Sistem kendali perendaman tanaman dalam bak perendaman dengan larutan nutrisi terdiri dari water level controller, pompa larutan nutrisi dan katup solenoid. Water level controller terdiri dari 3 elektroda yaitu : 1) level kosong yaitu level yang menempel pada dasar bak, 2) level penuh yaitu level setinggi beberapa sentimeter dari dasar sesuai dengan tinggi perendaman yang ditentukan sebagai batas tinggi larutan nutrisi, 3) elektroda yang berfungsi sebagai pengunci. Elektroda pengunci ini berfungsi untuk mencegah sinyal dari water level controller masuk ke PLC saat larutan nutrisi menyentuh elektroda level penuh, sehingga pompa larutan nutrisi akan off. Elektroda pengunci ini akan aktif selama waktu perendaman larutan nutrisi yang ditentukan dan akan
off saat larutan nutrisi turun mencapai elektroda pengunci, maka pada saat itu PLC dapat kembali menerima sinyal masukan dari water level controller . Water level controller dapat dilihat pada Gambar 12.
Gambar 12. Water level controller
Perendaman untuk tanaman krisan yang berumur 4 minggu dilakukan 2 kali sehari dan dijadwalkan pada pukul 08.00 dan 15.00. Perendaman diset setinggi 2 cm yang selanjutnya disebut dengan level penuh. Pompa nutrisi akan menyala untuk mensirkulasikan larutan nutrisi ke dalam bak perendaman dan pompa akan mati saat larutan nutrisi menyentuh level penuh pada water level controller. Perendaman dilakukan selama 10 menit dan setelah itu katup solenoid akan membuka sebagai saluran keluar larutan nutrisi. Katup solenoid akan menutup pada saat 5 menit setelah larutan nutrisi berada di level kosong. Tambahan waktu selama 5 menit dimaksudkan untuk menghindari genangan larutan nutrisi yang masih tersisa dalam bak perendaman sehingga larutan nutrisi dalam bak perendaman benar-benar habis. Sistem keluaran larutan nutrisi menggunakan sistem gravitasi. Perendaman larutan nutrisi pada tanaman krisan dapat dilihat pada Lampiran 6.
Pemberian larutan nutrisi selama 5 hari pengamatan terjadi sebanyak 10 kali. Pada hari ke-1 dan ke-2 diperoleh rata-rata penyalaan pompa listrik selama 46 detik dan 43.5 detik. Durasi penyalaan pompa listrik pada hari ke-2 lebih singkat 2.5 detik dari hari ke-1, hal ini disebabkan adanya air dari pengkabutan yang masuk ke dalam bak, sehingga pompa nutrisi lebih singkat pengaktifannya karena larutan nutrisi yang disirkulasikan lebih sedikit daripada
hari pertama. Pada hari ke-3 rata-rata penyalaan pompa lebih lama yaitu 59.5 detik karena level penuh diubah menjadi 2.5 cm dari dasar. Untuk hari ke-4 level penuh diubah lagi menjadi 3 cm dari dasar. Hal ini dimaksudkan untuk mengetahui pengaruh atau perubahan dari salah satu input terhadap sistem kendali, apakah dapat berjalan sesuai program atau tidak. Durasi pengaktifan pompa pada hari ke-4 dan ke-5 relatif sama dan sistem kendali berjalan sesuai program yang dibuat.
Durasi penyalaan pompa nutrisi tergantung dari ketinggian sensor water level controller. Ketinggian larutan untuk perendaman tanaman dapat diatur dengan cara mengganti elektroda dari sensor pada water level controller atau mengubah ketinggian dari elektroda level penuh. Selama percobaan dilakukan diperoleh data yang disajikan dalam Tabel 4. Durasi dan jumlah on/off katup solenoid sebagai keluaran larutan nutrisi pada umur tanaman 4 minggu dapat dilihat pada pada Tabel 5.
Tabel 4. Hasil monitoring operasi pompa larutan nutrisi pada umur tanaman krisan 4 minggu
Hari ke-
Hari, tanggal On/off Waktu total Durasi rata-rata pengaktifan
pompa
Tinggi Perendaman
1 Jumat, 10 Agt 2007 2 kali 1 menit 32 detik 46 detik 2 cm 2 Sabtu, 11 Agt 2007 2 kali 1 menit 27 detik 43.5 detik 2 cm 3 Senin, 13 Agt 2007 2 kali 1 menit 59 detik 59.5 detik 2.5 cm 4 Jumat, 24 Agt 2007 2 kali 2 menit 33 detik 1 menit 16 detik 3 cm 5 Sabtu, 25 Agt 2007 2 kali 2 menit 34 detik 1 menit 17 detik 3 cm
Tabel 5. Hasil monitoring operasi katup solenoid pada umur tanaman krisan 4 minggu
Hari ke-
Hari, tanggal On/off Waktu total Durasi rata-rata pembukaan katup solenoid
1 Jumat, 10 Agt 2007 2 kali 58 menit 30 detik 29 menit 15 detik 2 Sabtu, 11 Agt 2007 2 kali 48 menit 30 detik 24 menit 15 detik 3 Senin, 13 Agt 2007 2 kali 59 menit 53 detik 29 menit 56 detik 4 Jumat, 24 Agt 2007 2 kali 1 jam 2 mnt 19 det 31 menit 9 detik 5 Sabtu, 25 Agt 2007 2 kali 59 menit 58 detik 29 menit 59 detik
Durasi pembukaan katup solenoid yang berbeda-beda dipengaruhi beberapa hal yaitu katup solenoid yang tersumbat mengakibatkan aliran larutan
nutrisi yang keluar kecil sehingga waktu yang dibutuhkan untuk mencapai level kosong lebih lama. Selain itu masuknya air pengkabutan dalam bak perendaman mengakibatkan larutan nutrisi dalam bak bertambah banyak sehingga waktu untuk mencapai level kosong menjadi lama. Durasi rata-rata pengaktifan pompa sirkulasi larutan nutrisi dengan level penuh 3 cm adalah 1 menit 16 detik dan durasi rata-rata pengaktifan katup solenoid selama 30 menit 19 detik.
Untuk sistem kendali budidaya tanaman krisan yang berumur 7 minggu dilakukan perubahan program PLC pada jadwal pemberian nutrisi. Pemberian nutrisi dilakukan selama 2 hari sekali dan dijadwalkan pada pukul 10.00. perendaman dilakukan selama 15 menit. Selain itu temperatur level controller yang berfungsi sebagai input yang mempengaruhi durasi pengaktifan pompa, tinggi perendaman diubah menjadi 5 cm. Data yang diperoleh dari monitoring sistem kendali dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6. Hasil monitoring operasi pompa larutan nutrisi pada umur tanaman krisan 7 minggu
Hari ke-
Hari, tanggal On/off Durasi rata-rata pengaktifan pompa
1 Selasa, 14 Agt 2007 1 kali 2 menit 2 Rabu, 15 Agt 2007 - - 3 Kamis, 16 Agt 2007 - - 4 Jumat, 17 Agt 2007 1 kali 2 menit 5 Selasa, 21 Agt 2007 1 kali 2 menit 6 Rabu, 22 Agt 2007 - - 7 Kamis, 23 agt 2007 1 kali 2 menit
Perendaman untuk umur tanaman 7 minggu yang seharusnya dijadwalkan setiap 2 hari sekali, pada hari ke-3 tidak dapat berjalan sesuai program. Pompa larutan nutrisi tidak dapat mensirkulasikan larutan nutrisi ke dalam bak perendaman. Masalah ini kemungkinan besar terjadi karena elektroda level penuh terkena air dari pengkabutan yang menyebabkan elektroda pangunci aktif pada saat bak perendaman kosong dan elektroda level rendah tidak terendam air sehingga program membaca bahwa larutan nutrisi dalam bak perendaman pada level penuh maka pompa larutan nutrisi tidak diperintahkan untuk on. Perbaikan sistem kendali dengan cara pengecekan
pada program PLC menggunakan switch manual yang ada pada panel instrumen. Program dapat berjalan kembali dengan normal dan jadwal perendaman pada hari ke-3 diganti pada hari ke-4.
Sistem kendali tidak aktif untuk beberapa hari, akan tetapi setelah itu dilakukan penambahan pengambilan data selama 3 hari. Sistem kendali dapat berjalan sesuai program yang dibuat. Perendaman dilakukan sebanyak 2 hari sekali selama 15 menit dan pada waktu yang tepat. Durasi rata-rata pengaktifan pompa sirkulasi larutan nutrisi selama 7 hari pengamatan sama yaitu selama 2 menit. Pencatatan durasi dan on/off dalam program untuk pengaktifan pompa sirkulasi dan katup solenoid menggunakan instruksi down counter. Penambahan waktu pembukaan katup solenoid selama 5 menit menggunakan instruksi timer. Durasi rata-rata pengaktifan pompa sirkulasi larutan nutrisi dengan level penuh 5 cm adalah 2 menit dan durasi rata-rata pengaktifan katup solenoid selama 33 menit 31 detik. Durasi dan jumlah on/off katup solenoid sebagai keluaran larutan nutrisi pada umur tanaman 7 minggu disajikan pada Tabel 7.
Tabel 7. Hasil monitoring operasi katup solenoid pada umur tanaman krisan 7 minggu
Hari ke-
Hari, tanggal On/off Waktu total
1 Selasa, 14 Agt 2007 1 kali 34 menit 9 detik 2 Rabu, 15 Agt 2007 - -
3 Kamis, 16 Agt 2007 - -
4 Jumat, 17 Agt 2007 1 kali 34 menit 52 detik 5 Selasa, 21 Agt 2007 1 kali 33 menit 44 detik 6 Rabu, 22 Agt 2007 - -
7 Kamis, 23 agt 2007 1 kali 33 menit 5 detik