BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN...

II-1

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

II.1 Tinjuan Pustaka

Seiring dengan pesatnya perkembangan teknologi pada sistem otomasi

bangunan yang menunjang kegiatan operasional dengan menuntut tingkat

keandalan dan keamanan sistem yang tinggi. Salah satu nya sistem keamaan

dalam menanggapi terjadi nya kebakaran. Peringatan dini terhadap tanda-tanda

kebakaran merupakan salah satu solusi. Tindakan ini akan lebih cepat dilakukan

jika terdapat sistem pendeteksi dan proteksi kebakaran secara otomatis untuk

mengurangi dampak kebakaran.

Berdasarkan SNI 03-3985-2000 nomor 4.2 klasifikasi detektor kebakaran

menyebutkan bahwa untuk standar detektor kebakaran otomatik diklasifikasikan

sesuai dengan jenisnya seperti: detektor panas, detektor asap, detektor nyala

api, dan detektor gas kebakaran [28]. Pada jurnal penelitian Abdul Zain, proteksi

kebakaran menggunakan smoke dan heat detector berbasis microcontroler akan

mendeteksi adanya bahaya asap dan panas. Apabila ada bahaya asap atau panas,

maka sistem akan memberikan peringatan berupa alarm, memberikan jalur

evakuasi menuju pintu darurat, dan memberikan proteksi dengan memadamkan

api [24]. Pada jurnal penelitian lainnya oleh Liliana dan Priyanto, membuat

sebuah prototype untuk pengaman kebakaran dengan menggunakan smoke dan

heat detector. Bagian kontrol sistem menggunakan microcontroller ATmega32,

sedangkan untuk output menggunakan buzzer, solenoid valve, LED, LCD, motor

DC. Sensor smoke dan heat dipasang dengan prinsip logic AND dimana sensor

harus aktif keduanya untuk menghindari alarm palsu. Apabila hanya satu saja

yang aktif sistem hanya memberikan alarm, apabila kedua sensor aktif sistem

akan memberikan sinyal evakuasi dan setelah 30 detik proteksi pemadam

kebakaran aktif [19].

Pada laporan tugas akhir oleh Tatan Rustandi tentang prototype sistem

pemadam kebakaran otomatis berbasis PLC CP1L terintegrasi HMI, Sistem

tersebut dihubungkan dengan sensor suhu dan asap dan akan mengaktifkan alarm

II-2

jenis buzzer, lampu LED indikator kebakaran, indikator pintu darurat aktif,

indikator pompa dan sprinkle, dan indikator cooling. sistem ini terintegrasi dengan

HMI sebagai visualisasi dengan menggunakan software wonderware intouch [25].

Pada jurnal penelitian Indra Saputra, tentang perancangan water level control

menggunakan PLC Omron Sysmac C200H dilengkapi wonderware intouch,

dalam mengendalikan dan memantau kerja dari plant digunakan bantuan

wonderware intouch. Hal yang perlu diperhatikan adalah koneksi antara PLC

sebagai kendali plant dan wonderware intouch sebagai antarmuka suatu plant.

Agar PLC dengan wonderware intouch dapat berkomunikasi maka menggunakan

software I/O Omron Host Link [13].

Terdapat berbagai macam plant dengan berbagai sistem kendali yang

terapkan secara otomatis, penggunaan alat kendali yang umumnya menggunakan

PLC dan microcontroller. Pada jurnal penelitian Adi Winarto, membuat prototype

sistem pemadam kebakaran dengan menggunakan perangkat kendali nya adalah

PLC. Parameter deteksi adanya bahaya kebakaran digunakan sensor asap dan

sensor suhu dengan sistem alarm sebagai tanda peringatan [32].

Berbagai konsep dan metoda telah dikembangkan agar memperoleh proses

kerja sistem yang lebih baik. Para peneliti menggunakan sensor suhu dan asap

sebagai perangkat parameter kebakaran, beberapa diantaranya menggunakan

berbagai macam controller sebagai alat pengendalinya. Hal ini sesuai dengan

definsi sistem pendeteksi kebakaran menurut Sunarno, yaitu adalah suatu sistem

keteknikan yang terdiri dari beberapa alat yang secara otomatis mendeteksi panas,

asap, atau hasil pembakaran lain dan akan menyalakan alarm [30].

Konsep sistem alarm kebakaran masih bisa dikembangkan, karena sistem

pendeteksi kebakaran yang terdapat pada tinjauan pustaka belum menggunakan

menerapkan sistem pendeteksi lokasi kebakaran atau sistem addressable sebagai

jenis sistem alarm kebakaran.

Berdasarkan tinjauan pustaka yang digunakan maka dibuatlah tugas akhir

tentang rancang bangun konsul kendali sistem alarm kebakaran dengan sensor

suhu dan asap menggunakan PLC Schneider TM221CE24R dilengkapi dengan

software wonderware intouch sebagai tampilan HMI nya. Tugas akhir ini

dilakukan untuk menghasilkan sistem alarm kebakaran pada gedung perkantoran

II-3

yang dapat mengirimkan data kepada PLC master dengan menggunakan

parameter asap dan suhu, serta sistem ini dapat dikendalikan secara otomatis dan

menampilkan data lokasi titik kebakaran secara animasi pada HMI yang dapat

dilihat secara real time. Sistem kendali ini merupakan kombinasi lain dari

berbagai sensor, alat kendali dan perangkat lunak untuk monitoring nya.

II.2 Pengantar

Pada bab ini penulis akan membahas teori-teori yang berkaitan dengan tugas

akhir sebagai penunjang dalam tahap perancangan sistem. Teori-teori yang akan

dibahas diantaranya ialah teori dasar tentang sistem otomasi bangunan, kebakaran,

sistem alarm kebakaran, programmable logic control (PLC), komunikasi jaringan,

konsul sistem kendali, serta beberapa perangkat lunak yang digunakan dalam

perancangan sistem. Pada bab ini juga akan dibahas secara singkat mengenai

perangkat-perangkat yang digunakan dalam perancangan sistem yang akan

dibangun dalam tugas akhir ini.

Dalam teori sistem otomasi bangunan akan dibahas tentang pengertian

secara umum dan sub sistem yang ada pada sistem otomasi bangunan. Teori yang

berhubungan dengan kebakaran juga diperlukan seperti klasifikasi kebakaran,

sistem alarm kebakaran mencakup sistem konvensional, sistem addressable dan

sistem semi-addresable, serta komponen pendeteksi kebakaran dan komponen

pada sistem alarm kebakaran.

Teori dasar yang diperlukan lagi sebagai penunjang perancangan sistem ini

ialah teori tentang PLC dengan tipe yang akan digunakan yaitu PLC Modicon

TM221CE24R beserta modul ekspansi analog TM3AI8 yang digunakan. Teori

perangkat lunak yang digunakan dalam perancangan sistem ini ialah SoMachine

Basic yang digunakan dalam pembuatan program PLC dengan menggunakan

bahasa pemrograman ladder diagram (LD), kemudian wonderware intouch yaitu

perangkat lunak yang digunakan untuk pembuatan tampilan antarmuka sistem

atau human machine interface (HMI). Selanjutnya ialah membahas teori yang

menyangkut dengan komunikasi jaringan dan protokol jaringan.

II-4

II.3 Sistem Otomasi Bangunan

Sistem Otomasi Bangunan atau Building Automation Systemc (BAS) pada

dasarnya merupakan suatu sistem yang memberikan pengendalian terhadap

fungsi-fungsi atau fasilitas bangunan secara otomatis. Dalam realisasinya BAS

diwujudkan sebagai sistem pengendalian dan pemantauan terpadu dari seluruh

utilitas yang tersebar dalam suatu bangunan ke sebuah pusat kendali. BAS bukan

hanya sekedar pengendalian utilitas secara otomatis namun lebih jauh lagi yaitu

mengintegrasikan pegoperasian berbagai utilitas bangunan untuk mendapatkan

optimalisasi fungsi, penghematan energi, keamanan sistem dan fungsi-fungsi

operasi pemeliharaan utilitas bangunan secara menyeluruh. Bentuk utilitas pada

suatu bangunan pada umumnya dapat berupa sistem pencahayaan (lighting), Tata

udara (HVAC), Transportasi gedung (Building Transporattion), Sistem Alarm

Kebakaran (Fire Alarm system), Sistem Keamanan (Security System), dan lain-

lain. Pada sistem yang konvensional tiap-tiap sistem berdiri sendiri (standalone),

namun dalam konsep BAS hanya akan berfungsi sebagai sub-sistem. Besar

kecilnya sistem dalam integrasi diatas bersifat relatif, bergantung pada kebutuhan

dan kemampuan pemilik bangunan.

Sistem kendali dalam otomasi bangunan adalah sistem kendali berbasis

komputer dari sejumlah utilitas mekanikal dan elektrikal. Sistem kendali semacam

ini umumnya berbentuk Direct Digital Control (DDC) untuk mendapatkan

karakteristik pengendalian yang mudah dan murah. Perangkat-perangkat kendali

PID berbasis microprocessor lebih banyak diandalkan untuk pemantauan dan

pengendalian utilitas bangunan guna mencapai optimasi kinerja dan penghematan

energi sistemnya. Sistem ini dibentuk oleh sejumlah modul-modul kendali yang

dirangkai dalam jaringan Local Area Network (LAN) [26].

II.4 Subsistem pada Sistem Otomasi Bangunan

Dalam sistem otomasi bangunan terdapat sub-sistem yang merupakan bagian

dari sistem otomasi bangunan yang memiliki fungsi nya masing-masing.

Keberhasilan suatu sistem otomasi bangunan dapat tercapai ketika subsistem

didalamnya dapat bekerja secara optimal. Tidak ada ketetapan bahwa utilitas

dalam sistem otomasi bangunan harus ada beberapa utilitas tertentu saja, apapun

II-5

utilitas yang dianggap penting dan dibutuhkan, maka dapat diintegrasikan

kedalam sistem otomasi bangunan.

Berikut ini merupakan beberapa contoh dari utilitas yang umumnya

diperlukan pada suatu bangunan, diantaranya yaitu :

1. Sistem Catu daya Bangunan

2. Sistem Keamanan Bangunan

3. Sistem Penerangan Bangunan

4. Sistem Transportasi Bangunan

5. Sistem Pengolahan Air Limbah

6. Sistem Proteksi dan Alarm Kebakaran

7. Sistem Manajemen dan Pengaturan Parkir

8. Sistem Penyediaan dan Distribusi Air Bersih

9. Sistem Heating, Ventilating, and Air Condition (HVAC)

II.5 Kebakaran

Definisi Kebakaran Menurut Standar Nasional Indonesia (SNI) nomor 03-

3985-2000 bagian 4.1 merupakan suatu fenomena yang terjadi ketika suatu bahan

mencapai temperature kritis, serta bereaksi secara kimia dengan oksigen yang

menghasilkan panas, nyala api, cahaya, asap, uap air, karbon monoksida,

karbondioksida, atau produk dan efek lainnya [28].

Menurut Peraturan Menteri Pekerjaan Umum No.26 Tahun 2008 pada Bab 1

Pasal 1.1.5 juga mendefinisikan bahwa bahaya kebakaran adalah bahaya yang

diakibatkan oleh adanya ancaman potensial dan derajat terkena pancaran api sejak

dari awal terjadi kebakaran hingga penjalaran api, asap dan gas yang ditimbulkan

[23].

Gambar II. 1 Segitiga Api [3]

II-6

Dari Badan Nasional Penanggulangan Bencana (BNPB) juga mendefenisikan

bahwa kebakaran merupakan situasi dimana bangunan pada suatu tempat seperti

rumah atau pemukiman, pabrik, pasar, gedung dan lain-lain dilanda api yang

menimbulkan korban dan / atau kerugian [35].

Dari tiga definisi tersebut dapat disimpulkan bahwa kebakaran ialah peristiwa

atau kejadian timbulnya api yang tidak diinginkan, karena unsur-unsur pembentuk

api yang terdiri dari bahan bakar, oksigen dan sumber panas yang membentuk

suatu reaksi oksidasi biasa dikenal dengan konsep segita api atau fire triangle.

II.6 Klasifikasi Kebakaran

Jenis kebakaran dapat dibedakan berdasarkan sumber apinya, jenis kebakaran

diklasifikasikan secara internasional merujuk kepada klasifikasi kebakaran

menurut National Fire Protection Association (NFPA) [21]. kebakaran

diklasifikasikan menjadi lima kelas yaitu kebakaran kelas A, kebakaran kelas B,

kebakaran kelas C, kebakaran kelas D, dan kebakaran kelas K.

Tabel II. 1 Klasifikasi Kebakaran menurut NFPA

KELAS JENIS KEBAKARAN SIMBOL

Padat Non-Logam

Kayu, kain, kertas, karet dan

berbagai macam plastik.

Air, Uap Air, Pasir,

Serbuk Kimia Kering,

Gas atau Cairan

Minyak bumi, cat berbasis minyak,

pelarut, pernis, alkohol, dan gas

yang mudah terbakar Karbondioksida dan

Serbuk Kering

II-7

Tabel II. 1 Klasifikasi Kebakaran menurut NFPA (Lanjutan Hal II-6)

KELAS JENIS KEBAKARAN SIMBOL

Listrik

Arus Pendek Karbondioksida dan

Serbuk Kering

Logam

Logam seperti

magnesium, titanium,

zirkonium, natrium,

litium dan potassium

Serbuk Kimia sodium

Klorida, Grafit

Bahan Masakan

Kebakaran dalam

peralatan masak yang

mudah terbakar (minyak

nabati atau hewani dan

lemak).

Cairan Kimia,

Karbondioksida

Klasifikasi kebakaran juga berguna untuk menentukan aman tidaknya jenis

media pemadam tertentu untuk memadamkan kelas kebakaran tertentu

berdasarkan sumber api atau kebakarannya. Salah satu alasan kebakaran tidak

dapat diatasi ialah dengan salahnya media pemadam yang digunakan. Tabel II.1

memberikan penjelasan singkat mengenai klasifikasi kebakaran berdasarkan

NFPA.

Menurut peraturan menteri tenaga kerja dan transmigrasi No 04 Tahun 1980

pada pasal 2 ayat 1 menetapkan bahwa klasifikasi kebakaran di indonesia

dibedakan menjadi empat kelas [24] diantaranya yaitu :

a. Kebakaran bahan padat kecuali logam ( Golongan A )

b. Kebakaran bahan cair atau gas yang mudah terbakar ( Golongan B )

c. Kebakaran instalasi listrik bertegangan (Golongan C )

d. Kebakaran logam ( Golongan D )

II-8

II.7 Sistem Alarm Kebakaran

Sistem Alarm kebakaran menurut NFPA 72 tentang National Fire Alarm

Code pada bagian 3.3.67 ialah sebagai berikut :

“ A system or portion of a combination system that consists of components and circuits arranged to monitor and annunciate the status of fire alarm or supervisory signal-initiating devices and to initiate the appropriate response to those signals ”.

Sistem alarm kebakaran adalah sebuah sistem atau bagian dari kombinasi

sistem yang terdiri dari komponen dan rangkaian yang diatur untuk memantau dan

memberi tahu status alarm kebakaran atau alat yang digunakan untuk mengawasi

sinyal alarm kebakaran untuk merespon secara tepat terhadap sinyal alarm

kebakaran [21].

Sistem alarm kebakaran juga dikemukakan oleh Merton W. Bunker dan

Richard J. Roux dalam buku Fire Alarm and Signaling System Installation [20]

bahwa :

“ Fire alarm systems are designed, installed, and maintained to protect

people and property from fire. modern fire alarm systems are almost completely independent from human input. They do, however, require installation, testing, and maintenance by humans ”.

Sistem alarm kebakaran dirancang, dipasang, dan dirawat untuk melindungi

orang-orang dan harta benda dari bahaya kebakaran. Sistem alarm kebakaran

modern hampir sepenuhnya tidak dipengaruhi oleh manusia. Namun untuk

keperluan pemasangan, pengujian, dan pemeliharaan dilakukan oleh bantuan

manusia.

Sistem alarm kebakaran dibedakan menjadi tiga macam konfigurasi

berdasarkan jenis panel kontrol nya atau pusat kendali nya. Beberapa diantaranya

dapat menggunakan fire alarm control panel, menggunakan PLC, serta ada juga

yang menggunakan kombinasi modular fire controller dengan PLC [3].

II-9

Gambar II. 2 Konfigurasi dengan Fire Alarm Control Panel [3]

Gambar II.2 menunjukkan konfigurasi yang biasanya digunakan pada

bangunan. Perangkat pemicu alarm seperti detector api, asap, dipantau dan

dikendalikan oleh panel kontrol kebakaran atau bisa disebut dengan istilah fire

alarm system control panel, fire control panel atau fire cabinet yang terhubung

secara langsung.

Gambar II. 3 Konfigurasi dengan Kombinasi Modular Fire Controller - PLC [3]

II-10

Pada Gambar II.3 perangkat alarm dapat berkomunikasi dan dipantau oleh

modular fire controller (rack-mounted controller, fire control module). Bila

modular fire controller menerima sinyal alarm, fire controller akan mengaktifkan

sinyal alarm ke PLC.

Gambar II. 4 Konfigurasi dengan PLC [3]

Pada gambar II.4 detektor kebakaran dapat berkomunikasi secara langsung

dengan perangkat PLC sehingga modular fire control tidak diperlukan. Pada

gambar II.3 dan II.4 menunjukan konfigurasi yang biasanya digunakan untuk

proses industri dan untuk fasilitas industri seperti stasiun pengisian bahan bakar,

stasiun pompa, dan tanki.

Sistem alarm kebakaran dibedakan menjadi tiga jenis diantaranya

yaitu convensional, addressable, dan semi-addressable. Ketiganya berbeda pada

kompleksitas instalasi dan akurasi monitoring pada area lokasi terjadi kebakaran,

ketiga sistem alarm kebakaran dideskripsikan sebagai berikut :

II.7.1 Sistem Alarm Kebakaran Konvensional

Sistem alarm kebakaran tipe konvensional merupakan jenis sistem alarm

kebakaran yang biasanya digunakan untuk perumahan, toko, atau ruangan tertentu

pada suatu bangunan. Pada sistem ini ditentukan berdasarkan pembagian per zona

atau zone yaitu dengan menggabungkan beberapa detektor dalam satu zona. Setiap

II-11

zona langsung dihubungkan ke panel kontrol, sehingga jumlah kabel yang masuk

ke dalam panel kontrol sama dengan banyaknya jumlah zona yang terpasang [5].

Pada sistem tipe konvensional lebih sering digunakan karena lebih murah

dibanding sistem addressable. Meski hanya bisa merespon atau memberikan

informasi tentang letak zona saja, namun sistem konvensional ini bisa dirancang

dengan sistem yang lebih teliti dan fungsional lagi yaitu menggunakan module

control, yang disebut dengan sistem alarm kebakaran tipe semi-addressable [38].

II.7.2. Sistem Alarm Kebakaran Addressable

Sistem alarm kebakaran tipe addressable adalah sebuah sistem yang setiap

detektor nya dilengkapi address atau alamat, sehingga jika terjadi perubahan

status masing-masing detektor dapat terlihat secara individual [23]. Alamat setiap

detektor dapat berupa ID perangkat yang digunakan. Sistem ini cocok digunakan

untuk gedung-gedung besar, khususnya tempat-tempat komersial. Salah satu

keuntungan besar dari sistem alarm kebakaran tipe addressable adalah lokasi

detektor dapat langsung diketahui agar petugas keamanan dapat menanggapi

kejadian kebakaran di area yang tepat karena sudah mengetahui area mana yang

sedang terjadi kebakaran [38].

II.7.3 Sistem Alarm Kebakaran Semi-Addressable

Sistem alarm kebakaran tipe semi-addressable adalah pembentukan sistem

konvensional dengan sistem addressable dengan menggunakan control module.

Detektor di kelompokan dalam area atau zone, hanya saja setiap zone tidak

langsung dihubungkan ke panel kontrol, melainkan dihubungkan ke interface

module serta dihubungkan secara serial dengan menggunakan kabel data ke panel

kontrol. Sistem tipe semi-addressable dinilai lebih efektif jika dibandingkan

dengan sistem konvensional karena lebih mendekati untuk mencari letak zona

yang terjadi kebakaran [5].

II.8 Komponen Sistem Alarm Kebakaran

Dalam sebuah sistem proteksi kebakaran terdapat komponen-komponen

penting yang sangat berperan dalam proses kerja sistem tersebut. Setiap

II-12

komponen tersebut mempunyai peranan dan fungsi masing-masing, namun

peranan-peranan komponen tersebut saling melengkapi satu sama lain guna

mencapai proses yang optimal dalam menanggulangi peristiwa kebakaran.

Menurut Peraturan Menteri Tenaga Kerja No.02 Tahun 1983 pada bab 1

pasal 1 menyebutkan bahwa yang terdiri dari kelompok alarm adalah bagian dari

sistem alarm kebakaran termasuk relai, lampu, saklar, hantaran dan detektor

sehubungan dengan perlindungan satu area [24].

Berikut ini ialah komponen-komponen utama yang ada pada sistem proteksi

kebakaran diantaranya yaitu :

II.8.1. Detektor Kebakaran

Detektor kebakaran adalah alat yang dirancang sebagai alat pendeteksi

adanya kebakaran dan mengawali suatu tindakan. Menurut SNI 03-3985-2000

pada bagian 4.2.1 tentang jenis detektor. Detektor dibagi menjadi empat macam

jenis diantaranya yaitu :

1. Detektor asap

Detektor asap adalah alat yang mendeteksi partikel yang terlihat atau yang

tidak terlihat dari suatu pembakaran.

2. Detektor panas.

Detektor panas adalah alat yang mendeteksi temperatur tinggi atau laju

kenaikan temperatur yang tidak normal. Detektor panas terbagi menjadi dua

macam, yaitu :

a. Detektor bertemperatur tetap yang berkerja pada suatu batas panas tertentu

(fixed temperature).

b. Detektor yang berkerja berdasarkan kecepatan naiknya temperatur (rate of

rise temperature).

3. Detektor nyala api

Detektor nyala api adalah alat yang mendeteksi sinar infra merah atau radiasi

yang ditimbulkan oleh suatu kebakaran.

4. Detektor gas kebakaran

Alat untuk mendeteksi gas-gas yang terbentuk oleh suatu kebakaran.

II-13

Menurut SNI 03-3985-2000 bagian 5.3 tentang klasifikasi temperatur pada

kebakaran dapat dilihat pada tabel II.2

Tabel II. 2 Klasifikasi Temperatur

Klasifikasi Temperatur Rentang Nilai Temperatur (0C)

Rendah 37,7 – 56,6

Sedang 57 – 78,8

Menengah 79 - 120,5

Tinggi 121 – 162,2

Ekstra Tinggi 163 – 203,8

Ekstra Sangat Tinggi 204 – 259,4

Ultra Tinggi 260 – 301,6

II.8.2 Alarm

Alarm kebakaran adalah komponen dari sistem yang memberikan isyarat

atau tanda adanya suatu kebakaran. Menurut SNI 03-3985-2000 bagian 3.1 alarm

kebakaran ialah komponen dari sistem yang memberikan isyarat atau tanda

setelah kebakaran terdeteksi.

Menurut Keputusan Menteri Pekerjaan Umum Nomor 10/KPTS/2000

bagian 2 menyebutkan tujuan pemasangan alarm kebakaran adalah untuk

memberikan peringatan kepada penghuni akan adanya bahaya kebakaran,

sehingga dapat melakukan tindakan proteksi dan penyelamatan dalam kondisi

darurat serta untuk memudahkan petugas pemadam kebakaran mengidentifikasi

titik awal terjadinya kebakaran [17].

Alarm dibagi menjadi dua jenis menurut cara kerjanya yaitu:

1. Alarm Suara, ialah alarm kebakaran yang memberikan tanda atau syarat

berupa bunyi khusus (audible alarm). Menurut SNI 03-3985-2000 Alarm

suara harus memenuhi syarat sebagai berikut :

a. Mempunyai bunyi serta irama yang khas hingga mudah dikenal sebagai

alarm kebakaran.

b. Bunyi alarm tersebut mempunyai frekuensi kerja antara 500 ~ 1000 Hz

dengan tingkat kekerasan suara minimal 65 dB.

II-14

2. Alarm Visual, (visible alarm) ialah alarm kebakaran yang memberikan tanda

atau isyarat yang tertangkap pandangan mata secara jelas. Alarm visual

dipasang di luar ruangan tertutup (closed room) seperti ruang panel listrik,

ruang genset, ruang pompa dan semisalnya, dengan maksud agar gejala

kebakaran di dalam ruangan dapat diketahui oleh orang di luar melalui nyala

lampu [37].

II.8.3 Tombol Panggil Manual

Tombol Panggil Manual atau Titik Panggil Manual menurut SNI 3-3985-

2000 bagian 3.14 mendefinisikan bahwa titik panggil manual ialah alat yang

dioperasikan secara manual untuk memberi isyarat adanya kebakaran [28].

Tombol panggil manual adalah alat untuk mengaktifkan sirine atau alarm tanda

peringatan bahaya kebakaran secara manual atau memerlukan peran interaksi

dengan manusia.

Gambar II. 5 Tombol Panggil Manual [37]

Alat ini disebut dengan bermacam istilah seperti manual-call

point, emergency break glass, dan push button alarm. Semuanya memiliki bentuk

yang sama/mirip sehingga mudah dikenali [37]. Tombol panggil manual harus

ditempatkan pada area yang disadari oleh banyak orang, harus berada pada jalur

evakuasi kebakaran dan dapat dengan mudah dijangkau untuk di operasikan. Alat

ini bisa ditempatkan diluar ruangan atau di dalam ruangan [28]. Pada alat ini

umumnya terdapat tombol reset untuk mematikan rangkaian alarm peringatan

kebakaran, ini menjadi sangat berguna jika terdapat pelatihan simulasi

kebakaran.[37]

II-15

II.9 Programmable Logic Control

Berdasarkan standar National Electrical Manufactures Association (NEMA)

ICS3-1978 part ICS3-304 definisi Programmable Logic Controller (PLC) adalah

sebagai berikut :

“A digitally operating electronic system designed for use in an industrial environment, which uses a programmable memory for the internal storage of instructions for implementing specific functions such as logic, sequencing, timing, counting and arithmetic to control through analog or digital input/output modules, various types of machines or processes”.

PLC merupakan suatu sistem elektronik operasi digital yang dirancang untuk

digunakan pada ruang lingkup industri yang memiliki memori yang dapat

diprogram untuk menyimpan perintah-perintah untuk menerapkan fungsi khusus

seperti logic, sequencing, timing, counting dan arithmatic untuk mengontrol

berbagai jenis mesin atau proses melalui modul input/output analog atau digital.

Dari sumber lain menurut Irzam Harmein dalam buku Programmable Logic

Control (PLC) edisi 3 mendefinisikan bahwa PLC adalah suatu bentuk khusus

pengontrol berbasis microprocessor yang memanfaatkan memori yang dapat

diprogram untuk menyimpan instruksi-instruksi dan mengimplementasikan

fungsi-fungsi semisal logika, sequencing, pewaktuan (timing), pencacahan

(counting) dan aritmatika guna mengontrol mesin-mesin dan proses-proses [8].

PLC memiliki keunggulan yang signifikan karena sebuah perangkat

pengontrol yang sama dapat dipergunakan di dalam beraneka ragam sistem

kontrol. PLC serupa dengan komputer namun bedanya komputer dioptimalkan

untuk tugas-tugas perhitungan dan penyajian data, sedangkan PLC dioptimalkan

untuk tugas-tugas pengontrol dan pengoperasian di dalam lingkungan industri

dengan demikian PLC memiliki karakteristik : 1. Kokoh dan dirancang untuk tahap terhadap getaran, suhu, kelembaban dan

kebisingan. 2. Antarmuka untuk input-output sudah tersedia secara built-in didalamnya.

3. Mudah diprogram dan menggunakan sebuah bahasa pemrograman yang

mudah dipahami, yang sebagian besar berkaitan dengan operasi-operasi

logika.

II-16

II.9.1 PLC Modicon TM221CE24R

PLC Modicon TM221CE24R ialah salah satu jenis produk PLC Schneider

yang dirancang sebagai pengendali suatu sistem dengan berbagai fitur yang

terdapat didalamnya. PLC Modicon merupakan PLC yang dapat dijadikan sebagai

sistem kendali dengan menggunakan dasar gerakan, aritmatika, dan instruksi

perbandingan. Pada tabel II.3 Merupakan spesifikasi dari PLC modicon

TM221CE24R (Spesifikasi Lengkap Terlampir)

Tabel II. 3 Spesifikasi PLC Modicon TM221CE24R

No Spesifikasi Keterangan

1 Rated supply voltage 100...240 V AC

2 Discrete I/O number 24 (14 Discrete Input & 10 Relay Discrete

Output)

3 Discrete output type Relay normally open

4 Analog input number 2 at input range: 0...10 V

5 Discrete output voltage 5...125 V DC and 5...250 V AC

6 Discrete output current 2 A

7 Number of I/O

expansion module

<= 7 for transistor output

<= 7 for relay output

8 Network frequency 50/60 Hz

9 Discrete input logic Sink or source (positive/negative)


10 Discrete input voltage 24VDC

11 Power consumption

(VA)

<= 58 VA at 100-240 V with maxnumber

of I/O expansion module

<= 35 VA at 100-240 V without I/O

expansion module

12 Communication port

protocol

USB port : USB protocol-SoMachine-

Network

Non-isolated serial link : Modbus protocol

master/slave - RTU/ASCII

: Ethernet protocol

II-17

Pada gambar II.6 merupakan gambar dari susunan terminal input dan output

digital disertai terminal input analog pada PLC Modicon TM221CE24R.

Gambar II. 6 Terminal Input-Output PLC TM221CE24R

Pada tabel II.4 juga menunjukan penjelasan dari tiap susunan terminal input

dan output yang terdapat pada PLC TM221CE24R.

Tabel II. 4 Terminal Input-Output PLC TM221CE24R

Jenis Keterangan

Terminal Input Digital

24V dan 0V Terminal Catu Daya

COM Terminal Common

I0 – I13 Terminal Input Digital

Terminal Output Digital

COM Terminal Common

Q0 – Q9 Terminal Output

Terminal Input Analog

AN1 dan AN0 Terminal input

0V Terminal ground

+ Muatan listrik pada terminal input

- Muatan listrik pada terminal ground

II-18

II.9.2. Modul Ekspansi TM3AI8

Modul ekspansi adalah modul tambahan yang disediakan oleh Schneider

untuk memenuhi kebutuhan I/O sesuai dengan kebutuhan. Modul ekspansi analog

input TM3AI8 memiliki 8 port input analog.

Gambar II. 7 Modul Ekspansi Analog Input TM3AI8

Tipe input analog yang dapat digunakan pada modul ekspansi ini diantaranya

untuk input tegangan dari 0 sampai 10V dan dari -10 sampai 10V, sedangkan

untuk input arus dari 0 sampai 20mA dan dari 4 sampai 20mA. Pada tabel II.5

dapat dilihat spesifikasi dari modul ekspansi analog dengan tipe TM3AI8.

Tabel II. 5 Spesifikasi Modul Ekspansi TM3AI8


1 Range of product Modicon TM3AI8

2 Component type Analog input module

3 Analogue input number 8

4 Analogue input type Voltage, analogue input range: - 10..10V

Voltage, analogue input range: 0...10 V

Current, analogue input range: 0..20 mA

Current, analogue input range: 4..20 Ma

5 Analogue input

resolution

12 bits

6 Input impedance >= 1 MOhm voltage

<= 50 Ohm current

II-19

II.10 SoMachine Basic

SoMachine Basic adalah perangkat lunak pemrograman untuk PLC

Schneider yang dirancang khusus untuk Modicon M221 dan menangani semua

fungsi pemrograman, visualisasi, dan commissioning.

Gambar II. 8 Software SoMachine Basic

SoMachine Basic dapat di program menggunakan bahasa pemrograman

diantaranya Instruction List (IL) dan Ladder Diagram (LD)

Tabel II. 6 Spesifikasi Software SoMachine Basic


1 Range of product SoMachine

2 Product or component

type

Machine solution software

3 Range compatibility Modicon M221

4 Language English, French, German, Italian,

Spanish, Turkish, Chinese

(simplified), Portuguese

5 Operating system Windows 7 Professional 32/64 bit

Windows 8 Professional 32/64 bit

Windows 8.1 32/64 bit

Microsoft Windows 10

6 Type of license Free license

II-20

II.11 Wonderware Intouch

Pada dasarnya InTouch adalah software Human Machine Interface (HMI)

yg dilengkapi dengan fitur dasar SCADA software. Secara sederhana HMI

berfungsi sebagai “jembatan” bagi manusia (operator) untuk memahami proses

yang terjadi pada plant [13].

Gambar II. 9 Software Wonderware Intouch

InTouch merupakan komponen dari Wonderware Factory Suite dan telah

digunakan secara luas dalam berbagai aplikasi termasuk food processing,

semiconductors, oil and gas, automotive, chemical, pharmaceutical, pulp and

paper, transportation dan utilities.

Menurut Iwan Handoyo [14] InTouch terdiri dari tiga komponen penyusun

utama, diantaranya yaitu :

1. Intouch Application Manager; berfungsi untuk mengorganisasikan aplikasi

yang akan dibuat.

2. Intouch Window Maker; suatu development environment. Dalam hal ini

object-oriented graphics digunakan untuk menciptakan animasi serta touch-

sensitive display windows. Tampilan windows ini dapat dihubungkan dengan

I/O sistem dari perangkat industri dan aplikasi berbasis Microsoft Windows

lainnya.

3. Intouch Window Viewer, merupakan runtime environment yang digunakan

untuk menampilkan grafik windows yang telah dibuat di WindowMaker.

WindowViewer mengoperasikan InTouch QuickScripts, menampilkan

II-21

historical data logging dan reporting, memproses alarm logging dan

reporting.

Tabel II. 7 Spesifikasi Software Wonderware Intouch

No Spesifikasi

Hardware

1 Computer with 1.2 GigaHertz (GHz) or faster processor

(32/64bit).

2 512 MB of memory minimum, 1 GigaByte (GB) or greater

recommended

3 At least 4 GB of available disk space for 32-bit OS, 6 GB

available disk space for 64-bit OS

4 Super VGA (1024 × 768) or higher-resolution video adapter

and monitor

Operating Systems

5 Windows 7 Professional 64-bit / 32-bit, Windows 2008

Standard 32-bit / 64-bit, Windows Vista Enterprise, Business,

Ultimate SP1, SP2, Windows XP Professional SP3

II.12 Human Machine Interface

Human Machine Interface (HMI) adalah sistem yang menghubungkan

antara manusia dan teknologi mesin. HMI dapat berupa pengendali dan visualisasi

status manual ataupun melalui visualisasi komputer. Sistem HMI biasanya bekerja

secara online dan real-time dengan membaca data yang dikirimkan melalui input-

output port yang terhubung pada kontroler.

HMI dalam_industri manufaktur berupa suatu tampilan Graphic User

Interface (GUI) pada tampilan layar komputer yang akan dihadapi oleh operator

mesin maupun pengguna yang membutuhkan data kerja dari suatu mesin.

Tampilan HMI memberikan suatu gambaran_kondisi mesin yang berupa peta

mesin produksi yang dapat dilihat ketika mesin sedang aktif

II-22

Gambar II. 10 Tampilan HMI pada Wonderware intouch [14]

Pada HMI juga terdapat_fungsiMuntuk_mengendalikan mesin berupa slider

dan switch. Selain itu dalam HMI juga menampilkan alarm jika terjadi kondisi

bahaya pada sistem [11].

Dari referensi Lainnya [4] menyebutkan bahwa secara umum HMI memiliki

fungsi-fungsi seperti berikut:

1. Setting, yaitu mengubah nilai batas dari suatu paramater input atau

menentukan kondisi output berdasarkan nilai input yang diperoleh.

2. Monitoring, yaitu mengawasi kondisi plant secara real time. Tampilan kondisi

plant berdasarkan hasil pembacaan input dan output dari proses yang sedang

berlangsung pada plant.

3. Data Logging & Storage, yaitu pengambilan dan penyimpanan data dalam

suatu koleksi data. Pada umumnya data dapat berupa data pengukuran.

4. Alarm History, yaitu menyimpan kondisi alarm sehingga dapat diketahui

alasan terjadinya penyimpangan dalam sistem.

5. Trending, yaitu suatu istilah untuk penampilan grafik dari sebuah proses,

misalnya grafik proses kenaikan dan penurunan suhu, serta dapat dilihat secara

online, real time atau historis.

II.13 Komunikasi Ethernet

Ethernet merupakan kerabat teknologi dari jaringan komputer untuk jaringan

lokal setempat atau local area network (LAN). Sistem koneksi yang dilakukan

oleh ethernet ini adalah dengan cara membagikan aliran data menjadi bagian –

bagian pendek yang disebut sebagai frame. Dalam frame ini memiliki konten

II-23

yakni alamat sumber dan tujuan, serta pemeriksaan data yang error atau

error checking data [35]. Ethernet merupakan arsitektur jaringan komunikasi

yang paling sering digunakan. Topologi pada jaringan ethernet pada umumnya

adalah topologi bus dan / atau topologi-star yang menggunakan media kabel

twisted pair, coaxial ataupun fiber optic [8].

Topologi jaringan ethernet bersifat pasif, yang berarti hub ethernet tidak

memproses ulang atau mengubah sinyal yang dikirim oleh perangkat yang

terpasang. Ethernet dikembangkan pada akhir 1970-an oleh Xerox Corporation di

California, menggunakan protokol yang disebut Carrier Sense Multiple Access

with Collition Detection (CSMA/CD). Standar IEEE 802.3 mendefinisikan

ethernet protokol untuk open systems interconnect (OSI) dengan karakteristik

jaringan physical layer [8].

Berdasarkan kecepatannya ethernet dapat dibagi menjadi empat macam

diantanya yaitu [39] :

1. Ethernet, memiliki kecepatan 10 Mbit/detik serta memiliki standar yang

digunakan yaitu 10base2, 10base5, 10baseF, dan 10baseT.

2. Fast Ethernet, memiliki kecepatan 100mbit/detik, serta memiliki standard

yang digunakan oleh fast ethernet ini adalah 100baseFX, 100baseTX,

100baseT4 dan 100baseT.

3. Gigabit Ethernet, memiliki kecepatan 1000mbit/detik atau 1Gbit/detik,

serta memiliki standar 1000BaseT, 1000BaseSx, 1000BaseLX,

1000BaseCX.

4. Ten Gigabit Ethernet, Memiliki kecepatan 10000mbit/detik atau sama

dengan 10Gb/detik, namun ethernet jenis ini belum banyak

diimplementasikan.

II.14 Komunikasi Modbus

Modbus adalah sebuah application-layer messaging protocol, diposisikan

pada level 7 di model open systems interconnect (OSI). Modbus menyediakan

komunikasi client/server antara alat-alat yang terkoneksi pada bus atau network

yang berbeda. Modbus adalah protokol komunikasi serial yang dipublikasikan

oleh MODICON pada tahun 1979 untuk diaplikasikan ke dalam PLC. Modbus

II-24

sudah menjadi standar protokol yang umum digunakan untuk menghubungkan

perangkat elektronik industri. Beberapa alasan mengapa protokol modbus ini

sering dugunakan, diantaranya karena modbus dipublikasikan secara terbuka dan

bebas royalti, mudah dalam penggunaan dan perawatan, memindahkan data bit

atau word terlalu banyak tanpa membatasi vendor.

Modbus mampu menghubungkan 247 perangkat (slave) dalam satu jaringan

atau master, Modbus sering digunakan untuk menghubungkan komputer

pemantau dengan remote terminal unit (RTU) pada system supervisory control

and data acquisition (SCADA). Variasi Modbus dapat diaplikasikan pada port

serial RS-485 dan ethernet serta jaringan lainnya yang support dengan internet

protocol suite [22].

Modbus dapat dikategorikan dalam berbagai macam, diantaranya sebagai

berikut:

1. Modbus RTU, Merupakan jenis Modbus yang ringkas dan digunakan pada

komunikasi serial. Format RTU dilengkapi dengan mekanisme cyclic

redundancy error (CRC) untuk memastikan keandalan data. Modbus RTU

merupakan implementasi protokol modbus yang paling umum digunakan.

setiap frame data dipisahkan dengan periode idle (silent).

2. Modbus ASCII, Digunakan pada komunikasi serial dengan memanfaatkan

karakter ASCII. Format ASCII menggunakan mekanisme longitudinal

redundancy check (LRC). Setiap frame data modbus ASCII diawali dengan

titik dua (“:”) dan baris baru yang mengikuti (CR/LF).

3. Modbus TCP/IP atau Modbus TCP, Merupakan varian modbus yang

digunakan pada jaringan TCP/IP.

II.15 Konsul Sistem Kendali

Menurut American National Standards Institute (ANSI) atau The

International Society of Automation (ISA) bagian 18.2-2009 mendefinisikan kata

Konsul (Console) ialah :

“The interface for an operator to monitor and / or control the process, which may include multiple displays or annunciators, and defines the boundaries of the operator span of control.”

https://www.ansi.org/

II-25

Dapat diartikan bahawa konsul ialah antarmuka bagi operator untuk

memantau dan / atau mengendalikan proses, yang mungkin mencakup beberapa

tampilan atau isyarat, dan menentukan batasan rentang operator untuk dapat

mengendalikan sesuatu. Pada sumber lain yaitu Institute of Electrical and

Electronics Engineers (IEEE) bagian C37-1-1987 mendefinisikan arti console

ialah :

“The component of the system which provides facilities for control and observation of the system. Examples include operators’s console, maintenance console”.

Dapat diartikan juga bahwa definisi konsul menurut IEEE adalah komponen

dari sistem yang menyediakan fasilitas untuk pengendalian dan pengamatan

sistem. Contohnya termasuk konsol operator, konsol pemeliharaan.

Dari berbagai definisi dapat ditarik kesimpulan bahwa konsul kendali

adalah suatu alat atau gabungan dari beberapa komponen yang menghubungkan

operator dengan suatu proses yang mencakup suatu tampilan sistem yang dibuat

guna mengendalikan dan memantau jalannya suatu proses kerja sehingga hasil

yang dikeluarkan sesuai dengan yang diinginkan.

II.16 Sensor Suhu LM35DZ

Sensor suhu LM35DZ merupakan chip IC Production National

Semiconduktor yang berfungsi untuk mengetahui temperature suatu objek atau

ruangan dalam bentuk besaran listrik, atau dapat juga di definisikan sebagai

komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah perubahan besaran

elektrik.

Gambar II. 11 Sensor Suhu LM35

II-26

Sensor suhu IC LM35 membutuhkan sumber tegangan DC +5V dan

konsumsi arus DC sebesar 60uA dalam beroperasi [12].

Dari gambar II.1 dapat diketahui bahwa sensor suhu IC LM35 pada dasarnya

memiliki 3 pin yang berfungsi sebagai sumber supply tegangan DC+5V, sebagai

pin output hasil pengindraan dalam bentuk tegangan DC pada Vout dan pin untuk

ground.

II.17 Sensor Asap MQ-2

Sensor asap (MQ–2) ini mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di

udara serta asap dan output dapat berupa tegangan output analog. Sensor dapat

mengukur konsentrasi gas mudah terbakar dari 300 sampai 10.000 PPM. Dapat

beroperasi pada suhu dari -20 sampai 50 ° C dan mengkonsumsi kurang dari 150 mA

pada 5V [12].

Gambar II. 12 Sensor Asap MQ-2 [12]

Sensor ini biasa digunakan untuk mendeteksi kebocoran gas baik di rumah

maupun di industri. Gas yang dapat dideteksi diantaranya : LPG, i-butane,

propane, methane ,alcohol, hydrogen, smoke.

II.18 Operational Amplifier

Suatu penguat elektronika yang terintegrasi dalam sebuah chip integrated

circuit (IC) yang memiliki dua input yaitu (+) dan (-) dengan sebuah terminal

output. Prinsip kerja sebuah operasional Amplifier (Op-Amp) adalah

membandingkan nilai kedua input (+) dan (-) apabila kedua input bernilai sama

maka output dari Op-amp tidak ada (nol) dan apabila terdapat perbedaan nilai

II-27

input keduanya maka output Op-amp akan memberikan tegangan output [15].

Operasional amplifier (Op-Amp) yang ideal memiliki karakteristik sebagai

berikut :

a) Impedansi Input (Zi) besar = ∞

b) Impedansi Output (Z0) kecil= 0

c) Penguatan Tegangan (Av) tinggi = ∞

d) V0 = 0 apabila V1 = V2 dan tidak tergantung pada besarnya V1

e) Karakteristik operasional amplifier (Op-Amp) tidak tergantung pada suhu

Gambar II. 13 Rangkaian Inverting Amplifier

Terdapat berbagai macam rangkaian penguat operasional amplifier, pada

gambar II.13 dan gambar II.14 memperlihatkan rangkaian operasional amplifier

inverting dan non-inverting.

Rangkaian inverting amplifier seperti ditunjukan pada gambar II.13.

Tegangan input dimasukan ke terminal inverting, dan terdiri dari resistor R1 dan

resistor R2. Persamaan gain pada rangkaian inverting adalah sebagai berikut :

............................................................................. (2-1)

................................................................................... (2-2)

Karena A = ∞ adalah op-amp yang ideal untuk inverting amplifier, sehingga

gain nya menjadi :

II-28

.......................................................................................... (2-3)

Gambar II. 14 Rangkaian Non-Inverting Amplifier

Pada gambar II.14 merupakan rangkaian untuk non-inverting amplifier.

Umpan balik negatif dipertahankan, dan sinyal input dimasukan ke terminal non-

inverting. Untuk persamaan gain rangkaian non-inverting adalah sebagai berikut :

..............................................................................................(2-4)

Gain pada rangkaian non-inverting adalah positif, dan nilai gain selalu lebih

besar dari 1. Karena A = ∞, maka gain adalah :

.................................................................................................... (2-5)

II.19 Voltage To Current Convertion

Voltage To Current Convertion merupakan rangkaian pengubah sinyal

tegangan menjadi sinyal arus. Menurut ANSI/ISA 50.00-1 bagian 3.2 standar

sinyal output harus memiliki sifat arus yang constant yang memiliki jangkauan

arus dari 4mA sampai 20 mA bisa disebut dengan istilah Transmitters, sehingga

sinyal tegangan pada rangkaian ini akan diubah menjadi arus dengan rentang

sesuai standar arus output. Hal ini dilakukan karena sinyal input dikirimkan dalam

II-29

bentuk tegangan, maka banyak resiko error dari drop tegangan pada resistansi

sambungan. Dengan adanya rangkaian transmitter ini, maka pengiriman sinyal

diharapkan tanpa adanya losses energy dan juga tanpa error noise listrik. Contoh

rangkaian transmitter terdapat pada gambar II.15

Gambar II. 15 Rangkaian Voltage to Current Converter [15]

Untuk menghasilkan nilai arus 4mA - 20mA saat tegangan input 0-10 volt

maka harus ditentukan terlebih dahulu nilai resistansi Rspan dan tegangan zero

(reference) 𝑒𝑟𝑒𝑓. Hal itu dapat ditentukan dari perhitungan dengan rumus berikut,

yang selanjutnya dinamakan persamaan 2-6.

………….……….……………………………..……… (2-6)

Dengan : e(A) = tegangan minimum ; e(B) = tegangan maksimum

I(A) = arus minimum ; I(B) = arus minimum

Selanjutnya untuk mencari nilai 𝑒𝑟𝑒𝑓 digunakan perhitungan sebagai berikut,

dengan persamaan 2-7

𝑒𝑟𝑒𝑓=𝑉𝑟𝑒𝑓= 2 𝑅 (𝐵)−𝑒(𝐵) ………………..………………………………(2-7)

II-30

II.20 Current To Voltage Converter

Current To Voltage Converter merupakan rangkaian yang mengubah sinyal

arus menjadi sinyal tegangan. Menurut standar ANSI/ISA bagian 3.3.1 standar

sinyal arus input yang harus memiliki rentang arus dari 4mA sampai 20 mA bisa

disebut dengan istilah Receiver.

Gambar II. 16 Rangkaian Current to Voltage Converter [15]

Contoh rangkaian receiver diperlihatkan pada gambar II.16. Standar sinyal

arus input bisa didapat dari rangkaian voltage to current convertion atau

trasnmitter karena harus memiliki arus output dari 4mA sampai 20mA. Sehingga

nilai input arus yang masuk pada receiver akan diubah kembali menjadi tegangan

sebesar 0-10 volt untuk masuk ke port input analog PLC. Tegangan keluaran

rangkaian receiver, dapat dihitung dengan persamaan 2-8

𝑉𝑜𝑢𝑡=𝑅𝑓/𝑅𝑖.𝐼.𝑅𝑠𝑝𝑎𝑛+𝑉𝑧…………………………………………………….(2-8)

Dari persamaan 2.8 nilai yang harus dicari untuk menemukan hasil tegangan

keluaran (Vout) adalah dengan mencari nilai tegangan nol (Vz) dan Rspan.

Perhitungan nilai Rspan dapat dilihat pada persamaan 2-9

𝑅𝑠𝑝𝑎𝑛

...……………………………………………….……….(2-9)

II-31

Dari persamaan 2-9 didapat nilai resistansi Rspan, setelah Rspan didapat,

maka besarnya Vz bisa dihitung sehingga nilai keluaran receiver saat kondisi

minimum dan maksimum bisa didapatkan dengan persamaan 2-10

Vz= 𝑉𝑜− 𝑅𝑓𝑅𝑖 (𝐴)…………………….……………..……….…...…………(2-10)

Dari persamaan 2-10 dapat dihitung nilai Vz yang merupakan parameter

minimum sinyal, dan ketika arus transmitter yang masuk 20mA, maka tegangan

output receiver maksimum pada saat 10 volt.

II.21 Karakteristik Sensor (Linearity)

Menurut J. Michael Jacob dalam buku Industrial Control Electronics

Applications And Design bahwa linearitas dapat ditentukan dengan beberapa cara

yang berbeda. Tiga teknik yang lebih populer adalah linearitas endpoint, linearitas

linier independen, dan kuadrat terkecil (disebut juga regresi liniear).

Linearitas kuadrat terkecil diukur dari garis lurus yang diturunkan secara

statistik. Garis lurus merupakan dari penjumlahan jarak kuadrat (error) adalah

terkecil atau minimal. Dengan satu set x, y, yaitu data kalibrasi (masukan nilai

pada sumbu x, output di y), maka dapat dihitung persamaan garis lurus untuk

mendapatkan nilai kesalahan minimum [15].

Didalam buku John Willey & Sons Inc, A willey tentang Sensors And Signal

Conditioning juga menuliskan bahwa the straigt line didefinisikan oleh kriteria

kuadrat terkecil, metode straight line memiliki nilai maksimal error positif dan

minimal error negatifnya sama. Metoda straight line selalu bisa disebut metoda

yang "terbaik" [16].

Perhitungan nilai linearitas bisa didapat dengan menggunakan persamaan 2-

11) dan (2-12)

……......................…...…………..………..........……...(2-11)

II-32

……...........................……….…..…..…………….............(2-12)

Dimana nilai X = nilai input ; Y = nilai output ; M = slope of straight line ;

b = y intercept of data points ; n = number of data point [15].

Untuk persamaan linieritas didapatkan persamaan sebagai berikut

y=mx+ b ……..........................................……………………..............……(2-13)

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN...

Documents

Transcript of BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN...