KETINGGIAN AIR PADA 2
BEJANA BERBASIS SCADA” dapat terselesaikan dengan baik.
Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat bagi mahasiswa jurusan Teknik
Elekreo untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan baik atas bantuan dan dukungan dari berbagai
pihak. Oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada:
1. Tuhan yang maha ESA, atas belas kasih dan karunia Nya sehingga skripsi ini dapat
dibuat dengan suka cita.
2. Orang tua penulis bapak Berman Simanjuntak dan ibu Rismawati Silalahi yang selalu
DAFTAR GAMBARGambar 1.1. Blok diagram.....................................................................................................4Gambar 2.1. Fenomena gelombang ultrasonik saat ada penghalang.....................................5Gambar 2. 2. Selenoid Valve DC...........................................................................................8Gambar 2.3. Pompa Air DC...................................................................................................8Gambar 2.4. Mikrokontroler ATMega8535.........................................................................10Gambar 2.5. Konfigurasi Pin ATMega8535........................................................................10Gambar 2.6. PLC schneider M221.......................................................................................13Gambar 2.7. PLC M221.......................................................................................................15Gambar 2.8. Ladder diagram logika AND..........................................................................16Gambar 2.9. Ladder diagram logika OR.............................................................................17Gambar 2.10. Ladder diagram logika NOT........................................................................17Gambar 2.11. Ladder diagram logika NAND.....................................................................17Gambar 2.12. Ladder diagram logika NOR.........................................................................18Gambar 2.13. Ladder diagram logika XOR.........................................................................18Gambar 2.14. Ladder diagram NO......................................................................................19Gambar 2.15. Ladder diagram NC......................................................................................19Gambar 2.16. Skema sistem SCADA sederhana dalam pengendalian sistem.....................21Gambar 2.17. Bentuk Relay dan Simbol Relay....................................................................23Gambar 2.18. Struktur Sederhana Relay..............................................................................24Gambar 2.19. Jenis Relay Berdasarkan Pole dan Throw.....................................................26Gambar 2.20. Urutan kabel straight.....................................................................................28Gambar 2.21. Urutan kabel cross.........................................................................................28Gambar 2.22 Tampilan menu configure MBENET.............................................................29Gambar 2.23 Tampilan topic definition MBENET..............................................................30Gambar 2.24. Tampilan menu special pada Wonderware InTouch.....................................30Gambar 2.25. Tampilan access names pada Wonderware InTouch....................................31Gambar 2.26. Contoh pengaturan access names pada Wonderware InTouch.....................31Gambar 2.27. Tampilan menu configuration pada SoMachineBasic...................................32Gambar 2.28. Tampilan menu ETH1 pada SoMachineBasic..............................................32Gambar 3.1. Ilustrasi perancangan alat................................................................................33Gambar 3.2. Perancangan Hardware....................................................................................34Gambar 3.3. Peenghitungan jarak sensor ping.....................................................................35Gambar 3.4. Diagram alir sistem..........................................................................................37
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xv
Gambar 3.5. Diagram alir mikro..........................................................................................37Gambar 3.6. Diagram alir HMI bak 2..................................................................................38Gambar 3.7. Diagram alir HMI bak 1..................................................................................39Gambar 3.8. Diagram alir PLC............................................................................................40Gambar 3.9. Perancangan skematik mikrokontroller...........................................................41Gambar 3.10. Perancangan HMI..........................................................................................43Gambar 4.1. Perangkat keras................................................................................................46Gambar 4.2. Pompa air 1 dan 2............................................................................................47Gambar 4.3. Posisi penampung air.......................................................................................48Gambar 4.4. Peletakan sensor ping......................................................................................48Gambar 4.5. Penampungan air.............................................................................................49Gambar 4.6. Suplay air bak 1 dan 2.....................................................................................49Gambar 4.7. Penempatan solenoid valve 1 dan 2.................................................................50Gambar 4.8. Gabus sebagai pemantul sensor ping...............................................................51Gambar 4.9. Gabus di dalam bejana.....................................................................................51Gambar 4.10. Tinggi ember.................................................................................................53Gambar 4.11. Program ladder start dan stop........................................................................69Gambar 4.12. Tombol start dan stop pada HMI...................................................................69Gambar 4.13. Program lampu run pada ladder....................................................................70Gambar 4.14. Lampu run pada HMI....................................................................................70Gambar 4.15. Program tombol 5cm pada ladder..................................................................71Gambar 4.16. Program lampu run 5cm pada ladder.............................................................71Gambar 4.18. Tombol dan lampu 5cm pada HMI...............................................................71Gambar 4.19. Program tombol 10cm pada ladder................................................................71Gambar 4.20. Program lampu run 10cm pada ladder...........................................................72Gambar 4.21. Tombol dan lampu 10cm pada HMI.............................................................72Gambar 4.22. Program tombol 15cm pada ladder................................................................72Gambar 4.23. Program lampu run 15cm pada ladder...........................................................72Gambar 4.24. Tombol dan lampu 15cm pada HMI.............................................................73Gambar 4.25. Program tombol 20cm pada ladder................................................................73Gambar 4.26. Program lampu run 20cm pada ladder...........................................................73Gambar 4.27. Tombol dan lampu 20cm pada HMI.............................................................73Gambar 4.28. Program tombol 25cm pada ladder................................................................74Gambar 4.29. Program lampu run 25cm pada ladder...........................................................74
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xvi
Gambar 4.30. Tombol dan lampu 25cm pada HMI.............................................................74Gambar 4.31. Program tombol drain pada ladder................................................................75Gambar 4.32. Tombol dan lampu drain pada HMI..............................................................75Gambar 4.33. Pembagian tegangan analog bak 1................................................................75Gambar 4.34. Batas atas dan bawah 5cm.............................................................................76Gambar 4.35. Batas atas dan bawah 10cm...........................................................................76Gambar 4.36. Batas atas dan bawah 15cm...........................................................................76Gambar 4.37. Batas atas dan bawah 20cm...........................................................................76Gambar 4.38. Batas atas dan bawah 25cm...........................................................................77Gambar 4.39. Pembagian nilai.............................................................................................77Gambar 4.40. Pilihan tombol ketinggian air........................................................................78Gambar 4.41. Batas ketinggian air.......................................................................................78Gambar 4.42. Tombol pompa dan valve bak 2....................................................................79Gambar 4.43. Ladder pompa bak 2......................................................................................79Gambar 4.44. Ladder valve bak 2........................................................................................79Gambar 4.45. Pembagian tegangan analog bak 2................................................................80Gambar 4.46. Pembagian batas atas dan batas bawah.........................................................80Gambar 4.47. Contoh pengaturan topic definition MBENET..............................................85Gambar 4.48. Tampilan menu ETH1 pada SoMachineBasic..............................................86
Gambar 4.49. Membuka CMD.............................................................................................86
Gambar 4.50. Menulis IP PLC pada CMD..........................................................................87
Gambar 4.51. Hasil komunikasi ethernet.............................................................................87
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xvii
DAFTAR TABELTabel 2.1. Keterangan Bagian PLC M221...........................................................................15Tabel 3.1. hasil penghitungan waktu....................................................................................36Tabel 3.2. Konfigurasi pin....................................................................................................41Tabel 3.3. Pembagian Memori Pada PLC............................................................................44Tabel 4.1. Perangkat keras...................................................................................................52Tabel 4.2. Membandinkan sensor ping pada mikro dan real................................................54Tabel 4.3. Tampilan proses start stop...................................................................................56Tabel 4.4. Tampilan proses pemilihan ketinggian air..........................................................58Tabel 4.5. Tampilan proses pemilihan ketinggian air untuk pengurangan..........................61Tabel 4.6. Perbandingan.......................................................................................................63Tabel 4.7. Data Real.............................................................................................................65Tabel 4.8. Pompa dan valve.................................................................................................66Tabel 4.9. Tampilan BAK 2.................................................................................................68Tabel 4.10. Program mikrokontroller...................................................................................81Tabel 4.11. Tagname yang digunakan di HMI.....................................................................84
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Air merupakan kebutuhan primer pada kehidupan manusia. Bisa dikatakan
manusia tidak dapat hidup bila tidak ada air. Di kehidupan sehari-hari manusia
pasti menggunakan air. Penggunaan air juga pada zaman modern kini beragam
jenisnya. Seperti contohnya penggunaan air pada industri-industri saat
memproduksi atau proses pembuatan. Dengan sistem-sistem yang beragam
jenisnya. Pada penelitian ini akan membuat pendeteksi dan pengontrol dari
ketinginggian air itu sendiri. Sensor yang digunakan adalah sensor ultrasonik
sebagai pendeteksi ketinggian airnya.
Ultrasonik adalah suara atau getaran dengan frekuensi yang tinggi yang
tidak dapat didengar oleh telinga manusia. Frekuensi itu di atas kisaran 20KHz,
hanya beberapa hewan yang mampu menerima frekuensi diatasnya. Contohnya
seperti lumba-lumba untuk berkomunikasi, sedangkan kelelawar menggunakan
gelombang ultrasonik untuk navigasi.
Ultrasonik berguna bagi umat manusia. Seperti contohnya pada perang
dunia 2 kapal perang menggukanan sonar. Di dalam bidang kesehatan seperti
salah satunya melakukan USG. Pada kendaraan juga beberapa terdapat sensor
ultrasonik sendiri, seperti yang tertulis di Jurnal Perancangan Dan Implementasi
Sensor Parkir Pada Mobil Menggunakan Sensor Ultrasonik oleh Rudy [1], yaitu
sebagai indikator seberapa jauhnya kendaraan itu ingin menyentuh suatu bidang
yang ada. Dan juga sensor ultrasonik dapat mengukur laju kecepatan kendaraan
yang sedang melintas, seperti yang ditulis di Jurnal Sensor Ultrasonik SRF05
Sebagai Memantau Kecepatan Kendaraan Bermotor oleh Slamet Hari [2].
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2
Sensor ultrasonik merupakan sensor yang bekerja berdasarkan prinsip
pemantulan gelombang suara yang akan mendeteksi keberadaan objek yang
berada di depannya. Frekuensi kerjanya pada kisaran di atas gelombang suara dari
40KHz hingga 400KHz. Sensor ini terdiri dari 2 unit, yaitu pemancar dan juga
penerima dari pancaran tersebut. Pada dunia industri pendeteksi ketigngian air
banyak jenis dan dengan cara yang berbeda-beda juga tentunya. Di beberapa
industri juga menggunakan pendeteksi ketinggian air yang berfungsi sebagai
indikator. Namun indikator tersebut biasanya untuk mengetahui bahwa
penampung terebut memiliki air yang kosong atau penuh. Namun alat ini tidak
hanya sebagai penanda atau indikator jika air sudah penuh.
Beberapa penelitian telah dilakukan untuk membuat sistem pendeteksi
ketinggian air seperti yang ditulis di Jurnal Ilmiah oleh Ulfah [3], dengan judul
Pengujian Sensor Ultrasonik PING untuk Pengukuran Level Ketinggian dan
Volume Air. Dalam penelitian tersebut menggunakan sebuah sensor ping yaitu
sensor ultrasonik sebagai pemantau dari ketinggian air tersebut, dan juga
menggunakan ATMega16 sebagai mikrokontrolernya. Pada penelitian tersebut
berfungsi sebagai pengamatan pada 1 bejana yang ada. Namun pada penelitian
kali ini berbeda, yaitu menggunakan 2 sensor ping dikarenakan akan ada 2 buah
bejana. Selain itu juga mikrokontroler yang digunakan akan menggunakan
ATMega8535, yang juga sekaligus dapat mengontrol salah satu bejananya dari
HMI. Setelah itu akan ada penampil atau HMI yang dapat memonitor sistem
tersebut.
1.2. Tujuan Dan Manfaat Penelitian
Tujuannya adalah membuat sistem pengendalian ketinggian air pada 2
bejana berbasis scada. Dengan menggunakan sensor ultrasonik yaitu sensor ping
yang akan digunakan sebagai pendeteksi ketinggian air pada tiap bejananya. Pada
HMI di SCADA dapat juga melakukan pengontrollan ketinggian air di salah satu
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3
bejananya. Sehingga dapat melihat dan juga mengontrol ketinggian air pada
bejana tersebut.
Manfaat penelitian dari alat ini dapat diperoleh rancangan dan juga acuan
bagi banyak pihak. Khususnya pada sistem yang sudah dirancangan dapat lebih
dikembangkan lagi kedepannya.
1.3. Pembatasan Masalah
Agar tugas akhir ini bisa mengarah pada tujuan dan untuk menghindari
kompleksnya permasalahan yang muncul, maka diperlukan adanya batasan-
batasan masalah yang sesuai dengen tujuan tugas akhir ini. Adapun batasan
masalahnya adalah:
1. Menggunakan 2 penampung sebagai wadah air.
2. Menggunakan sebuah PLC schneider M221 sebagai kontroler.
3. HMI atau Human Machine Interface menggunakan software Wonderware
InTouch yang akan ditampilkan pada layar komputer
4. Menggunakan ATMega8535 untuk mengolah data yang diperoleh dari
sensor ping yang akan dikirim ke PLC.
5. Menggunakan 2 sensor ping atau sensor ultrasonik sebagai pendeteksi
ketinggian air.
6. HMI pada SCADA dapat mengatur ketinggian air pada 1 buah bejana.
7. Menggunakan sebuah pompa air mini untuk mengisi air pada penampung.
8. Ketinggian air 25 cm.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4
1.4. Metode Penelitian
Berdasarkan pada tujuan yang akan dipacu metode - metode yang
digunakan dalam penyusunan tugas akhir ini adalah:
1. Studi literature, yaitu dengan cara mempelajari dan membaca tentang
mikrokontroler ATMega8535, sensor ultrasonik, motor servo, PLC dan
SCADA yang akan digunakan dalam perancangan alat ini.
2. Merancang bentuk sistem pendeteksi ketinggian air di 2 bejana di scada
dapat dilihat pada Gambar 1.1.
Gambar 1.1. Blok diagram
3. Perancangan hardware, meliputi pembuatan dan perencanaan tata letak
dari bejana, sensor, solenoid valve dan pompa air mini.
4. Perancangan software atau program untuk dapat bekerjanya sistem dari
alat ini dengan menggunakan CVAVR.
5. Proses pengambilan data dilakukan dengan cara mengambil data dari hasil
pengontrolan ketinggian air pada sistem yang dibuat.
6. Analisis dari kesimpulan dilakukan dari proses pengontrolan ketinggian air
dan pengaruh ketinggian air. Kesimpulan hasil dilakukan untuk
mengetahui pengaruh dari ketinggian air.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5
BAB II
DASAR TEORI
2.1. Sensor Ultrasonic
Sensor ultrasonic adalah sebuah sensor yang memanfaatkan pancaran
gelombang ultrasonic. Sensor ultrasonic ini terdiri dari rangkaian pemancar
ultrasonic yang disebut transmitter dan rangkaian penerima ultrasonic disebur
receiver.[4]
Gelombang ultrasonik merupakan gelombang akustik yang memiliki
frekuensi mulai 20 kHz hingga sekitar 20 MHz. Frekuensi kerja yang digunakan
dalam gelombang ultrasonik bervariasi tergantung pada medium yang dilalui,
mulai dari kerapatan rendah pada fasa gas, cair hingga padat. Jika gelombang
ultrasonik berjalan melaui sebuah medium, Secara matematis besarnya jarak dapat
dihitung pada persamaan 2.1
s = v.t/2 (2.1)Dimana s adalah jarak dalam satuan meter, v adalah kecepatan gelombang
suara yaitu 344 m/detik dan t adalah waktu tempuh dalam satuan detik. Ketika
gelombang ultrasonik menumbuk suatu penghalang maka sebagian gelombang
tersebut akan dipantulkan sebagian diserap dan sebagian yang lain akan
diteruskan. Proses ini ditunjukkan pada Gambar 2.1.
Gambar 2. 1. Fenomena gelombang ultrasonik saat ada penghalang
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6
Sensor ultrasonik adalah sebuah sensor yang mengubah besaran fisis
(bunyi) menjadi besaran listrik. Pada sensor ini gelombang ultrasonik
dibangkitkan melalui sebuah benda yang disebut piezoelektrik. Piezoelektrik
ini akan menghasilkan gelombang ultrasonik dengan frekuensi 40 kHz ketika
sebuah osilator diterapkan pada benda tersebut. Sensor ultrasonik secara umum
digunakan untuk suatu pengungkapan tak sentuh yang beragam seperti aplikasi
pengukuran jarak. Alat ini secara umum memancarkan gelombang suara
ultrasonik menuju suatu target yang memantulkan balik gelombang kearah
sensor. Kemudian sistem mengukur waktu yang diperlukan untuk pemancaran
gelombang sampai kembali ke sensor dan menghitung jarak target dengan
menggunakan kecepatan suara dalam medium. Rangkaian penyusun sensor
ultrasonik ini terdiri dari transmitter, reiceiver, dan komparator. Selain itu,
gelombang ultrasonik dibangkitkan oleh sebuah kristal tipis bersifat
piezoelektrik. Bagian-bagian dari sensor ultrasonik adalah sebagai berikut:
2.1.1. Piezoelektrik
Peralatan piezoelektrik secara langsung mengubah energi listrik
menjadi energi mekanik. Tegangan input yang digunakan menyebabkan bagian
keramik meregang dan memancarkan gelombang ultrasonik. Tipe operasi
transmisi elemen piezoelektrik sekitar frekuensi 32 kHz. Efisiensi lebih baik,
jika frekuensi osilator diatur pada frekuensi resonansi piezoelektrik dengan
sensitifitas dan efisiensi paling baik. Jika rangkaian pengukur beroperasi pada
mode pulsa elemen piezoelektrik yang sama dapat digunakan sebagai
transmitter dan reiceiver. Frekuensi yang ditimbulkan tergantung pada
osilatornya yang disesuiakan frekuensi kerja dari masingmasing transduser.
Karena kelebihannya inilah maka tranduser piezoelektrik lebih sesuai
digunakan untuk sensor ultrasonik.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7
2.1.2. Transmitter
Transmitter adalah sebuah alat yang berfungsi sebagai pemancar
gelombang ultrasonik dengan frekuensi sebesar 40 kHz yang dibangkitkan dari
sebuah osilator. Untuk menghasilkan frekuensi 40 KHz, harus di buat sebuah
rangkaian osilator dan keluaran dari osilator dilanjutkan menuju penguat sinyal.
Besarnya frekuensi ditentukan oleh komponen kalang RLC / kristal tergantung
dari disain osilator yang digunakan. Penguat sinyal akan memberikan sebuah
sinyal listrik yang diumpankan ke piezoelektrik dan terjadi reaksi mekanik
sehingga bergetar dan memancarkan gelombang yang sesuai dengan besar
frekuensi pada osilator.
2.1.3. Receiver
Receiver terdiri dari transduser ultrasonik menggunakan bahan
piezoelektrik, yang berfungsi sebagai penerima gelombang pantulan yang berasal
dari transmitter yang dikenakan pada permukaan suatu benda atau gelombang
langsung LOS (Line of Sight) dari transmitter. Oleh karena bahan piezoelektrik
memiliki reaksi yang reversible, elemen keramik akan membangkitkan tegangan
listrik pada saat gelombang datang dengan frekuensi yang resonan dan akan
menggetarkan bahan piezoelektrik tersebut.
2.2. Solenoid Valve
Solenoid adalah alat yang digunakan untuk mengubah sinyal listrik atau
arus listrik menjadi gerakan mekanis linier. Solenoid disusun dari kumparan
dengan inti besi yang dapat bergerak. Apabila kumparan diberi tenaga, inti atau
jangkar akan ditarik ke dalam kumparan . besarnya gaya tarikan atau dorongan
yang dihasilkan, ditentukan dengan jumlah lilitan kawat dan besar arus yang
mengalir melalui kumparan. Selenoid Valve yang digunakan adalah DC 12V
dapat dilihat pada Gambar 2.2
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8
Gambar 2. 2. Selenoid Valve DC
2.3. Pompa Air
Pompa air berfungsi sebagai pemompa air dari tempat asal ketempat lain.
Pompa air memiliki beberapa jenis tegangan. Pada perancangan ini yang
digunakan adalah pompa air yang bertegangan DC 12V Pompa dilihat pada
Gambar 2.3 dengan Spesifikasi:
2.0. Tegangan : 12 Volt
2.1. Daya : 25.2 watt
2.2. Output : 3.1 Liter/menit
2.3. Tekanan : 70 PSI
Gambar 2.3. Pompa Air DC
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9
2.4. Mikrokontroler
Mikrokontroler merupakan suatu terobasan teknologi mikroprosesor dan
mikrokomputer yang merupakan teknologi semikonduktor dengan kandungan
transistor yang lebih banyak namun hanya membutuhkan ruang yang sangast kecil,
Lebih lanjut, mikrokontroler merupakan system computer yang mempunyai satu
atau beberapa tugas yang sangat spesifik, berbeda dengan PC (Personal
Computer ) yang memiliki beragam fungsi.
Tidak seperti sistem komputer yang mampu menangani berbagai macam
program aplikasi, mikrokontrler hanya bisa digunakan untuk suatu aplikasi
tertentu saja, perbedaan lainnya terletak pada perbandingan RAM dan ROM. Pada
sistem komputer perbandingan RAM dan ROM nya besar, artinya program-
program penggunba disimpan dalam ruang RAM yang relative besar, sedangkan
rutin-rutin antar muka perangkat keras disimpan dalam ruang ROM yang kecil,
Sedangkan pada mikrokontroler, perbandingan ROM dan RAM –nya yang besar,
artinya program kontrol disimpan dalm ROM (bias Masked ROM
atau Flash PEROM) yang ukurannya relatif lebih besar, sedangkan RAM
digunakan sebagai tempat penyimpanan sementara , termasuk register-register
yang digunakn pada mikrokontroler yang bersangkutan.[5]
2.5. Mikrokontroler ATMega8535
Mikrokontroler merupakan keseluruhan sistem komputer yang dikemas
menjadi sebuah chip di mana di dalamnya sudah terdapat Mikroprosesor, I/O,
Memori bahkan ADC, berbeda dengan Mikroprosesor yang berfungsi sebagai
pemroses data (Heryanto, dkk, 2008:1).
Mikrokontroller AVR (Alf and Vegard’s Risc processor) memiliki
arsitektur 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit dan sebagian
besar instruksi dieksekusi dalam 1 siklus clock atau dikenal dengan teknologi
RISC (Reduced Instruction Set Computing). Secara umum, AVR dapat
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
10
dikelompokan ke dalam 4 kelas, yaitu keluarga AT90Sxx, keluarga
ATMega dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing
adalah kapasitas memori, peripheral dan fungsinya(Heryanto, dkk, 2008:1). Dari
segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka bisa dikatakan hampir sama.
Gambar Mikrokontroler Atmega8535 dapat dilihat pada gambar 2.4 dan
konfigurasi pin kaki atmega8535 dapat dilihat pada gambar 2.5.
Gambar 2.4. Mikrokontroler ATMega8535
Gambar 2.5. Konfigurasi Pin ATMega8535
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11
2.5.1. Konfigurasi Pin ATMega8535
Secara umum konfigurasi dan fungsi pin ATMega8535 dapat dijelaskan
sebagai berikut
1. VCC Input sumber tegangan (+)
2. GND Ground (-)
3. Port A (PA7 … PA0) Berfungsi sebagai input analog dari ADC (Analog to
Digital Converter). Port ini juga berfungsi sebagai port I/O dua arah, jika
ADC tidak digunakan.
4. Port B (PB7 … PB0) Berfungsi sebagai port I/O dua arah. Port PB5, PB6
dan PB7 juga berfungsi sebagai MOSI, MISO dan SCK yang
dipergunakan pada proses downloading. Fungsi lain port ini selengkapnya
bisa dibaca pada buku petunjuk ”AVR ATMega8535”.
5. Port C (PC7 … PC0) Berfungsi sebagai port I/O dua arah. Fungsi lain port
ini selengk apnya bisa dibaca pada buku petunjuk ”AVR ATMega8535”.
6. Port D (PD7 … PD0) Berfungsi sebagai port I/O dua arah. Port PD0 dan
PD1 juga berfungsi sebagai RXD dan TXD, yang dipergunakan untuk
komunikasi serial. Fungsi lain port ini selengkapnya bisa dibaca pad a
buku petunjuk ”AVR ATMega8535”.
7. RESET Input reset.
8. XTAL1 Input ke amplifier inverting osilator dan input ke sirkuit clock
internal.
9. XTAL2 Output dari amplifier inverting osilator.
10. AVCC Input tegangan untuk Port A dan ADC.
11. AREF Tegangan referensi untuk ADC.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12
2.5.2. Fitur Mikrokontroler ATMega8535
Adapun kapabilitas detail dari ATmega8535 adalah sebagai berikut,
1. Sistem mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16
MHz.
2. Kapabilitas memori flash 8 KB, SRAM sebesar 512
byte,dan EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only
Memori) sebesar 512 byte.
3. ADC internal dengan fidelitas 10 bit sebanyak 8 channel.
4. Portal komunikasi serial (USART) dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps.
5. Enam pilihan mode sleep untuk menghemat penggunaan daya listrik.
2.6. PLC ( Programmable Logic Controllers )
PLC adalah Programmable Logic Controller adalah sebuah alat atau
rangkaian pengontrol yang dapat menerima input dan memberikan output. Jika
dilihat dari namanya sendiri PLC atau Programmable Logic
Controller. Programmable yang berarti dapat diprogram, Logic yang berarti
logika, dan controller yang berarti alat pengontrol. Sehingga definisi PLC adalah
alat pengontrol yang dapat diprogram secara logika. Sistem Program dari PLC
sendiri adalah sebuah sistem pengendali yang berisi fungsi-fungsi logika yang
ditulis dalam bentuk diagram ladder dan biasanya digunakan sebagai sistem
otomatis. Sistem otomatisasi di dalam PLC digunakan untuk membaca sinyal dari
berbagai tipe pendeteksi otomatis dari peralatan Input maupun Output. Peralatan
Input contohnya adalah pushbutton, keypad, toggle switch, proximity switch, limit
switch, level sensor, flow switch dan saklar-saklar lainnya, sedangkan peralatan
Output contohnya adalah motor, selenoid valve, heater, kontaktor, lampu, buzzer
dan lain sebagainya.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13
PLC yang akan digunakan untuk penelitian ini adalah PLC schneider M221
memiliki 3 fungsi utama yaitu, proses (menjalankan instruksi logic program),
memori (menyimpan hasil proses), input/output (menerima data dari luar dan
mengeluarkan atau menjalankan hasil proses) gambar plc dapat dilihat pada
gambar 2.6.
Gambar 2.6. PLC schneider M221
2.6.1. Central Processing Unit (CPU)
Central processing unit adalah suatu mikroprosesor yang mengkoordinasi
aktivitas-aktivitas sistem PLC. CPU menjalankan program, memproses sinyal I/O
dan mengkomunikasikannya dengan peralatan eksternal. CPU terdiri dari dua
bagian yaitu prosesor dan memori. Prosesor berfungsi mengoperasikan dan
mengkomunikasikan modul-modul PLC melalui bus-bus serial atau paralel yang
ada.
2.6.2. Memory
Sistem memori bertujuan untuk menyimpan data-data urutan instruksi
ataupun program yang dapat dieksekusi oleh prosesor sesuai dengan perintah yang
telah diberikan dalam program. Program ladder, nilai timer dan counter disimpan
di memori pengguna tergantung kebutuhan penggunaaanya. Beberapa tipe
memori adalah sebagai berikut:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14
a. Read Only Memory (ROM)
ROM adalah memori tetap yang dapat diprogram sekali. Memori ini
paling tidak populer jika dibandingkan dengan tipe memori yang lain.
b. Random Acces Memory (RAM)
RAM adalah tipe memori yang umum digunakan untuk menyimpan
program pengguna dan data. Data pada RAM akan hilang jika sumber tenaga
dipindahkan. Sebagai solusinya, sumber tenaga dapat digantikan dengan
menggunakan baterai.
c. Erasable Programmable Read Only Memory (EPROM)
EPROM, menyimpan data secara permanent seperti ROM. Memori ini
tidak membutuhkan baterai pendukung. Data di dalam EPROM akan terhapus
bila terkena sinar ultraviolet. PROM writer dibutuhkan untuk memprogram
ulang memori.
d. Electrically Erasable Programmable Read Only Memory (EEPROM)
EEPROM mengkombinasikan kefleksibilitasan akses dari RAM dan
EPROM yang tidak berubah menjadi satu. Isinya dapat dihapus maupun
diprogram secara elektrik, tetapi mempunyai batas waktu.
2.6.3. PLC Schneider M221
PLC ini merupakan produk yang dimiliki oleh Schneider Electric. Pada
perancangan alat ini PLC yang digunakan adalah jenis atau tipe TM221CE40R
dimana tipe ini memiliki 40 Port Input/Output yang terbagi 24 port Input dan 16
port Output, dilihat pada Gambar 2.7
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15
Gambar 2.7. PLC M221 [6]
Keterangan dari Gambar 2.5 PLC M221 dapat dilihat pada Tabel 2.1.
Tabel 2. 1. Keterangan Bagian PLC M221 [6]
NO KETERANGAN NO KETERANGAN
1 Status led 10 Saklar Run/Stop
2 Blok terminal keluaran 11 Blok terminal masukan
3 Klip pengunci ukuran 3mm 12 Konektor penambahan modul I/O
4 Port Ethernet/konektor RJ45 13 Cartridge slot 1
5 Catu daya 110-240 VAC 14 Cartridge slot 2
6 Port mini USB 15 Tutup pelindung
7 Port serial 1 16 Locking hook
8 Slot SD Card 17 Pelindung masukan analog
9 Masukan 2 analog 18 Penahan baterai
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16
Penggunaan 3 jenis memori yang masing-masing digunakan dengan fungsi
berbeda pada PLC M221 yaitu:
a. Memori bit
Memori bit atau dilambangkan dengan %M merupakan memori yang hanya
dapat bernilai 0 dan 1, memori ini terdapat sebanyak 1024 bit.
b. Memori word
Memori word atau dilambangkan dengan %MW merupakan memori yang
nilainya dapat berubah-ubah ketika program dijalankan. Memori ini biasanya
digunakan untuk operasi counter, memori ini terdapat sebanyak 8000 word.
c. Konstanta word
Konstanta word atau dilambangkan dengan %KW merupakan memori yang
digunakan untuk menyimpan konstanta nilai tertentu dan tidak dapat berubah
ketika program dijalankan, memori ini terdapat sebanyak 512 word.
2.6.4. Fungsi-fungsi Logika Dasar [7]
Pada programmable logic controller terdapat intruksi-instruksi dasar
yang banyak digunakan dalam penyusunan diagram ladder. Instruksi-intruksi
yang ada akan membentuk
suatu eksekusi diantara lain:
a.AND
Logika AND merupakan kondisi dimana kedua saklar terhubung secara
seri dan kedua saklar harus tertutup untuk menghasilkan keluaran, bentuk ladder
terdapat pada gambar 2.8
Gambar 2.8. Ladder diagram logika AND
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17
b. OR
Logika OR merupakan kondisi dimana kedua saklar terhubung secara
pararel dan cukup satu saklar yang tertutup sudah bisa menghasilkan keluaran,
bentuk ladder terdapat pada gambar 2.9
Gambar 2.9. Ladder diagram logika OR
c. NOT
Logika NOT merupakan kondisi dimana sebuah saklar dalam kondisi
normal menghasilkan keluaran, dan akan terbuka apabila mendapat sebuah
masukan, bentuk ladder terdapat pada gambar 2.10
Gambar 2.10. Ladder diagram logika NOT
d. NAND
Logika NAND merupakan kondisi dimana kedua saklar NOT terhubung
secara seri dan apabila kedua saklar dalam kondisi normal maka akan
menghasilkan keluaran, bentuk ladder terdapat pada gambar 2.11
Gambar 2.11. Ladder diagram logika NAND
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18
e. NOR
Logika NOR merupakan kondisi dimana kedua saklar NOT terhubung
secara pararel dan hanya keadaan dimana kedua saklar mendapat masukan tidak
dapat menghasilkan keluaran, bentuk ladder terdapat pada gambar 2.12
Gambar 2.12. Ladder diagram logika NOR
f. XOR
Logika XOR merupakan kondisi dimana empat buah kombinasi saklar NC
dan NO yang terhubung secara seri dan pararel. Dimana akan menghasilkan
keluaran jika salah satu dari kedua input bernilai 1, bentuk ladder terdapat pada
gambar 2.13
Gambar 2.13. Ladder diagram logika XOR
2.6.5. Diagram Ladder [8]
Ladder diagram (diagram tangga) merupakan metode pemrograman PLC
yang paling popular, karena PLC pertama yang diciptakan menggunakan bahasa
pemrograman ini. Hal itu dikarenakan PLC merupakan perkembangan dari relay
logic control yang menggunakan bahasa pemrograman relay ladder logic. Ada
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19
beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pemrograman PLC
menggunakan ladder diagram :
A. Program dibaca dari kiri ke kanan dan dari atas ke bawah.
B. Rung tidak boleh diakhiri tanpa output.
C. Output (coil) dan input (contact) ditampilkan dalam kondisi normal.
D. Input/output diidentifikasi dengan alamat.
Pada ladder diagram terdapat normal contact yang mengacu pada konsep
NO (Normally Open) dan NC (Normally Closed) dari relay contact, terdapat pada
gambar 2.14 dan 2.15.
a. Normally Open (NO)
Contact ini menandakan keadaan relay yang dalam keadaan normalnya
dalam posisi terbuka, dan akan terhubung jika relay mendapat
tegangan..Dapat dilihat pada gambar 2.14
Gambar 2.14. Ladder diagram NO
b. Normally Closed (NC)
Contact ini menandakan keadaan relay yang dalam keadaan normalnya
dalam posisi terhubung, dan akan terbuka jika relay mendapat tegangan.
Dapat dilihat pada gambar 2.15.
Gambar 2.15. Ladder diagram NC
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
20
2.7. Human Machine Interface (HMI) [9]
HMI (Human Machine Interface) adalah sistem yang menghubungkan
antara manusia dan teknologi mesin. HMI dapat berupa pengendali dan visualisasi
status baik dengan manual maupun melalui visualisasi komputer yang bersifat
real time. Sistem HMI biasanya bekerja secara online dan real time dengan
membaca data yang dikirimkan melalui I/O port yang digunakan oleh sistem
controller-nya. Port yang biasanya digunakan untuk controller dan akan dibaca
oleh HMI antara lain adalah port com, port USB, port RS232 dan ada pula yang
menggunakan port serial. Tugas dari HMI (Human Machine Interface) yaitu
membuat visualisasi dari teknologi atau sistem secara nyata. Sehingga dengan
desain HMI dapat disesuaikan sehingga memudahkan pekerjaan fisik. Tujuan dari
HMI adalah untuk meningkatkan interaksi antara mesin dan operator melalui
tampilan layar komputer dan memenuhi kebutuhan pengguna terhadap informasi
sistem. HMI dalam industri manufacture berupa suatu tampilan GUI (Graphic
User Interface) pada suatu tampilan layar komputer yang akan dihadapi oleh
operator mesin maupun pengguna yang membutuhkan data kerja mesin. HMI
terdapat berbagai macam visualisasi untuk Monitoring dan data mesin yang
terhubung secara online dan real time. HMI akan memberikan suatu gambaran
kondisi mesin yang berupa peta mesin produksi dapat dilihat bagian mesin mana
yang sedang bekerja. Pada HMI juga terdapat visualisasi pengendali mesin berupa
tombol, slider,dan sebagainya yang dapat difungsikan untuk mengendalikan
mesin sebagaimana mestinya. Selain itu dalam HMI juga ditampilkan alarm jika
terjadi kondisi bahaya dalam sistem. Sebagai tambahan, HMI juga menampilkan
data-data rangkuman kerja mesin termasuk secara grafik.
2.8. SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) [10]
SCADA merupakan sistem yang dapat melakukan pengawasan,
pengendalian, dan akuisisi data terhadap sebuah plant. Adanya jarak yang jauh
antara plant dengan operator menjadi alasan dibutuhkannya sebuah sistem
SCADA yang dilengkapi dengan peralatan komunikasi yang memadai. Menurut
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
21
NIST (National Institute of Standards and Technology), sistem SCADA banyak
digunakan pada sistem terdistribusi seperti : sistem distribusi air dan
penampungan limbah air, saluran pipa minyak dan gas, transmisi dan distribusi
jaringan listrik, dan sistem transportasi kereta api. Sistem SCADA sederhana
dapat dilihat pada gambar 2.16.
Gambar 2.16. Skema sistem SCADA sederhana dalam pengendalian sistem
2.8.1. Arsitektur Sistem SCADA
Pada sebuah sistem SCADA terdapat 6 bagian utama supaya sistem dapat
bekerja dengan baik,yaitu :
1. Operator
Operator merupakan orang yang mengawasi sistem SCADA dan
melakukan fungsi supervisory control untuk operasi plant jarak jauh.
2. Human Machine Interfaces (HMI)
HMI menampilkan data untuk operator dan menyediakan input kontrol
bagi operator dalam berbagai bentuk seperti grafik, skematik, jendela,
menu pull-down, dan tombol.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
22
3.Master Terminal Unit (MTU)
MTU merupakan unit master pada arsitektur master/slave, MTU
berfungsi menampilkan data pada operator melalui HMI, mengumpulkan
data dari plant yang jauh, dan mengirim sinyal kontrol ke plant yang
berjauhan.
4. Communication System
Sistem komunikasi antara MTU dengan RTU ataupun antara RTU
dengan field device dapat berupa :
a. Komunikasi serial (RS232, RS422, RS485)
b. Ethernet
c. Jaringan telepon tetap
d. Leased lines
e. Internet
f. Wireless (wireless LAN, GSM network, modem radio)
5. Remote Terminal Unit (RTU)
RTU merupakan unit slave pada arsitektur master/slave. RTU
mengirimkan sinyal kontrol pada plant yang dikendalikan,
mengambil data dari plant, dan mengirim data ke MTU.
6. Field Device
Field device merupakan plant di lapangan yang terdiri dari berbagai
sensor dan aktuator. Nilai sensor dan aktuator inilah yang diawasi dan
dikendalikan supaya plant dapat berjalan sesuai dengan keinginan
pengguna.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
23
2.9. Relay
Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan
merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2
bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak
Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk
menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power)
dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi[11]. Bentuk relay
beserta simbol relay sendiri dapat dilihat pada gambar 2.17.
Gambar 2.17. Bentuk Relay dan Simbol Relay
Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu :
1. Electromagnet (Coil)
2. Armature
3. Switch Contact Point (Saklar)
4. Spring
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
24
Gambar dari bagian-bagian Relay dapat dilihat pada gambar 2.18.
Gambar 2.18. Struktur Sederhana Relay
Kontak Poin (Contact Point) Relay terdiri dari 2 jenis yaitu :
1. Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu
berada di posisi CLOSE (tertutup)
2. Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu
berada di posisi OPEN (terbuka)
Karena Relay merupakan salah satu jenis dari Saklar, maka istilah Pole dan Throw
yang dipakai dalam Saklar juga berlaku pada Relay. Berikut ini adalah penjelasan
singkat mengenai Istilah Pole and Throw :
1. Pole : Banyaknya Kontak (Contact) yang dimiliki oleh sebuah relay
2. Throw : Banyaknya kondisi yang dimiliki oleh sebuah Kontak (Contact)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
25
Berdasarkan penggolongan jumlah Pole dan Throw-nya sebuah relay, maka relay
dapat digolongkan menjadi :
1. Single Pole Single Throw (SPST) : Relay golongan ini memiliki 4 Terminal, 2
Terminal untuk Saklar dan 2 Terminalnya lagi untuk Coil.
2. Single Pole Double Throw (SPDT) : Relay golongan ini memiliki 5 Terminal,
3 Terminal untuk Saklar dan 2 Terminalnya lagi untuk Coil.
3. Double Pole Single Throw (DPST) : Relay golongan ini memiliki 6 Terminal,
diantaranya 4 Terminal yang terdiri dari 2 Pasang Terminal Saklar sedangkan
2 Terminal lainnya untuk Coil. Relay DPST dapat dijadikan 2 Saklar yang
dikendalikan oleh 1 Coil.
4. Double Pole Double Throw (DPDT) : Relay golongan ini memiliki Terminal
sebanyak 8 Terminal, diantaranya 6 Terminal yang merupakan 2 pasang
Relay SPDT yang dikendalikan oleh 1 (single) Coil. Sedangkan 2 Terminal
lainnya untuk Coil.
Selain Golongan Relay diatas, terdapat juga Relay-relay yang Pole dan
Throw-nya melebihi dari 2 (dua). Misalnya 3PDT (Triple Pole Double Throw)
ataupun 4PDT (Four Pole Double Throw) dan lain sebagainya. Untuk lebih jelas
mengenai Penggolongan Relay berdasarkan Jumlah Pole dan Throw, dapat dilihat
pada gambar 2.19.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
26
Gambar 2.19. Jenis Relay Berdasarkan Pole dan Throw
Beberapa fungsi Relay yang telah umum diaplikasikan kedalam peralatan
Elektronika diantaranya adalah :
1. Relay digunakan untuk menjalankan Fungsi Logika (Logic Function)
2. Relay digunakan untuk memberikan Fungsi penundaan waktu (Time Delay
Function)
3. Relay digunakan untuk mengendalikan Sirkuit Tegangan tinggi dengan
bantuan dari Signal Tegangan rendah.
2.10. Komunikasi via Ethernet
Komunikasi ethernet merupakan salah satu jenis komunikasi yang sering
ditemui saat ini. Komunikasi ethernet menggunakan media kabel berupa kabel
UTP (Unshielded Twisted Pair) yang tiap ujungnya terdapat konektor RJ45.
Kabel UTP biasanya digunakan sebagai media transfer data dalam sebuah
jaringan LAN (Local Area Network). Dengan menggunakan kabel utp, maka
dapat menghubungkan setiap jaringan komputer, server, router, switch, akses
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
27
point dan lainnya sehingga menjadi sebuah jaringan yang disebut Local
Area Network (LAN). [12]
Kelebihan Kabel Jaringan UTP (Unshielded Twisted Pair) :
a. Harga kabel jaringan UTP (Unshielded Twisted Pair) terbilang murah
dibandingkan kabel jaringan lainnya.
b. Instalasi atau pemasangan kabel jaringan UTP (Unshielded Twisted Pair)
terbilang mudah.
c. Pemeliharaan kabel jaringan UTP (Unshielded Twisted Pair) terkenal mudah.
d. Ukuran konektor dan kabel jaringan UTP relatif kecil (diameter = 0,43 cm)
sehingga terbilang fleksibel dan mempermudah dalam membuat saluran kabel.
e. Kerusakan yang terjadi pada salah satu saluran kabel jaringan UTP
(Unshielded Twisted Pair) tidak akan mengganggu jaringan secara keseluruhan.
Kekurangan Kabel Jaringan UTP (Unshielded Twisted Pair) :
a. Kabel jaringan UTP rentan terhadap efek interferensi elektromagnetic yang
berasal dari media atau perangkat lain.
b. Jarak jangkauan kabel jaringan UTP hanya 100 meter sehingga sangat terbatas
dan kalah jika dibandingkan dengan kabel jaringan jenis Coaxial (500 meter).
c. Adanya kemungkinan dapat dengan mudah disadap.
d. Beberapa kalangan banyak yang mengeluhkan transmisi data dari kabel
jaringan UTP cenderung lambat.
e. Diperlukan perangkat tambahan berupa pipa plastik atau pipa alumunium
dalam instalasinya demi memaksimalkan fungsi kabel jaringan UTP.
2.10.1. Konfigurasi Kabel Straight
Kabel straight merupakan kabel yang memiliki cara pemasangan yang
sama antara ujung satu dengan ujung yang lainnya. Kabel straight digunakan
untuk menghubungkan 2 perangkat yang berbeda. Urutan standar kabel straight
adalah seperti pada gambar 2.3 yaitu sesuai dengan standar TIA/EIA 368B (yang
// Declare your global variables here unsigned int count=0; int jarak; unsignedchar strjarak[16],strjarakit[16],strjarakitem[16]; unsigned int counton=0; intjarakl,jaraklk,jarakm,jarakit,jarakmk,jarakitem; float jarakk; unsigned charstrjarakl[16]; void main( void ) { DDRB.0=1; DDRB.1=0; DDRB.2=1;DDRB.3=0; // Declare your local variables here
// Analog Comparator initialization // Analog Comparator: Off // AnalogComparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off ACSR=0x80; SFIOR=0x00;