DCS D4 Elektronika_B100-B600_Sando Andre Simanullang_Kendali Volume Air Menggunakan Loadcell

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA

Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga Bandung 40012, Kotak Pos 1234,

Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889

Lembar Sampul Dokumen

Judul Dokumen Dokumen B100: “Kendali Volume Air Menggunakan Loadcell”

Jenis Dokumen B100

Nomor Dokumen B100 – 01

Nomor Revisi 01

Nama File SKT4C_B200_Sando Andre Simanullang_Proyek Mandiri.docx

Tanggal Penerbitan 27 November 2016

Unit Penerbit

Jumlah Halaman 5

Data Pengusul

Pengusul Nama Jabatan

Ketua Regu Mahasiswa DIV Elektronika

Sando Andre Simanullang 131354032

Tanggal 27 - 11 - 2016 Tanda Tangan

Lembaga Politeknik Negeri Bandung

Alamat Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga Bandung 40012, Kotak Pos 1234, Telepon

(022) 2013789, Fax. (022) 2013889

Telepon : 022-2013789 Faks : 022-2013889 Email : [email protected]

Daftar Isi

1. Pengantar .......................................................................................................................... 1

1.1 Ringkasan Isi Dokumen ............................................................................................. 1

1.2 Tujuan Penulisan........................................................................................................ 1

2. Proposal Pengembangan ................................................................................................... 1

2.1 Pendahuluan .............................................................................................................. 2

2.2 Desain ....................................................................................................................... 2

2.2.1 Latar Belakang .................................................................................................. 2

2.2.2 Konsep Alat ...................................................................................................... 3

3. Daftar Pustaka .................................................................................................................. 3

1.1. Ringkasan Isi Dokumen

Dokumen ini berisi proposal pengembangan proyek mandiri sistem kendali yang

diaplikasikan pada sebuah sistem meyerupai ATM dengan mengonversi sampah menjadi

air guna mengatasi masalah sampah sekaligus menjadi peluang untuk membantu

masyarakat kurang mampu. Proyek mandiri ini ditujukan sebagai tugas sitem kendali

digital mata kuliah Sistem Kendali Terdistribusi (SKT) / DCS program studi D4 Teknik

Elektronika Politeknik Negeri Bandung. Penulisan dokumen berdasarkan pada ide

pengembangan sistem, antara lain : konsep, desain dan fitur dari Kendali Volume Air

Menggunakan Loadcell, perangkat/tools yang digunakan, dan rencana pengembangan

dari awal perencanaan hingga produk akhir dari proyek ini.

1.2. Tujuan Penulisan

Tujuan penulisan dari dokumen ini yaitu :

1. Sebagai bahan pembelajaran langsung kendali digital yang diaplikasikan pada

sebuah alat.

2. Sebagai acuan dan referensi dalam pengembangan alat lebih lanjut dengan topik

yang serupa.

3. Sebagai sebuah sistem alat yang bermanfaat untuk kehidupan masyarakat, khususnya

masyarakat kurang mampu.

4. Sebagai penawaran solusi alternatif dalam mengatasi masalah sampah, khusunya

sampah kertas dan plastik.

2. Proposal Pengembangan

2.1. Pendahuluan

Sebuah komputer mampu mengendalikan sebuah rangkaian alat elektronika

menggunakan sebuah chip IC yang dapat diisi program dan logika yang disebut

teknologi Mikroprosesor. ATM Sampah adalah sebuah sistem alat dari kerja sebuah

timbangan digital menggunakan load cell sebagai nilai SV yang nantinya dikonversi

menjadi bentuk lain (keuntungan yang didapat pengguna) oleh dua motor yang masing-

masing berfungsi untuk memompa air atau beras sehingga objek tersebut dapat

ditampung. Cara kerja alat ini berbasis sistem kendali PID digital menggunakan

mikrokontroller pada sebuah embedded system Arduino. Bahasa pemrograman yang

digunakan adalah bahasa pemrograman tingkat tinggi (High level language), yaitu

bahasa C Arduino.

Berdasarkan perencanaan, perancangan, dan pengoperasian diharapkan Kendali

Volume Air Menggunakan Loadcell dapat bekerja sesuai dengan kondisi yang

diinginkan. Hal tersebut mengindikasikan bahwa sistem alat tersebut nantinya dapat

diimplementasikan di lingkungan masyarakat umum sebagai alat di bidang sosial dalam

mengatasi sampah dan peluang saling berbagi dengan masyarakat kurang mampu.

2.2. Desain Kendali Volume Air Menggunakan Loadcell

Kendali volume air dengan pengambilan nilai SV mennggunakan konsep seperti

ATM sampah adalah sebuah rangkaian simulasi dari timbangan digital menggunakan

load cell yang nilainya dijadikan SV untuk selanjutnya dikonversi menjadi air yang

bekerja secara otomatis menggunakan sistem kendali PID sehingga dapat menghasilkan

keluaran yang relatif presisi.

Sebuah load cell dimanfaatkan sebagai timbangan sampah, lalu hasilnya

dikirimkan sebagai nilai SV. Setelah itu, pengguna memilih mengonversi sampahnya

menjadi bentuk air. Lalu, seluruh masukan tersebut diolah oleh Arduino untuk

menggerakan motor air. Air atau beras tersebut akan ditampung di atas timbangan tadi,

hingga motor berhenti apabila nilai timbangan telah mencapai nilai SV.

2.2.1. Latar belakang

Saat ini pengguna plastik dan kertas terus meningkat di Indonesia. Hal itu

menyebabkan sampah yang dihasilkan dari kedua benda itu pun meningkat.

Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan (KLHK) menilai persoalan sampah

sudah meresahkan. Indonesia bahkan masuk dalam peringkat kedua di dunia sebagai

penghasil sampah plastik ke Laut setelah Tiongkok. Dirjen Pengelolan Sampah,

Limbah, dan B3 KLHK Tuti Hendrawati Mintarsih menyebut total jumlah sampah

Indonesia di 2019 akan mencapai 68 juta ton, dan sampah plastik diperkirakan akan

mencapai 9,52 juta ton atau 14 persen dari total sampah yang ada. Menurut dia, target

pengurangan timbunan sampah secara keseluruhan sampai dengan 2019 adalah 25

persen, sedangkan 75 persen penanganan sampahnya dengan cara 'composting' dan daur

ulang bawa ke Tempat Pembuangan Akhir (TPA). [1]

Seiring dengan problematika sampah yang meningkat, perkembangan dunia

industri pun bergerak dengan sangat pesat diiringi dengan kemajuan teknologi dan

kebutuhan masyarakat yang relatif terus meningkat. Teknologi tidak lepas dari sistem

kendali yang semakin kompleks. Sistem kendali menghasilkan nilai ketepatan dan

presisi yang tinggi untuk mendapatkan hasil olahan yang sangkil dan mangkus. Salah

satu sistem kendali yang banyak digunakan adalah kendali PID. Hal tersebut

dikarenakan PID memiliki proses tunning yang relatif lebih mudah dan sederhana.

Berdasarkan dua topik tersebut, kita dapat mengkombinasikan teknologi dengan

masalah sosial. Maka penulis membuat alat berbasis teknologi dengan kendali PID yang

diberi judul “Kendali Volume Air Menggunakan Loadcell”. Alat tersebut merupakan

serangkaian komponen elektronika, sensor, dan sebuah embedded system yang

digabungkan dan dikoordinasikan melalui sebuah program bahasa C Arduino

dilengkapi dengan kendali digital PID.

2.2.2. Konsep

Kendali volume air ini menggunakan kendali PID dengan sistem kerja yang

sangat membantu masyarakat umum, khususnya masyrakat kurang mampu karena

mereka dapat menukarkan sampah plastik atau kertas menjadi air atau beras. Selain itu,

alat ini menjadi solusi alternatif pemerintah karena dapat menekan jumlah sampah yang

saat ini masih salah satu prioritas pemerintah Indonesia terutama di kota-kota besar

seperti Jakarta dan Bandung. Diharapkan alat ini dapat menjadi inovasi baru dan

diterima di masyarakat umum.

3. Daftar Pustaka

[1] Tri Wahyuni. (2016, Februari) CNN Indonesia. [Online].

http://www.cnnindonesia.com/gaya-hidup/20160222182308-277-112685/indonesia-

penyumbang-sampah-plastik-terbesar-ke-dua-dunia/

http://www.cnnindonesia.com/gaya-hidup/20160222182308-277-112685/indonesia-penyumbang-sampah-plastik-terbesar-ke-dua-dunia/

http://www.cnnindonesia.com/gaya-hidup/20160222182308-277-112685/indonesia-penyumbang-sampah-plastik-terbesar-ke-dua-dunia/



Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889


Judul Dokumen Dokumen B200: “Kendali Volume Air dengan Loadcell”

Jenis Dokumen B200


Nomor Revisi 01



Unit Penerbit

Jumlah Halaman 6

Data Pengusul







(022) 2013789, Fax. (022) 2013889


DAFTAR ISI

1.1 Pengantar ........................................................................................................................................ 8

1.2 Funtional Requirement Spesification ....................................................................................... 8

2.1 Pendahuluan ................................................................................................................................... 8

2.1.1 Gambaran Umum .......................................................................................................... 8

2.1.2 Tujuan............................................................................................................................... 8

2.1.3 Ruang Lingkup ............................................................................................................... 8

2.2 Deskripsi Sistem ............................................................................................................................ 9

2.3 Elemen yang Dibutuhkan ............................................................................................................ 9

3.1 Pendahuluan ................................................................................................................................... 9

3.2 Deskripsi Alat ............................................................................................................................... 10

3.3 Deskripsi Perangkat Keras ....................................................................................................... 10

3.4 Deskripsi Perangkat Lunak ...................................................................................................... 10

1.1 Pengantar

Dokumen B200 ini berisi tentang dokumen spesifikasi alat dan penerapan sistem pada alat

yang akan dibuat dengan judul “Kendali Volume Air Menggunakan Load cell”. Dokumen

ini berisi mengenai mekanisme alat dan cara kerja alat.

1.2 Funtional Requirement Spesification

Untuk memudahkan dalam mengukur volume suatu cairan secara otomatis.

Biasanya dalam suatu industri cairan disimpan dalam sebuah tabung yang bukan

transparan, sehingga pengukurannya tidak dapat dilakukan dengan melihat tinggi

volume cairan dari luar tabung.

Desain alat yang dibuat akan dilengkapi dengan kendali PID untuk tetap

mempertahankan jumlah volume cairan dalam suatu wadah tertentu secara tepat

dan cepat.

2.1 Pendahuluan

2.1.1 Gambaran Umum

Dokumen ini berisi proposal pembuatan alat di bidang Sistem Kendali Digital

mengenai standalone PID control sebagai salah satu tugas mata kuliah Sistem

Kendali Terdistribusi D4-Teknik Elektronika. Penulisan ide mengenai pembuatan

alat ini berdasarkan: konsep, desain, dan fitur kendali volume air menggunakan

loadcell dari awal perencanaan pembuatan alat sampai alat selesai dibuat.

Mengacu pada perencanaan, perancangan, pembuatan, dan pengoperasian,

diharapkan alat yang dibuat dapat sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan

dengan begitu alat yang dibuat dapat dinyatakan sesuai dan dapat digunakan serta

dapat diimplementasikan ke dalam bentuk yang sebenarnya.

2.1.2 Tujuan

Tujuan utama dari dibuatnya alat ini adalah:

a) Mampu membuat standalone PID control.

b) Dapat mengimplementasikan sistem kendali PID pada sebuah embedded

system.

c) Mampu mengintegrasikan teori dan praktik kendali digital dalam suatu

alat secara utuh yang dibuat mandiri.

2.1.3 Ruang Lingkup

Teknis

a) Alat yang akan dibuat merupakan simulasi pengontrolan volume air

berdasarkan berat atau massa jenisnya.

b) Alat yang dibuat menggunakan prinsip otomatisasi yang dikendalikan

dengan kendali PID.

Konten

a) Target pengguna dari alat ini dapat membantu untuk memahami bahan ajar

Sistem Kendali Digital.

b) Mempermudah dalam pemahaman penggunaan mikrokontroler pada

standalone PID control.

2.2 Deskripsi Sistem

Karakteristik dari sistem ini adalah:

Mengatur volume air sesuai dengan set point yang diberikan.

Sistem menerima masukan dari berat yang diukur loadcell.

Mikrokontroller (Arduino) melakukan proses berdasarkan masukan yang didapat.

Mikrokontroller memberi sinyal pada driver motor washer pump, sehingga motor

bekerja berdasarkan sinyal pada yang didapat driver.

Membaca feedback menggunakan sensor berat (loadcell) sebagai umpan balik

untuk menentukan error yang dihasilkan sistem.

2.3 Elemen yang Dibutuhkan

Dalam hal ini, elemen yang paling dibutuhkan adalah kehandalan dari desain

kendali yang dibuat ketika menghadapi gangguan dari luar.

3. Overall Spesification

3.1 Pendahuluan

Pada bab ini akan dibahas mengenai spesifikasi keseluruhan dari Kendali Volume Air

Menggunakan PID sebagai suatu sistem dan komponen-komponen penyusunnya. Hal-hal

yang akan dijelaskan antara lain:

Deskripsi Sistem: menjelaskan mengenai cara kerja secara umum dari sistem alat

ini.

Deskripsi Perangkat Keras: menjelaskan perangkat keras yang digunakan dalam

sistem ini.

Deskripsi Perangkat Lunak: menjelaskan perangkat lunak yang akan disusun pada

sistem ini.

3.2 Deskripsi Alat

Alat yang dibuat ini merupakan sebuah alat jadi dalam bentuk hardware dari sistem kontrol

volume air, dimana cara kerjanya adalah water pump akan berusaha untuk mengisi atau

mempertahankan volume air berdasarkan umpan balik dari sistem terhadap set point yang

diberikan sehingga dapat mensimulasikan cara kerja kontroler volume air. Agar

memperoleh volume yang sesuai dengan respon yang cepat, maka diimplementasikan

sistem kendali PID dengan metode Ziegler Nichols.

3.3 Deskripsi Perangkat Keras

Alat Kendali Volume Air Menggunakan Loadcell ini membutuhkan perangkat keras

sebagai pendukung dari sistem ini, diantaranya:

Water Pump

Loadcell

Driver motor

Pengkondisi sinyal dari Loadcell

Perancangan mekanik: tabung palstik.

Power supply

Arduino

LCD

dan perangkat keras lainnya.

3.4 Deskripsi Perangkat Lunak

Deskripsi perangkat lunak pada alat yang dibuat meliputi tahapan-tahapan tertentu,

diantaranya:

Menentukan bahasa pemrograman yang akan digunakan.

Menentukan software penunjang bahasa pemrograman yang digunakan.

Menentukan software penunjang untuk melakukan simulasi alat agar mendapatkan

respon sistem yang akan diolah dengan metode Ziegler Nichols.

Membuat dan menguji program yang telah dibuat sesuai dengan respon sistem yang

telah diolah.

Menguji program ke alat yang dibuat.



Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889



Jenis Dokumen B300


Nomor Revisi 01



Unit Penerbit

Jumlah Halaman 6

Data Pengusul







(022) 2013789, Fax. (022) 2013889


DAFTAR ISI

1. Pengantar ............................................................................................................................... 2

1.1 Ringkasan Isi Dokumen ............................................................................................... 2

1.2 Tujuan Penulisan ......................................................................................................... 2

1.3 Referensi ...................................................................................................................... 2

2. Proposal Pengembangan ....................................................................................................... 3

2.1 Pendahuluan ................................................................................................................. 3

2.2 Perancangan Elektronik ............................................................................................... 3

2.3 Perancangan Mekanik .................................................................................................. 4

2.4 Perancangan Kendali ................................................................................................... 5

2.5 Perancangan Komputer ................................................................................................ 6

I. Pengantar

Dokumen ini merupakan proposal proyek mandiri “Kendali Volume Air Menggunakan

Loadcell” yang akan dikembangkan dengan menggunakan Arduino sebagai langkah awal

mencoba simulasinya.

1.1. Ringkasan Isi Dokumen

Dokumen ini terdiri dari dua bab sebagai berikut:

1. Bab Pengantar

Menjelaskan mengenai ringkasan isi dokumen, tujuan penulisan, kegunaan dokumen,

referensi dan daftar singkatan.

2. Bab Pengembangan Sistem Elektronik, Mekanik, Kendali, dan Komputer.

1.2. . Tujuan Penulisan

Tujuan penulisan dokumen ini secara umum adalah untuk memberikan gambaran secara

teknis yang berkaitan dengan elektronika, mekanika, kendali, dan komputer dalam hal

pengembangan dari konsep dan ide pada dokumen sebelumnya, sehingga proyek ini bisa

terealisasikan.

Sedangkan tujuan khusus dari dokumen ini adalah:

1. Untuk memudahkan proses pengembangan proyek.

2. Sebagai landasan dalam proses pengerjaan proyek.

3. Sebagai dokumentasi tahapan dalam pengembangan sebuah proyek.

1.3. Referensi

[1] Joni Dewanto, Yohanes Trilaksono Dibyo Suprapto, and Hega Rismawan Candra,

"Pemodelan Sistem Pengatur Ketinggian Air pada Sebuah Tangki Tunggal," Jurnal Teknik

Mesin, vol. 2, pp. 35-40, April 2000.

II. Proposal Pengembangan Produk Sistem Elektronik, Mekanik, Kendali, dan

Komputer

2.1 Pendahuluan

Pada pengembangan proyek mandiri ini, dibahas mengenai rancangan elektronika, mekanik,

kendali, dan komputer yang akan menjadi acuan dalam mengembangkan proyek mandiri ini

menjadi terealisasi sehingga dalam pengerjaannya setiap tahapnya bisa menjadi lebih

mudah.

Dalam pembuatannya tidak menutup kemungkinan bila disaat proses pengerjaannya dapat

mengalami beberapa perubahan dan modifikasi dalam hal mekanik maupun sistem

elektroniknya.

2.2 Perancangan Elektronik

Berikut gambar blok diagram sistem elektronika

Gambar 2.1 Blok diagram sistem elektronika

2.2.1. Blok masukan

Masukan berupa berat sampah yang akan dikonversi ke dalam bentuk volume air. Berat

sampah menjadi nilai SV pada sistem tersebut. Berat ini ditimbang oleh sebuah loadcell

secara digital.

2.2.2. Blok kontroller

Kontroller yang digunakan adalah sebuah Arduino Mega yang dapat memproses program

kendali dan kerja aktuator. Arduino mega yang akan mengonversi nilai masukan menjadi

nilai output. Nilai tersebut dikonversi dengan mengatur PWM pada washer pump,

sehingga kekuatan memompa air dapat dikontrol sesuai dengan volume yang diinginkan.

2.2.3. Blok aktuator

Aktuator yang digunakan adalah sebuah motor washer pump dengan menggunakan driver

motor L298.

2.2.4. Blok feedback

Feedack yang digunakan adalah sebuah loadcell yang sama saat mengukur nilai masukan

(SV), namun dalam algoritma pada tahap ini fungsinya kini menjadi feedback sistem.

2.3 Perancangan Mekanik

Perancangan mekanik ini menggunakan bahan-bahan dasar bos plastic dan sebuah

penampung air plastic.

Gambar 2.2 Perancangan Mekanik

2.4 Perancangan Kendali

Kendali yang akan digunakan adalah kendali PID dengan metode Ziegler Nichols yang

algoritmanya telah dikonversi dalam bentuk program. Diagram alir kendali yang digunakan

adalah sebagai berikut:

Gambar 2.3 Flowchar Sistem Kendali

2.5 Perancangan Komputer

Alur pemrograman yang akan digunakan adalah seperti pada gambar 2.3.

Gambar 2.4 Flowchart Sistem Komputer

Berdasarkan flowchart tersebut, program akan memulai saat awal dalam kondisi standby,

lalu jika tombol “Gunakan” ditekan maka alat mulai berfungsi. Alat akan menimbang berat

samapah sebagai nilai SV. Setelah itu maka program masuk kendali PID dan menggerakkan

motor (aktuator). Jika berat air telah sama dengan berat SV maka motor berhenti dan

mengembalikan set up awal.



Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889



Jenis Dokumen B400


Nomor Revisi 01



Unit Penerbit

Jumlah Halaman 6

Data Pengusul







(022) 2013789, Fax. (022) 2013889


DAFTAR ISI

Daftar Isi ............................................................................................................................... 2

1. Pengantar ......................................................................................................................... 3

1.1. Ringkasan ................................................................................................................. 3

1.2. Tujuan Penulisan ....................................................................................................... 3

2. Lingkup Pengujian ........................................................................................................... 3

3. Hasil Pengujian ................................................................................................................ 4

3.1. Pengujian Potensiometer ........................................................................................... 4

3.2. Pengujian Arduino ..................................................................................................... 4

3.2. Pengujian Motor Washer Pump ................................................................................ 5

3.3. Pengujian Load Cell ................................................................................................... 5

4. Kesimpulan ........................................................................................................................ 6

1. Pengantar

Dokumen ini merupakan uji setiap komponen pada proyek yang berjudul “Kendali

Volume Air dengan Loadcell”.

1.1 Ringkasan

Secara spesifik, dokumen ini menjelaskan berbagai macam test yang akan dilakukan

untuk mengetahui performa suatu sistem. Ukuran tersebut dapat berupa bekerja atau

tidaknya suatu fitur. Sistem yang dibahas pada dokumen ini adalah sistem kendali volume

air.

1.2 Tujuan Penulisan

Tujuan dari penulisan dokumen ini adalah :

1. Sebagai dokumentasi pengukuran fungsional sistem.

2. Sebagai panduan selesainya perancangan dan realisasi sistem.

3. Sebagai acuan dan referensi dalam perancangan dan realisasi sistem

4. Sebagai bagian dari dokumentasi proyek.

2. Lingkup Pengujian

Lingkup pengujiandari sistem yang akan diuji adalah melihat performa dari suatu

komponen atau blok yang akan dipakai, hasil pengujian akan menyatakan komponen atau

blok tersenut berada dalam keadaan baik atau tidak. Adapun indikasi dari komponen yang

dinyatakan baik adalah nilai dari suatu komponen atau blok sesuai dengan yang diinginkan.

Berikut komponen atau blok yang akan diuji:

Potensiometer sebagai SV

Arduino sebagai controller

Motor Washer pum sebagai aktuator

Load cell sebagai sensor

3. Pengujian

3.1. Pengujian Potensiometer

Pengujian potensio sebagai SV (set point) dilakukan dengan membuat rangkaian

seperti diatas, dengan menghibungkan potensio ke Vcc dan GND dikedua sisinya,

dan pada kaki tengah dihubungkan dengan port A0 pada Arduino. Dengan

menggunakan program untuk mengonversi nilai pembacaan potensiometer ke nilai

tegangan, hasil dari pengujian komponen ini dapat dilihat seperti tabel dibawah.

No Posisi Potensio Nilai (V)

1 Minimum ( Paling Kiri ) 0

2 Sedang ( Tengah ) 2.5

3 Maximum ( Paling Kanan ) 5

Dengan hasil pengujian seperti tabel diatas, dapat dikatakan bahwa potensio ada

dalam keadaan yang baik.

3.2. Pengujian Arduino

Pengujian sistem dilakukan dengan pengecekan setiap port output pada arduino.

Langkah yang dilakukan adalah:

Memberi catu daya pada arduino.

Memberi logic high pada semua port Arduino.

3.3. Pengujian Motor Washer Pump

Pengujian washer pump sebagai aktuator dilakukan dengan merangkai dan

menghubungkan ke modul driver motor L298N. Driver motor dihubungkan pada

sumber catu daya 12 V dan Arduino untuk mengontrol nilai PWM-nya. Pada kenali

volume air, motor waher pump digunakan sebagai aktuator, motor waher pump

berfungsi sebagai pompa air untuk mengalirkan air ke dalam sebuah wadah hingga

berat air sesuai dengan SV. Pengujian dilakukan dengan cara memasukkan nilai

PWM dari 0 hingga 255. Setelah dilakukan pengujian pada motor washer pump,

kecepatan dan daya pompa terus meningkat seiring dengan membesarnya nilai

PWM, dan itu menunjukkan bahwa motor washer pump dalam keadaan yang baik.

3.4. Pengujian Load Cell

Sumber: https://cdn.sparkfun.com/assets/learn_tutorials/5/4/6/HX711_Fritzing.JPG

Pengujian Load cell sebagai sensor umpan balik dilakukan dengan

menghubungkan load cell dengan pengondisi sinyal HX711 dan Arduino. Setelah itu

meletakkan benda di atas Load cell, lalu melihat nilainya pada serial Arduino.

Pada hasil pengujian nilai load cell masih berubah-ubah dan belum stabil.

Dengan hasil pengujian seperti yang didapat, dapat dikatakan bahwa load cell dapat

berfungsi akan tetapi belum dapat memberi nilai pengukuran yang sesuai.

4. Kesimpulan

No Komponen Kondisi

1 Potensiometer Baik

2 Arduino Baik

3 Motor Washer Pump Baik

4 Load Cell Baik dengan catatan



Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889



Jenis Dokumen B500


Nomor Revisi 01


Tanggal Penerbitan 4 Desember 2016

Unit Penerbit

Jumlah Halaman 4

Data Pengusul







(022) 2013789, Fax. (022) 2013889


DAFTAR ISI

Daftar Isi ............................................................................................................................... 2

1. Pengantar ......................................................................................................................... 3

1.1. Ringkasan ................................................................................................................. 3

1.2. Tujuan Penulisan ....................................................................................................... 3

2. Design Kendali .................................................................................................................. 3

2.1. Pemilihan Metode ..................................................................................................... 3

2.2. Parameter PID ............................................................................................................ 3

3. Kesimpulan ....................................................................................................................... 4

1. Pengantar

Dokumen ini merupakan uji setiap komponen pada proyek yang berjudul “Kendali

Volume Air dengan Loadcell”.

1.1 Ringkasan

Secara spesifik, dokumen ini menjelaskan berbagai macam test yang akan dilakukan

untuk mengetahui parameter kendali yang akan digunakan. Dapat dilakukan pemilihan

menggunakan metode ZN1 atau menggunakan ZN2 sesuai dengan kebutuhan. Sistem yang

dibahas pada dokumen ini adalah sistem kendali volume air. Sistem ini berfungsi sebagai

pengontrol ketersediaan air pada suatu plant air.

1.2 Tujuan Penulisan

Tujuan dari penulisan dokumen ini adalah :

5. Sebagai tolak ukur selesainya perancangan parameter kendali

6. Sebagai acuan dan referensi dalam perancangan parameter kendali

7. Sebagai bagian dari dokumentasi proyek.

2. Design Kendali

2.1 Pemilihan Metode

Metode yang digunakan pada proyek kali ini menggunakan Ziegler Nichols 1

dengan cara memberikan set point, penguatan (Kp) pada controller dan memasangkan

aktuator dan juga sensor. Selanjutnya memberi nilai set point (SV) untuk melihat respon

dari sistem. Setelah respon sistem pada monitor mencapai steady state, maka dihitung

nilai waktu sebenarnya. Proses tersebut bertujuan untuk menghitung nilai L dan T.

2.2 Parameter PID

Ketika men-design kendali menggunakan metode Ziegler Nichols 1, parameter PID

dicari menggunakan perhitungan seperti tabel dibawah.

Kp Ti Ki Td Kd

1.2𝑇

𝐿 2𝐿

𝐾𝑝

𝑇𝑖 0.5𝐿 𝐾𝑝 ∗ 𝑇𝑑

Untuk mencari nilai L dan T maka ditarik garis bantu pada gambar respon seperti

berikut:

Waktu Real = 53.14 s = 50 waktu MatLab = 80mm (panjang diukur dengan penggaris)

Waktu real = 53.14/80 = 0.66425

L = 0.66425*3mm = 1.99275 s

T = 0.66425*3.5mm = 2.32488 s

Untuk menentukan parameter PID dilakukan perhitungan seperti yang ditunjukkan

pada tabel. Dimana nilai dari Kp adalah 1.2T/L, lalu nilai Ti adalah 2L dan nilai Td

adalah 0.5L.

Kp = 1.2(T/L)

= 1.2(2.32488/1.99275)

= 1.400003011

Ti = 2L

= 2*2.32488

= 3.9855

Td = 0.5L

= 0.5*1.99275

= 0.996375

3. Kesimpulan

No Parameter Nilai

1 Kp 1.400003011

2 Ti 3.9855

3 Td 0.996375



Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889


Judul Dokumen Dokumen B600: “Kendali Volume Air Menggunakan Loadcell”

Jenis Dokumen B600


Nomor Revisi 01

Nama File SKT4C_B200_Sando Andre Simanullang_Proyek Mandiri

Tanggal Penerbitan 16 Januari 2017

Unit Penerbit

Jumlah Halaman 4

Data Pengusul







(022) 2013789, Fax. (022) 2013889


DAFTAR ISI

DAFTAR ISI........................................................................................................................................... 28

1. PENGANTAR ................................................................................................................................ 29

1.1. Ringkasan isi Dokumen ..................................................................................................... 29

1.2. Tujuan Penulisan ............................................................................................................... 29

2. SYARAT TEST .............................................................................................................................. 29

3. SYSTEM TEST SPESIFICATION (STS) ................................................................................... 29

3.1 SCOPE ................................................................................................................................. 29

3.1.1 Functional Scope .......................................................................................................... 29

3.1.2 Performance Scope ....................................................................................................... 29

4. TEST SYSTEM .............................................................................................................................. 30

5. KESIMPULAN .............................................................................................................................. 31

1. PENGANTAR

1.1. Ringkasan isi Dokumen

Dokumen ini berisi pengembangan sistem kendali volume air menggunakan loadcell

yang ditujukan sebagai tugas proyek mandiri mata kuliah praktikum Sistem Kendali

Terdistribusi program studi D4 Teknik Elektronika Politeknik Negeri Bandung. Pada

dokumen ini kami akan dijelaskan mengenai hasil tuning akhir parameter PID dan uji coba

kehandalan kendali PID dengan memberi gangguan. Isi dokumen ini secara garis besar berisi

pengujian sistem secaramenyeluruh untuk membuktikan sistem sesuai dengan deskripsi kerja

alat.

1.2. Tujuan Penulisan

4. Memudahkan proses pengembangan project

5. Sebagai dokumentasi.

6. Sebagai acuan dan referensi untuk pengembangan alat.

2. SYARAT TEST

Syarat pengujian :

1. Memastikan semua sub sistem terhubung dengan baik.

2. Adanya display untuk menampilkan sinyal respon dan setpoint.

3. SYSTEM TEST SPESIFICATION (STS)

Pengujian alat dari project yang berjudul Kendali Volume Air Menggunakan Loadcell

yang dilakukan secara langsung membuktikan sistem sesuai dengan deskripsi kerja alat.

3.1 SCOPE

3.1.1 Functional Scope

Alat sudah berfungsi sesuai dengan flowchart yang direalisasikan dalam bahasa C untuk

pemrograman Arduino sebagai sistem kendali volume air.

3.1.2 Performance Scope

Pelaksanaan dari kerja alat ini dapat terealisasikan dengan baik, namun terdapat kekurangan

yaitu adanya noise dari sinyal respon yang merupakan hasil pembacaan sensor loadcell.

4. TEST SYSTEM

Tes dilakukan dengan cara menjalankan plan dengan parameter kendali yang telah didapatkan

dari desain ZN1. Sinyal respon yang didapatkan dari hasil desain ZN1 diperbaiki dengan

melakukan tuning manual. Setelah mendapat parameter dari ZN1 dapat dilihat sinyal kurang

sesuai dengan yang diharapkan lalu tuning manual menghasilkan parameter Kp = 0.5, Ti = 1.23,

Td = 0.15

Gambar 6. 1 Sinyal respon dengan parameter hasil tuning akhir

Selanjutnya tes dilakukan dengan memberi gangguan terhadap plan. Gangguan diberi untuk

menguji seberapa handal kendali PID yang diterapkan pada plan. Gambar 6.2 merupakan sinyal

respon ketika plan diberi gangguan.

Gambar 6. 2 Sinyal respon ketika plan diberi gangguan

5. KESIMPULAN

Berdasarkan dari sinyal respon sistem yang telah diberi gangguan maka dapat disimpulkan

bahwa nilai parameter PID hasil tuning dengan nilai Kp = 0.5, Ti = 1.23, Td = 0.15 tepat untuk

plan ini. Kendali PID cukup handal dengan nilai paramter tersebut karena Sinyal respon dapat

mengejar setpoint dengan cepat sesaat setelah diberi gangguan.

DCS D4 Elektronika_B100-B600_Sando Andre Simanullang_Kendali Volume Air Menggunakan Loadcell

Engineering

Transcript of DCS D4 Elektronika_B100-B600_Sando Andre Simanullang_Kendali Volume Air Menggunakan Loadcell