Pengontrolan Suhu dalam Ruang Pengeringan dengan

f
f0{Jd
! ,'"
[ t-~
PENGONTROLAN SUHU DALAM RUANG PENGERING
DENGAN ,SISTEM KONTROL FUZZY
Oleh
IMAN SENJAYA
F 29.0189
1998
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
Nama :Iman Senjaya . NRP : F 29.0189 . Jurusan : Mekanisasi Pertanian.
PENGONTROLAN SUHU DALAM RUANG PENGERING DENGAN SISTEM
KONTROL FUZZY. 1997. Dosen Pembimbing : Dr.lr. Budllndra Setiawan. MAgr.
RINGKASAN
Suhu dan kelembaban udara (RH) merupakan salah satu karakter fisik yang
dapat mempengaruhi kualitas bahan-bahan hasil pertanian selama proses pasca
panen. Pengeringan merupakan proses pasca panen yang dapat dilakukan di dalam
rumah kaca, untuk menanggulangi perubahan suhu dan RH yang tidak diharapkan di
dalam ruang pengering rumah kaca
maka dilakukan
pengendalian suhu dengan
menggunakan kontrollogika fuzzy.
Untuk membuat sistem pengendalian suhu dengan kontrol logika fuzzy ini
menggunakan komputer, interface PCL-812PG, rangkaian aktuator, elemen pemanas,
rangkaian sensor dengan sensor suhu dari diode IN4148 dan catu daya yang
merupakan perangkat keras,
sedangkan
perangkat lunaknya berupa program
pengontrolan dengan bahasa Turbo Pascal.
Dari hasil kalibrasi sensor suhu diperoleh nilai R2 sebesar 0.9991 untuk sensor
suhu bola kering. dan R2 sebesar 0.9999 untuk sensor suhu bola basah. Maka dapat
dikatakan bahwa hubungan antara suhu terukur dengan tegangan masukan adalah
Iinier.
Dari hasil pengukuran arus terhadap tegangan keluaran pada aktuator elemen
pemanas 300 Watt, dibu8t hubungan antara arus dengan tegangan keluaran
menggunakan program Spline. Dengan demikian, maka arus yang mengalir ke elemen
pemanas selama dilakukan pengendalian suhu dalam ruang pengering dapat diketahui.
Selama dilakukan pengaturan suhu di dalam ruang pengering dengan set point
sebesar 40°, 50°, dan SOoC, diperoleh hasil bahwa untuk pengaturan suhu dengan set
point 40°C adalah lebih baik dibandingkan dengan menggunakan set point 50° dan
SOoC, karena lewatan yang terjadi hanya te~adi diawal pengontrolan saja sedang untuk
selanjutnya suhu selalu berada disekitar set point, dan waktu yang dibutuhkan untuk
mencapai set point pertama kalinya lebih sing kat.
Nilai RH selama dilakukan pengaturan suhu dengan set point 40°C adalah
sebesar 58 - 59%. Pad a pengaturan suhu dengan set point 50°C, RH nya sebesar 39 42%. Sedangkan pada pengaturan suhu dengan set point SOoC, RH nya sebesar 30 33 %.
Dengan semakin tingginya suhu set point, maka daya yang digunakan oleh
elemen pemanas akan semakin besar sehingga arus yang mengalir ke elemen
pemanas pun akan makin besar.
Secara umum dari hasil pengaturan suhu dalam ruang pengering dengan kontrol
logika fuzzy masih perJu perbaikan untuk menanggulangi
te~adinya
lewatan, yaitu
dengan cara merubah-ubah nilai atau parameter yang digunakan untuk pengambilan
keputusan dalam kontrol logika fuzzy sampai diperoleh hasil yang baik, karena
penentuan nilai-nilai atau parameter terse but hanya berdasarkan pengalaman dan
penalaran dari operator.
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
PENGONTROLAN SUHU DALAM RUANG PENGERING
DENGAN SISTEM KONTROL FUZZY
Oleh
Iman Senjaya
F 29.0189
SKRIPSI
Merupakan salah satu syarat kelulusan
tingkat Sarjana Teknologi Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
1998
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOG[ PERTANIAN
PENGONTROLAN SUHU DALAM RUANG PENGERING
DENGAN SISTEM KONTROL FUZZY
Oleh
[man Senjaya
F 29.0189
SKRIPSI
Merupakan salah satu syarat kelulusan
tingkat Sarjana Teknologi Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Sdgor, Januari 1998
Dosen Pembimbing
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur Kepada !uhan Yang Maha Esa, karena dengan berkah dan
rahmat-Nya maka penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini yang merupakan
salah satu syarat kelulusan pada tingkat sarjana di jurusan Mekanisasi Pertanian,
Fakutlas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Skripsi ini berjudul : Pengontrolan Suhu dalam Ruang Pengering dengan
Sistem Kontrol Fuzzy. Berisi tentang bagaimana cara membuat dan melakukan suatu
sistem pengontrolan suhu didalam ruang pengering yang menggunakan kontrol logika
fuzzy.
Dimana sistem kontrol itu sendiri terdiri dari sensor suhu, aktuator elemen
pemanas, interface PCL-812PG, komputer, dan model ruang pengering.
Dengan segala ketulusan hati, penulis mengucepkan lerima kasih yang sebesarbesamya kepada :
1.
Dr. Ir. Budi Indra Setiawan, Magr., sebagai Dosen Pembimbing.
2.
Ir. Arief Sabdo Yuwono, Msc. dan Ir. Mad Yamin, sebagai Dosen Penguji.
3.
Ir. Satyanto Krido Saptomo dan Dedi S., yang membantu penulis selama melakukan
penelitian dan penulisan skripsi ini.
4.
Ayah, ibu, kakak, dan adik-adik tercinta, yang selalu memberikan dorongan
semangat kepada penulis selama melakukan penelitian dan penulisan skripsi ini.
5.
Rekan-rekan MP-30, da/1 teman-teman kost di Kharisma, atas segala bantuannya,
dorongan seman gat, kritik dan saran kepada penulis selama ini.
Penulis selalu berharap agar skripsi ini bennanfaat bagi kita semua dan bagi
perkembangan ilmu pengetahuan. Penulis mohon kritik dan saran kepada para
pembaca untuk perbaikan atas segala kekurangan yang ada, dan terima kasih.
Bogor, 29 Desember 1997
Penulis
ii
DAFTAR 151
Halaman
KAT A PENGANTAR .................................................................................................. i
DAFTAR lSI ............................................................................................................... ii
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................................iv .
DAFTAR TABEL ........................................................................................................vi
I. PENDAHULUAN ..............................................,.................................................... 1
A. Latar Belakang ................................................................................................ 1
B. Tujuan Penelitian ............................................................................................. 2
II. TI NJAUAN UMUM ""'''''''''''''' ............................................................................. 3
A. Teon dan Himpunan
F~zzy
............................................................................ 3
B. Kontrol Log ika Fuzzy ...................................................................................... 9
C. Sistem Kontrol dengan Interfacing Komputer ...................... " ...................... 11
11.1. METODE PENELITIAN ............................. """.""."""""""" ........................... 13
A. Tempat dan Walctu penelitian ....................................................................... 13
B. Rancangan Model Ruang Pengenng Rumah kaca ..................................... 13
C. Sistem Kontrol ......... ,............................................. ""."."."" ......................... 14
D. Sistem Kontrol Fuzzy .............................. ,L .......... : ........ 0 .............................. 17
E. Pengukuran Kelembaban Udara (RH) ......................................................... 20
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................... ,....................... 22
A. Sistem Kontrol .............................................................................................. 22
B. Pengontrolan Suhu Ruang Pengering dengan Kontrol Logika Fuzzy ........ 24
V. KES IMPULAN DAN SARAN .................................... """'"'''' ............................ 36
A. Kesimpulan ................................................................................................... 36
iii
B. Saran-saran .................................................................................................. 37
DAFTAR PUSTAKA ........... .,,, ............................................... " ................................ 38
LAMPIRAN .............................................................................................................. 39
iv
DAFT AR GAM BAR
No.
Halaman
1. Himpu nan Crisp .... """""""'''''''''' ...................................................................... 4
2. Himpunan Fuzzy .............................................................:................................. ,. 4
3. Fungsi keanggotaan untuk nilai mendekati nol .................................................. 5
.
(minimum
..
) .................................................................................... 7
4 . 0 perasl..Insan
5. Operasi gabungan (Maksimum) .... " .................................................................. , 8
6. Fungsi keang gotaan seg itig a ............................................................................ , 9
7. Diagram blok proses inferensi dalam kontrollogika fuzzy ............................... 11
8. Skema sistem pengendalian ............................................................................ 13
9. Diagram rancangan sistem kontrol secara umpan balik ................................. 14
10. Hubungan sensor d eng an PCL-812PG ........................................................... 15
11. Fungsi keanggotaan error dan beda error ....................................................... 17
12. Penentuan derajat keanggotaan ....................................... """ ......................... 18
13. Derajat keanggotaan error ............................................................................... 19
14. Derajat keanggotaan beda error ...................................................................... 19
15. Grafik hasil kalibrasi sensor suhu bola kering .................................................. 22
16. Grafik hasH kalibrasi sensor suhu bola basah .................................................. 23
17. Grafik hubungan antara arus dengan tegangan pada elemen pemanas ....... 24
18. Grafik Pengendalian suhu dalam ruang pengering pada set point 40°,
500, dan 60°C .................................................................................................... 25
19. Grafik RH dalam ruang pengering .................................................................... 26
20. Grafik error pada suhu set point 40 0 C .............................................................. 27
v
21. Grafik error pada suhu set point 50°C .............................................................. 28
22. Grafik error pada suhu set point 60°C .............................................................. 28
23. Grafik beda error pad a suhu set point 40°C ..................................................... 29
24. Grafik bed a error pada suhu set point 50°C ..................................................... 29
25. Grafik bed a error pada suhu set paint 60°C ..................................................... 30
26. Grafik tegangan keluaran pad a suhu set poi.nt 40°C ....................................... 31
27. Grafik tegangan keluaran pada suhu set point 50°C ....................................... 31
28. Grafik tegangan keluaran pada suhu set point 60°C ....................................... 32
29. Grafik arus masukan bagi elemen pemanas pad a set point 40°C .................. 33
30. Grafik arus masukan bagi elemen pemanas pada set point 50°C .................. 33
31. Grafik arus masukan bagi elemen pemanas pad a set point 60°C .................. 34