PERANCANGAN SMART HOME SYSTEM MENGGUNAKAN
advertisement
PERANCANGAN SMART HOME SYSTEM MENGGUNAKAN SMART RELAY ZELIO TIPE SR3B101FU LAPORAN AKHIR Laporan Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat Menyelesaikan pendidikan Diploma III Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya Oleh : ADITYA 0612 3031 0146 POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG 2015 PERANCANGAN SMART HOME SYSTEM MENGGUNAKAN SMART RELAY ZELIO TIPE SR3B101FU Oleh : ADITYA 0612 3031 0146 Menyetujui, Pembimbing I Pembimbing II Nofiansah, S.T, M.T. NIP. 197011161995021001 Ir. Markori, M.T. NIP. 195812121992031003 Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Elektro Ketua Program Studi Teknik Listrik Ir. Ali Nurdin, M.T. NIP. 196212071991031001 Herman Yani, S.T., M.Eng. NIP. 196510011990031006 ii MOTTO “Kreatifitas adalah melihat sesuatu yang baru ketika melihat sesuatu yang lama” -Thomas Vogel“Akan selalu ada hasil dari setiap kerja keras karena tidak mudah menyerah adalah kunci untuk mencapai keberhasilan” -Aditya Syafrizal- Laporan Ini Kupersembahkan Kepada : Kedua orang tuaku tercinta Adik-adikku tersayang Sahabat-sahabat seperjuangan Teman-teman POLSRI Almamaterku iii PERANCANGAN SMART HOME SYSTEM MENGGUNAKAN SMART RELAY ZELIO TIPE SR3B101FU ABSTRAK Rumah berfungsi sebagai suatu tempat untuk tinggal, menikmati kehidupan, beristirahat dan bersukaria bersama keluarga. Namun kebanyakan pada saat ini sering kali rumah hanya dijadikan tempat untuk tidur pada malam hari dan ditinggal oleh pemiliknya pada pagi harinya sehingga membuat rumah dalam keadaan kosong atau tidak berpenghuni. Dengan keadaan rumah yang selalu ditinggal oleh pemiliknya, membuat rumah menjadi rentan terhadap bahaya, baik itu bahaya keamanan maupun keselamatan terhadap barang-barang yang terdapat didalam rumah tersebut. Hal ini bisa dilihat dari banyaknya kasus pencurian dan kebakaran pada rumah yang kosong karena ditinggal oleh pemiliknya. Sibuknya pemilik rumah untuk menjaga dan merawat rumah tersebut membuat peralatan-peralatan listrik yang terpasang menjadi cepat rusak dan boros energi seperti lampu yang selalu dihidupkan disaat tidak ada orang dengan maksud agar rumah tidak terlihat dalam keadaan kosong sehingga rumah aman dari pencurian, namun kenyataannya hal itu tidak berpengaruh terhadap aksi pencurian. Untuk mengatasi hal itu maka diperlukan sistem otomatisasi pada suatu rumah agar rumah tersebut dapat berfungsi sebagaimana mestinya. Sistem itu dinamakan Smart Home System, yaitu sebuah sistem berbantuan Smart Relay yang akan memberikan segala kenyamanan (comfortable), keamanan (secure), keselamatan (safety) dan penghematan energi (efficiency) yang berlangsung secara otomatis dan terprogram pada suatu rumah tinggal. Untuk menjamin keamanan pencurian maka sistem ini dirancang untuk menghidupkan alarm dan lampu secara otomatis pada saat terdeteksi aksi pencurian didalam rumah yang ditinggal oleh pemiliknya. Dan untuk menjamin keselamatan dan keamanan dari kebakaran maka sistem ini dirancang untuk mematikan semua aliran listrik yang menuju ke beban penerangan dan membuka pintu garasi secara otomatis dengan mendeteksi api kebakaran melalui sensor kebakaran yang membuat alarm berbunyi. Kata Kunci : smart home system, smart relay, otomatisasi iv DESIGN OF SMART HOME SYSTEM USING SMART RELAY ZELIO TYPE SR3B101FU ABSTRACT The house serves as a place to live, relaxing and enjoy it with the family. But most of the time the home is often only used as a place to sleep at night and left by their owners in the morning so as to make the house empty or unoccupied. With the state of the house that is always left behind by their owners, making home become vulnerable to danger, either security or safety hazard to the items contained in the house. This could be seen from the number of cases of theft and fire at an empty house being left by their owners. Busy homeowners to maintain and care for the house makes electrical equipment plugged become easily damaged and wasteful of energy such as light is always switched on when there is no person, with the intention that the house does not look empty so that the house is safe from theft, but in reality it no effect against theft. To overcome that we need a home automation system so that the house can function properly. The system is called Smart Home System, which is a Smart Relayassisted system that will provide all the comfortable, security, safety and energy savings which takes place automatically and programmed in a house. To ensure the safety of the theft, the system is designed to turn on the alarm and the lights automatically when detected burglaries in the house abandoned by their owners. And to ensure the safety and security of a fire, the system is designed to turn off all the electricity that goes to the lighting load and open the garage door automatically by detecting a wildfire through the fire sensor which makes the alarm sounds. Keywords: smart home systems, smart relay, automation v KATA PENGANTAR Segala syukur ke hadirat Allah SWT diiringi shalawat dan salam kepada rasul-Nya Muhammad SAW beserta keluarga dan sahabat beliau dari relung hati yang terdalam atas keberhasilan penulis menyelesaikan Laporan Akhir ini yang berjudul “Perancangan Smart Home System Menggunakan Smart Relay Zelio Tipe SR3B101FU” tepat pada waktunya. Laporan ini disusun berdasarkan pengamatan, pengalaman serta informasi yang didapat selama membuat perancangan sistem dengan bantuan simulasi bangunan berupa replika rumah tinggal yang dibuat dalam bentuk tiga dimensi dengan skala 1:20 dari ukuran sebenarnya. Dalam laporan ini diuraikan beberapa informasi mengenai sistem kelistrikan pada rumah tinggal yang dibuat agar dapat bekerja secara otomatis untuk mempermudah pemiliknya. Dalam menyusun laporan ini, penulis mendapatkan banyak bantuan, bimbingan dan pengarahan dari berbagai pihak. Untuk itu, ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada : 1. Bapak R.D. Kusumanto, S.T., M.M., Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya 2. Bapak Ir. Ali Nurdin, M.T., Ketua Jurusan Teknik Elektro 3. Bapak Ir. Siswandi, M.T., Sekretaris Jurusan Teknik Elektro 4. Bapak Herman Yani, S.T., M.Eng., Ketua Program Studi Teknik Listrik 5. Bapak Nofiansah, S.T, M.T., Dosen Pemimbing 1 6. Bapak Ir. Markori, M.T., Dosen Pemimbing 2 7. Seluruh dosen, instruktur dan staff pengajar yang berada diruang lingkup jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik 8. Rahmad Fitriansyah dan Aliyah Safarizah yang selalu memberikan semangat untuk menyelesaikan laporan ini. 9. R. Dwie Cahya Ramadhan yang telah memberikan bantuan tenaga dan semangat untuk menyelesaikan laporan ini. 10. Rahmi Jayanti yang telah memberikan bantuan saat sedang dalam kesulitan dalam penyusunan laporan akhir ini. vi 11. Seluruh pihak keluarga yang terlibat dalam proses penyusunan laporan akhir ini. 12. Teman-teman kelas seperjuangan 6 LA yang telah saling bekerjasama selama proses belajar. Seperti kata pepatah “tak ada gading yang tak retak”, penulis menyadari bahwa laporan ini masih banyak kekurangan. Kesempurnaan tentu hanya milik Allah SWT. Jika ada saran atau kritik untuk laporan ini, dengan segala kerendahan hati penulis akan menerimanya sebagai motivasi. Akhir kata, semoga bantuan yang telah diberikan kepada penulis mendapatkan balasan dari Allah SWT, serta laporan akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca pada umumnya. Palembang, Mei 2015 Penulis vii DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL ....................................................................................... i HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................... ii MOTTO .......................................................................................................... iii ABSTRAK ...................................................................................................... iv KATA PENGANTAR .................................................................................... vi DAFTAR ISI ................................................................................................... viii DAFTAR TABEL ........................................................................................... x DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xi DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xiii BAB I BAB II PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ......................................................................... 1.2 Perumusan Masalah ................................................................. 1.3 Batasan Masalah ...................................................................... 1.4 Tujuan ...................................................................................... 1.5 Manfaat .................................................................................... 1.6 Metode Penulisan .................................................................... 1.7 Sistematika Penulisan .............................................................. 1 2 3 3 4 4 4 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Smart Home System ................................................................. 2.2 Smart Relay ............................................................................. 2.2.1 Smart Relay Zelio Logic SR3B101FU ........................... 2.2.2 Bagian-Bagian Smart Relay Zelio Logic SR3B101FU .. 2.2.3 Zelio Soft 2 ..................................................................... 2.2.4 Diagram Ladder .............................................................. 2.3 Sensor ...................................................................................... 2.3.1 Sensor Gerak (PIR) ........................................................ 2.3.2 Sensor Suara ................................................................... 2.3.3 Sensor Cahaya (Photocell) ............................................. 2.3.4 Sensor Asap (Smoke Detector) ....................................... 2.3.5 Sensor Panas (Heat Detector) ........................................ 2.4 Tombol Tekan (Push Button) ................................................... 2.5 Saklar Togel (Toggle Switch) .................................................. 2.6 Saklar Pembatas (Limit Switch) ............................................... 2.7 Motor DC ................................................................................. 6 7 9 11 12 19 22 22 23 24 24 26 26 27 28 29 viii BAB III RANCANG BANGUN 3.1 Diagram Blok .......................................................................... 3.2 Tahap Perancangan .................................................................. 3.2.1 Perancangan Mekanik .................................................... 3.2.2 Perancangan Elektrik ...................................................... 3.3 Flowchart ................................................................................. 31 32 33 35 40 BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Deskripsi Sistem ....................................................................... 4.1.1 Mode Pencurian ............................................................... 4.1.2 Mode Kebakaran ............................................................ 4.2 Pengalamatan Input dan Output .............................................. 4.3 Diagram Fungsi ....................................................................... 4.4 Diagram Pengawatan Rangkaian Rangkaian Smart Relay ....... 4.5 Analisa Sistem ......................................................................... 43 43 44 45 47 48 50 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan .............................................................................. 5.2 Saran ........................................................................................ DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... LAMPIRAN ix 56 57 58 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Simbol-Simbol Pada Smart Relay ........................................... 20 Tabel 3.1 Daftar Alat dan Bahan Mekanik .............................................. 33 Tabel 3.2 Daftar Alat dan Bahan Komponen Elektrik ............................ 36 Tabel 4.1 Pengalamatan I/O Sistem Keseluruhan ................................... 46 Tabel 4.2 Pengalamatan I/O Pada Mode Pencurian ................................ 46 Tabel 4.3 Pengalamatan I/O Pada Mode Kebakaran ............................... 46 x DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Smart Home System ................................................................. 6 Gambar 2.2 Smart Relay Zelio SR3B101FU .............................................. 9 Gambar 2.3 Symbolization Rules ................................................................. 10 Gambar 2.4 Bagian Depan Smart Relay Zelio SR3B101FU ...................... 11 Gambar 2.5 Kabel (a) SR2CBL01 dan (b) SR2USB01 .............................. 12 Gambar 2.6 Shortcut Zelio Soft 2 ............................................................... 13 Gambar 2.7 Homescreen Zelio Soft 2 ......................................................... 13 Gambar 2.8 Module Selection Zelio Soft 2 ................................................. 14 Gambar 2.9 Tipe Module Zelio Soft 2 ......................................................... 15 Gambar 2.10 Extension Module Zelio Soft 2 ................................................. 16 Gambar 2.11 Bahasa Pemograman Zelio Soft 2 ........................................... 16 Gambar 2.12 Worksheet Zelio Soft 2 ............................................................ 17 Gambar 2.13 Keterangan Worksheet Zelio Soft 2 ......................................... 17 Gambar 2.14 Toolbar Simulation Mode Zelio Soft 2 .................................... 18 Gambar 2.15 Menubar Transfer Program Zelio Soft 2 ................................ 19 Gambar 2.16 Diagram Ladder NOT .............................................................. 21 Gambar 2.17 Diagram Ladder AND ............................................................. 21 Gambar 2.18 Diagram Ladder OR ................................................................ 21 Gambar 2.19 Saklar Sensor PIR .................................................................... 22 Gambar 2.20 Saklar Sensor Suara ................................................................. 23 Gambar 2.21 Photocell (LDR) ...................................................................... 24 Gambar 2.22 Sensor Asap (Smoke Detector) ................................................ 25 Gambar 2.23 Sensor Panas (Heat Detector) ................................................. 26 Gambar 2.24 Tombol Tekan (Push Button) .................................................. 27 Gambar 2.25 Saklar Togel (Toggle Switch) .................................................. 27 Gambar 2.26 Simbol dan Bentuk Limit Switch ............................................ 28 Gambar 2.27 Konstruksi dan Simbol Limit Switch ...................................... 29 xi Gambar 2.28 Motor Arus Searah (DC) ......................................................... 29 Gambar 2.29 Motor DC Pembalik Putaran ................................................... 30 Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem .............................................................. 31 Gambar 3.2 Desain Ukuran Denah dan Alas Maket ................................... 34 Gambar 3.3 Bentuk Replika atau Maket Rumah Tipe 225 ......................... 35 Gambar 3.4 Tampak Atas dan Depan Titik Peletakan Komponen Elektrik 37 Gambar 3.5 Sisi Bawah Peletakan dan Pemasangan Komponen Elektrik .. 39 Gambar 3.6 Flowchart Diagram Perancangan Smart Home System .......... 42 Gambar 4.1 Diagram Blok Mode Pencurian ............................................... 44 Gambar 4.2 Diagram Blok Mode Kebakaran .............................................. 45 Gambar 4.3 Diagram Fungsi Mode Pencurian ............................................ 47 Gambar 4.4 Diagram Fungsi Mode Kebakaran ........................................... 48 Gambar 4.5 Diagram Pengawatan Rangkaian Smart Relay ........................ 49 Gambar 4.6 Ladder Diagram Pemograman Sistem Keseluruhan ............... 50 xii DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Lembar Rekomendasi Laporan Akhir Lampiran 2 Lembar Kesepakatan Bimbingan Laporan Akhir Lampiran 3 Lembar Bimbingan Laporan Akhir Lampiran 4 Lembar Pelaksanaan Revisi Laporan Akhir Lampiran 5 Diagram Pengawatan Instalasi Smart Home System Lampiran 6 Denah Ruangan Replika Rumah Tipe 225 Lampiran 7 Foto Dokumentasi Lampiran 8 Zelio Catalogue 2 xiii
