BAB IV ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
4.3. Analisa Perangkat Keras
Perangkat keras ini meliputi motor (gerbang dan garasi), lampu, sensor PIR, sensor cahaya, sensor ultraviolet, dan modul terminal. Analisa akan dilakukan berdasarkan data uji coba untuk bagian mekanik dan elektronik semua perangkat.
4.3.1. Motor Penggerak Gerbang dan Garasi
Gambar 4.5 menunjukkan perangkat keras sistem gerbang yang setiap bagiannya dapat dilihat pada keterangan di gambar. Penahan gerbang ini berfungsi untuk menahan gerbang saat membuka dan menutup agar dapat berdiri tegak sehingga tidak roboh. Reel gerbang ini membuat gerak gerbang akan selalu berada pada jalurnya hingga menyentuh LS 1 maupun LS 2. Sedangkan untuk penggerak utama adalah motor DC 12 volt yang menggerakkan gerbang dengan menggunakan gear dan jalur bergerigi yang terkunci. Gerbang akan terkunci otomatis dengan gerigi yang terhubung ke gear motor DC, sehingga untuk membuka dan menutup hanya bisa menggunakan HMI SCADATOUCH.
Gambar 4.5. Mekanik dan elektronik gerbang
Gambar 4.6. Mekanik dan elektronik garasi
Pada sistem garasi yang ditunjukkan pada gambar 4.6 memiliki perangkat motor dan LS yang sama hanya saja dengan cara kerja yang berbeda. Motor DC pada garasi bekerja untuk menarik pintu gerbang yang berlipat dengan menggunakan sistem katrol. Motor DC akan bergerak CW untuk menarik ke atas atau membuka garasi dan akan bergerak CCW untuk menarik ke bawah atau menutup garasi. Proses membuka dan menutup tersebut akan berhenti pada saat menyentuh LS yang berada pada level atas dan bawah. Sedangkan reel pada bagian kanan dan kiri berguna untuk memberikan jalur agar bergerak lurus ke atas.
Penahan gerbang Gerbang LS 1 Reel gerbang Motor gerbang LS 2 Gear Motor Garasi Mekanik penarik LS 1 Tali penarik Penggulung tali Reel garasi
4.3.2. Pengendali Lampu AC
Gambar 4.7. Lampu AC
Lampu AC ini dibagi di lima tempat, yaitu : halaman, ruang tamu, ruang keluarga, kamar, dan garasi seperti gambar 4.7. Untuk menyalakan lampu ini terdapat dua cara, yaitu dengan cara manual atau melalui HMI SCADATOUCH. Dari sisi perangkat keras pada gambar 4.8, lampu dinyalakan dengan dua jenis saklar yaitu saklat tunggal dan tukar. Saklar tunggal digunakan untuk lampu ruang tamu, ruang keluarga, dan kamar. Sedangkan saklar tukar digunakan untuk lampu halaman dan garasi.
Setiap lampu terhubung dengan tegangan 220 VAC melalui relay dan keluarannya terkoneksi ke PLC. Saklar ini difungsikan sebagai masukan digital untuk menyalakan lampu. Agar saklar ini terdeteksi sebagai masukan digital, maka saklar perlu diberikan tegangan 15 VDC yang berasal dari modul trainer PLC. Tegangan 15 VDC diperlukan karena masukan digital mendeteksi logika 1 atau high dari tegangan tersebut.
Gambar 4.8. Perangkat keras saklar
Lampu Garasi Lampu Kamar Lampu R. Keluarga Lampu R. Tamu Lampu Halaman Saklar tukar Saklar tunggal
4.3.3. Sensor Cahaya/LDR
(a) (b) Gambar 4.9. Sensor cahaya (a) LDR (b) dioda LASER
Pada gambar 4.9 menunjukkan konfigurasi sensor cahaya untuk LDR dan dioda LASER yang saling berhadapan. Pada saat dioda LASER memancarkan cahaya tepat pada penampang LDR, maka resistansi LDR akan mengecil sehingga tegangan keluaran dari sensor ini tidak dapat menggerakkan relay, dan sebaliknya apabila cahaya dari LASER terhalang maka resistansi akan besar dan tegangan keluaran akan mampu menggerakkan relay sebagai masukan PLC.
Tabel 4.9. Pengujian tegangan keluaran sensor cahaya Kondisi Tegangan Keluaran
(volt)
Keterangan
Cahaya terhalang 5.12 Relay aktif
Cahaya tak terhalang 0.32 Relay nonaktif
Berdasarkan tabel 4.9, hasil pengujian sudah memenuhi syarat untuk menggerakkan relay yang bekerja pada tegangan 5 volt. Pada percobaan yang dilakukan beberapa kali, cahaya yang berasal dari lampu dan tertangkap oleh LDR sempat mengganggu kerja sensor. Tetapi dapat diatasi dengan memasukan LDR sedikit lebih ke dalam dinding maket.
LDR
Dioda LASER
4.3.4. Sensor Ultraviolet
Gambar 4.10. Perangkat keras sensor ultraviolet
Pada gambar 4.10 merupakan sensor ultraviolet yang dipasang pada bagian atas maket smart home. Pada saat pengujian, sensor ini hanya bekerja pada saat terpapar langsung oleh sinar ultraviolet. Jika sensor ini berada di bawah atap atau tertutupi, maka keluaran dari sensor ini hanya 0,34 volt atau mendekati 0 volt. Selain terpapar langsung sinar ultraviolet dari matahari, sensor ini juga dapat mendeteksi cahaya dari lampu ultraviolet yang memiliki spesifikasi yang sama dengan sensor. Pada saat terpapar sinar ultraviolet maka tegangan keluaran dapat mencapai 5 volt.
Pada perangkat keras sensor ultraviolet ini terdapat trimpot yang digunakan untuk mengatur keluaran analog sesuai yang dibutuhkan. Trimpot tersebut secara spesifik berfungsi untuk menambah penguatan dari keluaran sensor.
4.3.5. Sensor Gerak/PIR
Sensor gerak atau sensor PIR ini berfungsi untuk mendeteksi pergerakan berdasarkan panas tubuh. Panas tubuh dapat dideteksi melalui gelombang infra merah yang dipancarkan oleh piroelektrik dari sensor, dan sensor akan menerima perubahan sinyal jika ada gerakan.
Pada sistem smart home ini, sensor PIR diletekkan pada dinding depan maket seperti pada gambar 4.11. Sensor ini bekerja pada tegangan sumber 5 volt dan pada saat mendeteksi gerakan, keluaran sensor terbaca 3,31 volt, sedangkan saat tidak mendeteksi
gerakan adalah 0 volt. Sedangkan jika ingin dihubungkan ke sebuah relay, maka membutuhkan tegangan minimal 4,5 volt untuk menggerakkan relay dengan spesifikasi 5 volt. Berdasarkan hal tersebut, maka perlu ditambahkan rangkaian yang berfungsi sebagai switch, dan rangkaian tersebut dapat dilihat pada gambar 4.12. Dengan penambahan rangkaian ini, keluaran menjadi 5 volt dan dapat menggerakkan relay saat mendeteksi gerakan. Setelah di atur sensitifitas dan waktu delay-nya, sensor ini dapat mendeteksi gerakkan yang berjarak 3 meter dari sensor dan jangkauan + 100 derajat.
Gambar 4.11. Perangkat keras sensor PIR
Tabel 4.10. Hasil percobaan sensor PIR
Kondisi Keluaran PIR (volt)
Keluaran switch
(volt) Keterangan
Mendeteksi 3.31 4.9 Relay aktif
Tidak mendeteksi 0 0 Relay nonaktif
4.3.6. Modul Terminal dan Power Supplay
Modul ini merupakan titik pertemuan antara masukan dan keluaran baik dari PLC maupun perangkat smart home. Bentuk fisik dari modul ini dapat dilihat pada gambar 4.13 yang banyak terdiri dari saklar dan port.
Gambar 4.13. Modul terminal dan power supplay
Dalam modul ini terdapat sebuah MCB yang berfungsi untuk pengaman apabila terjadi kelebihan beban ataupun korslet. Sumber tegangan 220 VAC yang masuk melalui MCB kemudian didistribusikan ke power supplay 12 VDC dan 5 VDC. Dua buah power supplay ini digunakan untuk memberikan catu pada sensor sesuai tegangan kerjanya.
Masukan dari alat maupun dari PLC akan diatur dan dikoneksikan dengan perangkat tambahannya pada modul ini. Port yang digunakan pun sudah dipisahkan agar tidak bercampur dan mudah dideteksi. Gambar 4.14 berikut menunjukkan pengelompokkan port sesuai fungsinya. Pengelompokan ini difungsikan agar tidak membingungkan pada saay melakukan pengkabelan dari maket ke terminal dan dari terminal ke PLC.
Gambar 4.14. Layout modul terminal dan power supplay