ContohAplikasi Sistem Kendali Terbuka (Open Loop) dan (Close Loop) 1. Aplikasi Sistem Kendali Terbuka (Open Loop) Pada Mesin Cuci Penggilingan pakaian, pemberian sabun, dan pengeringan yang bekerja sebagai operasi mesin cuci tidak akan berubah (hanya sesuai dengan yang diinginkan seperti SistemKendali Kalang Tertutup dimana ada suatu sistem yang Outputnya berdasarkan Input dari Output masa lalu, masa Sekarang dan masa yang akan datang. kita bisa memahami bahwa kita dapat menentukan Set Point sebagai referensi Input yang masuk ke Controller kemudian di proses didalam sistem dan menghasilkan Output, dari Output ini datanya di Sistemkendali loop tertutup (closed-loop control system) adalah sistem kendali yang sinyal keluarannya mempunyai pengaruh langsung terhadap aksi pengendaliannya. Dengan kata lain, sistem kendali loop tertutup adalah sistem kendali berumpan-balik. Sistem Kontrol Loop Tertutup B. Contoh Aplikasi Loop Tertutup Dispenser Pompa Air Otomatis ContohAplikasi Material Requirement Planning (MRP) Strategi Perencanaan Agregat. Contoh Aplikasi Teori Antrian. Contoh Aplikasi Learning Curve Closed-loop MRP mengembangkan suatu kebutuhan kapasitas dengan membandingkan utilitas kapasitas yang direncanakan berdasarkan Master Production Schedule dan MRP terhadap kapasitas yang tersedia ContohAplikasi Gratis, Tutorial Web Gratis, Tutorial Mobile Gratis, Tutorial Desktop Gratis, Feel Free with us. Tipebagan kotak sistem kendali. Contoh aplikasi sistem kontrol loop tertutup, kecuali answer choices. Contoh Open Close Loop Pdf from aplikasi sistem kontrol close loop. Overview materi terminologi sistem kontrol diagram blok dan komponennya sistem open loop vs close loop aplikasi sistem kontrol di dunia nyata. Kelemahansistem ini adalah jika ada gangguan, maka sistem tidak dapat melaksanakan tugas sesuai yang diharapkan. Sistem Pengaturan Loop Tertutup (Close Loop Control System) adalah sistem pengaturan yang mempunyai umpan balik (feed back) sehingga masukan dan keluaran sistem masih ada hubungannya dan dapat dibandingkan selisih antara keduanya. BankIndonesia ( BI) selaku otoritas sistem pembayaran close loop untuk memiliki izin. Bank sentral pun tengah mempersiapkan revisi Peraturan Bank Indonesia (PBI) tentang Uang Elektronik. Rancangan peraturan ini nantinya akan memuat ketentuan penerbitan uang elektronik jenis closed loop yang harus mendapat izin dari bank sentral. Dalamsuatu sistem kontrol loop terbuka, keluaran tidak dapat dibandingkan dengan masukan acuan. Jadi, untuk tiap masukan acuan berhubungan dengan kondisi operasi tertentu, sebagai akibat, ketetapan dari sistem tergantung pada kalibrasi. Dengan adanya gangguan, sistem kontrol loop terbuka tidak dapat melaksanakan tugas seperti yang diharapkan. Sebagaicontoh, 2 unit excavator yang sekelas namun dengan merek yang berbeda, sangat mungkin unit yang satu menggunakan sistem open-loop, sementara unit yang lain menggunakan sistem closed-loop. Tentunya tidak ada sistem yang sempurna, masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing. CLOSE LOOP dalam sistem close loop yang mana sistem pengendalian dimana besaran keluaran memberikan efek terhadap besaran masukan, sehingga besaran yang dikendalikan dapat dibandingkan terhadap harga yang diinginkan melalui alat pencatat. contoh penerapannya adalah lemari es, AC (air conditioner). #OPEN LOOP 7Contoh Sistem Loop Tertutup (Close Loop) Apabila nilai suhu (output) sesuai dengan yang diatur maka thermostat tidak akan bekerja untuk memberikan feedback. Namun apabila nilai suhu (output) tidak sesuai dengan yang diatur maka thermostat akan memberikan feedback kepada sistem sampai nilai suhu sesuai yang diinginkan. Ataubisa saja tidak menampilkan HMI ( Grapic Remote Display ) tapi bisanya klo inverter sendiri standartnya adalah Close Loop Contoh gambar Open Loop : Contohnya Sistem Kerja Mesin Cuci yang menggunakan Inverter Control Mesin Cuci hanya berdasarkan waktu diamana kontrol semua mengacu pada waktu yang di tentukan. Secaragaris besar, sistem kontrol closed loop ditunjukkan pada gambar di bawah. Komponen yang terdapat pada sistem kontrol closed loop antara lain: 1. Masukan / Input 2. Kontroler 3. Plant / Beban 4. Keluaran / Output 5. Umpan Balik / Feedback Sistem kontrol closed loop banyak digunakan karena keluaran dapat terkontrol. Cobakita ulas lagi contoh-contoh diatas : Kecepatan sepeda motor. Pada sinyal keluaran yang berupa kecepatan terdapat komponen v = s / t. Dimana ada komponen waktu (t). Pada proses mesin cuci. Sudah barang tentu proses mencucinya berdasarkan waktu yang kita tentukan. Pada lampu lalu lintas. yd67kj. Definisi Sistem Kendali Dalam kehidupan sehari-hari, sadar atau tanpa kita sadari kita terus bertemu dengan suatu perangkat atau peralatan yang kerjanya terkendali secara otomatis baik terkendali sebagian maupun seluruhnya, seperti saat mengendarai mobil, saat menggunakan mesin cuci, menggunakan handphone, dan banyak lagi yang lainnya, singkatnya sistem yang digunakan untuk membuat suatu perangkat menjadi terkendali sesuai dengan keinginan manusia ini biasanya disebut sebagai sistem kendalicontrol system. Sistem kendali tidak hanya sistem kendali buatan manusia, tetapi juga banyak sekali sistem kendali yang terjadi secara natural mulai dari elemen terkecil tubuh manusia hingga kompleksitas alam semesta. Seberapa penting manusia memerlukan sistem kendali?, tanpa sistem kendali, apakah mungkin ditemukan mobil dan pesawat terbang, penerbangan ke luar angkasa? Satelit komunikasi? Smartphone? Dan masih banyak hal yang masih bisa dipertanyakan. Sehingga dapat dimengerti seberapa penting dan seberapa signifikan kehadiran bidang ilmu sistem kendali dalam perkembangan kehidupan manusia. Control system What they are? Apa sintem kendali itu? definisi 1. Sistem adalah suatu susunan, set, atau sekumpulan sesuatu yang terhubung atau terkait sedemikian rupa sehingga membentuk sesuatu secara keseluruhan, definisi 2. Sistem adalah susunan komponen fisik yang terhubung atau terkait sedemikian rupa sehingga membentuk atau bertindak sebagai seluruh unit dalam satu kesatuan. Sedangkan kata kontrol atau kendali biasanya diartikan mengatur, mengarahkan, atau perintah. Dari kedua kedua makna kata sistem dan kontrol/kendali, sistem kendali adalah suatu susunan komponen fisik yang terhubung atau terkait sedemikian rupa sehinga dapat memerintah, mengarahkan, atau mengatur diri sendiri atau sistem lain[[1]. Di dalam dunia engineering danscience sistem kendali cenderung dimaksudkan untuk sistem kendali dinamis. Sistem kendali terdiri dari sub-sistem dan proses atau plants yang disusun untuk mendapatkan keluaranoutput dan kinerja yang diinginkan dari input yang diberikan[2]. Gambar 1 di bawah ini menununjukkan blok diagram untuk sistem kendali paling sederhana, sistem kendali membuat sistem dengan input yang diberikan menghasilkan output yang diharapkan. Gambar 1. Deskripsi sederhana sistem kendali[2] Sebagai contoh, misalnya penggunaan elevatorlift, pada saat tombol yang menunjukkan nomor lantai tujuan ditekan, maka elevator akan bergerak naik/turun menuju lantai tujuan tersebut. Tombol bernomor lantai tujuan yang ditekan tersebut merupakan input yang menunjukkan output yang kita inginkan. Sistem ini merupakan fungsi step yang ditunjukkan pada gambar 2, kinerjaelevator dapat dilihat dari kurva elevator response. Gambar 2. Elevator response[2] Dua kinerja utama terukur yang dapat dilihat adalah, pertama, respons transient, kedua, steady-state error. Pada contoh elevator ini, kenyamanan dan waktu yang dibutuhkan untuk sampai pada tujuan pengguna bergantung pada respons transient. Jika respon ini terlalu cepat, kenyamanan penumpang yang dikorbankan, jika terlalu lambat, waktu yang diperlukan juga semakin besar. Steady-state error juga merupakan indikator kinerja yang sangat penting karena keselamatan penumpang dan kenyamanan akan dikorbankan jika output tidak sesuai yang diinginkan. Klasifikasi Sistem Kontrol/Kendali Secara umum, sistem kontrol dapat diklasifikasikan sebagai berikut Sistem Kontrol Manual dan Otomatik Sistem Lingkar Terbuka Open Loop dan Lingkar Tertutup Closed Loop Sistem Kontrol Kontiniu dan Diskrit Menurut sumber penggerak Elektrik, Mekanik, Pneumatik, dan Hidraulik Penjelasan singkat dari jenis-jenis sistem kontrol diatas akan dibahas berikut ini. Sistem Kontrol Manual adalah pengontrolan yang dilakukan oleh manusia yang bertindak sebagai operator, sedangkan Sistem Kontrol Otomatik adalah pengontrolan yang dilakukan oleh peralatan yang bekerja secara otomatis dan operasinya dibawah pengawasan manusia. Sistem Kontrol Manual banyak ditemukan dalam kehidupan sehari-hari seperti pada pengaturan suara radio, televisi, cahaya layer televisi, pengaturan aliran air melalui keran, pengendalian kecepatan kendaraan, dan lain-lain. Sedangkan Sistem Kontrol Otomatik banyak ditemui dalam proses industri baik industri proses kimia dan proses otomotif, pengendalian pesawat, pembangkit tenaga listrik dan lain-lain. Sistem Kontrol Lingkar Terbuka Open Loop adalah sistem pengontrolan di mana besaran keluaran tidak memberikan efek terhadap besaran masukan, sehingga variable yang dikontrol tidak dapat dibandingkan terhadap harga yang diinginkan. Sedangkan Sistem Kontrol Lingkar Tertutup Closed Loop adalah sistem pengontrolan dimana besaran keluaran memberikan efek terhadap besaran masukan, sehingga besaran yang dikontrol dapat dibandingkan terhadap harga yang diinginkan. Selanjutnya, perbedaan harga yang terjadi antara besaran yang dikontrol dengan harga yang diinginkan digunakan sebagai koreksi yang merupakan sasaran pengontrolan. Sistem Kendali Terbuka Open Loop Dan Sistem Kendali Tertutup Close Loop Sistem Kendali terbuka Open Loop Seperti yang telah disebutkan diatas bahwa sistem kontrol loop terbuka adalah suatu sistem yang keluarannya tidak mempunyai pengaruh terhadap aksi kontrol. Artinya, sistem kontrol terbuka keluarannya tidak dapat digunakan sebagai umpan balik dalam masukkan. Gambar 3. Sistem Kontrol Loop Terbuka Dalam suatu sistem kontrol terbuka, keluaran tidak dapat dibandingkan dengan masukan acuan. Jadi, untuk setiap masukan acuan berhubungan dengan operasi tertentu, sebagai akibat ketetapan dari sistem tergantung kalibrasi. Dengan adanya gangguan, sistem control terbuka tidak dapat melaksanakan tugas yang sesuai diharapkan. Sistem kontrol terbuka dapat digunakan hanya jika hubungan antara masukan dan keluaran diketahui dan tidak terdapat gangguan internal maupun eksternal. Ciri – Ciri Sistem Kontrol Loop Terbuka Sederhana Harganya murah Dapat dipercaya Kurang akurat karena tidak terdapat koreksi terhadap kesalahan Berbasis waktu Contoh Aplikasi Sistem Loop Terbuka Pengontrol lalu lintas berbasis waktu Mesin cuci Oven listrik Tangga berjalan Rolling detector pada bandara Sistem Kontrol Tertutup Close Loop Sistem Kontrol loop tertutup adalah sistem kontrol yang sinyal keluarannya mempunyai pengaruh langsung pada aksi pengontrolan. Sistem kontrol loop tetrtutup juga merupakan sistem control berumpan balik. Sinyal kesalahan penggerak, yang merupakan selisih antara sinyal masukan dan sinyal umpan balik yang dapat berupa sinyal keluaran atau suatu fungsi sinyal keluaran atau turunannya. Diumpankan ke kontroler untuk memperkecil kesalahan dan membuat agar keluaran sistem mendekati harga yang diinginkan. Dengan kata lain, istilah “loop tertutup” berarti menggunakan aksi umpan balik untuk memperkecil kesalahan sistem. Gambar 4. Sistem Loop Tertutup Gambar diatas menunjukan hubungan masukan dan keluaran dari sistem kontrol loop tertutup. Jika dalam hal ini manusia bekerja sebagai operator, maka manusia ini akan menjaga sistem agar tetap pada keadaan yang diinginkan, ketika terjadi perubahan pada sistem maka manusia akan melakukan langkah-langkah awal pengaturan sehingga sistem kembali bekerja pada keadaan yang diinginkan. Berikut ini adalah komponen pada sistem kendali tertutup Input masukan, merupakan rangsangan yang diberikan pada sistem kontrol, merupakan harga yang diinginkan bagi variabel yang dikontrol selama pengontrolan. Harga ini tidak tergantung pada keluaran sistem Output keluaran,respons, merupakan tanggapan pada sistem kontrol, merupakan harga yang akan dipertahankan bagi variabel yang dikontrol, dan merupakan harga yang ditunjukan oleh alat pencatat Beban/Plant, merupakan sistem fisis yang akan dikontrol misalnya mekanis, elektris, hidraulik ataupun pneumatic . Alat kontrol/controller, merupakan peralatan/ rangkaian untuk mengontrol beban sistem. Alat ini bisa digabung dengan penguat Elemen Umpan Balik, menunjukan/mengembalikan hasil pencatan ke detector sehingga bisa dibandingkan terhadap harga yang diinginkan di stel Error Detector alat deteksi kesalahan, merupakan alat pendeteksi kesalahan yang menunjukan selisih antara input masukan dan respons melalui umpan balik feedback path Gangguan merupakan sinyal-sinyal tambahan yang tidak diinginkan. Gangguan ini cenderung mengakibatkan harga keluaran berbeda dengan harga masukanya, gangguan ini biasanya disebabkan oleh perubahan beban sistem, misalnya adanya perubahan kondisi lingkungan, getaran ataupun yang lain. Contoh aplikasi sistem kendali tertutup Servomekanisme Sistem pengontrol proses Lemari Es Pemanas Air Otomatik Kendali Termostatik AC Contoh Aplikasi Sistem Kendali Terbuka Open Loop dan Close Loop Aplikasi Sistem Kendali Terbuka Open Loop Pada Mesin Cuci Penggilingan pakaian, pemberian sabun, dan pengeringan yang bekerja sebagai operasi mesin cuci tidak akan berubah hanya sesuai dengan yang diinginkan seperti semula walaupun tingkat kebersihan pakaian sebagai keluaran sistem kurang baik akibat adanya factor-faktor yang kemungkinan tidak di prediksi sebelumnya. Gambar 5. Operasi Mesin Cuci Aplikasi Sistem Kendali Tertutup Close Loop pada Pendingin Udara Ac Masukan dari sistem AC adalah derajat suhu yang diinginkan oleh pemakai. Keluaranya berupa udara dingin yang akan mempengaruhi suhu ruangan sehingga suhu ruangan diharpakan akan sama dengan suhu yang diinginkan. Dengan memberikan umpan balik berupa derajat suhu ruangan setelah diberikan aksi udara dingin, maka akan didapatkan kesalahan errordari derajat suhu actual dengan derajat suhu yang diinginkan. Adanya keslahan ini membuat kontroler berusaha memperbaikinya, sehingga didapatkankesalahan yang semakin mengecil. Gambar 6. Proses Umpan Balik Pendingin Udara Referensi Agustian, Indra. 2013. Definisi Sistem Kendali. 04 juni. Diakses Februari 10, 2015. Thalib, Muhamad Fadhlan. 2014. Sistem Kontrol Loop Terbuka dan Tertutup. 10 Juni. Diakses Februari 10, 2015. Pada metode ke 2 atau Close loop perbedaannya dengan metode tipe 1 closes loop hanya menggunakan Kp saja, metode dibuat berosilasi secara terus menerus dengan mengatur besarnya nilai Kp. 14 Gambar 2. 13 Sistem Close Loop atau Ziegler Nichlos tipe 2 Sumber Fauziansyah, 2015 Besarnya nilai Kp ketika respon metode berosilasi secara terus menerus yaitu nilai Kcr. Dari respon yang didapatkan parameter lain dari metode close loop selain Kcr ialah Pcr. Proses menentukan parameter Pcr ditunjukan pada gambar Gambar 2. 14 Proses Desain Menentukan Parameter Pcr Sumber Fauziansyah, 2015 Sesudah mendapatkan nilai Kcr dan Pcr, selanjutnya bisa menghitung nilai Kp, Ti dan Td bisa dijumlahkan berdasarkan rumus di Tabel Tabel 2. 4 Parameter Ziegler-Nichlos close loop Tipe Pengendali Kp Ti Td P ∞ 0 PI 1/ 0 PID Pcr Sesudah menghasilkan nilai Kp, Ti dan Td maka langka selanjutnya mencari nilai Ki serta Kd. Menggunakan cara mengkonversi kan nilai Ti dan Td. Berikut rumus untuk menentukan Ki dan Kd. Ki = 2 x 𝐾𝑝 Ti 7 Kd = Kp x Td 8 15 BAB III METODOLOGI PENELITIAN Model Hardware Berikut gambar Blok Diagram pada rancangan alat Gambar Blok Diagram Berdasarkan blok diagram Gambar dengan Hidroponik NFT ini terdiri dari beberapa komponen utama. Cara kerja dari alat ini atau blok diagram yaitu sebagai berikut. 1. Input a. Sensor ph adalah input buat mengukur larutan nutrisi dan kadar ph agar sesuai yang dibutuhkan yaitu ph – 2. Proses a. Wemos D1 R2 adalah sebuah board mikrokontroler sebagai pengelola data dan mengirim data device. b. Logika PID adalah logika atau metode yang digunakan untuk menggerakan akuator servo. 3. Output a. Pompa air berfungsi mengalirkan air atau larutan nutrisi kedalam pipa Hidroponik. 16 b. Motor DC berfungsi menjadi alat buat mengaduk campuran nutrisi hidroponik. c. Relay berfungsi buat memutuskan atau mengalirkan aliran listrik kepada Motor DC dan Pompa air pada keadaan tertentu. d. Servo 1 & 2 digunakan untuk mengatur larutan nutrisi yaitu basa dan asam buat menstabilkan ph larutan nutrisi di hidroponik. e. MQTT berfungsi sebagai mengirim data ke device seperti contoh Handphone. 4. Monitoring a. Lcd 16 x 2 berfungsi sebagai menampilkan hasil dari keseluruan proses. b. Modul RTC berfungsi sebagai pengatur waktu ketika pengambil data c. Modul SD card berfungsi sebagai penyimpan data keseluruhan. Perancangan Skematik Berikut gambar perancangan skematik pada rancangan alat. Gambar Rangkaian Skematik 17 Dari Gambar 3 .2 menunjukan desain rangkaian skematik dari perancangan komponen untuk membuat alat “Rancang Bangun Sistem Hidroponik NFT Pada Pembibitan Tanaman Stroberi”. Terdiri dari beberapa komponen penting yaitu. 1. Sensor ph Model Perancangan Gambar merupakan model perancangan dari Hidroponik Nutrient Film Technique NFT untuk pembibitan stroberi. NFT Nutrient Film Technique merupakan salah satu dari metode Hidroponik yang memakai Film atau lapisan nutrisi dangkal yang dialirkan melalui akar secara terus menerus agar mendapatkan nutrisi oksigen dan air yang cukup bagi tanaman stroberi. Ada beberapa komponen yaitu pipa PFC, bak air dan pompa air. Rancangan ini memiliki 4 tingkatan untuk menempatkan tanaman pada pipa PFC, kemudian ada bak air yang dimana berfungsi sebagai penampung larutan nutrisi hidroponik NFT. Pompa air sebagai 18 sirkulasi campuran nutrisi yang tertampung pada bak menuju ke pipa hidroponik NFT. 1. Pompa 2. Motor Pengaduk 3. Sensor ph 4. Hidroponik NFT Nutrient Film Technique Gambar Model Perancangan Sistem PID Pengendali PID pada Tugas Akhir ini berfungsi sebagai mengontrol parameter air ph atau larutan nutrisi pada hidroponik NFT. Sensor yang digunakan adalah Sensor ph sebagai input dengan range ph 5,8 – 6,4 yang akan dikontrol oleh sistem PID membutuhkan nilai Kp, Ki, dan Kd. Sesudah proses pengaturan, sensor ph akan menerima kembali berupa nilai ph jika ph kurang dari 5,8 maka servo 1 akan menambahkan larutan ph up Basa agar ph stabil, jika ph lebih dari 6,4 maka servo 2 akan menambahkan larutan ph down asam agar ph stabil. Gambar Logika PID 19 Flowchart Flowchart merupakan serangkaian logika sebuah sistem. Ada 2 serangkaian logika yaitu kontrol sistem & fungsi PID. Kontrol Sistem Gambar Flowchart Kontrol Sistem Dari Gambar 3 .5 menjelaskan Algoritma dari control sistem. Diawali dengan insialisasi variabel yang digunakan. Sensor ph akan membaca nilai setelah itu akan diproses oleh PID logic. Nilai dari PID akan mengatur pergerakan akuator servo 1 & servo 2 untuk mengstabilkan kondisi larutan nutrisi mengatur asam Servo 1 atau basa Servo 2. Jika kondisi ph kurang atau kondisi lebih dari maka pengaduk akan on dan akan mengstabilkan kembali, tetapi jika kondisi ph sesuai dari – maka pengadukakan off. Setelah itu pompa air On dan mengalirkan air atau larutan nutrisi kepada hidroponik tanaman stroberi. 20 Fungsi PID Gambar Flowchart Fungsi PID Dari gambar 3 .6 merupakan flowchart dari metode PID, pertama kali ialah inisialisasi, setelah itu sensor ph akan membaca nilai kadar ph pada larutan nutrisi dari bak yang tersedia selanjutnya akan dikirimkan pada wemos D1 R2. Sesudah sensor membaca nilai ph akan maka nilai tersebut akan disimpan pada variabel yang tersedia. Setelah itu variabel akan diolah memakai metode PID. Maka akuator atau servo 1 & 2 akan menyala sesuai kondisi yang di perlukan. Jika ph air sesuai dengan nilai yang ditentukan maka pompa air akan menyala. Metode PID disini menggunakan ziegler-nichlos open loop. Langkah pertama yaitu melakukan inisialisai nilai Kp, Ki, dan Kd dan memasukan 2 nilai set point 6,4 dan 5,8. Istate yaitu nilai jumlah dari error sebelumnya nilai variabel istate ke 21 1 =0 dengan nilai error err sekarang yang dikalikan dengan dt. Untuk proses mendapatkan nilai PID pertama harus mencari nilai Kp dikali dengan error, Ki dikali dengan istate, dan terakhir mencari nilai dari Kd dikali dengan selisi error saat ini dengan nilai error sebelumnya errp. Nilai error sebelumnya atau errp diawali diberi nilai 0 karena dianggap bahwa pada saat sistem dimulai tidak ada nilai error. Nilai errp di update dengan nilai sama dengan err. Setelah menjumlahkan nilai Kp, Ki, dan Kd dari kedua setpoint yaitu 6,4 dan 5,8 maka mendapatkan nilai PID untuk nilai setpoint 6,4 servoout dan nilai setpoint 5,8 servout2 dapat diketahui. Jika nilai kondisi ph lebih dari 6,5 maka nilai PID setpoint 6,4 akan dijalankan. Untuk nilai servoout lebih kecil dari 50 maka servoout = 50 dan jika nilai servoout lebih kecil besar 100 maka nilai servoout = 100. Jika kondisi ph kurang dari 5,8 maka nilai PID setpoint 5,8 akan dijalankan. Untuk nilai setpoint 5,8 servoout2 dapat diketahui. Jika nilai servoout2 lebih kecil dari 100 maka servoout2 = 100 dan jika nilai servoout2 lebih besar dari 50 maka nilai servoout2 = 50. 22 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Pada bab ini penulis akan membahas yang akan terjadi di pengujian setiap komponen guna mengetahui apakah sensor atau komponen yang digunakan berfungsi dengan baik atau tidak. Pengetesan parameter ini digunakan untuk melakukan analisis untuk memenuhi tujuan dan menjawab rumusan masalah. Pengujian komponen meliputi pengujian Wemos D1 R2, pengujian kalibrasi sensor Ph, pengujian servo, dan pengujian pengaduk motor & pompa. Pengujian Wemos D1 R2 Pada penelitian ini dilakukan percobaan terhadap wemos D1 R2 dengan cara memasukan program simpel memakai aplikasi Arduino IDE. Tujuan dari percobaan ini untuk mengecek apakah wemos D1 R2 berfungsi dengan baik atau tidak, agar saat digunakan pada penelitian tidak ada kerusakan dan dapat berjalan dengan baik. Berikut merupakan alat yang digunakan dalam pengujian ini, diantaranya 1. Laptop / PC. 2. Wemos D1 R2. 3. USB Type B. 4. Aplikasi Arduino IDE. Berikut adalah langkah – langkah percobaan Wemos D1 R2, sebagai berikut a. Menyalakan Laptop / PC yang dipergunakan. b. Mensambungkan Laptop/ PC pada Wemos D1 R2 dengan memakai USB type b. c. Membuka aplikasi Arduino IDE di Laptop. d. Sesudah selesai mengetik program di software Arduino IDE, maka tekan tombol verify pada bagian kiri atas. Ketika sudah di verify maka langkah selanjutnya tekan tombol upload untuk mengunggah program ke dalam Wemos D1 R2. 23 Pengujian Kalibrasi Sensor PH Pada penelitian ini dilakukan pengujian terhadap modul sensor ph, modul sensor ph yaitu berfungsi menjadi deteksi kadar ph yang terdapat di campuran nutrisi Hidroponik. Sensor ini bisa menciptakan nilai keluaran di serial monitor yang menunjukan kadar ph yang terdapat di campuran nutrisi. Tujuan dari percobaan ini untuk mengecek kinerja modul sensor ph apakah berfungsi dengan baik buat membaca kadar ph yang ada di campuran nutrisi maupun cairan asam atau basa. Berikut merupakan alat yang digunakan dalam percobaan ini, diantaranya 1. Laptop / PC. 7. Aplikasi Arduino IDE. Berikut ini adalah langkah – langkah pada prosedur pengujian modul sensor ph, sebagai berikut a. Menyalakan Laptop / PC b. Membuka aplikasi Arduino IDE pada Laptop / PC. Mengetik program sesuai perintah untuk sensor ph di aplikasi Arduino IDE. c. Setelah mengetik program, maka tekan tombol verify pada bagian kiri atas. d. Sesudah verify langkah selanjutnya menghubukan probe dan modul sensor ph ke pin data analog, power dan ground sesuaikan yang sudah ditentukan di Wemos D1 R2 memakai kabel jumper. e. Setelah menghubungkan maka langkah selanjutnya yaitu upload program ke wemos D1 R2 dengan menekan tombol upload di bagian kanan atas. Ketika keluar kata done uploading. Layar serial monitor menampilkan hasil nilai ph. f. Memasasukan sensor di 2 campuran ph buffer yang tersedia yaitu ph buffer 4,01 dan ph buffer 6,86 untuk mengamati nilai pada jendela serial monitor. 24 Pengujian MQTT Pada percobaan ini merupakan pengujian protokol Iot yaitu MQTT. Iot MQTT disini berfungsi sebagai monitoring ph air yang berada di larutan nutrisi. Tujuan dari pengujian ini untuk mengecek apakah bisa memonitoring dari jarak jauh melalui Handphone dengan menggunakan aplikasi IotMQTTPanel. Berikut merupakan alat yang digunakan dalam pengujian ini, diantaranya 1. Laptop / PC. Berikut ini adalah langkah – langkah pada prosedur pengujian MQTT sebagai berikut a. Menyambungkan Wemos D1 R2, sensor ph, dan kabel jumper. Dengan cara menghubungkan kabel jumper ke pin Wemos D1 R2 dan sensor ph. b. Menyalakan Laptop / PC c. Menyambungkan wemos D1 R2 ke Laptop / PC dengan memakai kabel USB type b. d. Membuka aplikasi Arduino IDE pada Laptop / PC isi program perintah di Arduino IDE. Sebelum upload sebaiknya di verify agar tidak dapat kesalahan pada program. Setelah di verify maka tekan tombol upload ke Wemos D1 R2. e. Setelah itu lihat pada serial monitor apakah Wemos D1 R2 sudah terkoneksi dengan Wifi / Internet yang tersedia. f. Sesudah terkoneksi maka buka handphone untuk membuka aplikasi IotMQTTPanel agar bisa memonitoring dari jarak jauh melalui Handphone atau device lain. Pengujian Seluruh Komponen Sistem 25 Pada percobaan ini mendapatkan pengujian nilai pengutipan data pada otomaasi metode yang telah dirancang. Memproses input hingga menghasilkan output yang bisa mengubah sebuah kadar ph yang terdapat di larutan nutrisi Hidroponik Nutrient Film Technique NFT pada tananaman stroberi. Tujuan dari percobaan ini yaitu untuk mengatur nilai ph di larutan nutrisi Hidroponik di metode yang di rancang. Menggunakan cara pengambilan data serta kalibrasi dari sensor ph supaya memperoleh kondisi nilai ph agar sesuai dengan keperluan tumbuhan stroberi. Berikut merupakan alat yang dipergunakan dalam percobaan ini, diantaranya jumper sesuai yang di tentukan oleh perancang. b. Menyalakan Laptop / PC c. Menghubungkan Wemos D1 R2 pada Laptop / PC dengan kabel USB type B. d. Mengklik Aplikasi Arduino IDE pada Laptop / PC. Membuat program perintah ke aplikasi Arduino IDE. Setelah itu klik verify jika tidak ada 26 kesalahan di program atau syntax maka klik upload untuk mengunggah program pada Wemos D1 R2. e. Melihat hasilnya pembacaan sensor bisa terlihat pada jendela serial monitor. Hasil Pengujian Wemos D1 R2 Pada percobaan Wemos D1 R2 menggunakan aplikasi Arduino IDE dapat menghasilkan pengujian pada Gambar 4 .1 dibawah ini yang sudah diupload. Setelah “Done Uploading” keluar yang menunjukan program sukses terunggah ke Wemos D1 R2 serta tidak ada kesalahan di program. Gambar Hasil Pengujian Wemos D1 R2 Program yang sudah diupload pada Wemos D1 R2 merupakan sebuah program untuk perancangan alat Tugas Akhir ini. Untuk menghubungkan Wemos D1 R2 melalui Laptop / PC memakai Port USB agar dapat menerima data yang dikirim melalui serial monitor di aplikasi Arduino IDE. Hasil Pengujian Kalibrasi Sensor ph Pada percobaan kalibrasi sensor ph memakai buffer ph 4,0 dan buffer ph 6,8 pada setiap – setiap tempat yang tersedia, setelah itu akan dibandingkan memakai ph meter. Sehingga didapatkan hasil perbandingan antara sensor ph dan ph meter. Nilai dari tegangan dari ph buffer 4,0 ini didapatkan menggunakan rumus yang 27 berada di bab 2 dan mendapatkan hasil nya yaitu 2,21 dan 1,91. Setelah mendapatkan nilai tegangan selanjutnya mencari nilai sensor ph menggunakan rumus yaitu maka mencari nilai error dengan rumus yaitu 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = ph meter−ph sensor ph meter 𝑥100% 11 Hasil tersebut bisa ditunjukan pada Tabel dan Tabel Tabel Pengujian kalibrasi sensor ph buffer 4,0 Waktudetik Ph sensor Ph meter Error % 0 3,9 4,0 0,02 28 Pada Tabel ialah hasil percobaan ph buffer dari memakai sensor ph yang tersambungkan sama Wemos D1 R2 setelah itu dibandingkan dengan ph meter sehingga dapat nilai hasil seperti pada tabel Percobaan ini dilakukan dengan waktu 15 menit dan hasil dari pengetesan sensor ph yang dilakukan pada ph buffer 4,0 menghasilkan nilai rata – rata error sebesar 0,02%. Tabel Pengujian kalibrasi sensor ph buffer 6,8 Waktudetik Ph sensor Ph meter Error % 0 6,7 6,8 0,01 29 900 6,7 6,8 0,01 Rata – rata 0,01% Pada Tabel 4. 2 ialah hasil dari pengetesan ph buffer 6,8 memakai sensor ph yang dihubungkan Wemos D1 R2 setelah itu dibandingkan memakai ph meter sehingga mendapatkan hasil data seperti tabel 4. 2. Percobaan dilakukan dengan waktu 15 menit dan hasil dari pengetesan sensor ph yang dilakukan pada ph buffer 6,8 menghasilkan nilai rata – rata error sebesar 0,01%. Hasil ph Nutrisi AB Mix Hasil dari pengujian dari perubahan ph didapatkan nilai kondisi ph air murni yang dicampurkan dengan nutrisi AB Mix. Mendapatkan perubahan kondisi ph yang awalnya ph airnya setelah dikasih AB mix dan diaduk dengan motor dc. Tabel ph nutrisi AB mix No Waktu detik ph Sensor Tabel 4. 3 yaitu perubahan ph air dari kondisi air murni ke air larutan nutrisi. Kondisi awal air murni yaitu 7,2 ketika sesudah di beri nutrisi AB mix menjadi ph 6,0 atau sesuai dengan ph yang diinginkan oleh tanaman stroberi yang berada di hidroponik NFT. Hasil Pengujian MQTT Pada pengujian protokol MQTT ini untuk memonitoring jarak jauh. MQTT disini berfungsi sebagai monitoring ph air yang berada di larutan nutrisi. Tujuan dari pengujian ini untuk mengecek apakah bisa memonitoring dari jarak jauh melalui Handphone dengan menggunakan aplikasi IotMQTTPanel. 30 MQTT monitoring ph buffer 4,01. Gambar Hasil MQTT ph buffer 4,01 MQTT monitoring ph buffer 6,86. Gambar Hasil MQTT ph buffer 6,86. 31 Hasil Pengujian Tanaman Stroberi Pada pengujian tanaman stroberi tingkat keberhasilan nya yaitu bisa tumbuh dengan maksimal. Pengujian tanaman ini menggunakan 3 pot, pengujian tanaman ini dilakukan selama 4 hari tetapi pada tiap hari di uji selama 6 jam. Tabel merupakan tabel pertumbuhan tanaman stroberi Tabel 4. 4 Hasil pengujian tumbuhan stoberi Tanggal POT I POT II POT III 14 – 12 – 2021 10,8 cm 6,4 cm 11,6 cm 15 – 12 – 2021 11 cm 6,9 cm 11,8 cm 17 – 12 – 2021 11,4 cm 7,4 cm 12,2 cm Pada Tabel pengujian tumbuhan stroberi berhasil tumbuh dari hari ke hari selama menanam 4 hari. Pot 1 10,8 cm pada hari pertama dan tumbuh hingga 11,4 cm pada hari ke 4. Pot 2 6,4 cm pada hari pertama dan tumbuh hingga 7,4 cm pada hari ke 4 . Pot 3 11,6 cm pada hari pertama dan tumbuh hingga 12,2 cm pada hari ke 4. Tumbuhan bisa bertumbuh dikarenakan ph yang sesuai dengan kebutuhan tumbuhan dan juga larutan nutrisi yang diberikan. Hasil Pengujian Keseluruhan Sistem Gambar 4. 4 Grafik Pengujian ph setpoint 6,4 32 Pada Gambar merupakan pengujian ph setpoint 6,4 ini komponen berjalan dengan sesuai diinginkan. Pengujian ph sensor menggunakan PID Zichler Nicholas Open Loop mendapatkan L dead time sebesar 3 dan T waktu tunda sebesar 22,44. Setelah mendapatkan nilai L dan T, selanjutnya mencari nilai Kp, Ti dan Td rumusnya sebagai berikut Kp = x T/L 12 Kp = x 22,44/3 13 Kp = x 7,48 = 8,976 Ti = 2L 14 Ti = 23 = 6 Td = 15 Td = = 1,5 Setelah mendapatkan nilai Kp = 8,976 Ti = 6 Td = 1,5. Untuk mencari nilai dari Ki dan Kd rumusnya sebagai berikut Ki = Kp / Ti 16 Ki = 8,976 / 6 = 1,496 Kd = Kp x Td 17 Kd = 8,976 x 1,5 = 13,464 Gambar 4. 5 Pengujian ph setpoint 5,8 33 Pada Gambar merupakan pengujian ph setpoint 5,8 ini komponen berjalan dengan sesuai diinginkan. Pengujian ph sensor menggunakan PID Zichler Nicholas Open Loop mendapatkan L dead time sebesar 3 dan T waktu tunda sebesar 23,76. Setelah mendapatkan nilai L dan T, selanjutnya mencari nilai Kp, Ti dan Td rumusnya sebagai berikut Kp = x T/L 18 Kp = x 23,76/3 19 Kp = x 7,92 = 9,504 Ti = 2L 20 Ti = 23 = 6 Td = 21 Td = = 1,5 Setelah mendapatkan nilai Kp = 9,504 Ti = 6 Td = 1,5. Untuk mencari nilai dari Ki dan Kd rumusnya sebagai berikut Ki = Kp / Ti 22 Ki = 9,504 / 6 = 1,584 Kd = Kp x Td 23 Kd = 9,504 x 1,5 = 14,256 Gambar 4. 6 Hasil setpoint PID 6,4 34 Gambar 4. 7 Hasil PID setpoint 5,8 Dari nilai pada Gambar dan Gambar dapat mengetahui respon yang dihasilkan untuk mencapai nilai ph stabil dengan menggunakan Kp, Ki, Kd yang sudah didapatkan dengan metode Ziegler Nichlos tipe 1. Pada pengujian ini setpoint 6,4 diberi nilai Kp = 8,976, Ki = 1,496, Kd = 13,464 dan setpoint 5,8 diberi nilai Kp = 9,504 Ki = 1,584 Kd = 14,256. Pengujian dilakukan dengan mengatur nilai setpoint ph 6,4 dan 5,8. Cara kerja nya yaitu jika nilai ph lebih dari 6,5 maka PID setpoint 6,4 akan berkerja dan jika dibawah 5,8 maka PID setpoint 5,8 yang akan berkerja. Pada Gambar grafik dengan warna biru nilai ph, warna orange nilai setpoint 6,5, dan warna abu – abu nilai setpoint 5,8. Tabel 4. 5 Hasil PID setpoint 6,4 No 35 Tabel 4. 6 Hasil PID setpoint 5,8 No 36 BAB V PENUTUP Kesimpulan Hasil dari pengujian untuk kerja Rancang bangun hidroponik NFT, diperoleh beberapa kesimpulan, yaitu 1. Penggunaan sensor ph harus di kalibrasi. Setelah dikalibrasi menguji memakai ph buffer 4,0 dan 6,8. Nilai dari pengukuran ph sensor dan ph meter menghasilkan rata rata error sebesar 0,02 % dan 0,01%. Ph sensor akan mengecek apakah nilai ph lebih dari 6,5 atau kurang dari 5,8. Jika lebih dari 6,5 maka servo 2 down akan aktif dan pengaduk aktif dan jika kurang dari 5,8 maka servo 1 up akan aktif dan pengaduk aktif. Ketika kondisi sesuai yang di inginkan atau sesuai setpoint maka pompa akan menyala servo 1, servo 2 dan pengaduk tidak menyala. 2. Penerapan sistem kendali PID dengan metode Ziegler Nichols tipe 1 untuk setpoint 6,4 mendapatkan nilai L= 3 dan T=22,44 dan nilai setpoint 5,8 mendapatkan nilai L = 3 dan T = 23,76 . Setelah itu setpoint 6,4 mendatkan nilai Kp = 8,976 Ki = 1,496 Kd = 13,464 dan setpoint 5,8 mendatkan nilai Kp = 9,504 Ki = 1,584 Kd = 14,256. Nilai setpoint 6,4 overshoot sebesar 8,37% rise time 20 s, serta settling time selama 45 s. Nilai setpoint 5,8 overshoot sebesar 6,89% rise time 25 s, serta settling time selama 55 s. 3. Pada pengujian sistem monitoring untuk ph sensor menggunakan protokol komunikasi MQTT menghasilkan error sebesar 0%. Saran Saran untuk pengembangan Tugas Akhir yang lebih baik. Ada beberapa saran untuk Tugas Akhir berikut, yaitu 1. Ditambahkan bak penguras secara otomatis. 2. Kedepannya menambahkan pengisi larutan nutrisi automatis. 3. Kedepannya semoga bukan hanya bisa memonitoring tetapi bisa mengontrol dari jarak jauh. 37 DAFTAR PUSTAKA .Muh,R., Available at [Diakses 28 September 2021]. Baringbing, 2020. FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN. Indonesia. Fauziansyah, F., 2015. DESAIN KENDALI PID DENGAN METODA ZIEGLER-NICHOLS DAN COHEN-COON MENGGUNAKAN MATLAB DAN ARDUINO PADA PLANT LEVEL AIR, Bandung Politeknik Negeri Bandung. Hakim, W. R., 2020. RANCANG BANGUN SISTEM HIDROPONIK NFT Nutrient Film Technique PADA PEMBIBITAN TANAMAN STROBERI MENGGUNAKAN METODE FUZZY, Surabaya Ira Puspasari, Y. T. H., 2018. Otamasi Sistem Hidroponik Wick Terintegrasi Pada Pembibitan Tomat Ceri. JNTETI, Volume VII, pp. 1-8. Nainggolan, F. S., 2018. RANCANGAN SISTEM IRIGASI HIDROPONIK NFT Nutrient Film Technique PADA BUDIDAYA TANAMAN PAKCOY. Issue BIDANG STUDI TEKNIK SUMBER DAYA AIR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL Konfigurasi loop terbuka tidak memantau atau mengukur kondisi sinyal outputnya karena tidak ada umpan balik feedback. Dalam tutorial sebelumnya tentang Sistem Elektronik, kami melihat bahwa suatu sistem dapat didefinisikan sebagai kumpulan subsistem yang mengarahkan atau mengendalikan sinyal input untuk menghasilkan kondisi output yang diinginkan. Fungsi dari setiap sistem elektronik adalah untuk secara otomatis mengatur output dan menyimpannya dalam nilai input atau "set point" sistem yang diinginkan. Jika input sistem berubah karena alasan apa pun, output sistem harus merespons sesuai dan mengubahnya sendiri untuk mencerminkan nilai input baru. Demikian juga, jika terjadi sesuatu yang mengganggu output sistem tanpa perubahan pada nilai input, output harus merespons dengan kembali ke nilai yang ditetapkan sebelumnya. Di masa lalu, sistem kontrol listrik pada dasarnya adalah manual atau apa yang disebut Sistem Loop Terbuka dengan sangat sedikit fitur kontrol otomatis atau umpan balik yang dibangun untuk mengatur variabel proses sehingga dapat mempertahankan tingkat atau nilai output yang diinginkan. Misalnya, pengering pakaian listrik. Tergantung pada jumlah pakaian atau seberapa basah mereka, pengguna atau operator akan mengatur timer pengontrol untuk mengatakan 30 menit dan pada akhir 30 menit pengering akan secara otomatis berhenti dan mati meskipun pakaian di mana masih basah atau lembab. Dalam hal ini, tindakan kontrol adalah operator manual yang menilai kebasahan pakaian dan mengatur prosesnya pengering. Jadi dalam contoh ini, pengering pakaian akan menjadi sistem loop terbuka karena tidak memantau atau mengukur kondisi sinyal output, yang merupakan kekeringan pakaian. Maka keakuratan proses pengeringan, atau keberhasilan mengeringkan pakaian akan tergantung pada pengalaman pengguna operator. Namun, pengguna dapat menyesuaikan atau menyempurnakan proses pengeringan sistem kapan saja dengan menambah atau mengurangi waktu pengontrol waktu pengeringan, jika mereka berpikir bahwa proses pengeringan asli tidak akan terpenuhi. Misalnya, menambah pengontrol waktu hingga 40 menit untuk memperpanjang proses pengeringan. Pertimbangkan diagram blok loop terbuka berikut. Sistem Pengeringan Loop Terbuka Kemudian sistem loop terbuka, juga disebut sebagai sistem non-umpan balik non-feedback, adalah jenis sistem kontrol kontinu di mana output tidak memiliki pengaruh atau efek pada tindakan kontrol sinyal input. Dengan kata lain, dalam sistem kontrol loop terbuka, output tidak diukur atau “diumpankan kembali” untuk dibandingkan dengan input. Oleh karena itu, sistem loop terbuka diharapkan dengan setia mengikuti perintah input atau set point-nya terlepas dari hasil akhirnya. Juga, sistem loop terbuka tidak memiliki pengetahuan tentang kondisi output sehingga tidak dapat memperbaiki sendiri kesalahan yang bisa terjadi ketika nilai preset melayang, bahkan jika ini menghasilkan penyimpangan besar dari nilai preset. Kerugian lain dari sistem loop terbuka adalah bahwa mereka tidak dilengkapi dengan baik untuk menangani gangguan atau perubahan kondisi yang dapat mengurangi kemampuannya untuk menyelesaikan tugas yang diinginkan. Misalnya, pintu pengering terbuka dan panas hilang. Pengontrol waktu terus berlanjut terlepas selama 30 menit penuh tetapi pakaian tidak dipanaskan atau dikeringkan pada akhir proses pengeringan. Ini karena tidak ada informasi yang diumpankan untuk menjaga suhu konstan. Kemudian kita dapat melihat bahwa kesalahan sistem loop terbuka dapat mengganggu proses pengeringan dan karenanya membutuhkan perhatian pengawas tambahan dari pengguna operator. Masalah dengan pendekatan kontrol antisipatif ini adalah bahwa pengguna perlu sering melihat suhu proses dan mengambil tindakan kontrol korektif setiap kali proses pengeringan menyimpang dari nilai yang diinginkan dari pengeringan pakaian. Jenis kontrol loop terbuka manual yang bereaksi sebelum kesalahan sebenarnya terjadi disebut Feed forward Control. Tujuan dari kontrol umpan maju, juga dikenal sebagai kontrol prediktif, adalah untuk mengukur atau memprediksi gangguan loop terbuka yang potensial dan mengkompensasinya secara manual sebelum variabel terkontrol menyimpang terlalu jauh dari titik setel semula. Jadi untuk contoh sederhana kami di atas, jika pintu pengering terbuka maka akan terdeteksi dan ditutup sehingga proses pengeringan berlanjut. Jika diterapkan dengan benar, penyimpangan dari pakaian basah ke pakaian kering pada akhir 30 menit akan menjadi minimal jika pengguna menanggapi situasi kesalahan pintu terbuka dengan sangat cepat. Namun, pendekatan umpan maju ini mungkin tidak sepenuhnya akurat jika sistem berubah, misalnya penurunan suhu pengeringan tidak diperhatikan selama proses 30 menit. Kemudian kita dapat mendefinisikan karakteristik utama dari "sistem loop terbuka" sebagai Tidak ada perbandingan antara nilai aktual dan yang diinginkan. Sistem loop terbuka tidak memiliki pengaturan diri atau tindakan kontrol atas nilai output. Setiap pengaturan input menentukan posisi operasi tetap untuk pengontrol. Perubahan atau gangguan dalam kondisi eksternal tidak menghasilkan perubahan output langsung kecuali jika pengaturan pengontrol diubah secara manual. Setiap sistem loop terbuka dapat direpresentasikan sebagai beberapa blok bertingkat dalam rangkaian atau diagram blok tunggal dengan input dan output. Diagram blok sistem loop terbuka menunjukkan bahwa jalur sinyal dari input ke output mewakili jalur linier tanpa loop umpan balik dan untuk semua jenis sistem kontrol input diberikan penandaan θi dan output θo. Secara umum, kita tidak perlu memanipulasi diagram blok loop terbuka untuk menghitung fungsi transfer yang sebenarnya. Kita hanya dapat menuliskan hubungan atau persamaan yang tepat dari setiap diagram blok, dan kemudian menghitung fungsi transfer akhir dari persamaan ini seperti yang ditunjukkan. Sistem Loop Terbuka Fungsi Transfer dari masing-masing blok adalah Fungsi transfer keseluruhan diberikan sebagai Kemudian Gain Open-loop diberikan hanya sebagai Ketika G merupakan Fungsi Transfer dari sistem atau subsistem, ia dapat ditulis ulang sebagai G s = θo s/θi s Sistem kontrol loop terbuka sering digunakan dengan proses yang membutuhkan urutan kejadian dengan bantuan sinyal "ON-OFF". Misalnya mesin cuci yang mengharuskan air untuk dinyalakan "ON" dan kemudian ketika penuh diaktifkan "OFF" diikuti oleh elemen pemanas yang dinyalakan "ON" untuk memanaskan air dan kemudian pada suhu yang sesuai diaktifkan "OFF", dan seterusnya. Jenis kontrol loop terbuka "ON-OFF" ini cocok untuk sistem di mana perubahan beban terjadi secara lambat dan proses kerjanya sangat lambat, sehingga diperlukan perubahan yang jarang terjadi pada tindakan kontrol oleh operator. Ringkasan Sistem Kontrol Loop Terbuka Kita telah melihat bahwa pengontrol dapat memanipulasi inputnya untuk mendapatkan efek yang diinginkan pada output suatu sistem. Salah satu jenis sistem kontrol di mana output tidak memiliki pengaruh atau efek pada tindakan kontrol sinyal input disebut sistem loop terbuka. Sistem loop terbuka didefinisikan oleh fakta bahwa sinyal atau kondisi output tidak diukur atau “diumpankan” untuk perbandingan dengan sinyal input atau titik setel sistem. Oleh karena itu sistem loop terbuka umumnya disebut sebagai "sistem non-umpan balik". Juga, karena sistem loop terbuka tidak menggunakan umpan balik feedback untuk menentukan apakah output yang diperlukan tercapai, itu "mengasumsikan" bahwa tujuan yang diinginkan dari input berhasil karena tidak dapat memperbaiki kesalahan yang dibuatnya, sehingga tidak dapat mengkompensasi setiap gangguan eksternal ke sistem. Kontrol Motor Loop Terbuka Jadi misalnya, anggap pengontrol motor DC seperti yang ditunjukkan. Kecepatan putaran motor akan tergantung pada tegangan yang disupply ke amplifier pengontrol oleh potensiometer. Nilai tegangan input bisa sebanding dengan posisi potensiometer. Jika Potensiometer dipindahkan ke bagian atas resistansi, tegangan positif maksimum akan diberikan ke penguat amplifier yang mewakili kecepatan penuh. Demikian juga, jika wiper potensiometer dipindahkan ke bagian bawah resistansi, tegangan nol akan disupply mewakili kecepatan yang sangat lambat atau berhenti. Kemudian posisi slider potensiometer mewakili input, θi yang diperkuat oleh amplifier pengontrol untuk menggerakkan motor DC proses pada kecepatan yang ditetapkan N yang mewakili output, θo dari sistem. Motor akan terus berputar pada kecepatan tetap yang ditentukan oleh posisi potensiometer. Karena jalur sinyal dari input ke output adalah jalur langsung yang tidak membentuk bagian dari loop apa pun, gain keseluruhan sistem akan nilai-nilai berjenjang dari gain individu dari potensiometer, amplifier, motor dan beban. Jelas diinginkan bahwa kecepatan output motor harus identik dengan posisi potensiometer, memberikan gain keseluruhan sistem sebagai kesatuan. Namun, gain individu dari potensiometer, penguat dan motor dapat bervariasi dari waktu ke waktu dengan perubahan tegangan atau suhu supply, atau beban motor dapat meningkat yang mewakili gangguan eksternal ke sistem kontrol motor loop terbuka. Tetapi pengguna pada akhirnya akan menyadari perubahan dalam kinerja sistem perubahan dalam kecepatan motor dan dapat memperbaikinya dengan menambah atau mengurangi sinyal input potensiometer sesuai untuk mempertahankan kecepatan asli atau yang diinginkan. Keuntungan dari jenis "kontrol motor loop terbuka" ini adalah bahwa itu berpotensi murah dan sederhana untuk diterapkan membuatnya ideal untuk digunakan dalam sistem yang didefinisikan dengan baik adalah hubungan antara input dan output langsung dan tidak dipengaruhi oleh gangguan luar. Sayangnya sistem loop terbuka jenis ini tidak memadai karena variasi atau gangguan pada sistem mempengaruhi kecepatan motor. Maka diperlukan bentuk kontrol lain. Dalam tutorial selanjutnya tentang Sistem Elektronik, kita akan melihat efek mengumpankan kembali beberapa sinyal output ke input sehingga kontrol sistem didasarkan pada perbedaan antara nilai aktual dan yang diinginkan. Jenis sistem kontrol elektronik ini disebut Kontrol Loop Tertutup. Buku ini terdiri dari enam bab pembahasan yang berisi baik teoritis dan praktikum. Bab pertama membahas tentang konsep dasar dari sistem kontrol otomatis. Bab kedua membahas tentang latar belakang matematik transformasi laplace. Bab ketiga membahas tentang fungsi alih dan diagram blok. Bab empat membahas tentang model matematik komponen dari sitem kontrol otomatis. Bab lima membahas tentang macam-macam aksi kontrol pada sistem kontrol otomatis. Bab enam membahas tentang PLC dan programming ladder diagram menggunakan CX Programmer. Discover the world's research25+ million members160+ million publication billion citationsJoin for free BAB 1KONSEP DASAROlehZakki Fuadi EmzainImam MashudiPenerbitPolinema Press1Kontrol Otomatis Tujuan Pembelajaran1. Menjelaskan pengertian, tujuan, dan sasaran dari sistem kontrol Menjelaskan definisi istilah penting dalam sistem kontrol Menjelaskan keuntungan dan kerugian dari sistem kontrol loop terbuka dansistem kontrol loop Mengetahui contoh dan aplikasi dari sistem kontrol Mengetahui prosedur analitis dalam merancang sistem kontrol Pengertian Sistem Kontrol OtomatisPerkembangan ilmu dan teknologi menjadi salah satu faktor yangmempengaruhi tingkat peradaban kehidupan manusia. Harapan utama denganmajunya ilmu dan teknologi adalah meningkatnya kesejahteraan kehidupanmanusia. Salah satu ilmu dan teknologi yang cukup memegang peranan pentingpada masyarakat modern saat ini adalah sistem kontrol otomatis. Sistem kontrol otomatis automation control system adalah seperangkat alatmekanik atau elektronik yang mengatur perangkat atau sistem lain dengan caraloop kontrol. Biasanya terkomputerisasi dan berjalan secara otomatis. Sistemkontrol otomatis sering digunakan untuk meningkatkan produksi, efisiensi dankeamanan di banyak bidang termasuk Pertanian, Pabrik kimia, Pabrik kertas,Kontrol kualitas, Kontrol boiler dan pembangkit listrik, Pembangkit listrik tenaganuklir, Kontrol lingkungan, Pabrik pengolahan air, Pabrik pengolahan limbah,Makanan dan pengolahan makanan, Logam dan tambang, Manufaktur farmasi,Pabrik pemurnian gula, dan juga dijumpai penerapan dari sistem kontrol otomatis di sektorindustri misalnya adalah komputer, pesawat ruang angkasa, sistem persenjataan,sistem transportasi, sistem pembangkit tenaga, robot, dan lain-lain. Contohpenggunaan sistem kontrol otomatis dalam kehidupan sehari-hari dirumah sepertipada peralatan pemasak nasi, setrika listrik, lemari es, alat pendingin ruangan, danlain-lain. Dalam aplikasinya, sistem kontrol memegang peranan penting dalamteknologi. Sebagai contoh, otomatisasi industri dapat menekan biaya produksi,mempertinggi kualitas, dan dapat menggantikan pekerjaan-pekerjaan rutin yangmembosankan. Sehingga dengan demikian akan meningkatkan kinerja suatu2Konsep Dasar Sistem Kontrol sistem secara keseluruhan, dan pada akhirnya memberikan keuntungan bagimanusia yang Tujuan dan Sasaran Sistem Kontrol OtomatisDalam aplikasinya, suatu sistem kontrol memiliki tujuan tertentu. Tujuanutama sistem kontrol adalah agar supaya harga atau nilai yang dihasilkan olehsetiap proses dari setiap sistem dapat dipertahankan. Dengan cara mengaturkeluaran output dalam suatu sikap/ kondisi/ keadaan yang telah ditetapkan olehmasukan input melalui elemen sistem Diagram blok konsep sistem kontrolSumber Triwiyatno, A. 2010Dengan adanya tujuan ini, maka kualitas keluaran yang dihasilkantergantung dari proses yang dilakukan dalam sistem kontrol utama penggunaan dari sistem kontrol otomatis adalah sebagaiberikutMelindungi keselamatan pekerja dan saat operasi bagi pekerja maupun alat merupakan faktoryang sangat penting untuk menjaga kesinambungan proses produksi. Olehkarenanya tekanan operasi temperatur, kecepatan, posisi, dan sebagainyaharus senantiasa berada dalam harga batas yang diijinkan. Sebagai contohbila suatu reactor telah dirancang untuk beroperasi pada tekanan sampaidengan 60 bar, maka harus dilengkapi peralatan kendali yang akan menjadatekanan operasi reactor berada di bawah 60 bar. Kalau tidak bahaya letusanreactor tersebut mungkin tidak dapat dihindari yang akan mengakibatkanterhentinya proses produksi serta petaka bagi pekerjanya.Menjaga kualitas produk dan meminimumkan peralatan produksi harus menghasilkan produk akhir yangmemenuhi kuantitas dan kualitas yang diinginkan. Sebagai contohdiperlukan untuk memproduksi poros dengan kualitas 10000 buah perhari3Kontrol Otomatis dengan kualitas teoleransi ukuran diameternya harus berada pada harga ± mm, maka diperlukan sistem kontrol untuk memenuhi spesifikasitersebut.Peraturan sistem kontrol memang perlu dipasang untuk memenuhiperaturan lingkungan yang berlaku. Sebagai contoh gas buang dari industriharus berada di bawah temperatur tertentu, dengan kosentrasi kimia dibawah harga tertentu, dan sebagainya. Maka untuk memenuhi peratuan,diperlukan pemasangan sistem kontrol.Keterbatasan-keterbatasan peralatan yang mempunyai keterbatasan-keterbatasan saatoperasi. Sebagai contoh, kompresor mempunyai tekanan operasi tertentu,peralatan harus beroperasi pada temperatur tertentu, tangki tidak bolehkosong, generator listrik tidak boleh melebihi kecepatan tertentu, dansebagainya. Siatem kontrol perlu dipasang untuk memenuhi keterbatasan-keterbatasan Definisi Istilah dalam Sistem Kontrol OtomatisUntuk memperjelas keterangan-keterangan dalam buku ini, berikutdiberikan beberapa definisi istilah yang sering dipakai Sistem system adalah kombinasi dari komponen-komponen yang bekerjabersama-sama membentuk suatu obyek tertentu. Variabel terkontrol controlled variable adalah suatu besaran quantityatau kondisi condition yang terukur dan terkontrol. Pada keadaan normalmerupakan keluaran dari sistem. Variabel termanipulasi manipulated variable adalah suatu besaran ataukondisi yang divariasi oleh kontroler sehingga mempengaruhi nilai darivariabel terkontrol. Kontrol control – mengatur, artinya mengukur nilai dari variabel terkontroldari sistem dan mengaplikasikan variabel termanipulasi pada sistem untuk4Konsep Dasar Sistem Kontrol mengoreksi atau mengurangi deviasi yang terjadi terhadap nilai keluaranyang dituju. Plant Plant adalah sesuatu obyek fisik yang dikontrol. Proses process adalah sesuatu operasi yang dikontrol. Contoh proseskimia, proses ekonomi, proses biologi. Gangguan disturbance adalah suatu sinyal yang mempengaruhi terhadapnilai keluaran sistem. Kontrol umpan balik feedback control adalah operasi untuk mengurangiperbedaan antara keluaran sistem dengan referensi masukan. Kontroler controller adalah suatu alat atau cara untuk modifikasi sehinggakarakteristik sistem dinamik dynamic system yang dihasilkan sesuaidengan yang kita kehendaki. Sensor sensor adalah peralatan yang digunakan untuk mengukur keluaransistem dan menyetarakannya dengan sinyal masukan sehingga bisadilakukan suatu operasi hitung antara keluaran dan masukan. Aksi kontrol control action adalah besaran atau nilai yang dihasilkan olehperhitungan kontroler untuk diberikan pada plant pada kondisi normalmerupakan variabel termanipulasi.Aktuator actuator, adalah suatu peralatan atau kumpulan komponen yangmenggerakkan Istilah dalam sistem kontrol5Kontrol Otomatis Sumber Triwiyatno, A. 2010 Klasifikasi Sistem Kontrol Sistem Kontrol Loop TerbukaSuatu sistem kontrol yang mempunyai karakteristik dimana nilai keluarantidak memberikan pengaruh pada aksi kontrol disebut Sistem Kontrol LoopTerbuka Open-Loop Control System. Contoh dari sistem loop terbuka adalah operasi mesin cuci. Penggilinganpakaian, pemberian sabun, dan pengeringan yang bekerja sebagai operasi mesincuci tidak akan berubah hanya sesuai dengan yang diinginkan seperti semulawalaupun tingkat kebersihan pakaian sebagai keluaran sistem kurang baik akibatadanya faktor-faktor yang kemungkinan tidak diprediksikan sebelumnya. Diagramkotak pada Gambar memberikan gambaran proses Diagram blok proses kontrol mesin cuciSumber Triwiyatno, A. 2010Secara umum, sistem kontrol loop terbuka diberikan oleh Gambar Sistem kontrol loop terbukaSumber Triwiyatno, A. 20106Konsep Dasar Sistem Kontrol Sistem kontrol loop terbuka ini memang lebih sederhana, murah, dan mudahdalam desainnya, akan tetapi akan menjadi tidak stabil dan seringkali memilikitingkat kesalahan yang besar bila diberikan gangguan dari Sistem Kontrol Loop TertutupSistem kontrol loop tertutup Closed-Loop Control System adalah identikdengan sistem kontrol umpan balik, dimana nilai dari keluaran akan ikutmempengaruhi pada aksi Diagram blok proses kontrol mesin ACSumber Triwiyatno, A. 2010Contoh dari sistem ini banyak sekali, salah satu contohnya adalah operasipendinginan udara AC. Masukan dari sistem AC adalah derajat suhu yangdiinginkan si pemakai. Keluarannya berupa udara dingin yang akanmempengaruhi suhu ruangan sehingga suhu ruangan diharapkan akan samadengan suhu yang diinginkan. Dengan memberikan umpan balik berupa derajatsuhu ruangan setelah diberikan aksi udara dingin, maka akan didapatkankesalahan error dari derajat suhu aktual dengan derajat suhu yang kesalahan ini membuat kontroler berusaha memperbaikinya sehinggadidapatkan kesalahan yang semakin lama semakin mengecil. Gambar Otomatis memberikan penjelasan mengenai proses umpan balik sistem AC ini. Secaraumum, sistem kontrol loop tertutup diberikan oleh Gambar Sistem kontrol loop tertutupSumber Triwiyatno, A. 2010Dibandingkan dengan sistem kontrol loop terbuka, sistem kontrol looptertutup memang lebih rumit, mahal, dan sulit dalam desain. Akan tetapi tingkatkestabilannya yang relatif konstan dan tingkat kesalahannya yang kecil bilaterdapat gangguan dari luar, membuat sistem kontrol ini lebih banyak menjadipilihan para perancang sistem Contoh Sistem Kontrol OtomatisAplikasi sistem kontrol sudah ada sejak jaman nenek moyang kita danmasih berlanjut hingga jaman yang sudah modern ini. Pada jaman nenek moyangkita, sistem kontrol dilakukan oleh manusia yang berfungsi sebagai kontrolerpengatur. Misalnya pelepasan lembing tombak ke binatang buruan. Otakbertindak sebagai kontroler untuk mengatur arah, sudut, dan tenaga yangdibutuhkan oleh lembing sehingga bisa tepat mengenai binatang buruan. Tanganbertindak sebagai aktuator dan lembing merupakan plant yang diatur. Pada konsep sistem kontrol modern, peralatan pembantu manusia semakindioptimalkan untuk melakukan fungsi kontrol. Semakin modern dan canggihteknologi yang dikuasai, semakin canggih pula peralatan pembantu yangberfungsi sebagai alat kontrol. Seperti contoh, pada jaman awal-awal peradabanteknologi manusia, manusia sudah mengenal sistem pelampung untukmenghentikan aliran air yang masuk ke dalam bak kamar mandi. Dalam era modern ini, penggunaan komputer dan mikroprosesormicrocontroller semakin mendominasi untuk menggantikan peran otak sebagai8Konsep Dasar Sistem Kontrol kontroler. Dengan kelebihannya mampu mengoperasikan fungsi-fungsi logika danmatematis serta kemampuannya menyimpan data dalam memorinya, membuatkomputer atau mikroprosesor mampu menjalankan fungsi otak secara adalah beberapa contoh aplikasi sistem kontrol 9Kontrol Otomatis Sistem Autopilot pada Pesawat TerbangGambar Diagram blok sistem autopilot pesawatSumber Triwiyatno, A. 2010Dari diagram kotak pada Gambar arah dan posisi pesawat yangdiinginkan merupakan masukan dari sistem autopilot. Pergerakan sayap dan ekoradalah plant yang akan dikontrol sehingga menghasilkan keluaran arah dan posisipesawat yang diinginkan. Adanya gangguan dari luar berupa angin, tekanan udara,gumpalan awan, dan sebagainya membuat arah dan posisi pesawat bisa berubahsehingga diperlukan peninjauan ulang untuk mengeleminir kesalahan yang terjaditersebut. Dalam sistem kontrol, adakalanya diperlukan suatu tanggapan responsedari sistem yang cepat sehingga kesalahan-kesalahan yang terjadi dapat dikurangisemaksimal mungkin. Bayangkan apa yang terjadi jika arah pesawat bergesersebesar 1° saja, maka untuk jarak yang jauh sekali misalnya untuk penerbanganJakarta – London, akan menghasilkan pergeseran pendaratan yang cukupsignifikan. Untuk itu diperlukan kontroler atau kompensator yang berfungsimengatur atau memodifikasi sistem tersebut sehingga bisa menghasilkantanggapan yang lebih cepat Dasar Sistem Kontrol Sistem Pengatur Suhu Udara dalam RuanganDiagram kotak suatu sistem pengatur suhu udara dalam ruangan diberikanoleh Gambar Gambar Diagram blok sistem pengatur udaraSumber Triwiyatno, A. 2010Dari diagram kotak pada Gambar masukan dari sistem pengaturan suhudalam ruangan adalah suhu yang dikehendaki pemakai ruangan heater pemanas atau AC air conditioner disesuaikan dengankeadaan suhu dalam ruangan dan suhu yang diinginkan pemakai ruangan. Biladiinginkan suhu yang lebih hangat, maka pemanas akan dinyalakan, sebaliknyabila diinginkan suhu yang lebih dingin, maka AC akan diaktifkan. Keluaran darisistem ini adalah suhu dalam ruangan tersebut. Keluaran ini bisa berubah bilaterdapat gangguan dari luar misalnya terik panas matahari, turun hujan salju, dansebagainya sehingga pemberian umpan balik sangat penting untuk menjagakestabilan suhu ruangan. Pemberian kontroler bertujuan untuk mempercepattanggapan sistem terhadap perubahan yang mungkin terjadi akibat adanyagangguan Dasar Sistem Kontrol Contoh lain sistem kontrol adalahSistem Kontrol Lengan Robot Arm ManipulatorSistem Transmisi Otomatis pada MobilSistem Suspensi MobilSistem Kontrol Suhu Reaksi KimiaDan Perancangan Sistem Kontrol OtomatisProsedur umum dalam merancang sistem kontrol otomatis adalah sebagai berikut1. Penentuan spesifikasi performasiPada tahap ini perlu diperhatikan bahwa jika spesifikasi performasiyang diharapkan terlalu tinggi maka sebagai akibatnya menghasilkan sistemcontrol yang rumit dan memerlukan biaya tinggi. Namun sebaliknya, bilaspesifikasi performasi yang diharapkan terlalu rendah akan menghasilkansistem kendali yang berfungsi tidak sempurna. Berbagai bahanpertimbangan pada langkah ini adalah biaya, reliabilitas, ukuran, dan berat,kecepatan respon, stabilitas, akurasi, kemudahan pengoperasian, dankemudahan dalam Perancangan tingkat konseptualPada tahap ini ditentukan apakah komponen-komponen kontrol sepertisensor, aktuator, dan lainnya memakai sumber tenaga listrik, hidrolik,pneumatik, atau gabungan dari jenis-jenis tersebut. Kemudian dibuatdiagram Pembuatan Model MatematikPada tahap ini dibuat model matematik dari sistem kendali yang dipilihpada tahap 2. Komponen-komponen kontrol dinyatakan dengan persamaanmatematis, yang umumnya adalah persamaan diferensial. Dalam pembuatanmodel matematis ini sering kali dibuat asumsi-asumsi untukmenyederhanakan masalah. Sehingga untuk mengetahui validitas diperlukandata dari Modifikasi dan Iterasi13Kontrol Otomatis Untuk memenuhi spesifikasi yang diharapkan, sering kali diperlukanmodifikasi dan iterasi terhadap langkah-langkah Pembuatan dan PengujianLangkah ini merupakan proses pembuatan dari keseluruhan sistemkendali, atau prototipenya dan selanjutnya dilakukan pengujian apakahperformasinya sesuai dengan yang diprediksikan oleh model Soal-soal Latihan1. Jelaskan pengertian, tujuan, sasaran utama dan aplikasi dari sistem kontrolotomatis?2. Jelaskan apa yang dimaksud komponen dasar dari sistem kontrol otomatisberikut sensor, controller, actuator, plant, dan disturbance, jelasakanfungsi dan contoh dari masing-masing komponen tersebut?3. Sebutkanlah keuntungan dan kerugian dari sistem kontrol loop terbuka dankontrol loop tertutup?4. Jelaskan langkah-langkah dasar dalam perancangan sistem kontrolotomatis?5. Berikanlah satu contoh sistem kontrol yang ada disekitar lingkungan anda,jelaskan cara kerjanya dan buatlah diagram bloknya?14Konsep Dasar Sistem Kontrol ResearchGate has not been able to resolve any citations for this has not been able to resolve any references for this publication.

contoh aplikasi close loop