LAPORAN TUGAS AKHIR SCADA RACHMAWATI MULYANI UNIVERSITAS DIPONEGORO

RANCANG BANGUN SUPERVISORY CONTROL AND DATA
ACQUISITION (SCADA) UNTUK SISTEM PENGONTROL SUHU
PADA REAKTOR EKSTRAKSI
TUGAS AKHIR
Untuk Memenuhi Persyaratan Mencapai Pendidikan
Diploma (DIII)
Oleh:
RACHMAWATI MULYANI
24040216060014
PROGRAM STUDI DIII INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA
SEKOLAH VOKASI
UNIVERSITAS DIPONEGORO
SEMARANG
2019
i
HALAMAN PENGESAHAN
ii
HALAMAN PERSETUJUAN
iii
MOTTO HIDUP DAN PERSEMBAHAN
MOTTO HIDUP

Learning by doing

Kamu pasti bisa, yok semangat!
PERSEMBAHAN
Tugas akhir ini saya persembahkan kepada:

Darwan dan Tasmiati, selaku kedua orang tua saya.

Rachmat dan Rachman, selaku kakak dan adik saya.

Dr. Suryono, S.Si, M.Si, selaku dosen pembimbing.

Lintar, sahabat terbaik saya.

Teman-teman yang selalu memberi semangat.

Seluruh dosen INSEL.

Almamaterku tercinta.
iv
KATA PENGANTAR
Bismillah, Alhamdulillahirabbil’alamin, puji syukur senantiasa penulis
panjatkan kehadirat Tuhan yang Maha Esa karena atas rahmat dan hidayah-Nya
penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik. Shalawat serta salam
senantiasa tercurah kepada Rasulullah Muhammad SAW beserta keluarganya, para
sahabatnya dan kepada para pengemban dakwah yang selalu mengikuti langkahnya
hingga akhir zaman. Tugas akhir dengan judul “Rancang Bangun Supervisory
Control and Data Acquisition (SCADA) untuk Sistem Pengontrol Suhu pada
Reaktor Ekstraksi” ini diajukan guna memenuhi persyaratan kelulusan
pendidikan tingkat Diploma pada Program Studi DIII Instrumentasi dan
Elektronika, Sekolah Vokasi, Universitas Diponegoro. Hasil penulisan ini
diharapkan dapat memberikan manfaat terutama dalam pengembangan teknologi
kontrol di bidang instrumentasi.
Terselesaikannya tugas akhir ini tidak lepas dari dukungan dan bantuan
berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Dr. Suryono, S.Si, M.Si selaku dosen pembimbing atas dukungan,
bimbingan, pengarahan dalam perancangan, realisasi dan penulisan laporan ini.
2. Bapak Dr. Priyono, M.Si selaku Ketua Program Studi DIII Instrumentasi dan
Elektronika Sekolah Vokasi Universitas Diponegoro.
3. Dosen Program Studi DIII Instrumentasi dan Elektronika yang berperan besar
memberi ilmu pengetahuan kepada penulis selama kuliah.
4. Pusat Riset Industrial Information System Research Center Diponegoro
University (IISRC), divisi instrumentasi yang telah banyak memberikan fasilitas,
sarana dan prasarana dalam melakukan penelitian.
5. Bapak, Ibu, Adik-adikku dan segenap keluarga tercinta yang telah memberikan
doa, dukungan dan motivasi.
6. Teman-teman mahasiswa DIII Instrumentasi dan Elektronika Universitas
Diponegoro.
7. Genk Sur Rizqi, Adhis, Mutiara, Cahya, Mas Aziz, Mba Tufa dan Mas Adit.
8. Semua pihak yang telah banyak membantu.
v
Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna
dikarenakan keterbatasan ilmu, pengalaman dan kemampuan Penulis. Oleh karena
itu, kritik dan saran yang membangun dari pembaca akan menjadi masukan yang
sangat berharga bagi Penulis. Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi
pembaca.
Semarang, Juli 2019
Penulis
Rachmawati Mulyani
Vivi Ulfa
vi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL................................................................................................ i
HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................. ii
HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................... iii
MOTTO HIDUP DAN PERSEMBAHAN ............................................................ iv
KATA PENGANTAR ............................................................................................ v
DAFTAR ISI ......................................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. ix
DAFTAR TABEL ................................................................................................... x
INTISARI............................................................................................................... xi
ABSTRACT ............................................................................................................ xii
BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1
1.1.
Latar Belakang ......................................................................................... 1
1.2.
Tujuan Penelitian ...................................................................................... 3
1.3.
Manfaat Penelitian .................................................................................... 3
BAB II DASAR TEORI ......................................................................................... 4
2.1.
Ekstraksi ................................................................................................... 4
2.2.
SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) ............................. 6
2.3.
Kontrol PID (Proportional Integral Derivative) .................................... 10
2.4.
Sensor Suhu ............................................................................................ 12
2.5.
ADC (Analog to Digital Converter) ....................................................... 14
2.6.
Elemen Pemanas Listrik (electrical heating element) ............................ 15
2.7.
MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) .......... 17
2.8.
PWM (Pulse Width Modulation) ............................................................ 19
2.9.
Mikrokontroler AT91SAM3X8E ........................................................... 21
2.10. Antarmuka Komputer ............................................................................. 23
BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI SISTEM .................................... 25
3.1.
Waktu dan Tempat ................................................................................. 25
3.2.
Alat dan Bahan ....................................................................................... 25
3.3.
Diagram Sistem Penelitian ..................................................................... 27
vii
3.4.
Rangkaian dan Wiring Sistem ................................................................ 28
3.5.
Rangkaian Sensor Suhu .......................................................................... 29
3.6.
Pembuatan Sistem Antarmuka Komputer .............................................. 30
3.6.1.
Program Arduino ............................................................................. 31
3.6.2.
Pembuatan Aplikasi Akuisisi Data.................................................. 35
BAB IV HASIL PENGUJIAN ............................................................................. 38
4.1.
Hasil Karakterisasi dan Kalibrasi Sensor Suhu LM35-waterproof ........ 38
4.2.
Hasil Perhitungan Kompensasi Suhu Cairan .......................................... 41
4.3.
Hasil Perhitungan Suhu Cairan Menggunakan Kontrol PID .................. 44
4.4.
Hasil Pengujian Antarmuka dan Akuisisi Data Komputer ..................... 47
BAB V PENUTUP ................................................................................................ 50
5.1.
Kesimpulan ............................................................................................. 50
5.2.
Saran ....................................................................................................... 50
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 51
LAMPIRAN .......................................................................................................... 53
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2. 1 Arsitektur SCADA secara umum ..................................................... 7
Gambar 2. 2 Diagram blok PID ........................................................................... 10
Gambar 2. 3 Sambungan bias maju dan bias mundur ......................................... 13
Gambar 2. 4 Bentuk fisik dari sensor LM35 ....................................................... 14
Gambar 2. 5 Bentuk coil heater.......................................................................... 16
Gambar 2. 6 Bentuk cartridge heater .................................................................. 17
Gambar 2. 7 Sirkuit MOSFET PMOS dan NMOS ............................................. 18
Gambar 2. 8 Pulsa PWM ..................................................................................... 20
Gambar 2. 9 Arsitektur mikrokontroler Atmel AT91SAM3X8E ....................... 22
Gambar 2. 10 Blok diagram sistem antarmuka komputer ................................... 24
Gambar 3. 1 Desain sistem kontrol suhu ............................................................ 27
Gambar 3. 2 Diagram sistem penelitian ............................................................. 28
Gambar 3. 3 Rangkaian dan wiring sistem .......................................................... 29
Gambar 3. 4 Konfigurasi kaki sensor suhu LM35............................................... 30
Gambar 3. 5 Skematik rangkaian penguat sensor suhu LM35-waterproof ......... 30
Gambar 3. 6 Flowchart perintah pemrograman Arduino IDE ............................ 34
Gambar 3. 7 Tampilan interface sistem kontrol suhu ......................................... 35
Gambar 3. 8 Setting port ..................................................................................... 37
Gambar 4. 1 Grafik karakterisasi antara bobot ADC dengan suhu standar ......... 39
Gambar 4. 2 Grafik kalibrasi sensor LM35-waterproof ...................................... 41
Gambar 4. 3 Grafik perbandingan suhu di dalam dan suhu di luar tangki .......... 43
Gambar 4. 4 Grafik respon PID ........................................................................... 45
Gambar 4.5 Hasil interface menggunakan software Borland Delphi ................. 49
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 2. 1 Karakteristik PID ................................................................................. 12
Tabel 2. 2 Konversi lebar bit ke rentang ADC ..................................................... 15
Tabel 3. 1 Alat dan bahan penelitian .................................................................... 25
Tabel 4. 1 Data hasil kalibrasi sensor LM35 ........................................................ 39
Tabel 4. 2 Data hasil kalibrasi sensor LM35 (lanjutan) ....................................... 40
Tabel 4. 3 Hasil Pembacaan suhu oleh sensor LM35 sebelum dikompensasi ..... 42
Tabel 4. 4 Data pembacaan suhu setelah dikompensasi ....................................... 44
Tabel 4. 5 Hasil pengontrolan suhu PID dengan set point 28 oC ......................... 46
Tabel 4. 6 Hasil pengontrolan suhu PID dengan set point 28 oC (lanjutan) ......... 47
x
INTISARI
Penerapan sistem SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) sangat
diperlukan dalam suatu industri, misalnya pada industri kimia SCADA mampu
meningkatkan hasil produksi dan memperbaiki mutu, contohnya pada proses
ekstraksi. Ekstraksi adalah proses penarikan bahan kimia yg terkandung dalam
suatu bahan yang dapat larut menggunakan suatu pelarut tertentu. Ada beberapa
faktor yang mempengaruhi proses ekstraksi salah satunya suhu. Proses ekstraksi
dapat berlangsung dengan cepat apabila suhu yang diberikan semakin tinggi. Oleh
karena itu, dibuat sistem pengontrol suhu untuk mengontrol kenaikan suhu yang
terjadi pada saat proses ekstraksi berlangsung. Sistem pengontrol suhu ini
menggunakan sensor suhu LM35-waterproof dan mikrokontroler AT91SAM3X8E
sebagai media akuisisinya. Pengontrolan dilakukan menggunakan kontrol PID
dengan menentukan batas set point agar kenaikan suhu pada cairan dapat terkontrol.
Saat suhu yang terbaca oleh sensor melebihi set point, maka heater yang memanasi
cairan yang berada di tangki reaktor akan mati. Sehingga akan terjadi penurunan
suhu cairan dan heater akan menyala kembali saat suhu yang terbaca sensor LM35waterproof sudah di bawah set point. Peletakan sensor suhu LM35-waterproof
berada di luar tangki reaktor sehingga diperlukan kompensasi suhu agar suhu yang
terbaca oleh sensor LM35-waterproof merupakan suhu yang sebenarnya dari cairan
yang berada di dalam tangki yang dipanasi langsung oleh heater. Persamaan yang
didapatkan dari kompensasi suhu adalah y = 1.419x - 11.365 dengan y adalah suhu
yang sudah dikompensasi dan x adalah suhu yang terbaca oleh sensor dari luar
tangki. Dari hasil kalibrasi antara sensor suhu LM35-waterproof terhadap alat ukur
standar didapatkan persentase error sebesar 0.67%.
Kata kunci: Suhu, Sensor LM35-waterproof, Kalibrasi, SCADA, PID
xi
ABSTRACT
The application of the SCADA system (Supervisory Control And Data Acquisition)
is needed in an industry, for example in the SCADA chemical industry it is able to
increase production and improve quality, for example in the extraction process.
Extraction is the process of withdrawing chemicals contained in a soluble material
using a particular solvent. There are several factors that influence the extraction
process, one of which is temperature. The extraction process can take place quickly
if the given temperature is higher. Therefore, a temperature control system is
created to control the temperature rise that occurs when the extraction process
takes place. This temperature control system uses LM35-waterproof temperature
sensor and AT91SAM3X8E microcontroller as its acquisition media. Control is
done using PID control by determining the set point limit so that the temperature
rise in the liquid can be controlled. When the temperature read by the sensor
exceeds the set point, the heater that heats the liquid in the reactor tank will die. So
that there will be a decrease in liquid temperature and the heater will turn on again
when the temperature readable LM35-waterproof sensor is below the set point. The
laying of the LM35-waterproof temperature sensor is located outside the reactor
tank so that temperature compensation is needed so that the temperature read by
the LM35-waterproof sensor is the actual temperature of the liquid inside the tank
which is heated directly by the heater. The equation obtained from temperature
compensation is y = 1.419x - 11.365 with y being the temperature that has been
compensated and x is the temperature read by the sensor from outside the tank.
From the results of the calibration between the LM35-waterproof temperature
sensor to the standard measuring instrument, the error percentage was 0.67%.
Keywords: Temperature, Sensor LM35-waterproof, Calibration, SCADA, PID
xii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Perkembangan industri sekarang semakin pesat dengan diikuti adanya
kemajuan dibidang ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK). Oleh karena itu,
dengan adanya teknologi yang semakin berkembang dibangun sebuah sistem yang
dapat berfungsi untuk monitoring, kendali dan akuisisi data secara realtime.
Misalnya dengan menggunakan sistem SCADA (Supervisory Control and Data
Acquisition) yang diawasi dari pusat pengontrol. Dengan adanya perkembangan
teknologi memungkinkan manusia untuk mempermudah dan mempercepat
pekerjaannya. Seperti misalnya manusia menggunakan mesin-mesin canggih untuk
membantu kegiatan produksi di suatu industri. Pengunaan mesin-mesin canggih
tersebut selain bisa mempermudah pekerjaan dan efisien waktu, bisa juga untuk
meningkatkan mutu dari produk yang dihasilkan. Sehingga produk-produk yang
dihasilkan dapat bersaing secara global.
Semakin berkembangnya teknologi banyak menciptakan mesin-mesin
canggih yang memerlukan pengontrolan otomatis saat menggunakannya.
Penggunaan sistem pengontrolan otomatis ini merupakan hal yang wajib untuk
tetap mempertahankan proses produksi agar tetap berjalan sesuai yang sudah
direncanakan. Dengan berkurangnya segala macam gangguan saat kegiatan
produksi, maka produk yang dihasilkan akan semakin bermutu. Pemakaian sistem
kontrol otomatis juga akan membantu tenaga kerja saat melakukan pekerjaannya
sehingga dapat mengefisien waktu yang dibutuhkan. Hal ini terjadi karena
penggunaan sistem kontrol manual atau konvensional cenderung akan
membutuhkan waktu yang relatif lama dalam pelacakan gangguan saat sedang
melakukan proses produksi.
Sistem kontrol otomatis ini sangat diperlukan diberbagai bidang industri
modern seperti misalnya di bidang industri kimia. Industri kimia terus berkembang
pesat demi untuk menunjang kebutuhan umat manusia. Hal ini disebabkan karena
didalam kehidupan, kita sebagai umat manusia sangat bergantung dengan adanya
1
2
bahan-bahan kimia yang terkandung didalam berbagai bahan seperti bahan pangan
pangan, bahan sandang, obat-obatan, dan lain sebagainya. Seperti misalkan pada
pemenuhan kebutuhan akan obat-obatan, ada suatu proses yang dilakukan untuk
memproduksinya dikenal dengan nama ekstraksi. Ekstraksi adalah kegiatan
penarikan kandungan kimia yang dapat larut sehingga terpisah dari bahan yang
tidak dapat larut dengan menggunakan suatu pelarut cair.
Ada beberapa faktor yang harus diperhatikan saat melakukan proses
ekstraksi salah satunya suhu (temperature) yang digunakan saat kegiatan
berlangsung. Ekstraksi dilakukan dengan memanaskan pelarut organik sampai
semua analit terekstrak. Dalam banyak hal, laju kelarutan dari suatu zat terlarut
(partikel yang diekstrak) di dalam pelarut akan semakin naik seiring dengan
kenaikan suhu yang terjadi. Proses ekstraksi akan berlangsung semakin cepat jika
suhu yang diberikan semakin tinggi (Tambun dkk., 2016). Oleh karena itu,
diperlukan suatu sistem yang berfungsi untuk mengontrol kenaikan suhu yang
terjadi pada alat tersebut. Pengontrolan dilakukan dengan mengatur set point-nya
agar kenaikan suhunya dapat terkontrol dan tidak melebihi setting point yang sudah
ditentukan.
Sistem pengontrolan yang dibuat untuk mengawasi kenaikan suhu pada alat
ekstraksi mengunakan mikrokontroler AT91SAM3X8E dari perusahaan Atmel
sebagai perangkat akuisisi data dari sensor. Sistem kontrol suhu ini akan
menggunakan sensor LM35-waterproof yang akan mendeteksi suhu saat proses
ekstraksi berlangsung. Sensor LM35-waterproof memiliki tingkat linieritas sebesar
10mV/oC. Setiap terjadi kenaikan suhu 1oC akan terjadi perubahan tegangan 10 mV
(Suryono, 2018). Sumber panas dari kontrol suhu ini berasal dari heater yang
menggunakan tegangan 12 Volt DC. Sensor LM35 merupakan sensor yang akan
mendeteksi adanya perubahan suhu pada cairan. Kinerja dari sensor dan heater ini
akan dikendalikan oleh kontroler PID. Kontroler PID ini merupakan kontroler yang
bertujuan untuk mempercepat reaksi sebuah sistem mencapai set point-nya,
menghilangkan offset serta dapat mengurangi overshoot (Megido dan Ariyanto,
2016). Kemudian data yang sudah diakuisisi di dalam mikrokontroler akan
3
ditampilkan pada suatu aplikasi yang dibangun menggunakan software Borland
Delphi 7.0.
1.2. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini antara lain:
a. Membuat sistem kontrol suhu dengan algoritma PID menggunakan
mikrokontroler AT91SAM3X8E.
b. Membuat SCADA untuk sistem kontrol suhu pada reaktor ekstraksi
menggunakan komputer.
1.3. Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian yang dapat diperoleh dari pembuatan sistem kontrol
suhu ini antara lain untuk:
a. Memonitoring perubahan suhu yang terjadi pada reaktor ekstraksi.
b. Mengetahui suhu cairan tanpa harus meletakkan alat ukur di dalamnya.
c. Meningkatkan kualitas produk yang dihasilkan.
BAB II
DASAR TEORI
2.1. Ekstraksi
Ekstraksi merupakan kegiatan penyaringan zat-zat terlarut yang terdapat
disuatu bahan yang bertujuan untuk menarik semua komponen kimia yang berada
didalamnya (Rahayu dan Purnavita, 2008). Ekstraksi dilakukan untuk memisahkan
suatu zat berdasarkan pelarut yang tepat, baik menggunakan pelarut organik
maupun pelarut anorganik. Ekstraksi mempunyai beberapa metode yaitu metode
maserasi, metode ultrasound-assisted solvent extraction, metode perkolasi, metode
soxhlet serta metode reflux dan destilasi uap. Berikut penjelasan dari masingmasing metode ekstraksi tersebut.
1.
Maserasi
Maserasi merupakan metode ekstraksi yang paling sederhana. Metode
ekstraksi maserasi dilakukan dengan cara memasukkan serbuk tanaman dan
pelarut yang sesuai ke dalam wadah inert yang tertutup rapat pada suhu
kamar. Proses ekstraksi yang menggunakan metode maserasi akan
dihentikan ketika tercapai kesetimbangan antara konsentrasi senyawa dalam
pelarut dengan konsentrasi senyawa bahan yang diekstrak. Kerugian dari
metode ekstraksi maserasi adalah memakan banyak waktu, pelarut yang
digunakan cukup banyak, dan besar kemungkinan beberapa senyawa yang
terkandung oleh bahan yang diekstrak akan hilang.
2.
Ultrasound – Assisted Solvent Extraction
Metode jenis ini merupakan metode maserasi yang dimodifikasi
menggunakan bantuan sinyal ultrasound (sinyal dengan frekuensi tinggi, 20
kHz). Pemberian sinyal ultrasound ini dilakukan untuk memberikan
tekanan mekanik pada sel dari sampel yang diekstrak hingga menghasilkan
rongga pada sampel. Metode ini bisa meningkatkan hasil ekstraksi karena
kerusakan sel pada sampel yang diekstrak dapat meningkatkan kelarutan
senyawa.
4
5
3.
Perkolasi
Metode ekstraksi jenis perkolasi dilakukan dengan cara membasahi serbuk
sampel secara perlahan dalam sebuah perkolator (wadah silinder yang
dilengkapi dengan kran pada bagian bawahnya). Pelarut diteteskan pada
bagian atas serbuk sampel dan dibiarkan menetes secara perlahan sampai
bagian bawah. Metode perkolasi mempunyai kelebihan yakni sampel akan
selalu dialiri oleh pelarut baru. Sedangkan kerugiannya adalah pada metode
perkolasi akan membutuhkan banyak pelarut dan membutuhkan banyak
waktu.
4. Soxhlet
Metode soxhlet dilakukan dengan cara menempatkan serbuk sampel yang
akan diekstrak ke dalam sarung selulosa (dapat juga menggunakan kertas
saring). Sarung selulosa yang berisi serbuk sampel dimasukkan ke dalam
klonsong yang ditempatkan di bawah kondensor. Sedangkan pelarut yang
akan digunakan dimasukkan ke dalam labu. Keuntungan dari metode
ekstraksi jenis ini adalah proses ekstraksi yang kontinyu, sampel yang
diekstraksi akan terekstraki oleh pelarut murni hasil kondensasi sehingga
akan menghemat jumlah pelarut yang digunakan dan tidak memakan
banyak waktu.
5.
Reflux dan Destilasi Uap
Pada metode reflux, sampel yang akan diekstrak dicampurkan dengan
pelarut dan dimasukkan ke dalam labu yang terhubung dengan kondensor.
Pelarut yang dicampur dengan sampel akan dipanaskan sampai mendidih.
Uap yang dihasilkan dari proses pemanasan tersebut akan terkondensasi dan
kembali ke dalam labu. Pada metode destilasi uap, proses yang dilakukan
saat mengekstrak sampel sama dengan metode reflux. Sehingga metode
destilasi uap banyak digunakan untuk mengekstraksi minyal esensial
(campuran berbagai senyawa yang menguap). Kerugian dari kedua metode
ini adalah senyawa yang bersifat termolabol dapat terdegradasi (Mukhriani,
2014).
6
Ekstraksi merupakan proses pemisahan bahan dari campurannya
mengunakan pelarut yang sesuai. Ekstraksi adalah kegiatan penarikan kandungan
kimia yang dapat larut sehingga terpisah dari bahan yang tidak dapat larut
menggunakan suatu pelarut cair. Proses berlangsungnya ekstraksi dapat
dipengaruhi oleh berbagai faktor. Berikut faktor-faktor yang mempengaruhi proses
ekstraksi antara lain:
1.
Ukuran bahan
Ukuran bahan yang kecil akan mempercepat penetrasi pelarut ke dalam
bahan yang akan diekstrak sehingga akan mempercepat proses ekstraksi.
2.
Suhu ekstraksi
Proses ekstraksi akan berlangsung cepat apabila dilakukan pada suhu tinggi.
3.
Kuantitas pelarut
Semakin banyak jumlah pelarut yang digunakan maka proses ekstraksi akan
berlangsung semakin cepat.
4.
Jenis pelarut
Jenis pelarut yang digunakan dapat mempengaruhi laju ekstraksi karena
setiap pelarut memiliki karakterisasinya masing-masing seperti mempunyai
titik didih yang rendah, tidak mudah terbakar, tidak larut dalam air, dan
harganya terjangkau (Tambun dkk., 2016).
2.2. SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition)
Sistem adalah kumpulan dari beberapa alat atau komponen yang
membentuk suatu kesatuan dan bekerja bersama-sama. SCADA merupakan
singkatan dari Supervisory Control and Data Acquisition (Supervisory =
pengawasan, Control = kontrol, Data Acquisition = permintaan/pengiriman data).
Jadi, sistem SCADA merupakan suatu kesatuan dari beberapa peralatan yang saling
berkomunikasi untuk menjalankan fungsi pengawasan, pengontrolan, dan
pengumpulan data dari suatu proses (Pujotomo, 2016). SCADA merupakan suatu
sistem untuk pengendalian dan akuisisi data terhadap sebuah plant. Sistem ini
menggunakan komputer untuk menampilkan status dari sensor dan akuator dalam
7
suatu plant, menampilkannya dalam bentuk grafik, dan menyimpannya dalam
bentuk database. SCADA mencakup pengumpulan data, mentransfernya kembali
ke pusat akuisisi data, melakukan analisis dan kontrol yang diperlukan dan
kemudian menampilkan informasi tersebut ke layar operator (Bailey, 2003).
Arsitektur SCADA secara umum ditunjukkan pada Gambar 2.1.
Gambar 2. 1 Arsitektur SCADA secara umum
Sistem SCADA digunakan untuk memantau dan mengendalikan peralatan
dalam industri seperti pada industri telekomunikasi, instrumentasi, penyulingan
minyak dan gas. Sistem SCADA mencakup transfer data antara server pusat/ RTU
(Remote Terminal Unit) ke sejumlah CTU (Control Terminal Unit). Sistem
SCADA mengumpulkan sejumlah informasi (seperti informasi kerusakan sensor),
transfer informasi ke pusat dan kemudian mengirim informasi tersebut ke CTU
untuk melakukan analisa dan kontrol oleh operator. Informasi yang diterima
operator dapat berupa informasi dimana terjadinya kerusakan, seberapa pentingnya
perbaikan yang harus dilakukan dan menampilkan informasi tersebut secara
terorganisir. Sistem SCADA memiliki beberapa fungsi antara lain:
8
1) Akuisisi data
Akuisisi data merupakan proses penerimaan data dari peralatan di lapangan.
2) Konversi data
Konversi data merupakan proses konversi data-data dari lapangan.
3) Pemrosesan data
Pemrosesan data yaitu menganalisa data yang diterima untuk dilaporkan ke
operator.
4) Supervisory control
Supervisory control yakni memungkinkan operator untuk melakukan
pengendalian pada peralatan-peralatan yang ada di lapangan (Gozali, 2011).
Ada tiga istilah umum dalam SCADA yaitu Telemetring, Telesignalling dan
Telecontrol. Berikut penjelasan dari masing-masing istilah tersebut:
1) Telemetring
Telemetring adalah proses pengambilan data yang berada di lapangan untuk
dapat di monitor di pusat pengatur (control center).
2) Telesignaling
Telesignaling adalah proses pengambilan sinyal berupa status dan indikasi
dari lapangan untuk dapat dikontrol di pusat pengatur (control center) yang
terhubung ke modul digital input pada RTU (Remote Terminal Unit).
3) Telecontrol
Telecontrol adalah proses pengiriman perintah dari pusat pengatur (control
center) ke RTU (Remote Terminal Unit) untuk mengubah status dari
peralatan yang dikontrol (Hurlatu dkk., 2016).
SCADA merupakan sistem yang terdiri dari beberapa komponen penyusun.
Dalam aplikasinya, komponen penyusun SCADA antara lain:
1) Operator
Operator merupakan orang yang mengawasi kinerja dari sistem SCADA
dan melakukan fungsi supervisory control untuk operasi plant jarak jauh.
9
2) HMI (Human Machine Interface)
HMI (Human Machine Interface) adalah sebuah software pada komputer
berbasis grafis yang berfungsi untuk pengawasan (supervisory) oleh
operator. HMI (Human Machine Interface) digunakan untuk menampilkan
data dari lapangan dan menyediakan input kontrol bagi operator dalam
berbagai bentuk seperti skematik, grafik, dan lain sebagainya.
3) MTU (Master Terminal Unit)
MTU (Master Terminal Unit) merupakan sebuah sistem komputer yang
berfungsi untuk menampilkan data pada operator melalui HMI,
mengumpulkan data dari lapangan dan mengirimkan sinyal kontrol ke plant
di lapangan. MTU bertugas untuk memberikan data ke HMI dari RTU dan
juga bertugas untuk mengambil data dari tiap-tiap RTU untuk
diterjemahkan dan diberikan ke HMI.
4) RTU (Remote Terminal Unit)
RTU (Remote Terminal Unit) merupakan subsistem SCADA yang berfungsi
sebagai
terminal-terminal
dari
hasil
pengukuran,
pengendalian,
pengontrolan, dan pemantauan status objek di lapangan. RTU mengirimkan
sinyal kontrol pada peralatan yang dikendalikan, mengambil data dari
peralatan tersebut dan mengirimkan data tersebut ke MTU. RTU juga dapat
berfungsi sebagai pengatur set point yang dikirimkan dari HMI/MTU ke
RTU tersebut.
5) Sistem Komunikasi (Communication System)
Sistem komunikasi (Communication System) merupakan cara untuk
mengkomunikasikan data dari RTU ke MTU. Contoh dari sistem
komunikasi SCADA antara lain USB 2.0 (USB to peripheral), LAN,
wireless communication system (wireless LAN, GSM network, radio
modems) dan internet.
6) Peralatan di lapangan (Field Device)
Field device merupakan plant di lapangan yang terdiri dari objek yang
memiliki berbagai sensor dan akuator yang kerjanya dikendalikan oleh RTU
(Almuhtarom dan Sasmoko, 2015).
10
2.3. Kontrol PID (Proportional Integral Derivative)
Kontrol Proportional Integral Derivative (PID) adalah sistem pengendali
yang umum digunakan di dunia industri. Kontrol PID (Proportional Integral
Derivative) merupakan kontroler yang digunakan untuk menentukan tingkat
kepresisian suatu sistem instrumentasi dengan adanya umpan balik pada sistem
tersebut. Kontrol PID merupakan sistem kontrol loop tertutup yang cukup
kompatibel. Sistem kontrol tertutup merupakan sistem kontrol yang sinyal
keluarannya berpengaruh langsung pada aksi pengontrolan. Sistem kontrol loop
tertutup mempunyai kelebihan yaitu kurang peka terhadap gangguan eksternal dan
perubahan internal pada parameter sistem karena adanya penggunaan umpan balik
tersebut. Diagram blok PID ditunjukkan pada Gambar 2.2.
Gambar 2. 2 Diagram blok PID
Sistem kontrol PID
terdiri dari tiga jenis pengontrolan yaitu kontrol
proporsional (P), integral (I) dan derivatif (D) yang mempunyai fungsi yang saling
berkaitan. Kontroler proporsional memiliki keluaran yang sebanding/proporsional
dengan besarnya sinyal kesalahan (selisih antara besaran yang diinginkan dengan
harga aktualnya). Sehingga dapat dikatakan bahwa keluaran kontroler proporsional
merupakan perkalian antara konstanta proporsional dengan masukannya. Adanya
perubahan sinyal yang masuk ke dalam sistem akan memerintah sistem untuk
segera mengubah keluarannya sebesar kontanta pengalinya.
11
Kontroler integral mempunyai fungsi untuk menghasilkan respon sistem
yang memiliki kesalahan keadaan mantap nol. Kontroler proporsional tidak mampu
menjamin keluaran sistem yang dihasilkan mempunyai kesalahan nol jika suatu
plant tidak memiliki unsur integrator (1/s). Sehingga dengan adanya kontroler
integral membantu memperbaiki respon sistem yaitu mempunyai kesalahan
keadaan mantabnya nol. Keluaran sistem akan menunjukkan kenaikan atau
penurunan yang dipengaruhi oleh nilai Ki (konstanta integral) dan error jika sinyal
kesalahannya tidak bernilai nol. Konstanta ki yang semakin besar akan
mempercepat hilangnya offset tetapi akan mengakibatkan peningkatan osilasi dari
sinyal keluaran kontroler. Kontroler integral cenderung akan memperlambat respon
karena respon kontroler membutuhkan selang waktu.
Perubahan yang mendadak pada masukan kontroler akan mengakibatkan
perubahan sangat besar dan cepat. Sehingga dibutuhkan kontroler derivatif yang
berfungsi untuk memperbaiki respon transien dengan memprediksi error yang akan
terjadi. Ketika masukannya tidak mengalami perubahan, keluaran kontroler tidak
akan mengalami perubahan. Sedangkan ketika sinyal masukan mengalami
perubahan mendadak maka keluaran akan menghasilkan sinyal berbentuk impuls.
Hal ini dikarenakan keluaran kontroler ini mempunyai sifat seperti halnya suatu
operasi derivatif. Kontroler derivatif tidak dapat menghasilkan keluaran apabila
tidak ada error pada masukannya. Hal ini dikarenakan kontroler derivatif berfungsi
untuk memperbaiki respon yang berubah karena adanya error. Kontroler derivatif
dapat mengantisipasi pembangkitan kesalahan (error) dan cenderung akan
meningkatkan stabilitas sistem.
Setiap kontroler mempunyai kekurangan dan kelebihan masing-masing.
Setiap kekurangan dari masing-masing kontroler tersebut dapat saling menutupi
dengan menggabungkan ketiga kontroler tersebut secara paralel menjadi kontroler
PID. Setiap elemen pada masing-masing kontroler secara keseluruhan bertujuan
untuk mempercepat reaksi suatu sistem mencapai set point-nya, menghilangkan
sebuah offset dan mengurangi overshoot. Pada kontroler PID, keluarannya
merupakan jumlahan dari keluaran kontroler proporsional, keluaran kontroler
integral dan keluaran kontroler derivatif. Karakteristik kontroler PID sangat
12
dipengaruhi oleh masing-masing kontroler. Penyetelan konstanta Kp, Ki dan Kd
akan mengakibatkan penonjolan sifat dari masing-masing elemen. Pada
pengaplikasiannya, kontroler PID dapat diidentikan dengan P = gain
(pertambahan/pencapaian), I = reset, dan D = rate (laju/kecepatan) (Arindya,
2017). Karakteristik dari kontroler PID ditunjukkan pada Tabel 2.1.
Tabel 2. 1 Karakteristik PID
Kontroler
Rise Time
Overshoot
Kp
Mengurangi
Menambah
Ki
Mengurangi
Menambah
Menambah
Mengurangi
Mengurangi
Kd
Sedikit
perubahan
Settling Time
Sedikit
perubahan
Error Steady
State
Mengurangi
Menghilangkan
Sedikit
perubahan
2.4. Sensor Suhu
Sensor suhu adalah suatu komponen yang dapat mengubah besaran panas
menjadi besaran listrik sehingga dapat mendeteksi gejala perubahan suhu pada
objek tertentu. Sensor suhu melakukan pengukuran terhadap jumlah energi panas
maupun energi dingin yang dikeluarkan oleh suatu objek sehingga dapat dideteksi
perubahan suhu yang terjadi dalam bentuk output analog maupun output digital.
Sensor suhu dibuat dari dua jenis bahan yaitu menggunakan bahan logam dan bahan
semikonduktor. Kedua bahan ini digunakan karena logam dan bahan
semikonduktor dapat berubah nilai hambatannya ketika dialiri arus listrik. Pada
bahan logam, semakin besar suhu maka nilai hambatannya akan semakin naik.
Kondisi ini akan berbeda dengan kondisi bahan semikonduktor saat dialiri arus
13
listrik. Pada bahan semikonduktor, semakin besar suhu maka semakin kecil nilai
hambatannya.
Jenis sensor suhu yang paling banyak digunakan di industri adalah sensor
suhu yang menggunakan bahan semikonduktor. Sensor ini menggunakan
konfigurasi dioda atau transistor dwi kutub sehingga memiliki respon yang kuat
terhadap suhu. Pemberian tegangan pada sambungan p-n ini dibagi menjadi dua
jenis yaitu bias maju dan bias mundur. Pada sambungan bias maju ketika
sambungan ini dihubungkan dengan sumber arus maka akan terjadi beda potensial
pada kedua sambungan tersebut. Beda potensial yang dihasilkan nilainya
berbanding lurus dengan perubahan suhu (Suryono, 2018). Bentuk sambungan bias
maju (a) dan bias mundur (b) ditunjukkan pada Gambar 2.3.
Gambar 2. 3 Sambungan bias maju dan bias mundur
Ada beberapa macam sensor suhu diantaranya yaitu sensor LM35, RTD
(Resistance Temperature Detectors), termistor dan termokopel. Sensor suhu LM35
merupakan sensor suhu yang terbuat dari bahan semikonduktor. Sensor suhu LM35
adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah besaran suhu
menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor ini merupakan contoh sensor
suhu yang menggunakan prinsip kerja karakteristik sambungan p-n dari bahan
semikonduktor. Sensor LM35 memiliki tegangan keluaran yang linier dengan
perubahan 10mV/oC. Sensor LM35 tidak memerlukan pengkondisian sinyal lagi
karena sudah terdapat di dalamnya. Sensor ini mempunyai tingkat keakuratan yang
tinggi dan mudah dalam perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang
lain. Bentuk fisik dari sensor LM35 ditunjukkan pada Gambar 2.4.
14
Gambar 2. 4 Bentuk fisik dari sensor LM35
2.5. ADC (Analog to Digital Converter)
ADC (Analog to Digital Converter) adalah pengubah input analog menjadi
kode-kode digital. Pada setiap sensor yang berbasis mikrokontroler (sebagai pusat
pengolah data) diperlukan adanya rangkaian ADC untuk mengubah sinyal yang
diterima sensor menjadi besaran digital supaya sinyal tersebut dapat diterjemahkan
oleh mikrokontroler. Sinyal masukan sensor tersebut pada umumnya berupa
parameter tegangan. ADC banyak digunakan sebagai pengatur proses industri,
komunikasi digital dan rangkaian pengukuran/pengujian. Sensor-sensor yang
mempunyai besaran analog biasanya dapat berupa sensor suhu, sensor level, sensor
tekanan, sensor kelembaban, dan lain sebagainya (Sagita dkk., 2013).
ADC mempunyai empat karakter prinsip yaitu resolusi, akurasi, waktu
konversi, dan kecepatan sampling (sampling rate). Kecepatan sampling suatu ADC
menyatakan seberapa sering sinyal analog dikonversikan ke bentuk sinyal digital
pada selang waktu tertentu. Kemampuan sebuah ADC dalam mengolah sampel
setiap detiknya akan berbeda-beda tergantung dari prinsip dasar rangkaiannya.
Kecepatan sampling (sampling rate) adalah banyaknya sampel yang dapat diubah
oleh ADC setiap detiknya. Kecepatan sampling biasanya dinyatakan dalam bentuk
sample per second (sps).
Waktu konversi (convertion time) adalah waktu yang dibutuhkan untuk
mengubah tegangan input analog menjadi output digital. Biasanya saat konversi
membutuhkan waktu dalam mikro detik sampai skala detik untuk setiap
pengubahan. Lamanya waktu konversi ditentukan oleh banyaknya jumlah bit. Oleh
karena itu, jika semakin besar jumlah bit maka waktu yang dibutuhkan untuk
konversi akan semakin lama. Sedangkan keakuratan adalah ketepatan ADC dalam
15
mengkonversi input analog masuk menjadi output digital. Keakuratan ADC
bergantung dari nilai error yang diperoleh (Assa’idah dan Adnan, 2009).
Resolusi adalah jumlah bit output sinyal digital yang dihasilkan oleh ADC.
Resolusi ADC menentukan ketelitian nilai hasil konversi ADC. Resolusi ADC
adalah perubahan terkecil sinyal analog input yang dapat menghasilkan satu
perubahan keluaran digital (Suryono, 2018). Lebar bit ADC berpengaruh terhadap
resolusinya. Suatu ADC dengan lebar bit n-bit maka ADC tersebut memiliki
resolusi(ΔV) sesuai dengan persamaan:
(2.1)
dengan Vr adalah tegangan referensi yang digunakan oleh chip ADC tersebut.
Resolusi ADC mempresentasikan nilai error dalam pengubahan sinyal analog ke
dalam bentuk sinyal digital. Lebar bit ADC berkaitan dengan rentang konversi data
keluaran ADC tersebut. Hubungan antara lebar bit ADC dan rentang konversinya
ditunjukkan pada Tabel 2.2.
Tabel 2. 2 Konversi lebar bit ke rentang ADC
Lebar Bit ADC
Jumlah Konversi
Rentang Konversi
8 bit
256
0 – 255
10 bit
1024
0 – 1023
12 bit
4096
0 – 4095
16 bit
65536
0 - 65535
2.6. Elemen Pemanas Listrik (electrical heating element)
Elemen pemanas listrik (electrical heating element) adalah suatu piranti
yang mengubah energi listrik menjadi energi panas melalui proses Joule Heating.
Joule Heating adalah suatu fenomena pembangkitan panas dari suatu bahan akibat
adanya disipasi energi listrik menjadi energi panas. Prinsip kerja dari elemen
16
pemanas ini yakni arus listrik yang mengalir di dalam elemen mendekati nilai
resistansinya sehingga menghasilkan panas pada elemen. Elemen pemanas listrik
banyak digunakan di dalam rumah tangga maupun di mesin-mesin industri.
Elemen pemanas listrik memiliki fungsi yang bermacam-macam tergantung
dari bentuk/tipe, tempat pemasangan dan media yang akan dipanaskan. Salah satu
fungsi dari elemen pemanas yakni digunakan untuk memanaskan air atau dikenal
dengan istilah water heater (pemanas air). Elemen pemanas ini mendapatkan
sumber panas dari kawat/pita yang bertahanan listrik tinggi (resistance wire).
Bahan yang digunakan biasanya berupa kawat niklin yang digulung spiral dan
dimasukkan ke dalam selongsong/pipa yang berfungsi sebagai pelindung.
Kemudian gulungan kawat niklin tersebut akan dialiri arus listrik melalui kedua
ujungnya. Kedua ujung gulungan kawat niklin yang sudah diberi selongsong/pipa
pelindung akan dilapisi oleh isolator sehingga aman ketika digunakan (Ariffudin
dan Wulandari, 2014).
Secara garis besar elemen pemanas listrik dibagi menjadi dua jenis yaitu
elemen pemanas listrik bentuk dasar dan elemen pemanas listrik bentuk lanjut.
Pembagian kedua jenis elemen pemanas ini berdasarkan fungsi dari setiap elemen
pemanas tersebut. Adapun pembagian jenis dari elemen pemanas listrik (electrical
heating element) adalah sebagai berikut :
a.
Elemen pemanas listrik bentuk dasar
Elemen pemanas listrik bentuk dasar adalah elemen pemanas yang kawat
maupun pita bertahan listrik tinggi (resistance wire) hanya dilapisi oleh
isolator listrik. Contoh dari elemen pemanas bentuk ini adalah coil heater,
ceramic heater, infrared heater, silica dan quartz heater. Bentuk coil heater
dapat dilihat pada Gambar 2.5.
Gambar 2. 5 Bentuk coil heater
17
b.
Elemen pemanas listrik bentuk lanjut
Elemen pemanas listrik bentuk lanjut adalah elemen pemanas yang awal
mulanya dari bentuk dasar yang kemudian dilapisi oleh pipa atau lembaran
plat dari bahan logam. Hal ini disesuaikan dengan kegunaan dari elemen
pemanas tersebut. Bahan logam yang biasa digunakan untuk melapisi
elemen pemanas bentuk ini yaitu mild stell, stainless stell, tembaga dan
kuningan. Contoh heater yang termasuk dalam bentuk elemen pemanas
bentuk ini yaitu tubular heater, cartridge heater, band nozzle dan stripe
heater. Bentuk dari cartridge heater dapat dilihat pada Gambar 2.6.
Gambar 2. 6 Bentuk cartridge heater
2.7. MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)
MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) adalah
suatu transistor dari bahan semikonduktor (silikon) dengan tingkat konsentrasi
ketidakmurnian tertentu. MOSFET atau Metal Oxide Semiconductor Field Effect
Transistor merupakan perangkat semikonduktor yang berfungsi untuk mengontrol
aliran arus (Azmi dkk., 2017). Tingkat ketidakmurnian bahan silikon tersebut akan
menentukan jenis transistor yaitu transistor MOSFET tipe-N (NMOS) dan
transistor MOSFET tipe-P (PMOS). MOSFET merupakan jenis transistor yang
mempunyai tiga kaki yaitu drain, source dan gate. Kaki gate MOSFET dipisahkan
oleh suatu bahan oksida yang digunakan sebagai landasan (substrat). MOSFET
mempunyai kelebihan yakni menghasilkan disipasi daya yang rendah dibandingkan
18
dengan transistor BJT (Bipolar Junction Transistor) (Ramadhan dan Kholis, 2016).
Simbol sirkuit MOSFET dapat dilihat pada Gambar 2.7.
Gambar 2. 7 Sirkuit MOSFET PMOS dan NMOS
MOSFET dibagi menjadi beberapa tipe berdasarkan cara kerja dan jenis
saluran yang digunakan. Berdasarkan cara kerjanya, MOSFET dibagi menjadi dua
jenis antara lain:
1.
MOSFET depletion mode
Pada struktur MOSFET depletion mode ini, terdapat bahan semikonduktor
tipe-p yang memisahkan antara kedua kanal semikonduktor tipe-n. Bahan
semikonduktor tipe-p ini menyisakan sedikit celah disebelah gate. Celah ini
mempunyai fungsi sebagai tempat mengalirnya elektron dari source menuju
drain. Kaki gate terbuat dari metal (seperti alumunium) yang diisolasi oleh
bahan oksida tipis SiO2.
2.
MOSFET enchancement mode
Perbedaaan dari MOSFET depletion mode dengan MOSFET enchancement
mode yakni bahan semikonduktor tipe-p yang memisahkan antara kedua
kanal semikonduktor tipe-n dibuat menyentuh gate sehingga tidak
menyisakan celah sedikitpun.
Selain dibagi berdasarkan cara kerjanya, MOSFET juga bisa dibedakan
berdasarkan jenis saluran yang digunakan. Berikut pembagian MOSFET
berdasarkan jenis saluran yang digunakan:
19
1.
NMOS
NMOS (Negative MOS) adalah MOSFET yang mengalirkan arus dari
sumber menggunakan saluran dari bahan elektron sehingga arus akan
mengalir jika tegangan gate lebih positif dari substrat. NMOS terbuat dari
substrat dasar tipe-p dengan daerah source dan drain didifusikan tipe n+ dan
daerah kanal terbentuk pada permukaan tipe n.
2.
PMOS
PMOS (Possitive MOS) adalah MOSFET yang mengalirkan arus dari
sumber menggunakan saluran positif (hole) sehingga arus akan mengalir
jika tegangan gate lebih negatif dari substrat. PMOS terbuat dari substrat
dasar tipe-n dengan daerah source dan drain didifusikan tipe p+ dan daerah
kanal terbentuk pada permukaan tipe p.
3.
CMOS
CMOS (Complementary MOS) adalah tipe MOSFET yang mengalirkan arus
sumber melalui kedua saluran yakni saluran tipe-n dan saluran tipe-p secara
bergantian sesuai dengan tegangan pada gate-nya (Maulana, 2014).
2.8. PWM (Pulse Width Modulation)
PWM (Pulse Width Modulation) atau modulasi lebar pulsa adalah teknik
pengubahan sinyal digital berupa gelombang kotak (square wave) dimana duty
cycle dari gelombang kotak tersebut dapat diatur sesuai dengan kebutuhan sistem.
Duty cycle adalah perbandingan lama waktu suatu sinyal dalam keadaan high
dengan lama waktu dari sinyal dalam keadaan low. PWM mengontrol kerja suatu
peralatan yang memerlukan arus pull in yang besar. PWM digunakan untuk
menghindari disipasi daya yang berlebihan dari peralatan yang akan dikontrol
(Arini dan Kawano, 2012). PWM dapat diartikan sebagai cara memanipulasi lebar
sinyal yang dinyatakan dengan pulsa dalam suatu periode yang digunakan untuk
mendapat tegangan rata-rata yang berbeda.
Sinyal PWM pada umumnya mempunyai amplitudo dan frekuensi dasar
yang tetap namun memiliki lebar pulsa yang bervariasi. Lebar pulsa PWM
20
berbanding lurus dengan amplitudo sinyal asli yang belum termodulasi. Dapat
diartikan bahwa sinyal PWM mempunyai frekuensi gelombang yang tetap namun
duty cycle bervariasi (antara 0% hingga 100%). Pengaplikasian PWM berbasis
mikrokontroler biasanya berupa pengaturan nyala heater, pengendalian kecepatan
motor DC, pengendalian motor servo, pengaturan nyala terang LED, dan lain
sebagainya. (Setiawan, 2017).
Sinyal PWM dapat dibangkitkan dengan metode analog dengan
menggunakan rangkaian op-amp atau dengan menggunakan metode digital. Jika
menggunakan metode analog maka perubahan PWMnya akan sangat halus,
sedangkan jika menggunakan metode digital maka setiap perubahan PWM
dipengaruhi oleh resolusi dari PWM tersebut. Resolusi merupakan jumlah variasi
dari perubahan nilai dalam PWM tersebut. Misalkan pada suatu kasus, suatu PWM
mempunyai resolusi 8 bit berarti PWM ini mempunyai variasi perubahan nilai
sebanyak 28 = 256. Variasi mulai dari 0 - 255 pada perubahan nilai yang mewakili
duty cycle 0 – 100% dari keluaran PWM tersebut. Bentuk pulsa PWM ditunjukkan
pada Gambar 2.8.
Gambar 2. 8 Pulsa PWM
21
2.9. Mikrokontroler AT91SAM3X8E
Mikrokontroler adalah komputer berukuran mikro dalam satu chip IC
(integrated circuit) yang terdiri dari processor, memori dan antarmuka yang bisa
diprogram. Mikrokontroler adalah chip yang dapat melakukan pemrosesan data
secara digital sesuai dengan program perintah yang diberikan. Perintah-perintah
yang diberikan pada mikrokontroler berupa kode mesin yang digunakan untuk
menjalannya dan harus sesuai dengan kode perusahaan pembuat mikrokontroler
tersebut. Kode mesin tersebut dapat berupa program komputer dalam bahasa
assembly atau bahasa translasi lainnya yang telah dibuat oleh perusahaan software
misalnya Bahasa C, Basic, atau bahasa lainnya (Suryono, 2018).
Mikrokontroler dengan mikroprosesor merupakan dua hal yang berbeda.
Mikroprosesor biasa juga disebut dengan CPU (Central Processing Unit) adalah
sebuah chip IC yang di dalamnya terdapat rangkaian ALU (Arithmetic Logic Unit),
rangkaian CU (Control Unit) dan register-register. Mikroprosesor membutuhkan
perangkat pendukung dari luar untuk menjalankan instruksi seperti RAM, harddisk,
graphic card, monitor, keyboard, dan floppy disk. Sedangkan mikrokontroler tidak
membutuhkan perangkat pendukung dari luar karena pheripheral sudah terintegrasi
di dalam chip IC tersebut. Oleh karena itu, mikrokontroler sering menjadi pilihan
utama karena rangkaiannya sederhana, murah dan ukurannya relatif kecil.
Salah satu jenis mikrokontroler yang handal untuk digunakan saat ini adalah
mikrokontroler AT91SAM3X8E CORTEX-M3CPU yang dikeluarkan oleh
perusahaan Atmel. Mikrokontroler ini dijadikan inti dari board system Arduino Due
yang dapat diprogram dengan aplikasi Arduino IDE. Arduino Board merupakan
board system mikrokontroler berbasis AT91SAM3X8E CORTEX-M3CPU
pertama dengan 32-bit ARM core. Mikrokontroler AT91SAM3X8E mempunyai
fasilitas analog to digital converter (ADC) yang sudah built in dalam chip. ADC
adalah suatu peralatan elektronik yang mengkonversi masukan analog dari
tegangan atau arus ke digital yang sebanding dengan besar arus atau tegangan input.
Fitur ADC internal ini membantu mempermudah kerja mikrokontroler dalam
akuisisi data sensor. Arsitektur mikrokontroler Atmel AT91SAM3X8E ditunjukkan
pada Gambar 2.9.
22
Gambar 2. 9 Arsitektur mikrokontroler Atmel AT91SAM3X8E
Board system Arduino Due ini tidak seperti board Arduino pada umumnya.
Tegangan maksimum pada pin I/O hanya 3,3 Volt. Jika melebihi dari 3,3 Volt akan
merusak board. Perangkat ADC yang dimiliki mikrokontroler jenis ini mempunyai
12 saluran masukan analog, serta mempunyai resolusi ADC dan PWM 12 bit. Hal
ini dapat diartikan bahwa tegangan input yang masuk antara 0 volt dan 3,3 Volt
dikodekan menjadi salah satu 4096 representasi biner dengan rentan nilai 0 – 4095.
Hasil konversi ADC pada mikrokontroler AT91SAM3X8E dalam board system
Arduino Due dapat ditentukan oleh persamaan :
(2.2)
23
dengan Vin adalah tegangan pada pin input yang dipilih, Vref adalah tegangan
referensi yang dipilih dan n adalah jumlah lebar bit.
2.10.
Antarmuka Komputer
Antarmuka komputer atau biasa dikenal dengan interface merupakan
metode antarmuka perangkat keras maupun perangkat lunak antara beberapa sistem
yang didalamnya terdapat komunikasi data. Sistem antarmuka dibagi menjadi dua
bagian yaitu interfacing ke mikroprosesor dan interfacing ke sistem mikroprosesor.
Dalam sistem komputer terdiri atas empat bagian penting yaitu CPU (Central
Processing Unit), memori, Input/Output dan Bus. Bus merupakan interkoneksi
diantara semua bagian sistem komputer seperti CPU, memori dan Input/Output.
Bagian-bagian tersebut saling bekerja dalam satu kesatuan untuk menyelesaikan
perintah-perintah dari programmer (Sutiyo, 2008).
Bagian-bagian sistem komputer mempunyai fungsinya masing-masing yang
saling terkait dengan yang lainnya. Salah satu bagian dari sistem komputer adalah
CPU (Central Processing Unit) yang berfungsi sebagai tempat pemrosesan
instruksi-instruksi program yang diperintahkan oleh programmer. CPU mempunyai
dua fungsi utama yaitu untuk unit kendali dan unit aritmatika dan logika. CPU
mempunyai beberapa memori internal yang berukuran kecil yang disebut dengan
register. Kemudian bagian dari sistem komputer yang lain adalah memori. Memori
berfungsi untuk menyimpan data yang telah diolah. Memori ada yang bersifat
internal seperti RAM dan ROM, maupun memori yang bersifat eksternal seperti
harddisk. Sedangkan Input/Output selain berfungsi untuk memberi masukan (input)
dan melihat hasil (output). Blok diagram sistem antarmuka komputer ditunjukkan
pada Gambar 2.10.
Dalam sistem antarmuka komputer terdapat sebuah sistem yang dikenal
dengan sistem akuisisi data (Data Acquisition System). Sistem akuisisi data
merupakan sistem instrumentasi elektronik yang terdiri dari sejumlah elemen yang
secara bersama-sama bertujuan untuk melakukan pengukuran, menyimpan dan
pengolah hasil pengukuran. DAS dapat berupa interface antara lingkungan analog
24
dengan lingkungan digital. Lingkungan analog meliputi transduser dan
pengkondisian sinyal dengan segala kelengkapannya. Sedangkan lingkungan
digital meliputi ADC (Analog to Digital Converter) dan pemrosesan digital
dilakukan oleh mikroprosesor (Mandel dan Guntur, 2014).
Gambar 2. 10 Blok diagram sistem antarmuka komputer
BAB III
PERANCANGAN DAN REALISASI SISTEM
3.1. Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari 2019 – Juli 2019 di
Laboratorium Instrumentasi dan Elektronika, Departemen Fisika, Fakultas Sains
dan Matematika, Universitas Diponegoro, Semarang.
3.2. Alat dan Bahan
Untuk merealisasikan penelitian ini digunakan beberapa alat dan bahan yang
ditunjukkan pada Tabel 3.1.
Tabel 3. 1 Alat dan bahan penelitian
No.
1.
Alat dan Bahan
Fungsi
Mikrokontroler
Berfungsi sebagai perangkat akuisisi data
AT91SAM3X8E
pembacaan
sensor
LM35-waterproof
untuk dapat dikirimkan ke komputer
melalui komunikasi serial.
2.
3.
Sensor suhu LM35-
Sensor yang digunakan untuk mengetahui
waterproof
suhu cairan.
Komputer/Laptop
Berfungsi sebagai media interface dan
penyimpanan data hasil pengukuran.
4.
Termometer digital
Digunakan sebagai alat ukur standar yang
digunakan untuk mengukur suhu.
25
26
5.
Multimeter digital
Digunakan sebagai alat ukur standar yang
digunakan dalam pengukuran untuk
mengukur tegangan dan arus.
6.
Obeng
Alat
yang
mengencangkan
digunakan
dan
untuk
mengendorkan
baud.
7.
Tang potong
Alat yang digunakan untuk memotong
kabel dan komponen elektronika yang
berukuran kecil.
8.
Solder
Alat bantu untuk dalam merakit atau
membongkar
rangkaian
menggunakan
timah
elektronika
yang
sudah
dilelehkan.
9.
Tenol/timah
Media yang digunakan untuk melekatkan
komponen
elektronika
menggunakan
bantuan solder yang sudah dipanaskan.
10.
Elemen pemanas/heater
Alat yang digunakan untuk memanaskan
cairan
menggunakan
energi
listrik
sebagai sumber panasnya.
11.
Reaktor ekstraksi
Berfungsi sebagai media pada saat
melakukan proses ekstraksi.
12.
Catu daya
Piranti elektronika yang berguna sebagai
sumber daya listrik untuk piranti lain.
13.
Driver MOSFET
Berfungsi mengatur kerja dari heater
dengan mengontrol tegangan yang masuk
dari catu daya.
27
3.3. Diagram Sistem Penelitian
Rancang bangun sistem kontrol suhu ini menggunakan sensor LM35waterproof sebagai pendeteksi adanya perubahan suhu pada reaktor ekstraksi dan
heater 12 Volt DC sebagai sumber panas untuk cairan saat proses ekstraksi
berlangsung. Sistem ini menggunakan mikrokontroler AT91SAM3X8E sebagai
perangkat akuisisi data. Hasil akuisisi data dari mikrokontroler ini akan dikirimkan
ke komputer melalui komunikasi serial. Sistem ini menggunakan driver MOSFET
yang berfungsi sebagai switching elektronik yang digunakan untuk mengatur nyala
dan mati heater dengan mengatur tegangan yang masuk.
Cara kerja dari instrumen ini dimulai dengan sensor LM35-waterproof akan
mengukur perubahan suhu cairan di dalam tangki pada saat sedang dipanaskan oleh
heater tersebut. Heater akan terus memanasi cairan di dalam tangki sampai batas
set point suhu maksimal pada cairan yang sudah ditentukan. Saat suhu cairan yang
terbaca oleh sensor LM35-waterproof ini sudah mencapai batas set point maka
heater akan mati. Saat heater mati suhu cairan akan turun secara perlahan karena
sudah tidak mendapatkan sumber panas dari heater. Penurunan suhu akan terus
berlangsung hingga suhu cairan yang terbaca sensor sudah berada dibawah batas
set point. Ketika suhu cairan sudah dibawah set point, heater akan menyala kembali
dan mensuplai panas kembali ke cairan di dalam tangki reaktor. Desain sistem
kontrol suhu ditunjukkan pada Gambar 3.1.
Heater
Sensor
Reaktor ekstraksi
LM35-
waterproof
Mikrokontroler
AT91SAM3X8E
Gambar 3. 1 Desain sistem kontrol suhu
28
Sensor LM35-waterproof akan terus mengukur perubahan suhu yang terjadi
pada cairan. Pengaturan nilai set point dilakukan di dalam software Borland Delphi.
Data dari sensor LM35-waterproof tersebut akan diakuisisi oleh mikrokontroler
AT91SAM3X8E. Data yang sudah dibaca tersebut akan dikirimkan ke komputer
melalui komunikasi serial. Selanjutnya, sistem akan menampilkan hasil pembacaan
data dalam tampilan Borland Delphi berupa nilai suhu cairan yang terbaca oleh
sensor, nilai set point, grafik perubahan suhu cairan, dan waktu. Diagram sistem
penelitian kontrol suhu ini ditunjukkan pada Gambar 3.2.
Gambar 3. 2 Diagram sistem penelitian
3.4. Rangkaian dan Wiring Sistem
Sistem ini menggunakan dua buah sumber tegangan yaitu 5 Volt DC dan 15
Volt DC. Sumber tegangan 5 Volt DC berasal dari komputer atau laptop dan
sumber tegangan 15 Volt DC berasal dari catu daya. Sumber tegangan 5 Volt
digunakan untuk mikrokontroler dan sensor suhu LM35-waterproof dan driver
MOSFET. Sedangkan sumber tegangan 15 Volt digunakan untuk sumber tegangan
29
heater yang diatur melalui driver MOSFET. Tegangan yang masuk ke heater
dikontrol berdasarkan set point yang diberikan. Ketika suhu aktual yang terbaca
sensor LM35-waterproof melewati set point maka tegangan yang masuk ke heater
sangat kecil. Sedangkan ketika suhu aktual yang terbaca sensor LM35-waterproof
dibawah set point maka tegangan ke heater nilainya setengah dari tegangan input.
Rangkaian dan wiring sistem pengontrol suhu ditunjukkan pada Gambar 3.3.
Gambar 3. 3 Rangkaian dan wiring sistem
3.5. Rangkaian Sensor Suhu
Sensor suhu merupakan sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya
perubahan suhu cairan yang berada di dalam reaktor. Pada rancang bangun sistem
pengontrol suhu ini menggunakan sensor suhu jenis LM35 yang tahan air
(waterproof). Sensor LM35-waterproof ini mempunyai tiga kaki yang terdiri dari
VCC, analog output dan ground. Konfigurasi kaki sensor LM35 ditunjukkan pada
Gambar 3.4.
30
Gambar 3. 4 Konfigurasi kaki sensor suhu LM35
Sensor LM35 ini mengubah keluaran dari besaran suhu menjadi besaran
listrik berupa tegangan. Sensor LM35 memiliki tegangan keluaran yang linier
dengan perubahan suhu (oC) yakni setiap kenaikan suhu 1 oC terjadi perubahan
tegangan 10 mVolt. Tegangan keluaran dari sensor LM35 relatif kecil sehingga
perlu dikuatkan menggunakan rangkaian penguat. Rangkaian penguat terdiri dari
kapasitor polar (elco) 1 µF dan resistor 75 Ω. Rangkaian penguat ini bertujuan
untuk menguatkan dan menstabilkan tegangan keluaran sensor. Skematik rangkaian
penguat sensor suhu LM35-waterproof ditunjukkan pada Gambar 3.5.
Gambar 3. 5 Skematik rangkaian penguat sensor suhu LM35-waterproof
3.6. Pembuatan Sistem Antarmuka Komputer
Pembuatan perangkat lunak pada penelitian ini menggunakan software
Arduino IDE untuk meng-upload program ke arduino dan pembuatan interface
menggunakan software Borland Delphi 7.0.
31
3.6.1.
Program Arduino
Software Arduino IDE merupakan perangkat lunak yang digunakan untuk
membuat program dan program tersebut digunakan untuk mengisi IC
mikrokontroler AT91SAM3X8E. Sebelum membuat program untuk sistem
pengontrol suhu ini, yang pertama dilakukan adalah membuat diagram alir
(flowchart) dari program. Diagram alir (flowchart) program dibuat untuk
mengetahui alur dari program yang sudah dibuat sehingga mudah untuk dipahami.
Diagram alir (flowchart) pada program ditunjukkan pada Gambar 3.6.
Setelah membuat diagram alir (flowchart) dari program, langkah
selanjutnya adalah membuat program untuk sistem pengontrol suhu. Langkah awal
yang perlu dilakukan saat membuat program adalah melakukan inisialisasi variabel
global untuk mengatur tipe data yang akan diproses oleh mikrokontroler. Adapun
perintah untuk inisialisasi variabel global sebagai berikut:
int PinSuhu = A2 ;
float suhu, data, suhu_asli ;
int setpoint, alamat;
int r1 = 6;
int pwm;
int suhuSetting;
double kp = 255;
double ki = 0;
double kd = 0;
double errorSekarang;
double jumlahError;
double errorSebelumnya;
double dt = 1;
double diff;
Setelah inisialisasi variabel global dilakukan, langkah selanjutnya adalah
membuat program untuk setting port serial yang digunakan untuk komunikasi serial
dengan komputer dengan nilai baudrate 9600. Adapun perintah untuk setting port
adalah sebagai berikut:
void setup()
{
Serial.begin(9600) ;
while(!Serial);
analogReadResolution(12);
pinMode(PinSuhu, INPUT) ;
32
pinMode (r1, OUTPUT);
analogWrite(r1,pwm);
}
Setelah selesai membuat program untuk setting port serial, langkah
selanjutnya adalah pengecekan serial untuk mengetahui apakah sudah siap untuk
digunakan. Berikut ini adalah program perintahnya:
void loop()
{
if (Serial.available())
{
alamat=Serial.read();
Perintah
pengecekan
serial
dilakukan
oleh
mikrokontroler
AT91SAM3X8E. Apabila serial sudah siap, maka mikrokontroler akan membaca
perintah sesuai dengan alamat yang berasal dari komputer. Pada program ini telah
diatur apabila komputer memberi perintah alamat = 27 maka suhu yang terbaca di
setting maksimal 27 oC. Saat suhu yang terbaca sensor melebihi setting point, maka
mikrokontroler akan memerintah heater mati agar suhu yang dibaca oleh sensor
LM35-waterproof turun. Apabila suhu yang terbaca sensor belum mencapai set
point maka heater akan menyala dan memanaskan cairan hingga suhunya mencapai
nilai setting point. Rentang setting point pada program ini diatur dari suhu 27 oC
sampai dengan 30 oC. Hasil pembacaan dikirim kembali ke komputer. Adapun
perintah untuk membaca hasil keluaran dari sensor adalah sebagai berikut:
data = analogRead(PinSuhu) ;
suhu = data/(10/(3300/4096));
suhu_asli = (suhu * 1.4193)-11.365;
delay(1000);
Serial.print(" data : ") ;
Serial.print( data ) ;
Serial.print(" Suhu : ");
Serial.print(
suhu) ;
Serial.print(" suhu_asli : ");
Serial.print(
suhu_asli);
Serial.print(" C") ;
Serial.println();
delay(1000) ;
Setelah selesai melakukan pembacaan ADC, mikrokontroler akan
melakukan pengontrolan PID yang dimaksudkan untuk menjaga suhu yang terbaca
33
sensor tidak melebihi nilai set point yang sudah ditentukan. Berikut program
pengontrolan suhu menggunakan pengontrolan PID:
void updatePID() {
double p_term;
double i_term;
double d_term;
jumlahError += errorSebelumnya * dt;
if (jumlahError > 51000) {
jumlahError = 000;
}
diff = ((errorSekarang - errorSebelumnya) /
dt);
p_term = kp * errorSekarang;
if (i_term > 255) {
i_term = 255;
}
i_term = ki * jumlahError;
if (i_term > 255) {
i_term = 255;
}
if (i_term < 0) {
i_term = 0;
}
d_term = kd * diff;
pwm = p_term + i_term + d_term;
if (pwm > 255) {
pwm = 255;
}
if (pwm < 0) {
pwm = 0;
}
errorSebelumnya = errorSekarang;
}
34
Gambar 3. 6 Flowchart perintah pemrograman Arduino IDE
35
3.6.2.
Pembuatan Aplikasi Akuisisi Data
Aplikasi akuisisi data dibangun menggunakan software perangkat berupa
Borland Delphi 7.0. Software ini digunakan untuk membuat interface antara
mikrokontroler AT91SAM3X8E dengan komputer agar dapat berkomunikasi
secara serial. Pembuatan aplikasi akuisisi data pada sistem ini dibutuhkan fitur
button, Cport, timer, text, label, Edit text, memo, Tchart dan lain-lain. Tampilan
interface akuisisi data pada sistem kontrol suhu ini ditunjukkan pada Gambar. 3.7.
Gambar 3. 7 Tampilan interface sistem kontrol suhu
Pada Gambar 3.7 digunakan edit text yang berfungsi untuk menampilkan
data hasil pembacaan sensor LM35-waterproof menggunakan timer secara real
time. Edit text juga digunakan sebagai tempat untuk menginput set point,
menampilkan banyaknya data yang masuk ke chart dan menampilkan waktu yang
berjalan saat sistem aktif. Berikut ini merupakan fungsi dari setiap fitur pada
komponen inteface seperti yang terlihat pada Gambar 3.7.
1. Tombol COM
Digunakan untuk mengatur serial port yang akan digunakan.
2. Tombol Start
Digunakan untuk memulai menjalankan tampilan interface akuisisi data.
3. Tombol Stop
Digunakan untuk mengakhiri proses pembacaan data pada interface.
36
4. Tombol Exit
Digunakan untuk keluar dari tampilan interface akuisisi data.
5. Tombol Send
Digunakan untuk untuk mengirimkan nilai set point pada edit text yang
dimasukkan secara manual.
6. Comport
Digunakan untuk mengatur baudrate.
7. Tombol Save Data
Digunakan untuk menyimpan data dari memo.
8. Timer
Digunakan untuk mengatur data masuk yang akan ditampilkan oleh chart.
9. Chart
Digunakan untuk menampilkan data dalam bentuk grafik.
10. Stringgrid
Digunakan untuk menampilkan data yang terbaca oleh chart dalam bentuk
tabel.
11. Memo
Digunakan sebagai tempat akuisisi data dari mikrokontroler sebelum dikirim
ke chart dan stringgrid.
Agar sistem antarmuka komputer dapat berjalan dengan lancar, maka
langkah awal yang harus dilakukan adalah menghubungkan mikrokontroler ke
komputer secara serial. Setelah itu, melakukan pengecekan port yang digunakan
oleh komputer. Port yang diterpasang di komputer dapat dilihat pada device
manager. Setelah mengetahui port yang digunakan oleh komputer, langkah
selanjutnya adalah mengatur ComPort pada interface. Pengaturan ComPort pada
interface ini dilakukan agar port yang digunakan sinkron dengan port pada
komputer. Tampilan setting COM ditunjukkan pada Gambar 3.8.
37
Gambar 3. 8 Setting port
Pengaturan ComPort dilakukan dengan cara menekan tombol COM pada
tampilan
interface.
Setting
COM
digunakan
untuk
memanggil
fungsi
ShowSetupDialog dengan memasukkan program ke dalamnya. Adapun perintah
untuk menampilkan tampilan setting port adalah sebagai berikut:
procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);
begin
comport1.ShowSetupDialog;
end;
Setelah selesai melakukan setting port, langkah selanjutnya adalah
mengklik tombol start untuk menjalankan akuisisi data. Pada saat akuisisi data
berlangsung, komputer dan mikrokontroler akan saling berkomunikasi melakukan
pengiriman dan penerimaan data melalui komunikasi serial menggunakan
komponen timer dan data-data tersebut akan ditampung dalam komponen memo.
Perintah yang telah dikirimkan oleh komputer akan diproses oleh mikrokontroler.
Setelah data-data tersebut diproses, mikrokontroler akan mengirimkan kembali ke
komputer. Misalkan, pada saat komputer mengirimkan alamat= 27, maka
mikrokontroler akan memerintahkan heater untuk off saat suhu yang terbaca oleh
sensor melewati angka 27 oC. Pemberian alamat dimulai dari angka 27 sampai
dengan 30 untuk setting point suhu 27 oC sampai dengan 30 oC
BAB IV
HASIL PENGUJIAN
Pada bab ini dibahas mengenai hasil pengujian dari sistem pengontrol suhu
pada reaktor ekstraksi. Pengujian sistem ini terdiri dari dua jenis pengujian yaitu
pengujian hardware dan pengujian software. Pembahasan pada pengujian
hardware ini meliputi pengujian sensor LM35 dan pengujian sistem secara
keseluruhan. Sedangkan pembahasan pada pengujian software meliputi tampilan
dan kerja dari pembuatan aplikasi antarmuka komputer.
4.1. Hasil Karakterisasi dan Kalibrasi Sensor Suhu LM35-waterproof
Sensor LM35-waterproof merupakan komponen elektronika yang berfungsi
untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan.
Output yang dikeluarkan oleh sensor LM35-waterproof merupakan besaran analog
dalam bentuk tegangan. Besaran analog adalah sinyal data dalam bentuk gelombang
yang kontinyu, yang membawa informasi dengan mengubah karakteristik dari
gelombang tersebut.
Besaran analog disebarluaskan melalui gelombang
elektromagnetik secara terus menerus sehingga banyak dipengaruhi oleh faktor
pengganggu (noise). Karakterisasi dilakukan untuk mengetahui nilai ADC yang
dihasilkan oleh sensor supaya input analog yang diterima sensor dapat diubah
menjadi kode-kode digital. Berikut grafik hasil karakterisasi sensor ditunjukkan
pada Gambar 4.1.
Dari grafik tersebut dapat dilihat bahwa pada sumbu X merupakan bobot
ADC dari sensor LM35-waterproof yang berupa data analog dan pada sumbu Y
merupakan data suhu yang terbaca di termometer digital. Setelah melakukan
karakterisasi, didapatkan persamaan y = 0.08x + 0.27. Dari persamaan y = 0.08x +
0.27 dapat diartikan bahwa suhu yang dihasilkan didapatkan dari nilai bobot ADC
dikali dengan 0.08 ditambah 0.27. Sehingga dari persamaan ini dapat diartikan
sebagai T= (0.08 x ADC) + 0.27.
38
39
Alat Ukur (oC)
Grafik Karakterisasi antara bobot ADC dengan suhu standar
80
70
60
50
40
30
20
10
0
y = 0.08x + 0.27
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
Sensor (bit)
Gambar 4. 1 Grafik karakterisasi antara bobot ADC dengan suhu standar
Untuk membuktikan keakuratan hasil dari pembacaan sensor LM35waterproof ini, maka perlu dilakukan kalibrasi untuk mendapatkan nilai pembacaan
suhu yang sesuai dengan pembacaan di termometer digital. Dari hasil kalibrasi
tersebut didapatkan nilai perbandingan pembacaan suhu antara sensor LM35 dan
termometer digital dengan nilai error sebesar 0.67 %. Data hasil kalibrasi antara
sensor LM35 dengan termometer digital ditunjukkan pada Tabel 4.1.
Tabel 4. 1 Data hasil kalibrasi sensor LM35
1
Suhu Standar
(oC)
26
Suhu Alat
(oC)
25.46
Selisih
(oC)
0.54
Error
(oC)
0.0208
2
29
28.44
0.56
0.0193
3
30
29.73
0.27
0.0090
4
31
30.86
0.14
0.0045
5
32
31.74
0.26
0.0081
6
33
33.68
0.68
0.0206
7
34
34.56
0.56
0.0165
8
35
35.29
0.29
0.0083
9
36
35.85
0.15
0.0042
10
37
37.06
0.06
0.0016
No.
40
Tabel 4. 2 Data hasil kalibrasi sensor LM35 (lanjutan)
No.
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
Rata-rata
%Error
Suhu Standar
(oC)
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
47.45
Suhu Alat
(oC)
38.35
39.40
39.96
41.25
42.30
43.00
44.07
45.76
46.17
46.81
47.70
48.98
49.63
50.84
52.21
53.09
54.22
54.71
55.83
56.80
57.52
59.22
60.43
60.67
62.12
63.00
64.53
65.02
66.87
67.60
47.52
Selisih
(oC)
0.35
0.40
0.04
0.25
0.30
0.00
0.07
0.76
0.17
0.19
0.30
0.02
0.37
0.16
0.21
0.09
0.22
0.29
0.17
0.20
0.48
0.22
0.43
0.33
0.12
0.00
0.53
0.02
0.87
0.60
0.57
Error
(oC)
0.0092
0.0103
0.0010
0.0061
0.0071
0.0000
0.0016
0.0169
0.0037
0.0040
0.0063
0.0004
0.0074
0.0031
0.0040
0.0017
0.0041
0.0053
0.0030
0.0035
0.0083
0.0037
0.0072
0.0054
0.0019
0.0000
0.0083
0.0003
0.0132
0.0090
0.0067
0.67
41
Berdasarkan data yang ditunjukkan pada Tabel 4.2, didapatkan nilai
koefisien liniernya mendekati 1 yaitu 0.99 seperti yang ditunjukkan pada Gambar
4.2. Hal ini berarti nilai dari suhu standar (suhu yang diukur dengan alat ukur) dan
suhu alat (suhu yang diukur menggunakan sensor) saling berkorelasi. Sehingga
dengan hasil kalibrasi tersebut, menunjukkan bahwa sensor suhu LM35 layak
digunakan untuk membaca perubahan suhu pada reaktor ekstraksi.
Grafik Kalibrasi Sensor LM35
80
Suhu Alat (oC)
70
60
50
40
30
20
10
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Suhu Standar (oC)
Gambar 4. 2 Grafik kalibrasi sensor LM35-waterproof
4.2. Hasil Perhitungan Kompensasi Suhu Cairan
Hasil dari pembacaan sensor LM35-waterproof berupa nilai tegangan.
Sehingga dari hasil pembacaan sensor tersebut perlu dilakukan konversi dari nilai
tegangan menjadi nilai suhu. Hasil pembacaan sensor yang sudah berupa nilai suhu
dalam satuan celcius (C) akan dibandingkan dengan hasil pembacaan dari alat ukur
standar. Langkah awal yang dilakukan pada saat pengujian adalah menempelkan
sensor LM35-waterproof pada dinding tangki bagian luar. Pengujian juga
menggunakan alat ukur standar yang dicelupkan untuk mengetahui suhu
sesungguhnya dari cairan yang berada di dalam tangki tersebut. Alat ukur standar
yang digunakan adalah termometer digital. Pengujian sistem kontrol suhu ini
dilakukan dalam kondisi suhu ruang.
42
Setelah melakukan pengujian diketahui bahwa suhu yang terbaca oleh alat
ukur dengan suhu yang terbaca oleh sensor LM35-waterproof mempunyai selisih
pembacaan suhu ± 1 oC. Hal ini terjadi karena cairan yang berada di dalam tangki
mendapatkan sumber panas langsung dari heater dan perubahan suhunya langsung
terbaca oleh alat ukur yang tercelup tersebut. Sedangkan pada sensor, suhu yang
akan terbaca sensor harus melewati dinding tangki sehingga terjadi disipasi daya.
Oleh karena itu, pada saat pengujian membutuhkan kompensasi suhu yang
berfungsi agar suhu yang terbaca oleh sensor LM35-waterproof sama dengan suhu
yang terbaca oleh alat ukur standar. Hasil pembacaan suhu oleh sensor LM35waterproof sebelum dikompensasi ditunjukkan pada Tabel 4.3.
Tabel 4. 3 Hasil Pembacaan suhu oleh sensor LM35 sebelum dikompensasi
No.
Suhu Alat
Ukur (oC)
Suhu Sensor (oC)
Selisih
(oC)
Error
(oC)
1
27
26.75
0.25
0.0093
2
28
27.80
0.20
0.0071
3
29
28.60
0.40
0.0138
4
30
29.57
0.43
0.0143
5
31
29.73
1.27
0.0410
6
32
30.53
1.47
0.0459
7
33
31.26
1.74
0.0527
8
Rata-rata
34
30.50
31.74
29.50
2.26
1.00
0.0665
0.0313
%Error
3.13
Berdasarkan hasil pengujian pada Tabel 4.3 diketahui bahwa semakin besar
suhu yang terbaca alat ukur maka semakin besar selisih antara hasil pembacaan
sensor dengan alat ukur. Sehingga ketika semakin tinggi suhu cairan maka disipasi
daya yang terjadi semakin besar. Disipasi daya ini menyebabkan suhu yang terbaca
oleh sensor ± 1 oC lebih rendah dibandingkan dengan suhu yang terbaca oleh alat
ukur. Data data pengujian tersebut dihasilkan sebuah persamaan yang digunakan
43
untuk menyamakan hasil pembacaan sensor yang berada di luar tangki dengan hasil
pembacaan alat ukur yang tercelup pada cairan. Grafik perbandingan antara suhu di
luar cairan dan suhu di dalam cairan ditunjukkan Gambar 4.3. Perlu diketahui
bahwa perubahan suhu di luar cairan dibaca oleh sensor LM35-waterproof dan
perubahan suhu di dalam cairan dibaca oleh alat ukur standar.
GRAFIK PERBANDINGAN SUHU DI LUAR DAN DI DALAM TANGKI
40
35
Suhu Alat Ukur (oC)
30
y = 1.419x - 11.365
R² = 0.983
25
20
15
10
5
0
26
27
28
29
30
31
32
Suhu Sensor (oC)
Gambar 4. 3 Grafik perbandingan suhu alat ukur dan suhu sensor
Berdasarkan grafik pada Gambar 4.3, persamaan yang dihasilkan dari
kompensasi suhu adalah y= 1.419x–11.365 dengan y merupakan suhu yang sudah
dikompensasi dan x adalah suhu yang terbaca sensor di luar tangki reaktor.
Kompensasi suhu dilakukan dengan cara mengkalikan nilai suhu yang terbaca oleh
sensor LM35 dengan 1.419 dan dikurangi 11.365. Sehingga hasil pembacaan sensor
merupakan nilai yang sesungguhnya seperti yang terbaca pada alat ukur.
Kompensasi suhu ini dilakukan untuk mengetahui suhu cairan tanpa harus
meletakkan sensor di dalam cairan tersebut. Sehingga tidak mengganggu proses
saat sistem bekerja. Data yang dihasilkan setelah dilakukan kompensasi suhu
ditunjukkan pada Tabel 4.4.
44
Setelah dikompensasi, suhu yang terbaca oleh sensor LM35-waterproof
memiliki selisih ± 0.2 oC. Persentase error yang dihasilkan dari perbandingan hasil
pembacaan suhu oleh alat ukur dengan hasil pembacaan suhu oleh sensor LM35waterproof sebesar 0.51 %. Besarnya error yang didapatkan setelah melakukan
kompensasi suhu lebih kecil dibandingkan dengan sebelum melakukan kompensasi
tersebut. Oleh karena itu, dapat dikatakan bahwa setelah dikompensasi, suhu yang
terbaca oleh sensor LM35-waterproof merupakan suhu sebenarnya dari cairan
yang kontrolnya. Sehingga tidak perlu meletakkan sensor ke dalam cairan hanya
untuk mengetahui suhu yang sebenarnya dari cairan tersebut.
Tabel 4. 4 Data pembacaan suhu setelah dikompensasi
Suhu Sensor (oC)
1
Suhu Alat
Ukur (oC)
27
26.94
Selisih
(oC)
0.06
Error
(oC)
0.0022
2
28
28.20
0.20
0.0071
3
29
28.89
0.11
0.0038
4
30
30.03
0.03
0.0009
5
31
31.29
0.29
0.0093
6
32
31.97
0.03
0.0009
7
33
32.89
0.11
0.0033
8
34
33.57
0.43
0.0126
Rata-rata
30.50
30.47
0.16
0.0051
No.
%Error
0.51
4.3. Hasil Perhitungan Suhu Cairan Menggunakan Kontrol PID
Hasil dari pembacaan sensor LM35-waterproof berupa nilai tegangan yang
harus dikonversi menjadi nilai dalam satuan celcius (C). Dari hasil pembacaan
sensor yang sudah dikonversi ke satuan celcius akan dimasukkan ke persamaan
y=1.419x–11.365 agar pembacaan perubahan suhu cairan oleh sensor LM35waterproof sama dengan hasil pembacaan oleh alat ukur standar yang dicelupkan.
Karena posisi sensor berada di luar tangki, maka akan terjadi selisih pembacaan
45
suhu cairan antara sensor dengan alat ukur yang dicelupkan langsung ke cairan.
Sehingga diperlukan persamaan y=1.419x–11.365 agar sensor LM35-waterproof
dapat membaca suhu cairan yang sebenarnya tanpa harus dicelupkan ke dalam
cairan tersebut.
Sensor LM35-waterproof akan mengukur perubahan suhu cairan di dalam
tangki yang dipanaskan oleh heater 12 V. Heater akan terus memanaskan cairan
sampai suhu mencapai nilai set point yang sudah ditentukan. Kerja dari heater ini
akan diatur oleh kontroler PID. Saat suhu cairan melewati batas set point maka
heater akan mati sehingga cairan akan mengalami penurunan suhu. Setelah suhu
sudah berada dibawah set point, heater akan menyala kembali. Penurunan suhu
pada cairan hanya sebatas untuk menstabilkan suhu cairan dan tidak melewati batas
set point. Nilai set point pada sistem dapat diatur dari rentang 27 sampai 30 oC.
Grafik respon berdasarkan dari hasil pembacaan pembacaan suhu yang dikontrol
menggunakan PID dengan nilai set point 28 oC ditunjukkan pada Gambar 4.4.
Grafik Respon PID
30
Suhu (oC)
25
20
15
10
5
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324252627282930
waktu (s)
suhu
suhu aktual
Gambar 4. 4 Grafik respon PID
Grafik respon pada Gambar 4.4 merupakan grafik respon suhu yang
dikontrol oleh PID dengan nilai set point 28 oC. Pengontrolan suhu dilakukan dalam
suhu ruangan ± 26 oC. Pada grafik terlihat bahwa suhu akan naik secara perlahan
mendekati batas set point. Set point merupakan suhu yang diinginkan, sedangkan
46
suhu yang terbaca oleh sensor LM35-waterproof merupakan suhu aktual. Saat suhu
cairan melewati nilai set point, maka suhu cairan akan turun hingga dibawah batas
nilai set point. Penurunan suhu ini terjadi karena heater yang memanasi cairan mati.
Berdasarkan grafik pada Gambar 4.4, respon time yang didapatkan pada saat
pengontrolan yakni pada waktu 23 detik. Respon time merupakan lama waktu yang
dibutuhkan sensor untuk mencapai set point. Pada data ke-24 detik sudah terjadi
overshoot (respon yang berlebih) pada sistem dan suhu aktual yang terbaca oleh
sensor LM35-waterproof menunjukkan angka 28.09 oC melebihi set point. Oleh
karena itu, pada waktu ke-25 detik, kontroler PID akan mengurangi overshoot
sehingga suhu aktual yang terbaca oleh sensor LM35-waterproof turun menjadi
27.63 oC dibawah set point seperti yang ditunjukkan pada Tabel 4.5.
Tabel 4. 5 Hasil pengontrolan suhu PID dengan set point 28 oC
Waktu
(s)
1
Set point
(oC)
28
Suhu Aktual
(oC)
25.34
Selisih
(oC)
2.66
Error
(oC)
0.105
2
28
25.80
2.20
0.085
3
28
25.11
2.89
0.115
4
28
25.68
2.32
0.090
5
28
25.80
2.20
0.085
6
28
25.91
2.09
0.081
7
28
26.03
1.97
0.076
8
28
26.60
1.40
0.053
9
28
26.37
1.63
0.062
10
28
26.48
1.52
0.057
11
28
26.60
1.40
0.053
12
28
26.71
1.29
0.048
13
28
26.60
1.40
0.053
14
28
26.60
1.40
0.053
15
28
26.71
1.29
0.048
16
28
26.94
1.06
0.039
17
28
26.71
1.29
0.048
47
Tabel 4. 6 Hasil pengontrolan suhu PID dengan set point 28 oC (lanjutan)
Waktu
(s)
18
Set point
(oC)
28
Suhu Aktual
(oC)
26.94
Selisih
(oC)
1.06
Error
(oC)
0.039
19
28
27.28
0.72
0.026
20
28
27.40
0.60
0.022
21
28
27.51
0.49
0.018
22
28
27.74
0.26
0.009
23
28
27.86
0.14
0.005
24
28
28.09
0.09
0.003
25
28
27.63
0.37
0.013
26
28
27.86
0.14
0.005
27
28
27.74
0.26
0.009
28
28
28.09
0.09
0.003
29
28
27.86
0.14
0.005
30
28
27.63
0.37
0.013
Rata-rata
28
26.85
1.16
0.044
Tabel 4.5 dan Tabel 4.6 merupakan data hasil pengujian pengontrolan suhu
dengan PID yang diambil sebanyak 30 data. Saat mencapai data ke-24 detik, suhu
aktual yang terbaca oleh sensor LM35-waterproof terjadi overshoot. Pada saat itu
maka heater akan mati sehingga suhu aktual akan turun kembali sampai dibawah
batas set point. Pada kondisi tersebut suhu aktual yang terbaca oleh sensor LM35waterproof mulai stabil dalam artian tidak ada kenaikan atau penurunan suhu secara
drastis. Berdasarkan data yang didapatkan pada saat pengujian, didapatkan
persentase error dari sistem sebagai berikut:
% Error =
=
∑30
𝑖=24
Xi 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟
∑𝑖
0.0073
7
= 0.1 %
x 100 %
× 100 %
48
Keterangan :
Xi error = rata-rata error dari data ke-24 sampai data ke-30
i = jumlah data dari data ke-24 sampai data ke-30
4.4. Hasil Pengujian Antarmuka dan Akuisisi Data Komputer
Data hasil pembacaan mikrokontroler AT91SAM3X8E diperoleh dari
pembacaan sensor suhu LM35-waterproof. Pembacaan dari sensor suhu LM35waterproof berupa data integer yang harus diubah ke tipe data string melalui source
code pada Borland Delphi agar dapat ditampilkan pada interface Delphi. Dimulai
dengan komputer memberikan perintah, kemudian mikrokontroler memproses
perintah dan mengirimkan hasil keluaran tersebut ke komputer. Setelah komputer
menerima hasil keluaran dari mikrokontroler, kemudian hasil keluaran tersebut
ditampilkan pada interface Delphi.
Cara menampilkan
hasil keluaran pada interface Delphi itu dengan
mengklik tombol start. Sebelum mengklik tombol start, harus menyamakan
portnya dengan port yang terbaca pada mikrokontroler terlebih dahulu dengan
mengklik tombol COM. Setelah mengklik tombol start, kemudian memasukkan
nilai set point dan mengklik tombol send. Pada chart akan terbaca grafik set point
dan grafik suhu yang terbaca oleh sensor LM35-waterproof. Nilai set point
merupakan batas maksimal suhu yang diterima oleh sensor LM35-waterproof. Data
yang tercatat pada stringgrid disebelah chart merupakan data hasil yang terbaca
pada chart. Hasil akuisisi data dan interface menggunakan software Borland Delphi
ditunjukkan pada Gambar 4.5.
49
Gambar 4.5 Hasil interface menggunakan software Borland Delphi
BAB V
PENUTUP
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan tentang supervisory control
and data acquisition sistem pengontrol suhu pada reaktor ekstraksi, dapat
disimpulkan beberapa hal sebagai berikut:
1.
Kontrol PID untuk mengontrol suhu pada reaktor ekstraksi berhasil
direalisasikan dengan menggunakan sensor suhu LM35-waterproof dan
heater sebagai aktuatornya, dan diperoleh % error sistem pengontrolan suhu
sebesar 0.1 %.
2.
Sistem SCADA untuk kontrol suhu pada reaktor ekstraksi dapat
direalisasikan dengan antarmuka Borland Delphi 7.0 yang mampu
menampilkan grafik dan mengolah data yang berasal dari mikrokontroler
AT91SAM3X8E.
5.2. Saran
1.
Perlu dikembangkan sistem kontrol suhu tanpa harus meletakkan sensor
langsung terhadap objek supaya tidak mengganggu berjalannya proses.
2.
Media komunikasi pengiriman data pada sistem kontrol suhu
ini
dikembangkan dengan menggunakan jaringan internet sehingga dapat
dikontrol jarak jauh.
3.
Perlu diperhitungkan heater yang akan digunakan untuk sistem kontrol suhu
agar diperoleh respon kontrol PID yang cepat.
50
DAFTAR PUSTAKA
Almuhtarom dan Sasmoko, P., 2015. Perancangan Supervisory Control and Data
Acquisition (SCADA) Menggunakan Software CX-Supervisor 3.1 Pada
Simulasi Sistem Listrik Redundant Berbasis Programmable Logic
Controller (PLC) OMRON CP1E NA-20-DRA. Gema Teknologi. Vol. 18
No. 2: 88-94.
Ariffudin, S., D., dan Wulandarai, D., 2014. Perancangan Sistem Pemanas Pada
Rancang Bangun Mesin Pengaduk Bahan Baku Sabun Mandi Cair. JRM.
Vol. 1 No. 2 : 52-57.
Arindya, R., 2017. Penalaan Kendali PID untuk Pengendali Proses. Jurnal
Teknologi Elektro. Vol. 8 No. 2: 109-116.
Arini, R., N., 2012. Pengaruh Variasi Duty Cycle Pada Pulse Width Modulation
Terhadap Performa Generator Gas HHO Tipe Basah (WET CELL) 9 Plat
SS 316L 10x10 mm. Jurnal Teknik Pomits. Vol. 1 No.1: 1-5.
Assa’idah dan Adnan, Y., 2009. Investigasi Terhadap Kemampuan 2 Tipe ADC.
Jurnal Penelitian Sains. Vol. 12 No. 2(B): 1- 5.
Azmi, K., Sara, D., I., dan Syahrizal, 2017. Desain dan Analisis Inverter Satu Fasa
dengan Menggunakan Metode SPWM Berbasis Arduino. Jurnal Online
Teknik Elektro. Vol. 2 No. 4: 36-44.
Bailey, D., dan Wright, E., 2003. Practical SCADA for Industry. Australia: IDC
Technologies.
Datasheet Sensor LM35. Dikutip tanggal 13 Juli 2019
https://www.jameco.com/Jameco/Products/ProdDS/1276463.pdf
dari
Gozali, H., R., B., 2011. Desain Perancangan kWH Meter Digital Berbasis Sistem
SCADA Pada Pelanggan Tegangan Menengah 20 kV di PT. PLN (Persero)
APJ Jember. Jurnal Rekayasa Elektrika. Vol. 9 No. 3: 115-125.
Hurlatu, L., N., Patras, L., S., dan Mangindaan, G., M., Ch., 2016. Analisa
Perancangan Sistem SCADA di Sistem Kelistrikan Minahasa. E-journal
Teknik Elektro dan Komputer. Vol. 5 No. 2: 37-42.
Mandela, A., P., dan Guntur, H., L., 2014. Pengembangan Sistem Akuisisi Data
Pada Alat Uji Suspensi Seperempat Kendaraan. Jurnal Teknik Pomits. Vol.
1 No. 1: 1-6.
51
52
Maulana, E., 2014, Teori Dasar Mosfet. Dikutip tanggal 28 Mei 2019 dari
http://maulana.lecture.ub.ac.id/2014/03/teori-dasar-mosfet/
Megido, A., dan Ariyanto, E., 2016. Sistem Kontrol Suhu Air Menggunakan
Pengendali PID dan Volume Air Pada Tangki Pemanas Air Berbasis
Arduino UNO. Gema Teknologi. Vol. 18 No. 4: 21-28.
Pujotomo, I., 2016. Implementasi Sistem SCADA untuk Pengendalian Jaringan
Distribusi 20 kV. Jurnal Kajian Teknik Elektro. Vol. 1 No. 1: 51-66.
Rahayu, S., S., dan Purnavita, S., 2008. Kimia Industri untuk Sekolah Menegah
Kejuruan. Jakarta: Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan.
Ramadhan, R., F., dan Kholis, N., 2016. Pengembangan Trainer FET dan
Experiment Sheet Sebagai Media Praktikum Pada Mata Pelajaran Dasar
Kompetensi Kejuruan di SMK Negeri 2 Lamongan. Jurnal Pendidikan
Teknik Elektro. Vol. 5 No. 3: 1021-1-28.
Sagita, S., M., Khotijah, S., dan Amalia, R., 2013. Pengkonversian Data Analog
menjadi Data Digital dan Data Digital Menjadi Data Analog Menggunakan
Interface PPI 8255 dengan Bahasa Pemrograman Borland Delphi 5.0.
Faktor Exacta. Vol. 6 No. 2: 168-179.
Setiawan, D., 2017. Sistem Kontrol Motor DC Menggunakan PWM Arduino
Berbasis Android System. Jurnal Sains, Teknologi dan Industri. Vol. 15 No.
1: 7-14.
Suryono, 2018. Teknologi Sensor: Konsep Fisis dan Teknik Akuisisi Data Berbasis
Mikrokontroler 32 Bit ATSAM3X8E (Arduino DUE) Edisi 1. Semarang:
Undip Press.
Sutiyo, 2008. Integrasi Antarmuka Komputer dengan Jaringan Komputer Dalam
Pengendalian dan Pemantauan Jarak Jauh. Seminar Nasional Aplikasi
Sains dan Teknologi - IST AKPRIND Yogyakarta. 164-174.
Tambun, R., limbong, H., P., Pinem, C., dan Manurung, E., 2016. Pengaruh Ukuran
Partikel, Waktu dan Suhu Pada Ekstraksi Fenol dari Lengkuas Merah.
Jurnal Teknik Kimia USU. Vol. 5 No. 4: 53-56.
LAMPIRAN
Lampiran A. Foto
Rancang bangun SCADA untuk sistem kontrol suhu pada reaktor ekstraksi
Pengujian alat
53
54
Diskusi dengan dosen pembimbing
55
Lampiran B. Datasheet sensor suhu LM35
56
57
Lampiran C. Tabel karakterisasi sensor suhu LM35-waterproof
NO.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
Bobot ADC
316
353
369
383
394
418
429
438
445
460
476
489
496
512
525
534
547
568
573
581
592
608
616
631
648
659
673
679
693
705
714
735
750
753
771
782
801
807
830
839
Suhu Standar (oC)
26
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67