Rancang Bangun dan Uji Teknis Sistem Kendali Berbasis PLC ( Programmable Logic Controller) pada Jaringan Irigasi Tetes Hidroponik Substrat untuk Bcrbagai Jenis dan Umur Tanaman

SKPSI

RANCANG BANGUN DAN UJI TEKNIS SISTEM KENDALl BERBASlS PLC ,

( PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER)

PADA JARINGAN RlGASI

TETES lDROOK SUBSTRAT UNTU

K

BERBAGAI JENIS DAN UMUR

TANAMAN

Olt :

BIANA DWI AS

I

F01499133

2003

FAKULTAS TEKNOLOGIPERTANIAN

NSTITUTPERTANIAN BOGOR

I

Biana Dwi Astuti. F01499133.

Rancang Bangun Dan Uji Teknis Sistcm Kcndali

Bcrbasis PLC

(

Programmable Logic Controller)

Pada Jaringan Irigasi Tctcs

Hidroponik Substrat Untuk Bcrbagai

Jenis

Dan Umur Tanaman.

Di hawah bimbingan : Herry Suhardiyanto. 2003.

IN_GA

S

_A

N

Dalam situasi krisis ekonomi seeti sekarang ini. sektor tanian merupakan sektor yang mempunyai prospek yang lebih baik dibandingkan dengan sektor lain dan masih otensial untuk dikembangkan (Suiyono, 1998). Pengonrolan secara otomatik dalam pelakan irigasi tetes di dalam

greenhouse

pada tanaman

hidroponik sangat membantu operator. Sistem otomatisasi dalam pelakan irigasi tetes yang dapat mengontrol input dan output yang banyak dengan satu mekanisme engontrolan salah satunya adalah menggunakan

Programmable Logic Controller

(PLC) yang biasa digunakan dalam bidang indusri. Tujuan enelitian ini adalah untuk merancang dan melakukan pengujian secara teknis sistem kendali otomatis dengan PLC pada pemberian nurisi jaringan irigasi tetes hidroponik subsrat untuk berbagai jenis dan umur man. yaitu tanaman mentimun

(Cucumis sativus

.),

dan tomat

(Lycopersion esculentum

Mll.)

yang diedakan pada umnya. Penelitian mengenai sistem pengendalian muka air tanah dan kelembaban media m sudah banyak dilakukan. Ada beberapa macam sistem kedali yang digunakan. diantaranya sistem

fuzy

yang diteliti oleh Priyana (1998), sistem on-of dengan eraga digital oleh Setiawan, B.l (1983), tie on-ofunmk irigasi oleh Patappa, A.M (2001), serta tipe on-of berbasis PLC

(Programmable Logic Controller)

oleh Fardiani. Yani T. (2002).

Penelitian ini dilaksn selama enam bulan dimulai pda bulan F ebruari 2003. Penelitian dilakukan di Laoratorium Fisika Tanah,

]n

Tanah, Fakultas Pertanian IPS, dan pada single span

greenhouse

Laoratorium Lingkungan Bangunan dan Pertanian

(]

n Teknik Pertanian IPB) di Leuwikopo. Bahan yang digunakan adalah ra tanam hidroponik subsral, antara lain bibit mentimun

(dilengkapi dengan

take o, gromnel

dan

end plug),

selang penetes ( terdiri dari

nipple.jlexible tube

dan

regulating stick),

cakram penyaring dan katup tekanan udara

(air valve),

serta weather station M YONG dan translator untuk menampilkan !jata hasil engukuran.

Modifikasi desain sistem kontrol ertama kali dibuat, dilanjutkan dengan mempersiapkan sistem elektronik, sistem struktural dan mekanik, sistem pemrograman PLC serta melakukan .penanaman bibit yang akan diambil datanya. Penginstalan sistem dilanjutkan dengan menginstal sistem secara keseluuhan dan dengan menyetel

(tuning)

sistem kontrol. Kemudian dilanjutkan dengan engujian seeara teknis dan pengolahan data.

Media tanam hidroponik umunmya ersifat orous dengan kemampuan menyimpan aimya rendah. Media taoam arang sekam memiliki kadar air (% volume) pada kapasitas lapang pF 2.54 adalah 16.2 % dan titik layu ermanen pF 4.2 adalah

11.1 %.Tegangan on-off keluaran sensor yang diset pada kondisi kapasitas Iapang dan titik kritis adalah seesar 9.63 Volt dan 10.32 Volt. Keluaran pada alat kendali ini dijadikan input ke PLC yang telah dipogram dengan output tegangan lisrik pada relay untuk menghidupkan dan mematikan pompa pada sistem irigasi tets.Volume emberian air irigasi dengan menggunakan sistem kendali berbasis PLC elama 2 i mampu mengurangi komsi lautao nurisi menjadi 781 ml (rata-rata dari 2 i engukuran) untuk tanaman mentimun erumur 26 HST, dibandn dengan

1200 ml/tann di

hydroponic farm.

Pada tanaman toat yang erumur 52 HST konsumsi larutao nurisi dia sistem kendaH emerin

luo

nurisi ditempatkan temyata berkurang menjadi 781 ml/n (rata-rata i 2 hari pengukuran) dibandingkan dengan di

ydroponic farm

seesar 1600. mman. Satu sistem engonrolan dengan 3 tingkatan umur tanaman n erpenaruh pada terjadinya

outflow

pada n dengan umur yang masih dalam awal ertumbuhan dibandingkan dengan yang sudah masuk pada tahap embunaan atau ementukan buah. Pada n dengan tahap yang lebih tinggi n mengalami sss yang ditandai dengan menguningnya sebagian daun terutama daun baian bawah yang dekat dengan pangkal tanaman.

RANCANG BANGUN DAN UJI TEKNIS SISTEM KENDALl BERBASIS PLC

(PROGRAMMABLE LOGIC COTROLLER)

PADA JARINGAN IRIGASI

TETES HIDROPONIK SUBSTRA.UNTUK BERBAGAI JENIS DAN UMUR

TANAMAN

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

Pada Jurusan Teknik Pertanian

Fakultas Teknologi Pertanian

Institut PertBoian Bogor

OIeb:

BIANA DWI ASTUTI

F01499133

2003

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

RANCANG BANGUN DAN UJI TEKNIS SISTEM KENDALl BERBASIS PLC

(PROGRAMABLE LOGIC COTROLLER)

PADA JARINGAN IRIGASI

TETES HIDROPONIK SUBSTRAT UNTUK BERBAGAI JENIS DAN UMUR

TANMAN

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat Dotuk memeroleb gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

Pads Jurus30 Teknik Pertanian

Fakultas Tekoologi Pertanian

Institut Pertanian Bogor

OIeh:

BIANA Dl ASTUTI

F01499133

Dilahirkan pada tanggal8 epemer 1981

Di Sleman, Voyakarta

Tanggal Lulus : 8 Septemer 2003

ll,

er 203

1WAYAT

HIOUP

Penulis dilahrkan di Sleman, Yogyakarta pada tanggal 8

Septemer 1981 dari pasangan Suwardi dan Sutirah. PenuJis meupakan

k

kedua dati empat ersaudaa

Penulis menyelesaikan endidikan

r

di SD Negeri

Turcn Ken Pakem

a

tabun 1993 kenudian nelanjutkan sekolah di SMP Negeri 2 Pakem n lulus pada tahun 1996. kemudian meianjutkan ke SMU Negeri 8 Yogya n lulus pada tabun 1999.

Penulis diterima menjadi mahasiswa Institut Pertanian Bogor pada tabuo

1999 melalui jalur Ujian Masuk Pen Tinggi Negeri (UMPTN) n diterima di Jn Teknik Pian, Fakultas Teknologi Pertanian denan subprogam studi Teknik Biosistem.

Selama menyeleaikan studinya di IPS, enulis aktif di kegiatan luar kampus

yaitu seagai relawan di F (World Wild Fund), relawan di MI The Indonesian Institute and Environment, Pengajar Private

a

Ingris di

sia

Study

Center a mengikuti erbagai kegiatan kemahasian khususnya di hidang olahraga. Penulis emah melakukan magang mengisi u libur di Paung Hidroponic Fm, melakn Praktek Lapang di Lembang. Sandung. Penulis

berhasil menyeln endidikannya di IPB setelah dinyatakn lulus pada tanggal

8 Septemer 203 dengan judul skripsi Rancang Bangun n Uji Teknis Sistem Kendali Berbasis PLC

(Programmable Logic Controller)

pada Jaringan Irigasi Tetes

A Thousand Thanks Specil To:

lh sr, he le

can't count 'cos HIS blessiog

I

od h s

wads. iy

xnrents, ly both of you

ll

be proud of me.

r.

Hety Suhardiyaoto.

.

you

very much of biog my good fnther. yout " oisel iachioe" will e in aoother

shape but just rust me She

ll e

n succesul w

n '0 e

n oice mother iinl).

r.

Ap ae'J

& r. J

oewa iade Suhra..,

s r

biog my e†aminer

lt.

yikeo's motorcycle,

s

for goiog everywhere to accompaoy me. iy

e

sister­

yikeo

'38-

very much

k

you of your support.

r

Herrfs "childrn" - Fndy, Esi,

n, lon.

yikeo - Hope all of you oo ime

o

get your scholar dree.

_My

Best

friends

- Nnnik 'hoton'

Pur.'ani &

Asri 'Inelra'wnt - Ibanks of your support nod

thanks too

ff nccompany

me 'till

moiog doing my

K.O.

minithesis. finally I'll

join

you

to

get

my

scholar degree. iy lovely nd in euwikopo's

h

-

u: n,

Chusoul

,

Osar

n,

n noo.

Iyi As,

Sit nnto.

Sujiooo,

n

ns, xa

ia

Andioi, Hi

P,

Eko

f

o,

yoy

daya,

io

l,

oena y, Yaha,

Taq daya,

Sduy

a

u,

etc-

s

for hg

e '0

y

our ch. Evry dy who involved

io my

eh

- Yusuf

Ai,

oeny iiJn, hvianz yurobo, Widyanto

n,

Zaiy i, Endah xuspitojni,

li

oalih w., Yani Hnim, Yeni

Ao,

i

Widayani, hrthur xndind.

n

R1iynoa, ionia Yni

xamuogkas, Hetlin

n,

etc- without nll of you I am "oo".

s h &

Aotoo

'35, k

you vy much of he sanoer. The

four gang -

Lilln

Y i Ana, Yunira

l\oorariyanti, .\0 Sati�-a Rinaw;Hl

- finnll‡ nll of

us could get this specal moment '0 when all of �·ou come to my bC:lUrifui city YOGYE�K.\R'L\ ?

838

-s

for eg

y

ly

mr

to et

e

vy

e 0

meet sone n g

y d &

mssge.

iy frieods in 'Si oo'l' Bg House

- a'

yeoeog,

yeogky, Yesi, iildn, hi, QQ, Ika, oedex, Chandra, Rena - you are so my kiodoess

housemnte.

I UA 2

Crew- ins Edy, ins Z, ias Wnwao

2,

Mas Ipiog

&

Bowo

+

Yeki (???????) - thaoks for your surpise of my B'dny 'o

_s

for copy

_&

hard cog my KO. miohesis. TEx

'36

Crew-Snrnh,Rooy,

,

Wartooo, oynb,

Dinon ox, ynoik, Helen, xn'I, Eodnh, oino Eko, oOy, Yudi W., iunir, Hedion, Rooi,

hris,

,

Luqmao, hvi, Gustn, hn' oheo4 S,

,

ia,

Vern, Tnmi', Susno-to,

oinn Snpa, hsi, Yeony, Yudi hwnog, Znkiy, Yusron, Hnkim, Lnif, hgus, Sogit,

He, Suci, Sniul, Yusuf, Chusoul, Suroso,

,

Tiwi', Riskn, Wedee, hbuo, oedi,

Cici', Ynhyn,

k,

oef, Hnrlis, Iwno, Ifsn� Iodra,

a,

Ucup, Sujiooo, Ikn,

,

Tnufiq,

Yohnon, Sii Y€n, Sigit

,

Chnarion, oidin, hster, Sonyn, Soleh, Ia', Ropik.

Sri, Slnmet, QQ, oeon, hodi, Hero, Iodo, yuouog, hodiaous,

n,

Ibnu, xujiooo,

u,

Tusi, Zncky,

s,

oeoy

R.,

oino x., hie, yovi, onoesty, yurul, , Rinn, lin,

xoeh, Ekn, Rahmndy, xntn!, Rolnn, Iogn', Ferry, iuiara, Witarsn, Uli', Budut, xuik,

yon, iooic, heoeo, on'nn, Sendy, inidn, Arthur, Oscnr, Tui 'n yetty-I'm Hnppy

being

n pnrt of unforgetable memoies in TEx

'36,

ionlly we

ll

have

<3u

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah. Penulis panjatkan puja dan puji syukur kepada Allah SWT

karena berkat rahmat-Nya dapat megyelesaikan seluruh rangkaian penelitian dan

penyusunan tugas akhir (skripsi) tentang Rancang Bangon dan Uji Teknis Sistem

KendaIi Berbasis PLC

(Programable Logc Controller)

pada Jaringan lrigasi

Tetes Hidroponik Substrat untuk 8erbagai Jenis dan Umur Tanaman.

Penelitian ini merupakan enelitian lanjutan

i

nelitian seelumnya oleh saudari

Yani Tria Fardiani. Tanaman hanya dapat tumbuh optimal dan memerikan basil

yang tinggi bila kebutuban aimya dapat dienuhi dalam jnlah dan waktu yang

tepat. Ketepatan pemerian air yang dibun tanaman tidak dapat diketahui

seeara pasti akan tetapi apat didekati dengan penerapan alat kontrol kelembaban

media tm yang dapat mendeteksi kondisi pada saat _n membutuhkan _r.

Adapun hasilnya dituangkan dalam laoran i.

Pada kesematan ini. Penulis mengucapkan terima kasih dan enghargaan

yang setinggi-tingginya kepada Bapak Dr. Ir. Herry Suhardiyanto, M.Sc selaku

dosen embimbing akademik yang telah memerikan n maupun membantu

daln pendanaan serta kesaaran dalam membimbing, Bapak

r. r. I

Dewa Made

Subrata, MAgr dan Dr. Ir. Asep Sapei MS selaku dosen enguji tugas akbir.

Penulis juga mengucapkan banya. terima kasih kepda Mira Kerja, Chusnul

Arif, Putik Relno Sari dan Yusuf Aditama, yang teIah ekeja sama sanga! baik

daln enelitian dan enulisan sripsi i. Ucapan yang sna juga Penulis ucapkan kepada Mbak Yayu Romdbonah, Mbak Yani Tria Fardiani, Mas Edy Pnomo,

Asrie Indrawati, Deny Mitamala, Avianto "cantik" Nuroho, Artur Parlindungan,

Rian Ruliyana yang telah banyak membantu di lapangan dan Suroso Budi Rahayu,

K. Yudi Awang, terima kasih atas sharing dan diskusinya serta Nanik Pnti,

Helen & Amin, Erwin "Palala", Soleh Adi W., Saiful Aziz, Yesi Martini TIN 36,

Terimakasih yang tulus, Penulis sampaikan kcpada star PT. Tcknika Sekuensa Indonesia n PT. Innova, Pak Heru, Pak IIendri, Pak Enest. Pak Darsono, Mbak Fitri dan Mbak Nurul yang telah memberikan kontribusi yang

memuaskan atas pelatihan PLC-nya

(Programmable Logic Controller).

Pcnulis

menjadi tahu banyak hal yang erhuhungan dengan erangkat PLC n aplikasinya dalam industri.

Ucapan terimakasih yang hangal, Penulis sampaikan kepada orang-orang yang tulus dalam mengakomodasi emosional Penulis, Ayahanda dan Ibunda tercinta,

Mas Agus Purwoko, Mbak Mia Septiani, Adek-adekku terayang Cahyo Pramono dan Deni Susilowati, Mbok Nit tersayan, kakakku yang pengertian Mas Agung

(cakrawala berpikirku makin luas dan saya bisa melihat sisi lain dalam hidup ini),

Mas Ralunat (spirit dalam imajinasi mimpi a depan), Om Jixs dan

k

Nurul, Dek lek ea keluarga besar Trah Pawio Rejan

(I'm nothing without all of you).

Bogor, September 2003 Penulis

DATAR lSI

Halaman

KATA PENGANTAR ... c ... ... .

DAFT AR lSI ... . ... .. ... ... 111 DAFTAR TABEL... ... ... ... VI DAFTAR GABAR ... VII

DAFT AR LAPIRAN ... ... ... .

I. PENDAHULUAN ... . A. LATAR BELAKANG

B. TUJUAN ... ... ... ... ... . II. TINJAUAN PUST A .. ... ... ... . A. KONTROL OTOMATIK ... ... ... .

B.

PROGMBLE LOGIC CONTROR

(PLC) ... . C. ALAT KENDALl KELEBABAN EDIA T ANAM ... . D. RIGASI TETES ... .

E BUDDAYA DROPOK SUBSTRAT ... . F. KARAKTERJSTKEDIA TANAM ... .

G. KEBUTUHAN R TANAMAN ... ... . H. BUDIDAYA ENTUN

(Cllcumis salills

L.) ... .

VIII 3 4 4 6 12 IS 20 22 26 28 I. BUDDAYA TOMAT

(Lycopersicon esculen/llm

MilL) ... 30

III. ETODE PENELITIAN ... ... 32

A. WAKTU DAN TEPAT .... 32

B. BNDAN ALAT... 32 C. TPAN PENELITIAN... 33

C.l. Sistem Elektronik ... ... ... .

C.2. Sistem Hidroponik dan persiapan tanam C.3. Sistem Pemrograman PLC ... ... .

CA. Prdiksi Penggunaan air Akibat Evapotranspirasi ... .

35 35 38

41