RANCANG BANGUN TRAINER OPERASI MOTOR LISTRIK …

RANCANG BANGUN TRAINER OPERASI MOTOR

LISTRIK BERBASIS SMART RELAY SEBAGAI

MEDIA PEMBELAJARAN DI JURUSAN TEKNIK

INSTALASI TENAGA LISTRIK SMK NEGERI 2

WONOSOBO

Skripsi

diajukan sebagai salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar

Sarjana Pendidikan Program Studi Pendidikan Teknik Elektro

Oleh

Ahmad Hidayat

NIM. 5301414050

PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2019

v

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

Motto :

❖ “Jadikanlah hari ini lebih baik dari hari kemarin dan hari esok lebih baik dari

hari ini”. (Penulis)

❖ “Stay hungry, Stay foolish”. (Steve Jobs)

❖ “Beri nilai dari usahanya jangan dari hasilnya. Baru kita bisa mengerti

kehidupan”. (Albert Einstein)

Persembahan :

Dengan mengucapkan syukur kehadirat Allah SWT, kupersembahkan skripsi ini

untuk :

❖ Orang tua tercinta, ibu (Tiwi) dan bapak (Subari) atas segala do’a dan restunya

yang tak pernah lelah dan terhenti.

❖ Kakakku, Sudik, S.Pd. yang selalu memberi motivasi dan semangat.

❖ Teman-teman Pendidikan Teknik Elektro 2014.

❖ Teman-teman seperjuangan dari Keluarga Mahasiswa Wonosobo (KMW).

❖ Sahabat dan teman yang selalu ada setiap saat.

vi

RINGKASAN

Ahmad Hidayat. 2019. Rancang Bangun Trainer Operasi Motor Listrik Berbasis

Smart Relay Sebagai Media Pembelajaran di Jurusan Teknik Instalasi Tenaga

Listrik SMK Negeri 2 Wonosobo. Drs. Ir. Henry Ananta, M.Pd., IPM. Program

Studi Pendidikan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Semarang.

Jurusan Teknik Instalasi Tenaga Listrik SMKN 2 Wonosobo menggunakan

trainer PLC yang terbatas. Perlu penambahan alat mirip dengan PLC yaitu smart

relay. Penelitian ini bertujuan merancang bangun trainer operasi motor listrik

berbasis smart relay sebagai media pembelajaran dan menguji kelayakan trainer

sebagai media pembelajaran.

Metode penelitian ini adalah Research and Development. Berdasarkan

metode tersebut, yang dilakukan adalah merencanakan dan membangun trainer

smart relay, kemudian diberikan kepada sekolah untuk digunakan sebagai media

pembelajaran. Penelitian ini menguji kelayakan dan uji coba trainer smart relay

dengan memberikan angket kepada 3 guru dan 33 siswa kelas XII.

Hasil penelitian menunjukkan kelayakan trainer smart relay dari 33 siswa

diperoleh dari empat indikator memperoleh skor 87,39%, 81,94%, 84,24% dan

81,09% dengan dua indikator masuk kategori “sangat layak” dan dua indikator

masuk kategori “layak”. Sedangkan uji validasi oleh 3 guru diperoleh skor masing-

masing indikator 95%, 91,67%, 93,33%, dan 88,89% semuanya masuk kategori

“sangat layak”.

Kata kunci : PLC, Research and Development, Uji Kelayakan, Angket

vii

PRAKATA

Segala puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah

melimpahkan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi yang

berjudul “Rancang Bangun Trainer Operasi Motor Listrik Berbasis Smart Relay

Sebagai Media Pembelajaran di Jurusan Teknik Instalasi Tenaga Listrik SMK

Negeri 2 Wonosobo”. Skripsi ini disusun sebagai salah satu persyaratan meraih

gelar Sarjana Pendidikan pada Program Studi S1 Pendidikan Teknik Elektro

Universitas Negeri Semarang. Shalawat dan salam disampaikan kepada Nabi

Muhammad SAW, mudah-mudahan kita semua mendapatkan safaat-Nya di yaumil

akhir nanti. Amin.

Penyelesaian karya tulis ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak, oleh

karena itu pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih serta

penghargaan kepada :

1. Prof. Dr. Fathur Rokhman, M.Hum. Rektor Universitas Negeri Semarang atas

kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk menempuh studi di

Universitas Negeri Semarang.

2. Dr. Nur Qudus, M.T. Dekan Fakultas Teknik, Dr. -Ing. Dhidik Prastiyanto,

S.T., M.T. Ketua Jurusan Teknik Elektro dan Koordinator Program Studi

Pendidikan Teknik Elektro, atas fasilitas yang disediakan bagi mahasiswa.

3. Drs. Ir. Henry Ananta, M.Pd., IPM. Pembimbing yang penuh perhatian dan

atas perkenaan memberi bimbingan dan dapat dihubungi sewaktu-waktu

disertai kemudahan menunjukkan sumber-sumber yang relevan dengan

penulisan karya ini.

viii

4. Drs. Sutarno, M.T. dan Tatyantoro Andrasto, S.T., M.T. Penguji I dan II yang

telah memberi masukan yang sangat berharga berupa saran, ralat, perbaikan,

pertanyaan, komentar, tanggapan, menambah bobot dan kualitas karya tulis

ini.

5. Semua dosen Jurusan Teknik Elektro FT UNNES yang telah memberi bekal

pengetahuan yang berharga.

6. Drs. Sartantono, M.M.Pd. Kepala SMK Negeri 2 Wonosobo yang telah

memberikan izin penelitian.

7. Guru dan staf karyawan SMK Negeri 2 Wonosobo yang telah membantu

selama penelitian.

8. Kedua orang tua tercinta saya yaitu Bapak Subari dan Ibu Tiwi.

9. Keluarga dan sanak saudara yang selalu memberikan do’a, nasihat dan

motivasi.

10. Rekan-rekan Pendidikan Teknik Elektro 2014 yang telah mendukung dan

menyemangati dalam menyelesaikan skripsi ini.

11. Berbagai pihak yang telah memberi bantuan untuk karya tulis ini yang tidak

dapat disebutkan satu persatu.

Penulis berharap semoga Skripsi ini dapat bermanfaat untuk pelaksanaan

pembelajaran di SMK.

Semarang, 28 November 2018

Penulis

ix

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ...................................................................................... i

LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING ................................................ ii

LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................... iii

LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN ...................................................... iv

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ................................................................. v

RINGKASAN ................................................................................................ vi

PRAKATA ..................................................................................................... vii

DAFTAR ISI .................................................................................................. ix

DAFTAR TABEL .......................................................................................... xii

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xiii

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xvii

BAB I. PENDAHULUAN ............................................................................. 1

1.1 Latar Belakang ............................................................................ 1

1.2 Identifikasi Masalah .................................................................... 3

1.3 Pembatasan Masalah ................................................................... 4

1.4 Rumusan Masalah ....................................................................... 5

1.5 Tujuan Penelitian......................................................................... 5

1.6 Manfaat Penelitian....................................................................... 6

1.7 Spesifikasi Produk Yang Dikembangkan .................................... 7

1.8 Asumsi dan Keterbatasan Pengembangan................................... 8

x

Halaman

BAB II. LANDASAN TEORI ....................................................................... 10

2.1 Deskripsi Teoritik ........................................................................ 10

2.2 Kajian Penelitian Yang Relevan ................................................. 40

2.3 Kerangka Pikir............................................................................. 43

2.4 Pernyataan atau Hipotesis Penelitian .......................................... 44

BAB III. METODE PENELITIAN................................................................ 45

3.1 Model Pengembangan ................................................................. 45

3.2 Prosedur Pengembangan ............................................................. 45

3.3 Uji Coba Produk .......................................................................... 50

3.3.1 Desain Uji Coba .............................................................. 50

3.3.2 Subyek Uji Coba ............................................................. 51

3.3.3 Jenis Data ........................................................................ 51

3.3.4 Instrumen Pengumpulan Data ......................................... 52

3.3.5 Teknik Analisis Data ....................................................... 55

BAB IV. HASIL DAN PENELITIAN .......................................................... 59

4.1 Hasil Penelitian ........................................................................... 59

4.2 Hasil Pengembangan ................................................................... 89

4.3 Pembahasan Produk Akhir .......................................................... 95

BAB V. SIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN ....................................... 99

5.1 Simpulan Tentang Produk ........................................................... 99

5.2 Keterbatasan Hasil Penelitian...................................................... 100

5.3 Implikasi Hasil Penelitian ........................................................... 100

xi

Halaman

5.4 Saran ............................................................................................ 101

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 102

LAMPIRAN ................................................................................................... 105

xii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1. Smart Relay dan Perangkat Lunaknya .......................................... 18

Tabel 3.1. Kisi-kisi Angket Uji Kelayakan Trainer ....................................... 54

Tabel 3.2. Kisi-kisi Angket Tanggapan Siswa ............................................... 54

Tabel 3.3. Skala Likert ................................................................................... 56

Tabel 3.4. Tabel Skor Jenjang Kualitatif ....................................................... 58

Tabel 4.1. Hasil Skor Uji Kelayakan Oleh Ahli............................................. 61

Tabel 4.2. Hasil Skor Uji Angket Tanggapan Siswa ..................................... 62

Tabel 4.3. Percobaan Menjalankan Motor Listrik Induksi 3 Fasa Secara

Direct On Line (DOL) ................................................................. 68

Tabel 4.4. Percobaan Menjalankan Motor Listrik Induksi 3 Fasa Dari Dua

Tempat ......................................................................................... 70


Reverse Forward Otomatis ......................................................... 74

Tabel 4.6. Percobaan Menjalankan Motor Listrik Induksi 3 Fasa Hubungan

Star Delta Otomatis ..................................................................... 77


Berurutan Otomatis ..................................................................... 80


Bergantian Otomatis .................................................................... 82

Tabel 4.9. Hasil Kinerja Trainer Smart Relay ............................................... 97

xiii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1. Contoh Smart Relay .................................................................. 13

Gambar 2.2. Arsitektur Smart Relay .............................................................. 15

Gambar 2.3. Prinsip Kerja Smart Relay ......................................................... 16

Gambar 2.4. Zelio Smart Relay SR2E201FU ................................................ 19

Gambar 2.5. Konstruksi Tombol Tekan NO .................................................. 20

Gambar 2.6. Konstruksi Tombol Tekan NC .................................................. 21

Gambar 2.7. Simbol Tombol Tekan ............................................................... 21

Gambar 2.8. Kontaktor Magnet ..................................................................... 22

Gambar 2.9. Simbol Kontaktor Magnet ......................................................... 23

Gambar 2.10. Lampu Indikator ...................................................................... 24

Gambar 2.11. Simbol Lampu Indikator ......................................................... 24

Gambar 2.12. Konstruksi Motor Listrik Induksi 3 Fasa ................................ 25

Gambar 2.13. Miniature Circuit Breaker ....................................................... 26

Gambar 2.14. Simbol Miniature Circuit Breaker .......................................... 26

Gambar 2.15. Thermal Overload Relay ......................................................... 27

Gambar 2.16. Simbol Thermal Overload Relay ............................................ 27

Gambar 2.17. Tampilan Awal Zeliosoft 2 ..................................................... 29

Gambar 2.18. Memulai Software Zeliosoft 2 ................................................. 29

Gambar 2.19. Module Selection ..................................................................... 30

Gambar 2.20. Memilih Kategori Modul Smart Relay .................................... 30

Gambar 2.21. Memilih Tipe Smart Relay ...................................................... 31

xiv

Halaman

Gambar 2.22. Select Extentions ..................................................................... 31

Gambar 2.23. Select The Programming Type ................................................ 32

Gambar 2.24. Ladder Entry ........................................................................... 32

Gambar 2.25. Skema Blok Trainer Smart Relay ........................................... 33

Gambar 2.26. Rangkaian Konvensional Menjalankan Motor Listrik 3 Fasa

Secara Direct On Line (DOL) ................................................ 34

Gambar 2.27. Rangkaian Smart Relay Menjalankan Motor Listrik 3 Fasa

Secara Direct On Line (DOL) ................................................ 35


Dari Dua Tempat .................................................................... 35


Dari Dua Tempat .................................................................... 36


Secara Reverse Forward Otomatis ......................................... 36




Hubungan Star Delta Otomatis .............................................. 37




Secara Berurutan Otomatis ..................................................... 38

xv

Halaman




Secara Bergantian Otomatis ................................................... 39



Gambar 2.38. Kerangka Berpikir ................................................................... 43

Gambar 3.1. Langkah-langkah Penggunaan Metode Research and

Development (R&D) ............................................................... 46

Gambar 3.2. Desain Trainer Operasi Motor Listrik Berbasis Smart Relay ... 47

Gambar 4.1. Hasil Trainer Smart Relay ........................................................ 59

Gambar 4.2. Grafik Kriteria Hasil Uji Kelayakan Oleh Ahli ........................ 64

Gambar 4.3. Grafik Kriteria Hasil Tanggapan Siswa .................................... 66

Gambar 4.4. Diagram Ladder Menjalankan Motor Listrik Induksi 3 Fasa

Secara Direct Online (DOL) .................................................. 67


Dari Dua Tempat .................................................................... 69





xvi

Halaman





Gambar 4.10. Trainer Hasil Pengembangan .................................................. 89

Gambar 4.11. Zelio Smart Relay SR2E201FU .............................................. 90

Gambar 4.12. MCB 1 Fasa dan MCB 3 Fasa ................................................. 91

Gambar 4.13. Saklar Darurat (Emergency Switch) ........................................ 92

Gambar 4.14. Tombol Tekan (Push Button) .................................................. 92

Gambar 4.15. Kontaktor Magnet (Magnetic Contactor) ............................... 93

Gambar 4.16. Thermal Overload Relay (TOR) ............................................. 94

Gambar 4.17. Lampu Indikator (Indicator Lamp) ......................................... 94

Gambar 4.18. Ampere Meter ......................................................................... 95

xvii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Usulan Topik Skripsi ................................................................. 106

Lampiran 2. Usulan Pembimbing .................................................................. 107

Lampiran 3. Surat Penetapan Dosen Pembimbing Skripsi ............................ 108

Lampiran 4. Usulan Judul Skripsi .................................................................. 109

Lampiran 5. Laporan Selesai Bimbingan Proposal Skripsi ........................... 110

Lampiran 6. Daftar Hadir Peserta Seminar Proposal Skripsi ......................... 111

Lampiran 7. Daftar Hadir Seminar Proposal Skripsi ..................................... 113

Lampiran 8. Berita Acara Seminar Proposal Skripsi ..................................... 114

Lampiran 9. Surat Izin Penelitian................................................................... 115

Lampiran 10. Surat Pernyataan Validasi Instrumen Penelitian Skripsi 1 ...... 116



Lampiran 13. Daftar Hadir Uji Kelayakan Tanggapan Siswa ....................... 119

Lampiran 14. Surat Keterangan Telah Melaksanakan Penelitian .................. 120

Lampiran 15. Laporan Selesai Bimbingan Skripsi ........................................ 121

Lampiran 16. Angket Uji Kelayakan Oleh Ahli ............................................ 122

Lampiran 17. Angket Tanggapan Siswa ........................................................ 131

Lampiran 18. Hasil Analisis Angket Uji Kelayakan Oleh Ahli ..................... 136

Lampiran 19. Hasil Analisis Angket Tanggapan Siswa ................................ 137

Lampiran 20. Buku Praktikum ....................................................................... 139

Lampiran 21. Dokumentasi ............................................................................ 182

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Siswa di Jurusan Teknik Instalasi Tenaga Listrik SMK Negeri 2

Wonosobo harus mampu menguasai berbagai macam perkembangan

teknologi. Salah satu mata pelajaran yang menuntut siswa untuk menguasai

perkembangan teknologi adalah pada mata pelajaran Instalasi Listrik Tenaga

Otomatis. Mata pelajaran ini akan mempelajari mengenai sistem pengoperasian

motor listrik secara otomatis. Mata pelajaran ini menggunakan alat peraga atau

trainer sebagai media pembelajaran praktikum. Alat peraga atau trainer adalah

alat bantu yang digunakan untuk membantu penjelasan guru dalam

pembahasan materi pembelajaran tertentu (Kurniawan, 2014 : 190). Sementara

itu, menurut Kurniawan (2014 : 176) media pembelajaran dapat diartikan

sebagai wahana yang dimuati pesan yang akan disampaikan oleh guru dan

dipelajari oleh siswa.

Selama ini di Jurusan Teknik Instalasi Tenaga Listrik SMK Negeri 2

Wonosobo sudah menggunakan media pembelajaran berupa trainer PLC,

namun jumlah trainer yang terbatas membuat proses belajar mengajar kurang

berjalan dengan baik. Selain jumlah trainer yang terbatas, siswa juga hanya

mengetahui satu alat yang diprogram untuk mengendalikan motor listrik secara

otomatis yaitu programmable logic controller (PLC). Untuk mengenalkan alat

yang diprogram sebagai pengendali motor listrik selain PLC, maka perlu

2

dikenalkan smart relay. Smart relay adalah sebuah perangkat relay virtual yang

didesain dari mikrokontroller untuk menggantikan fungsi relay konvensional

pada proses sekuensial (Aripriharta 2014 : 2). Smart relay dalam mata

pelajaran Instalasi Motor Listrik dapat digunakan sebagai kendali

pengoperasian motor listrik yang dapat diprogram menggunakan komputer

maupun langsung diprogram pada smart relaynya.

Dunia industri saat ini sudah banyak yang mengganti penggunaan

kendali konvensional menjadi kendali menggunakan smart relay, karena fitur

pada smart relay dapat menggantikan penggunaan kendali secara

konvensional. Untuk memperluas pengetahuan siswa mengenai alat yang

diprogram untuk kendali pengoperasian motor listrik selain PLC, maka perlu

dipelajari pemrograman menggunakan smart relay. Pemrograman yang

dipelajari harus didukung dengan media pembelajaran yang dapat

mempermudah siswa dalam memahami pemrograman smart relay yaitu berupa

trainer smart relay untuk pengoperasian motor listrik.

Trainer smart relay sangat diperlukan sebagai penunjang dalam

pembelajaran praktikum, karena pada kurikulum terbaru siswa terlebih dahulu

mempelajari smart relay sebelum mempelajari programmable logic controler

(PLC). Apabila trainer smart relay ini tidak dibuat, maka akan menghambat

pemahaman siswa mengenai programmable logic controller (PLC) sehingga

menyebabkan nilai yang tidak maksimal.

Penelitian terdahulu yang dilakukan oleh Adib Wahyu Prayogi (2017)

berjudul “Rancang Bangun Trainer Programmable Logic Control (PLC) CP1E

3

Sebagai Media Pembelajaran Instalasi Motor Listrik di SMK N 1 Adiwerna”,

menyebutkan bahwa dari hasil penelitian studi ini menghasilkan trainer

programmable logic control (PLC) tipe CP1E yang hanya digunakan untuk

kendali motor secara direct on line, reverse forward, berurutan dan starting

Y/∆. Perlu adanya penambahan kendali pada trainer ini agar siswa lebih

banyak mengenal kendali motor listrik menggunakan PLC.

Melihat uraian di atas, maka perlu dibuatnya suatu media pembelajaran

berupa trainer smart relay yang digunakan sebagai pengganti trainer

konvensional dan sebagai pelengkap trainer PLC yang sudah ada untuk

mengendalikan motor listrik. Untuk itu dalam penelitian ini mengambil judul

“Rancang Bangun Trainer Operasi Motor Listrik Berbasis Smart Relay

Sebagai Media Pembelajaran Di Jurusan Teknik Instalasi Tenaga Listrik

SMK Negeri 2 Wonosobo”.

1.2 Identifikasi Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, maka identifikasi masalah dari

penelitian ini yaitu :

1.2.1 Terbatasnya jumlah trainer PLC yang dapat digunakan siswa untuk

praktikum.

1.2.2 Siswa hanya mengetahui satu alat yang diprogram untuk

mengendalikan motor listrik secara otomatis yaitu programmable

logic controller (PLC) karena smart relay belum mereka ketahui.

4

1.2.3 Adanya inovasi dalam pengendalian motor listrik menggunakan smart

relay sebagai pengganti kendali konvensional.

1.3 Pembatasan Masalah

Dalam penelitian ini perlu adanya pembatasan masalah agar penelitian

ini lebih berfokus pada masalah yang dihadapi. Adapun pembatasan masalah

pada penelitian ini adalah :

1.3.1 Smart Relay yang digunakan adalah Zelio Smart Relay Schneider tipe

SR2E201FU.

1.3.2 Pemrograman yang dilakukan hanya pemrograman komputer dengan

menggunakan Software Zeliosoft.

1.3.3 Bahasa pemrograman smart relay yang diujikan adalah jenis ladder

diagram (LD).

1.3.4 Spesifikasi komputer yang digunakan minimal Intel Celeron RAM 2

GB dengan sistem operasi Windows 7, Windows 8 atau Windows 10.

1.3.5 Trainer operasi motor listrik berbasis smart relay ini, hanya

menggunakan output motor listrik tanpa ada alat lain berupa prototype

atau yang lain.

1.3.6 Trainer operasi motor listrik berbasis smart relay yang dibuat hanya

meliputi uji kelayakan, tidak diuji untuk pengaruh prestasi belajar

siswa.

1.3.7 Trainer hanya diuji pada siswa untuk mempraktekkan, karena gambar

rangkaian sudah disediakan.

5

1.3.8 Instansi yang menjadi obyek dalam penelitian ini adalah Jurusan

Teknik Instalasi Tenaga Listrik SMK Negeri 2 Wonosobo.

1.3.9 Hasil penelitian ini digunakan sebagai media pembelajaran di Jurusan


1.4 Rumusan Masalah

Berdasarkan identifikasi masalah di atas, maka rumusan masalah dari

penelitian ini sebagai berikut :

1.4.1 Bagaimana rancang bangun membuat trainer operasi motor listrik

berbasis smart relay sebagai media pembelajaran di Jurusan Teknik

Instalasi Tenaga Listrik SMK Negeri 2 Wonosobo ?

1.4.2 Apakah trainer operasi motor listrik berbasis smart relay layak

digunakan sebagai media pembelajaran di Jurusan Teknik Instalasi

Tenaga Listrik SMK Negeri 2 Wonosobo ?

1.5 Tujuan Penelitian

Berdasarkan rumusan masalah di atas, tujuan penelitian yang hendak

dicapai yaitu :

1.5.1 Rancang bangun trainer operasi motor listrik berbasis smart relay

sebagai media pembelajaran.

1.5.2 Menguji kelayakan trainer operasi motor listrik berbasis smart relay

sebagai media pembelajaran di Jurusan Teknik Instalasi Tenaga

Listrik SMK Negeri 2 Wonosobo.

6

1.6 Manfaat Penelitian

Penelitian rancang bangun trainer operasi motor listrik berbasis smart

relay sebagai media pembelajaran di Jurusan Teknik Instalasi Tenaga Listrik

SMK Negeri 2 Wonosobo ini diharapkan mempunyai manfaat diantaranya :

1.6.1 Dapat digunakan siswa sebagai media pembelajaran di Jurusan


1.6.2 Media pembelajaran yang dikembangkan dapat memberikan

pemahaman yang lebih luas mengenai operasi motor listrik berbasis

smart relay.

1.6.3 Mahasiswa mampu memahami prinsip kerja dari sistem kendali serta

mengetahui berbagai aplikasi penerapannya.

1.6.4 Media pembelajaran ini dapat membantu guru dalam menyampaikan

materi pelajaran.

1.6.5 Hasil penelitian ini dapat dijadikan bahan acuan untuk mahasiswa atau

umum dalam pengembangan dan penelitian sesuai dengan disiplin

ilmu masing-masing.

1.6.6 Menambah media pembelajaran berupa trainer operasi motor listrik

di Bengkel Jurusan Teknik Instalasi Tenaga Listrik SMK Negeri 2

Wonosobo.

7

1.7 Spesifikasi Produk yang Dikembangkan

Spesifikasi dari produk yang akan dikembangkan diharapkan sebagai

berikut :

1.7.1 Produk ini dikembangkan sebagai media pembelajaran di Jurusan


1.7.2 Desain trainer yang simple, dengan menggunakan triplek sebagai

tempat komponen dan kerangka dari alumunium dan besi.

1.7.3 Terdapat komponen proteksi untuk trainer tersebut, yaitu MCB 1 fasa,

MCB 3 fasa dan thermal overload relay (TOR).

1.7.4 Terdapat saklar emergancy pada trainer yang berfungsi sebagai saklar

darurat apabila terjadi gangguan.

1.7.5 Terdapat ampere meter pada trainer untuk mengukur arus motor

listrik.

1.7.6 Penggunaan smart relay pada trainer ini dapat digunakan untuk

berbagai macam rangkaian kendali motor listrik.

1.7.7 Pemrograman smart relay di komputer menggunakan software

Zeliosoft 2.

1.7.8 Smart relay yang digunakan mempunyai input tegangan AC 220 volt,

sehingga tidak perlu menggunakan pengubah tegangan AC ke DC

ataupun penaik dan penurun tegangan.

1.7.9 Trainer ini dapat langsung dihubungkan ke motor listrik 3 fasa.

8

1.7.10 Terdapat buku jobsheet trainer yang berisi berbagai macam jenis

rangkaian pengendali motor listrik yang dapat dipraktikkan

menggunakan trainer tersebut.

1.8 Asumsi dan Keterbatasan Pengembangan

1.8.1 Asumsi Pengembangan

Dalam penelitian ini, rancang bangun trainer kendali motor listrik

berbasis smart relay sebagai media pembelajaran pada mata kuliah PLC

dan Pneumatic dikembangkan dengan adanya beberapa asumsi, yaitu :

1. Aripriharta (2014 : 2) berpendapat bahwa persaingan teknologi dan

harga yang menyebabkan pabrik pembuat PLC mulai

mengembangkan perangkat kendali logika terjangkau tetapi

kapabilitasnya tidak kalah dengan PLC.

2. Kurniawan (2014 : 178) berpendapat bahwa media pembelajaran

diperlukan disamping untuk wahana penyampaian materi

pembelajaran juga untuk meningkatkan kejelasan pembahasan

materi.

3. Pengembangan media pembelajaran ini dapat mempermudah siswa

dalam menguasai materi pada mata pelajaran Instalasi Listrik

Tenaga Otomatis.

9

1.8.2 Keterbatasan Pengembangan

Pengembangan trainer operasi motor listrik berbasis smart relay

sebagai media pembelajaran ini mempunyai beberapa keterbatasan.

Adapun keterbatasan pengembangan diuraikan sebagai berikut :

1. Pada pengembangan trainer ini hanya sebatas pada trainer untuk

mengoperasikan motor listrik 3 fasa tanpa beban.

2. Keterbatasan pada sasaran ujicoba dan pengembangan, ruang

lingkup pengembangan ini terbatas pada pengembangan trainer

untuk siswa yang sedang mendapat mata pelajaran Instalasi Listrik

Tenaga Otomatis.

3. Keterbatasan trainer ini hanya dapat diprogram menggunakan

software Zeliosoft 2 di komputer, karena smart relay yang

digunakan tidak mendukung untuk pemrograman manual atau

tidak terdapat dekstop untuk pemrograman manual.

10

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Deskripsi Teoritik

2.1.1 Belajar

Pengertian belajar menurut Rifa’i dan Anni (2012 : 89), belajar

merupakan proses perubahan perilaku, perubahan perilaku yang

dimaksud dapat berwujud perilaku yang tampak (overt behavior) atau

perilaku yang tidak tampak (innert behavior). Perilaku yang tampak

secara kasat mata dapat berupa menulis, membaca, menendang dan

memukul. Sementara itu, perilaku yang tidak tampak atau tidak kasat

mata dapat berupa bernalar, berfikir dan berkhayal. Perubahan perilaku

yang dihasilkan dari belajar bersifat permanen atau bertahan relatif

lama. Perubahan perilaku tidak semuanya hasil dari belajar, namun ada

beberapa perubahan perilaku yang dihasilkan dari faktor kematangan.

Gage dan Berliner (1983 : 252) dalam Rifa’i dan Anni (2012 :

66) menyatakan bahwa belajar merupakan proses dimana suatu

organisme mengubah perilakunya karena hasil dari pengalaman. Proses

belajar pada diri individu seseorang dapat terjadi karena disengaja

maupun tidak disengaja. Belajar adalah kegiatan yang berproses dan

merupakan unsur yang sangat fundamental dalam setiap

penyelenggaraan jenis dan jenjang pendidikan (Nidawati, 2013). Dalam

proses belajar, unsur internal individu ini melibatkan unsur kognitif,

11

afektif (motivasi dan minat) dan psikomotorik, dalam hal ini pancaindra

tempat dimana pesan dan kesan masuk ke dalam sistem kognitif

(Kurniawan, 2014 : 8).

Faktor yang mempengaruhi proses dan hasil dari belajar adalah

kondisi internal dan kondisi eksternal dari diri individu. Kondisi

internal merupakan kondisi dari fisik individu sedangkan kondisi

eksternal merupakan kondisi dari lingkungan sekitar individu. Menurut

Rifa,i dan Anni (2012 : 82) belajar yang berhasil mempersyaratkan

pendidik memperhatikan kemampuan internal peserta didik dan situasi

stimulus yang berada di luar peserta didik. Sementara itu, menurut

Nidawati (2012) berhasil atau tidaknya seorang anak didik dalam

belajar disebabkan dua faktor yaitu faktor intern yang berasal dari

dalam diri anak didik dan faktor ekstern yang berasal dari luar diri anak

didik.

2.1.2 Media Pembelajaran

Menurut Imaduddin (2015) media secara harfiah berarti

perantara, peralatan, tempat, sarana, prasarana. Pengertian media

pembelajaran menurut Kurniawan (2014 : 176), media pembelajaran

dapat diartikan sebagai wahana yang dimuati pesan yang akan

disampaikan oleh guru dan dipelajari oleh siswa. Media pembelajaran

merupakan sebuah wahana yang dapat digunakan oleh seorang guru

dalam menyampaikan materi yang akan disampaikan kepada siswa.

12

Kelangsungan proses interaksi yang bersifat edukatif antara peserta

didik dengan guru dalam proses pembelajarannya, membutuhkan

komponen-komponen pendukung yang mencirikan terjadinya interaksi

edukatif (Hanafy, 2014). Media pembelajaran digunakan karena

dengan media pembelajaran ini dapat meningkatkan kejelasan

pembahasan materi yang disampaikan. Pada proses pembelajaran,

media pengajaran merupakan wadah dan penyalur pesan dari sumber

pesan, dalam hal ini guru, kepada penerima pesan, dalam hal ini siswa

(Mahnun, 2012).

Umar (2013) menyatakan media pembelajaran adalah alat,

metodik dan teknik yang digunakan sebagai perantara komunikasi

antara seorang guru dan murid dalam rangka lebih mengefektifkan

komunikasi dan interaksi antara guru dan siswa dalam proses

pendidikan pengajaran di sekolah. Pemilihan media pembelajaran yang

sesuai dengan materi pembelajaran harus sesuai dengan tujuan

pembelajaran dan kompetensi yang akan dicapai, sehinggan media

pembelajaran yang digunakan benar-benar dapat bermanfaat bagi

siswa.

Terdapat beberapa macam media pembelajaran yang dapat

digunakan guru untuk menyampaikan materi kepada siswa. Merujuk

pada modus belajar, ragam media pembelajaran terdiri dari media

audio, visual dan audio visual (Kurniawan, 2014 : 180). Media audio

adalah media yang dalam penyampaiannya menggunakan bentuk suara.

13

Suara dalam hal ini dapat berupa radio, rekaman dan lain-lain. Media

visual adalah media yang dalam penyampaiannya menggunakan bentuk

gambar yang dapat diamati oleh mata. Media audio visual adalah media

yang dalam penyampaiannya menggabungkan media audio dan media

visual, baik yang bergerak maupun yang tidak bergerak.

2.1.3 Smart Relay

Menurut Aripriharta (2014 : 2) smart relay adalah sebuah

perangkat relay virtual yang didesain dari mikrokontroller untuk

menggantikan fungsi relay konvensional pada proses sekuensial.

Sementara itu, menurut Saputra, dkk (2014) menyatakan bahwa dengan

sebuah smart relay kita dapat merubah cara kerjanya sesuai dengan

keinginan tanpa harus merubah secara wiring (kalau pakai relay) tetapi

cukup dengan merubah pada programnya.

Gambar 2.1. Contoh Smart Relay

(Sumber : www.schneider-electric.co.id)

Smart relay sering disebut sebagai mini PLC, karena fitur-fitur

yang terdapat pada smart relay tidak kalah dengan fitur-fitur yang

http://www.schneider-electric.co.id/

14

terdapat pada PLC, bahkan fitur-fitur pada smart relay lebih sederhana.

Memprogram smart relay dapat menggunakan 2 cara, yaitu dengan cara

langsung menggunakan tombol-tombol yang ada pada smart relay yang

didukung dengan tersedianya layar LCD dan dengan menggunakan

sebuah komputer yang terinstall program untuk smart relay (Abdullah

dan Rosma, 2018).

Beberapa jenis smart relay yaitu ZEN yang diproduksi oleh

perusahaan OMRON dan ZELIO yang diproduksi oleh perusahaan

Schneider Telemecanique.

2.1.3.1 Arsitektur Smart Relay

Smart relay terdiri dari dua elemen utama yaitu :

• Sistem I/O

• CPU (Central Processing Unit).

Sistem I/O terdiri dari dua komponen yaitu input interface dan

output interface. Input interface adalah sejumlah terminal

yang digunakan untuk menghubungkan perangkat input

dengan smart relay. Input interface mempunyai tugas utama

untuk menerjemahkan data yang dikirim dari input agar

dimengerti oleh CPU smart relay. Smart relay mempunyai dua

jenis input yaitu input diskrit dan input analog. Input diskrit

digunakan untuk menerima informasi dalam bentuk kode

biner, sedangkan input analog digunakan untuk menerima

15

sinyal analog berupa tegangan kisaran 0 sampai dengan 10

volt.

Output interface adalah sejumlah terminal yang

digunakan untuk menghubungkan perangkat-perangkat output

ke smart relay. Perangkat-perangkat output ini menerima data

kendali dari smart relay. Output interface mempunyai tugas

utama untuk menerjemahkan data dari CPU smart relay agar

dimengerti oleh perangkat-perangkat outputnya. Pada

umumnya smart relay mempunyai dua jenis output yaitu

output diskrit (relay) dan output diskrit statis (transistor).

Output diskrit (relay) digunakan untuk mengirim sinyal

kendali dalam bentuk kode biner, sedangkan output diskrit

statis (transistor) digunakan untuk mengirim sinyal kendali

dalam bentuk arus atau tegangan listrik.

Gambar 2.2. Arsitektur Smart Relay

(Sumber : Aripriharta, 2014 : 5)

16

CPU (Central Processing Unit) smart relay tersusun dari

tiga elemen yaitu memori, prosesor dan catu daya. Memori

berfungsi untuk menyimpan data program kendali smart relay,

data yang diterima dari input dan data yang akan dikirim ke

output (Aripriharta, 2014 : 6). Selain memori internal, smart

relay juga mempunyai memori eksternal. Prosesor merupakan

elemen komputasi dari CPU yang berfungsi untuk mengolah

program (Aripriharta, 2014 : 6). Prosesor bertugas untuk

memanipulasi data yang tersimpan pada memori dan

menentukan logika output berdasarkan logika inputnya. Catu

daya berfungsi untuk menyuplai daya listrik ke memori dan

prosesor (Aripriharta, 2014 : 6). Tegangan kerja smart relay

biasanya adalah 12V DC, 24V DC dan 220V AC.

2.1.3.2 Prinsip Kerja Smart Relay

Smart relay menerima sinyal input yang berasal dari

mesin atau proses. Smart relay akan mengatur proses

berdasarkan program yang sudah ditanamkan sebelumnya.

Gambar 2.3. Prinsip Kerja Smart Relay


17

Smart relay beroperasi menggunakan 3 langkah yang

disebut proses scan. Langkah yang pertama dinamakan read,

yaitu membaca data masukkan yang terkoneksi dengan input

smart relay. Langkah yang kedua dinamakan program excute,

yaitu mengeksekusi program yang sudah tersimpan di memori.

Langkah yang terakhir dinamakan write, yaitu memperbaharui

dan menuliskan program ke smart relay sesuai dengan kondisi

keluaran yang diinginkan.

Bahasa pemrograman yang digunakan pada smart relay

mempunyai dua jenis yaitu ladder diagram (LD) dan function

block diagram (FBD). Ladder diagram dipresentasikan

menggunakan simbol dalam instruksi logikanya. Setiap ladder

terdiri dari satu rung atau lebih dimana setiap rung terdiri dari

satu atau lebih kontak dan koil. Setiap rung pada ladder

diagram disusun secara vertikal sehingga menyerupai anak

tangga (ladder). Instruksi logika dari FBD dipresentasikan

menggunakan diagram balok fungsi-fungsi logika. FBD relatif

lebih sulit dipahami daripada ladder diagram bagi para

pemula.

18

2.1.4 Perangkat Lunak dan Pemrograman Smart Relay

Smart relay diprogram dengan menggunakan PC/laptop melalui

perangkat lunak khusus bawaan dari pabrik pembuatnya. Salah satu

perangkat lunak smart relay yang mudah diperoleh dan bersifat gratis

adalah zeliosoft.

Tabel 2.1. Smart Relay dan Perangkat Lunaknya


Smart Relay Pabrik Pembuat

Perangkat

Lunak

Keterangan

Zelio

Scheneider

Electric

Zeliosoft Gratis

Pico Allen Bradley Picosoft Shareware

Logo Siemens Logosoft Free Demo

Zen Omron

Zen Support

Soft

Shareware

Salah satu contoh perangkat pemrograman smart relay adalah

SR2USB01. Perangkat ini berfungsi untuk menghubungkan smart relay

zelio ke PC/laptop dengan syarat harus menginstal drivernya.

19

2.1.5 Zelio Smart Relay SR2E201FU

Zelio smart relay merupakan produk smart relay yang dibuat oleh

perusahaan Scheneider Electric. Banyak tipe smart relay yang dibuat

oleh perusahaan Schneider Electric, baik yang bertipe compact maupun

modular. Perbedaan antara tipe compact dengan modular adalah pada

tipe modular dapat ditambahkan extension module sehingga dapat

ditambahkan input dan output, namun hanya terbatas sampai dengan 40

I/O. Salah satu tipe dari zelio smart relay adalah tipe SR2E201FU.

Gambar 2.4. Zelio Smart Relay SR2E201FU


Zelio smart relay SR2E201FU merupakan tipe compact dengan

mempunyai 20 I/O dan bekerja pada tegangan 100-240 V AC. Selain

itu, zelio smart relay SR2E201FU juga dilengkapi dengan clock yang

berfungsi sebagai timer yang dapat di-set pada saat-saat tertentu selama

24 jam dalam 1 minggu. Namun, tidak dilengkapi dengan display

sehingga tidak dapat diprogram secara langsung di smart relaynya.


20

2.1.6 Perangkat Pelengkap Smart Relay

2.1.6.1 Peralatan Input

Peralatan input (input device) yang banyak digunakan

sebagai sinyal interface untuk menghubungkan perangkat

input dengan smart relay, dapat berupa saklar-saklar ataupun

sensor-sensor. Pada trainer smart relay ini terdapat peralatan

input, yaitu :

Tombol Tekan (Push Button)

Tombol tekan banyak digunakan pada pengontrolan atau

pengendalian motor listrik 3 fasa. Tombol tekan mempunyai

dua jenis yaitu kontak normal terbuka (Normally Open/NO)

dan kontak normal tertutup (Normally Close/NC).

Gambar 2.5. Konstruksi Tombol Tekan NO

(Sumber : Kemendikbud, 2013 : 54)

21

Gambar 2.6. Konstruksi Tombol Tekan NC


Gambar 2.7. Simbol Tombol Tekan

Kontak NO akan menutup jika tombol ditekan dan kontak NC

akan membuka jika tombol ditekan. Tombol tekan NO

digunakan untuk start dengan warna hijau sedangkan tombol

tekan NC digunakan untuk stop dengan warna merah.

2.1.6.2 Peralatan Output

Peralatan output (output device) digunakan untuk

menghubungkan perangkat-perangkat output ke smart relay.

Pada trainer smart relay ini terdapat beberapa peralatan

output, yaitu :

22

Kontaktor Magnet (Magnetic Contactor)

Kontaktor magnet atau sakelar magnet adalah sakelar

yang bekerja berdasarkan kemagnetan, artinya saklar ini dapat

bekerja apabila ada gaya kemagnetan (Kemendikbud, 2013 :

51). Kumparan pada kontaktor magnet dapat dirancang untuk

arus searah (DC) ataupun arus bolak-balik (AC). Konstruksi

kontaktor magnet yang menggunakan arus bolak-balik (AC)

mempunyai lilitan tambahan yang disebut lilitan hubung

singkat. Menurut Pioh, dkk (2016) kontaktor dirancang untuk

menghubungkan sumber tegangan pada suatu beban listrik,

melalui kontak-kontak yang mampu dialiri arus yang relatif

besar namun memiliki resistansi yang kecil.

Lilitan hubung singkat ini berfungsi untuk menjaga

kontinuitas gaya kemagnetan agar kontaktor magnet dapat

bekerja dengan normal. Tegangan kerja koil antara lain 110 V,

220 V dan 380 V.

Gambar 2.8. Kontaktor Magnet


23

Gambar 2.9. Simbol Kontaktor Magnet

Kontaktor magnet terdiri dari kontak utama dan kontak bantu.

Kontak utama berfungsi sebagai penghubung dan pemutus

arus dari sumber ke beban sedangkan kontak bantu NO

maupaun NC berfungsi sebagai kontak pengontrolan atau

pengendalian. Berikut kontak-kontak yang terdapat pada

kontaktor magnet :

➢ Kontak utama : Kontak ini terdiri 3 buah kontak NO

dengan nomor terminal (1-2), (3-4), (5-6).

➢ Kontak bantu NO : Kontak bantu NO terdiri dari dua

angka dengan akhiran 3 dan 4. Contoh : (13-14), (33-

34)

➢ Kontak bantu NC : Kontak bantu NC terdiri dari dua

angka dengan akhiran 1 dan 2. Contoh : (21-22), (31-

32)

➢ Koil : Koil diberi simbol A1-A2.

A1 1 3 5

A2 2 4 6

21

22

13

14

24

2.1.6.3 Lampu Indikator

Lampu indikator merupakan komponen yang digunakan

sebagai lampu tanda (Kemendikbud, 2013 : 58). Lampu

indikator dapat digunakan untuk berbagai keperluan misalnya

sebagai lampu indikator pada panel penunjuk fasa R, S dan T

atau L1, L2 dan L3. Selain itu, lampu indikator juga digunakan

pada indikasi bekerjanya suatu sistem kendali.

Gambar 2.10. Lampu Indikator

(Sumber : www.google.co.id)

Gambar 2.11. Simbol Lampu Indikator

http://www.google.co.id/

25

2.1.6.4 Motor Listrik Induksi 3 Fasa

Motor listrik induksi 3 fasa terdiri dari dua jenis yaitu

motor listrik induksi 3 fasa dengan rotor sangkar dan motor

listrik induksi 3 fasa dengan rotor lilit.

Gambar 2.12. Konstruksi Motor Listrik Induksi 3 Fasa


Perbedaan motor listrik induksi 3 fasa dengan rotor

sangkar dan motor listrik induksi 3 fasa dengan rotor lilit

terletak pada rotornya. Motor induksi 3 fasa saat mula bekerja

(start) akan menarik arus antara 4-7 arus nominal, karena

motor induksi yang distart seperti mengoperasikan trafo

dengan kumparan sekunder yang keluaranya dihubung

singkat. Hal ini tidak masalah apabila motor listrik berdaya

kurang dari 5 HP, tetapi jika motor listrik berdaya lebih dari 5

HP akan menyebabkan drop tegangan setiap motor listrik

distart.

26

2.1.6.5 Peralatan Proteksi

Peralatan proteksi merupakan peralatan yang digunakan

sebagai peralatan pengaman. Pada trainer smart relay ini

terdapat beberapa peralatan proteksi, yaitu :

1. MCB 1 Fasa dan 3 Fasa

MCB adalah pengaman rangkaian yang dilengkapi

dengan pengaman thermis (bimetal) untuk pengaman

beban lebih dan juga dilengkapi relay elektromagnetik

untuk pengaman hubung singkat (Wibowo, 2014).

Gambar 2.13. Miniature Circuit Breaker


Gambar 2.14. Simbol Miniature Circuit Breaker


27

2. Thermal Overload Relay (TOR)

Thermal overload relay berasal dari kata thermal

yang artinya panas dan overload yang artinya beban lebih,

sehingga alat pengaman ini bekerja apabila terjadi beban

lebih.

Gambar 2.15. Thermal Overload Relay


Gambar 2.16. Simbol Thermal Overload Relay

Prinsip kerja thermal overload relay berdasarkan

panas (temperatur) yang ditimbulkan oleh arus yeng

mengalir melalui elemen-elemen pemanas bimetal,

sehingga bimetal akan melengkung (Kemendikbud, 2013

: 56). Thermal overload relay biasanya langsung

digandengkan dengan kontaktor magnet pada kontak 2, 4

dan 6 sebelum dihungkan ke motor listrik. Hal ini

L1 L2 L3 95

T1 T2 T3 96

97

98


28

dilakukan untuk melindungi motor listrik dari kerusakan

akibat beban lebih.

2.1.7 Software Zeliosoft 2

Zeliosoft 2 adalah perangkat lunak (software) yang digunakan

untuk memprogram zelio smart relay yang dirancang oleh perusahaan

Schneider Telemecanique (Abdillah, 2018 : 25). Zeliosoft 2 merupakan

software gratis yang dapat diunduh di website Schneider Electric.

Zeliosoft 2 memiliki beberapa fitur yang handal, yaitu :

1. Diagram ladder dengan dua tampilan, yaitu model elektrik dan

model ladder IEC.

2. Function Block Diagram (FBD).

3. Display dan simulasi.

4. Mode supervisi.

5. Directory remote station (untuk alarm dan sms).

Langkah-langkah memulai zeliosoft 2 setelah diinstal di PC/laptop

untuk membuat sebuah diagram ladder ataupun FBD, adalah sebagai

berikut :

29

1. Tampilan awal ketika akan memulai software zeliosoft 2.

Gambar 2.17. Tampilan Awal Zeliosoft 2

(Sumber : Software Zeliosoft 2)

2. Memulai menu [File] [New] atau dengan menekan [Ctrl + N].

Selain itu, dapat juga dengan mengklik simbol .

Gambar 2.18. Memulai Software Zeliosoft 2


30

3. Setelah itu akan muncul jendela module selection. Pada jendela

ini tersedia pilihan smart relay dengan berbagai fiturnya.

Gambar 2.19. Module Selection


4. Pilih salah satu modul smart relay sesuai dengan yang diinginkan

pada tab [Select Module Category], pastikan latar belakang smart

relay yang dipilih berubah menjadi berwarna kuning.

Gambar 2.20. Memilih Kategori Modul Smart Relay


31

5. Selanjutnya pilih salah satu tipe modul smart relay.

Gambar 2.21. Memilih Tipe Smart Relay


6. Tekan tombol [Next] sehingga akan tampak jendela untuk

memilih tipe extensions.

Gambar 2.22. Select Extensions


32

7. Kemudian kembali tekan tombol [Next] untuk menuju jendela

memilih tipe pemrograman.

Gambar 2.23. Select The Programming Type


8. Setelah itu, tekan tombol [Next] sehingga akan nampak jendela

untuk memulai membuat diagram ladder. Antarmuka ini

dinamakan ladder entry.

Gambar 2.24. Ladder Entry


33

2.1.8 Skema Blok Trainer Smart Relay

Gambar 2.25. Skema Blok Trainer Smart Relay

Pada gambar 2.25 dapat dilihat secara umum skema blok trainer

smart relay terdiri dari jalur modul input dan modul output sebagai

penghubung dari peralatan input device ataupun output device. Selain

itu, juga terdapat jalur pemrograman sebagai peripheral antara smart

relay dengan PC/laptop. Peneliti mengembangkan trainer smart relay

ini sebagai media pembelajaran di Jurusan Teknik Instalasi Tenaga

Listrik SMK Negeri 2 Wonosobo. Sistem pengendali yang dapat

dipraktikkan menggunakan trainer smart relay ini antara lain

menjalankan motor listrik 3 fasa secara direct on line (DOL),

menjalankan motor listrik 3 fasa dari dua tempat, menjalankan motor

listrik 3 fasa secara reverse-forward otomatis, menjalankan motor

listrik 3 fasa hubungan star-delta otomatis, menjalankan tiga motor

34

listrik 3 fasa secara berurutan otomatis dan menjalankan tiga motor

listrik 3 fasa secara bergantian otomatis.

2.1.9 Kendali Motor Induksi Tiga Fasa

Dalam penelitian dan pengembangan ini, peneliti menggunakan

media smart relay sebagai salah satu media kendali. Pengendalian ini

digunakan untuk mengendalikan operasi motor listrik 3 fasa dengan

berbagai macam rangkaian kendali. Berikut ini adalah pengendalian

operasi motor listrik 3 fasa yang dapat dipraktikkan menggunakan

trainer smart relay ini :

1. Menjalankan motor listrik 3 fasa secara direct on line (DOL)

Rangkaian Kontrol

MCB

TOR

S0

S1K1

K1

R

N

SE

H5

H4

TOR

Gambar 2.26. Rangkaian konvensional menjalankan motor listrik

3 fasa secara direct on line (DOL)

35

Gambar 2.27. Rangkaian smart relay menjalankan motor 3 fasa

secara direct on line (DOL)

2. Menjalankan motor listrik 3 fasa dari dua tempat

TOR

K1

A1

A2

S1.1 S1.2 K1

Rangkaian Kontrol

MCB

S0.1

S0.2

H4

H5

TOR

SE


3 fasa dari dua tempat

36

Gambar 2.29. Rangkaian smart relay menjalankan motor listrik 3

fasa dari dua tempat

3. Menjalankan motor listrik 3 fasa secara reverse-forward otomatis

Rangkaian Kontrol

S1 K2

K2

K1

K1

S0

R

N

H5

MCB

TOR

SE

TOR

H4T1

T1T1 T2 T1

T2


3 fasa secara reverse-fordward otomatis

37


fasa secara reverse-fordward otomatis

4. Menjalankan motor listrik 3 fasa hubungan star-delta otomatis

Rangkaian Kontrol

S0

S1

KU TKD

R

N

SE

MCB

TOR

TOR

T

KU

KD KY

T

KYH4

H5


3 fasa hubungan star-delta otomatis

38


fasa hubungan star-delta otomatis

5. Menjalankan tiga motor listrik 3 fasa secara berurutan otomatis

Rangkaian Kontrol

S0

S1

K1 T1 K3

R

N

SE

MCB

TOR

1

TOR

1K1

K2H4

H7

T1 K2

T2H5 H6

T2 K3

TOR

2

TOR

3

TOR

2

H8

TOR

3

H9


3 fasa secara berurutan otomatis

39


fasa secara berurutan otomatis

6. Menjalankan tiga motor listrik 3 fasa secara bergantian otomatis

Rangkaian Kontrol

S0

S1

K1 T1 K3

R

N

SE

MCB

TOR

TORK1

K2H4

H7

T1 K2

T2H5 H6

T2 K3T3 T3

T3

K2 K3


3 fasa secara bergantian otomatis

40


fasa secara bergantian otomatis

2.2 Kajian Penelitian yang Relevan

Penelitian ini mengenai pengembangan trainer operasi motor listrik

berbasis smart relay sebagai media pembelajaran di Jurusan Teknik Instalasi

Tenaga Listrik SMK Negeri 2 Wonosobo. Berdasarkan eksplorasi peneliti,

ditemukan beberapa tulisan yang relevan dengan penelitian ini.

Penelitian yang pertama adalah penelitian dari Arif Ainur Rafiq pada

tahun 2017 yang berjudul “Optimalisasi Smart Relay Zelio sebagai Kontroler

Lampu dan Pendingin Ruangan”. Hasil dari penelitian ini adalah kendali lampu

dan pendingin ruangan kelas menggunakan smart relay, sensor photo control

dan sensor PIR.

Kedua, penelitian dari Jefri Sando Mala Putra, Prabakti Endramawan dan

Agus Hariwibowo pada tahun 2016 yang berjudul “Pembuatan Trainer

Instalasi Motor 3 Phase”. Hasil dari penelitian ini adalah alat praktikum

41

pengendali motor induksi 3 phase yang dapat digunakan untuk

hubungan/rangkaian selain hubungan star delta dan hubungan berurutan.

Ketiga, penelitian dari Dony Susandi, Asep Rachmat, Yudi Samantha

dan Guntur Priyatna pada tahun 2015 yang berjudul “Perancangan Mesin

Pemotongan Bahan Baku Genteng dengan Sistem Kendali PLC Logic Smart

Relay (SR3B101FU)“. Hasil dari penelitian ini adalah sebuah mesin

pemotongan bahan baku genteng dengan sistem kendali PLC logic smart relay

(SR3B101FU) dan menggunakan pneumatic sebagai kendali penggerak dari

mesin ini.

Keempat, penelitian dari Adhi Kusmantoro dan Agus Nuwolo pada tahun

2015 yang berjudul “Pengendali Star Delta pada Pompa Deep Well 3 Fasa 37

KW dengan PLC Zelio SR3B261FU“. Hasil dari penelitian ini adalah

pengujian pengasutan pompa submersible tiga fasa grundfos type SP 46-6

dengan menggunakan Programmable Logic Controller (PLC) Zelio ini

meliputi pengujian dengan DOL dan pengujian pengasutan menggunakan star

delta.

Kelima, penelitian dari Pefrianus Bunga pada tahun 2015 yang berjudul

“Perancangan Sistem Pengendalian Beban Dari Jarak Jauh Menggunakan

Smart Relay“. Hasil dari penelitian ini adalah alat pemutus tenaga atau

pengendalian beban yang dapat dikendalikan dari jarak jauh dengan

menggunakan smart relay sebagai media pengontrol.

Keenam, penelitian dari Subuh Isnur Haryudo pada tahun 2015 yang

berjudul “Pemanfaatan PLC-Zeliosoft Terintegrasi Sebagai Media

42

Pembelajaran Pengendali Motor Listrik“. Hasil dari penelitian ini adalah

perangkat keras modul latih otomasi industri berbasis PLC yang terintegrasi

dengan antar muka yang populer disebut Human Machine Interface (HMI)

dengan 3 contoh kendali yaitu starting motor induksi dengan sistem DOL

(Direct On Line), starting motor induksi dengan sistem putar kanan-kiri secara

otomatis dan starting motor induksi dengan sistem star-delta secara otomatis.

Ketujuh, penelitian dari Daeng Rahmatullah dan Joko pada tahun 2012

yang berjudul “Pengembangan Media Pembelajaran Trainer Multifungsi

Pengendali Motor 3 Fasa 220/380 Volt Sistem DOL, F/R, Star-Delta Untuk

Mata Pelajaran Kendali Elektromekanik Siswa SMK“. Hasil dari penelitian ini

adalah trainer multifungsi pengendali motor 3 fasa 220/380 volt dan layak

digunakan sebagai media pembelajaran mengoperasikan motor 3 fasa pada

sistem DOL, F/R dan star-delta dalam pembelajaran mata pelajaran kendali

elektromekanik.

Peneliti akan menggunakan metode penelitian Research and

Development (R&D) dalam penelitiannya, sehingga peneliti akan

mengembangkan hasil dari ketujuh penelitian yang relevan tersebut.

Pengembangan tersebut meliputi dari banyaknya rangkaian kendali motor

listrik, bentuk trainer yang lebih simple dan penambahan ampere meter untuk

mengukur arus motor listrik. Peneliti juga akan membuat buku modul untuk

trainer yang dibuat, agar mempermudah dalam penggunaan trainer tersebut.

43

2.3 Kerangka Berpikir

Gambar 2.38. Kerangka Berpikir

RANCANG BANGUN TRAINER OPERASI MOTOR

LISTRIK BERBASIS SMART RELAY SEBAGAI

MEDIA PEMBELAJARAN DI JURUSAN TEKNIK

INSTALASI TENAGA LISTRIK SMK NEGERI 2

WONOSOBO

Terbatasnya

jumlah trainer

PLC yang dapat

digunakan siswa

untuk praktikum.

Siswa hanya mengetahui satu alat

yang diprogram untuk

mengendalikan motor listrik

secara otomatis yaitu

programmable logic controller

(PLC) karena smart relay belum

mereka ketahui.

Adanya inovasi

dalam pengendalian

motor listrik

menggunakan smart

relay sebagai

pengganti kendali

konvensional.

Bagaimana rancang bangun membuat

trainer operasi motor listrik berbasis

smart relay sebagai media pembelajaran

di Jurusan Teknik Instalasi Tenaga

Listrik SMK Negeri 2 Wonosobo ?

Apakah trainer operasi motor listrik

berbasis smart relay layak digunakan

sebagai media pembelajaran di Jurusan

Teknik Instalasi Tenaga Listrik SMK

Negeri 2 Wonosobo ?

Rancang bangun trainer

operasi motor listrik berbasis

smart relay sebagai media

pembelajaran.

Menguji kelayakan trainer operasi

motor listrik berbasis smart relay

sebagai media pembelajaran di

Jurusan Teknik Instalasi Tenaga

Listrik SMK Negeri 2 Wonosobo.

44

2.4 Hipotesis Penelitian

Berdasarkan kerangka berpikir di atas, maka dapat diajukan hipotesis

berikut : “Rancang bangun trainer operasi motor listrik berbasis smart relay

layak digunakan sebagai media pembelajaran di Jurusan Teknik Instalasi

Tenaga Listrik SMK Negeri 2 Wonosobo”.

99

BAB V

SIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN

5.1 Simpulan Tentang Produk

Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan, maka dapat disimpulkan

sebagai berikut :

1. Rancang bangun trainer operasi motor listrik berbasis smart relay telah

dikerjakan dan telah selesai. Trainer operasi motor listrik berbasis smart

relay ini dilengkapi dengan pengukur arus motor listrik berupa ampere

meter analog yang berjumlah 3 ampere meter.

2. Hasil angket (kuesioner) uji kelayakan trainer smart relay yang telah

diberikan kepada 3 responden guru menyatakan bahwa trainer smart relay

ini sangat layak digunakan sebagai media pembelajaran. Sementara itu,

hasil dari angket (kuesioner) yang diberikan kepada 33 responden siswa

menyatakan bahwa 2 kategori pernyataan dalam angket dinyatakan layak

dan 2 kategori lainnya dinyatakan sangat layak. Sementara itu, dari hasil

pengujian kinerja trainer smart relay yang telah diperoleh, trainer ini

dapat bekerja dengan baik dan layak digunakan sebagai media

pembelajaran. Hal ini terbukti dari hasil pengujian kinerja trainer dari

beberapa rangkaian operasi motor listrik induksi 3 fasa yang dapat dilihat

pada tabel 4.3 - 4.8.

100

5.2 Keterbatasan Hasil Penelitian

Penelitian ini telah diusahakan dan dilaksanakan sesuai dengan prosedur

ilmiah, namun demikian masih memiliki keterbatasan sebagai berikut :

1. Papan komponen pada trainer ini yang terbuat dari triplek memiliki daya

tahan yang kurang baik sehingga apabila triplek sudah kropos harus

segera diganti.

2. Smart relay pada trainer ini menggunakan tipe smart relay yang tidak

memiliki display, sehingga tidak dapat diprogram langsung di smart

relaynya atau dapat dikatakan harus menggunakan software di

PC/laptop.

5.3 Implikasi Hasil Penelitian

Penelitian yang dilakukan merupakan suatu pengembangan dimana hasil

dari pengembangan ini diharapkan dapat dijadikan suatu parameter dalam

pertimbangan penggunaan media pembelajaran yang mudah dipahami oleh

para siswa. Menggunakan media pembelajaran yang sesuai dengan

karakteristik siswa akan mempermudah siswa dalam menerima materi.

Dapat dipastikan bahwa hasil dari penelitian ini memiliki implikasi yang

positif bagi berbagai pihak yang terdapat dalam penelitian ini. Hasil penelitian

dan pengembangan ini menyatakan bahwa trainer smart relay ini lebih mudah

dipahami oleh para siswa dan lebih simple dalam penggunaannya daripada

menggunakan panel yang mereka gunakan setiap kali praktek. Hal ini terbukti

dari pernyataan yang ditulis oleh para siswa dalam angket yang diberikan pada

101

saat penelitian. Selain itu, trainer ini juga dilengkapi dengan pengukur arus

atau ampere meter yang biasanya jarang dipasang pada trainer operasi motor

listrik pada umumnya.

Terungkapnya hasil penelitian dari para siswa yang menyatakan bahwa

trainer ini lebih mudah dipahami dan lebih simple dalam penggunaannya,

maka perlu diperhatikan oleh guru atau pengajar untuk memilih media

pembelajaran yang cocok dengan karakteristik siswa agar siswa lebih cepat

menerima materi yang diberikan.

5.4 Saran

Berdasarkan hasil penelitian yang telah diperoleh, maka saran yang dapat

diberikan adalah sebagai berikut :

1. Pada penelitian selanjutnya trainer smart relay ini perlu dikembangkan

lagi dengan menambah berbagai macam rangkaian seperti konveyor, lift,

traffic light dan kendali jarak jauh. Hal ini bertujuan agar siswa dapat

menambah pengetahuan yang lebih luas mengenai pemanfaatan smart

relay dan pengaplikasiannya.

2. Penggunaan smart relay dapat diganti menggunakan smart relay yang

memiliki display, sehingga siswa dapat memprogram smart relay secara

manual tanpa harus menggunakan PC/laptop.

3. Perlunya penambahan saklar untuk menghidupkan dan mematikan smart

relay, sehingga pada saat menghidupkan MCB, smart relay tidak

langsung hidup.

102

DAFTAR PUSTAKA

Abdillah, Margiono. 2018. Pengendalian Motor Listrik Dengan PLC (Zelio Smart

Relay). Pontianak : YAYASAN KEMAJUAN TEKNIK.

Abdullah, Azmi. dan Iswadi Hasyim Rosma. 2018. Proteksi Panas Lebih Pada

Generator Berbasiskan Smart Relay. Jom FTEKNIK 5(1) : 1-5.

Ali, Mohamad. 1982. Penelitian Kependidikan Prosedur & Strategi. Bandung :

ANGKASA.

Arikunto, Suharsimi. 2013. Prosedur Penelitian : Suatu Pendekatan Praktik.

Jakarta : Rineka Cipta.

. 1998. Prosedur Penelitian : Suatu Pendekatan Praktek.

Edisi Revisi IV. Jakarta : RINEKA CIPTA.

Aripriharta. 2014. Smart Relay dan Aplikasinya. Yogyakarta : GRAHA ILMU.

Bolton, William. 2004. Programmable Logic Controller. Third Edition. Elsevier

Ltd. The Boulevard, Langford Lane, Kidlington, OX3 1GB, England.

Terjemahan Irzam Harmein. 2004. Programmable Logic Controller (PLC)

Sebuah Pengantar. Edisi Ketiga. Jakarta : Erlangga.

Bunga, Pefrianus., Martinus Pakiding dan Sartje Silimang. 2015. Perancangan

Sistem Pengendalian Beban Dari Jarak Jauh Menggunakan Smart Relay.

E-Journal Teknik Elektro dan Komputer 4(5) : 65-75.

Hanafy, Muh Sain. 2014. Konsep Belajar dan Pembelajaran. Lentera Pendidikan

17(1) : 66-79.

Haryudo, Subuh Isnur. 2014. Pemanfaatan PLC-Zeliosoft Terintegrasi Sebagai

Media Pembelajaran Pengendali Motor Listrik. Prosiding Konvensi

Nasional Asosiasi Pendidikan Teknologi dan Kejuruan (APTEKINDO) ke

7. FPTK Universitas Pendidikan Indonesia. Bandung. 1061-1067.

Imaduddin, Muhammad. 2015. “Rancang Bangun Trainer Alat Penyortir Barang

Logam dan Non Logam sebagai Media Pembelajaran pada Mata Kuliah

Dasar Sistem Kontrol”. Skripsi. Pendidikan Teknik Elektro S1, Fakultas

Teknik, Universitas Negeri Semarang.

Isnandar, Ahmad Yudha. 2017. “Trainer Refrigerator sebagai Media Pembelajaran

Mata Kuliah Refrigerasi dan Tata Udara di Universitas Negeri Semarang”.

Skripsi. Program Studi Pendidikan Teknik Elektro S1, Fakultas Teknik,

Universitas Negeri Semarang.

Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia. 2013. Instalasi

Motor Listrik. Semester 3. Jakarta : Pembinaan SMK.

Kurniawan, Deni. 2014. Pembelajaran Terpadu Tematik (Teori, Praktik dan

Penilaian). Bandung : Alfabeta.

103

Kusmantoro, Adhi. dan Agus Nuwolo. 2017a. Design starting capasitor motor

submersible pump with Zelio SR2B121FU. International Journal of

Advanced Engineering and Technology 1(2) : 16-21.

Mahnun, Nunu. 2012. Media Pembelajaran (Kajian terhadap Langkah-langkah

Pemilihan Media dan Implementasinya dalam Pembelajaran). Jurnal

Pemikiran Islam 37(1) : 27-33.

Nidawati. 2013. Belajar Dalam Perspektif Psikologi dan Agama. Jurnal Pionir 1(1)

: 13-28.

Pioh, Janeer E.T., Lily S. Patras dan Fielman Lisi. 2016. Pengendalian Motor

Listrik Dari Jarak Jauh Dengan Menggunakan Software Zelio Soft 2 dan

Wifi. E-Journal Teknik Elektro dan Komputer 5(2) : 77-88.

Prayogi, Adib Wahyu. 2017. “Rancang Bangun Trainer Programmable Logic

Control (PLC) CP1E Sebagai Media Pembelajaran Instalasi Motor Listrik

Di SMK N 1 Adiwerna”. Skripsi. Program Studi Pendidikan Teknik

Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Semarang.

Putra, Jefri Sando Mala, Prabakti Endramawan dan Agus Hariwibowo. 2016.

Pembuatan Trainer Instalasi Motor 3 Phase. JUPITER (Jurnal Pendidikan

Teknik Elektro) 1(2) : 81-90.

Rachman, Arief dan Slamet Seno Adi. 2017. Modul Programmable Logic

Controller (PLC) menggunakan Cx-Programmer untuk siswa SMK. Edu

Elektrika Journal 1(1) : 1-9.

Rafiq, Arif Ainur. 2017. Optimalisasi Smart Relay Zelio sebagai Kontroler Lampu

dan Pendingin Ruangan. Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu

Buana 8(2) : 95-100.

Rahmatullah, Daeng dan Joko. 2012. Pengembangan Media Pembelajaran Trainer

Multifungsi Pengendali Motor 3 Fasa 220/380 Volt Sistem DOL, F/R,

Star-Delta Untuk Mata Pelajaran Kendali Elektromekanik Siswa SMK.

Jurnal Pendidikan Teknik Elektro 1(2) : 131-137.

Rifa’i, Achmad dan Catharina Tri Anni. 2012. Psikologi Pendidikan. Semarang :

Pusat Pengembangan MKU/MKDK-LP3 Universitas Negeri Semarang.

Saputra, Ade Chandra., Suwitno dan Amir Hamzah. Rancang Bangun Perbaikan

Faktor Daya Otomatis Berbasis Smart Relay Pada Jaringan Tegangan

Rendah Tiga Fasa. Jom FTEKNIK 1(2) : 1-7.

Sudjana. 2005. Metode Statistika. Bandung : TARSITO.

Sugiyono. 2017. Metode Penelitian & Pengembangan Research and Development.

Bandung : Alfabeta.

. 2012a. Metode Penelitian Kuantitatif, Kualitatif dan R&D. Bandung :

Alfabeta.

104

. 2012b. Statistika untuk Penelitian. Bandung : Alfabeta.

Susandi, Dony., Asep Rachmat, Yudi Samantha dan Guntur Priyatna. 2015.

Perancangan Mesin Pemotongan Bahan Baku Genteng Dengan Sistem

Kendali PLC Logic Smart Relay (SR3B101FU). Jurnal J-Ensitec 02(01) :

41-45.

Umar. 2013. MEDIA PENDIDIKAN: Peran dan Fungsinya dalam Pembelajaran.

Jurnal Tarbawiyah 10(2) : 126-141.

Wibowo, Sunu Hasta. 2014. Simulasi Pengontrolan Pintu Garasi Otomatis. Jurnal

INTEKNA 14(2) : 102-209.

RANCANG BANGUN TRAINER OPERASI MOTOR LISTRIK …

Documents

Transcript of RANCANG BANGUN TRAINER OPERASI MOTOR LISTRIK …