Aplikasi Logika Fuzzy pada Sistem Kendali Suhu untuk Transportasi Ikan dan Udang Hidup Sistem Kering

(1)

APLIKASI LOGIK\ FUZZY

PADA S!STEM KENDALl SUHU UNTUK TRANSPORTASI IKAN DAN I!DANG SiSTEM KERING

Oleh:

SUROSO BUD! RAHAYU F0149048

200:1

DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTASTEKNOLOGI PERTANIAN

(2)

INSTITIIT PFRTANIAN BOGOR FAKUL T AS TEKNOLO.1 PERTANIAN

DEPARTFMEN TEKNIK PERTANIAN

APLIKASI LOGIKA _FUZZY

PADA SISTEM KENDALl SUHU UNTUK TRANSPORTASI IKAN DAN UDANG SISTEM KERING

SKRIPSI

Sebagai-salah satu syarat untuk memeroleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

Pada Departemen T eknik Pertanian

Fkulas Teknologi Pertanian

Institut Pertanian Bogor

Okh:

SUROSO BUDI _{A YU} F01499048

Dilahirkan pada tanggal 4 Agustus 1981

(3)

SliROSO Bim RAHAYIJ (FOI499048). Apl!{hsj Logjkh Fuzy Phd. Sk,tim Kihdalk Suhu Uhtuk Trhjspoithsi Iklh dah Udhhg Hidup Sistim Kinwhg. 2003. Dibhwkh bkmbkhglj Dr. Irn Slm Hiiodjh, MS.

RINGKASAN

Udahg miimphkhh shlhh shtu komoditi hoh migks yahg nihjhdi hhdallh higailn Potihsi Ihdohisja kkkh udljg }khp tahmj mihgalamk puhkhgkltar.. slmphk thbm 1997 prodmksk udkhg thmbak hdalhb 109 o70 toh (Widodo. et al .• 1998).

Udajg mimpmnyak hklhj vmll ykhg slhght tihggi, tiilibih hplbilh masih dhlhm kan hidupn Disampjhg jtu ennjhtalj hkkh jkkj hir tlwar dallm kihdaj hkdup jugh mihihgklt. Shat lhj a tnhhsoitlsi ykhg dklkkukaj dhlam eidhgajglhhyh kjtarh lhih dihgkh mihggujhkhh hji tlwlr dhh hji ihutl tambakn parl iji diajggap kurlhg iiskih kaiihh dipiilukhh bajyhk kkn tawai dah hir lhut kimudjlh vugh harms titap mihvagh smhuhyh. paih yajg laih hdhlah dihgaj mimihgn ikhj mhupmh udhhg tiilibjh. dhhulu dkh kimudkaj mihvhgh hgki suhu salt tikjsortask dhpht sthbjl padh smhu pihgskjhyhn

Skstim kohtiol suhu ykhg bhik hkhj mihghasilkkj suh§ yhjg stlbkL Dihgkh blhtuah puiahgkht komputir, ehgihdhljaj suhu dhpht dilakukan siehia otomhtis, bahkkh ¨aiilsk suhu yhjg tiIzhdi dah yljg dikihdaljkah dkpat djtlmpiikhj scail vilhs. Logikhoy daph\ miiakmklj ehgohroiaj subu a priskskn Phdl hwhl ehyalhkh hlht, makh suhu akaj buimbhh mihcapai set point kimudihh olih logikl o=y. suhu hkaj diean suhihggh tutap biiada pada kohdjsk set point.

Timpht ehilktjkh dilkkmkaj di Lhboratoiimm Eigohomikh dlh Eliktrohika, Juimsah Tikhik Pi, Fkkultas Tikjologi Pitajjaj, Ihstitmt Piithnklj Bogoi. Whktu pihiljtjah millhj bulhj Fibiui samphj dihghh bulkh Agustus 2003.Alht yhhg digu:thkhh ahtarh lhih; thjg potohh. project board, multi lester, dhh or PpB, PC Ihtil Pihtjum I , eL 8UPG, hkultoi (kiphs,miskh pihdjhgjn), sihsor suhu, AOp (analog digital conventer), DAp (digital analog COflvenier), puhgmht OP Amp, Power supply, tinnomitir smhu, daj soldii. SiJlhg bkhaj yhhg digmjakah hdalhh ebiiapl komohih iiiktrojkk kjtaia lhih; PpB, risistoi, otihsio, djodh, khphsitor, trahsistoi E 1061, iulhy lA, Ip 7805, Ie 78012. triak BTA 16-600B. dkhk. pT IA. NTC 10K. LED, LDR. hihtsjhk. khbil

stiieo.

Sjstim kohtrol suhu tinljii daij, NTp ( negative temperature coeicient ) sibhghj sihsoi suhun NTp hdhlhh risistoi hthu hn ylhg iisistlhskhyh dipihghnmhi olih suhu ( thermistor ). interface adllah piialhtah yahg biifuhgsj uhtuk mihximbhtlni komuhkkksk lhthih komputin dihghj eralhthh luhr. Olihm pihgoi1trolhjhy� komputir djlihg|hpi dihghh piilhgkht tuhh: bhhhsa pimrogrhmhh uhtuk opinhsi pimbhekkh ihfonnksi ihstimmih. Bkhhsa pcmnognhmhh ykjg djguhhkhh bhhhsh pnogrkm yhhg birbhsis vjsuhl. Aktmhton binfuhgsi uhtuk mihguihh ihirgk lkstijk yhhg djbinkkhj olih pihghtun dhyh Ap mivhdi ihirgk iskk sccnj pinubhhlh pknhs hthupuh giihkkh suatu bihda. Ohlhm pihiiktkhh jhk aktmhton binuph miskh pihdjhgkh dkh kjphs dkstnibusj udhrh djhgih

(4)

- ?c. Suhu transportasi Iica;·j dengan percobcian a lial and error ii sekitar suhu pingsan ikan dan udang dimana akan menghasilkan prosentase hidup teranyak. Udang diertahankan pada suhu lrC, lka.� Mas pada schu 13°e, lkan Patin pada suhu 1 T'C, dan lkan Lele pada suhu 14'C.

Udang diertahankan pada suhu ransortasi 1 T'C selama 15 jam. Set point dicapai dalam waktu yang relatif singkat pada menit ke-27. Suhu transortasi l�an Lete dipertahankan pada suhu 14°C. Sit point dicapai dalam waktu 4o menit. Suhu transportasi Ikan Mas diertahankan pada suhu 14°C. Waktu encapaian sel point diperoleh pada menit ki-83. Suhu transortasi Ikan Patin diertahankan pada suhu 17'C "la 3 jam.

Aktuator bekerja berdasarkan wi engotrolan sesuai dengan logikauzzy. Berdasarkan kalibrasi yang dilakukan pada rangkaian optotriak, kipas merespon pada tegangan 1.8 - o.3 Volt. Sehingga selang Bit Out yang diberikan untuk kipas adalah 1700 - o100. Untuk kompresor dikendalikan oleh rangkaian rely secara ON - OFF, dimana kompresor akan beketja apabila ransistor pada rangkaian rely mendapat trigger sebesar 0.7 Volt. Kompresor diharapkan ekeIja pada saat ipas berputar penuh ( pada tegangan o.3 Volt), maka oleh rangkaian pemagi tegangan tegangan tersebut dikonversi meniadi 0.7 Volt.

Energi listrik dihitung berdasarkan erhitungan jumlah total daya hasil konve'i tegangan pada kipas ruaupun kompresor. Total energi listrik yang diperlukan untuk menggerakkan kipas pada sotasi udang hidup adalab 768553.o Joule dan untuk kompressor adalab 676o000 Joule. Total energi listrik yang digunakan pada transportasi lkan Lele adalah 77o714n8 Jcule untuk kipas dan 10353000 Joule untuk kompresor. Energi lisrik yang diperlukan untuk menjalankan sistem transportasi k. Mas hidup sistem kering adalah 3o5018.8 Joule untuk kipas dan 43o6000 Joule untuk kompresor. Ikan Patin di simpan dalam waktu 3 jam, mertghabiskan energi listrik seesar 149684.4 Joule untuk kipas dan 1533000 Joule untuk kompresor.

(5)

KATA PF:NCANTAR

Puji syukur Penuiis panjatkan selalu kehadirat Allah SWT. s limpahan rahmat dan ridho-Nya. Tidak lupa sholawat serta salam kepada Nabi junjungan wnat Muhammad SAW. dimana ala" tuntunan serta sUfi tauladannya enlliis mendapat kedamaian hali sehingga Penulis dapat menyelesaikan skripsi ini, yang merupakan salah satu syarat uotuk memeroleh gelar Sajana Teknologi Pnian di Fakultas Teknologi Petanian, Instilut Pertanian Bogor.

Pada kesempatan ini penulis iogin menyampaikan terima kasih kepada : I. Dr. If. Sam Herodian, MS. sebagai dosen embimbing akademik yang

telah memerikan bimbingan baik secara akademik maupun moral. n, dan banluan selama penelitian.

2. Dr. Ir. I. Dewa Made Subrata sebagai pembimbing penelitian sekaligus dosen enguji alas saran dan masukannya selama penelitian n enulisan skripsi ini.

3. If. Sigid Hariyadi, MSc. sebagai dosen penguji atas kritik n n bagi penulisan skripsi ini.

Penulis m:nyasari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempan. sehingga segala hentuk kritik dan saran yang bersifat membanglln sangat Penulis harapkan, hingga akhimya skripsi sini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkan kelak.

(6)

lan 5. . peIJUa am ''''<''

ats impaian �i. rail(il, 4t iyai-Mu. Munnm.uf _{St'W pTm6ul aai an}

isam panutan umat i mu� 6umi

�a, a SiJao I.) as � 'yaIJ, atan, peUa'g, an a4IJ a

iTnt. SouQlat (m,N_a, sznman, a(,a .. a(,Ndu, m, _{li, gaUt)} lat (mas v,mo, s J{wi I.) san, s , s u, m6a(,Ico)

z'' ('a, lri, I f" lf, L, an �ay) ,J sTuÖn �.r80 6ar

Sura faa1lÕn as k.asi slng an a^�ÏÐan sT4 pressunya sT4a i.

aa(,Som n at4s af'gn n milJOnrya. aa.D.M. Su6Tlta, apa(,ditT,

an Japa{Suo aas znnya sTama enTitaU.

.tn, m 'oiaa alas ..Ta sama� 'rfa{ag.tl tnfpa(an paiit masnya sTama eneta]L

Saaat(u Jy tIJN 36) 1m" Soifu,lw os �6ersamaarya.

r£man senitan {Narl;� f6uU, ay, lU, InJ Nunu}, eoeso) azs antuan, mot, an (ja iJ1lnya. ), Ci, {pi� a, Santo, gwni

oS (,eaan an atiryo i M 'n L/., za, O,,,, Jrufu,l, zm,

Sei, eo, DeU,l, Ti for ,oc"'yo. Soki, gu, gan, Stuy, ltnur for as�tryo.

Ei, Yu, InyofJ, payJor jaan2nya.

cewel 'n Cwol '36, Saran, Say, aa, J{&, EuQ, L, Sl, ij, ijtra, J'",a,

a,, lruiro, {akjm. J{mi� , Li, T, ..sg, , Mung, Ifta, QUa, Sit, Ciatarina,

Ase; Sonya, It., Sri, (i(i, utr, LifS, )1, N, asy, V, li. 'o, [ea, Muti,

V, uti{.don, Mpa', rrllti� jjzl, Net)'. 'lny, >00, Da, Vodo, , Munir, Pi6n;

(iim, L'a, Ysry, Lati, Ags, (o, iir, )e, Y7iy, Jf, Jras, jjot

fta, I, auit fain, Sa,J{eru, .frea, 16nu, &sy,d, P"tar, £Try, Witarstl,

NooU,dnneU, aa.. Setan I ll afways reem6cr. mou [ y 6est£ I Vr :

Seno,"'u aIJ 1=, Ma, (uy ta.,) fa, yO"' ep. eun,u 37rii, i)

4ri; M)'Woo, Pak.1, d, Fin, Su£: !nung, JaU, £nny s orcarenya.

l[uarga 6esarFoiWt Ij, quni ) 1s 'Wanto sfP, %a s(1P) )ara cs(Seroja (Julin, aan para stu t 'Tal,.Suci (])or s )

PP1 '36, a� ia, 'Yanto, A. ujifor Uaselt an ajaln aik. nya.

(7)

DAFTAR [SI

Halamar. KATA PENGANTAR ... ... .iti

DAFTAR lSi ... .. iv

DAFTAR TABEL ... v

DAFT AR GAMBAR ... . . . ... vi

DAFTAR LAMPlRAN ... viii

1. PENDAHULUAN ... 1

A. ar Belakang ... I B. Tuvuan Peneiitian ... 2

II. TfJAUAN PUSTAKA ... ... 3

A. Komoditas Ikan dan Udang ... 3

B. Teori Himpunan Fuzzy ... " .... , ... 5

C. Kontrol Logika Fuzzy ... _ ... ... 9

D. Kontrol Berbasis Komputer ... , ... 10

ill. METODOLOGI FENELITIAN ... ... 12

A. Tempat dan Waktu Penelitian ... 1o B. Ala' dan Bahan ... 12

C. Sistem Kontrol. ... ... 12

D. Sistem Kllltrol Fuzy ... . ... . . . ... 15

E. Prsedur Penelitian ... . .. " ...n... ... ...nn... 17

IV. PENDEKATAN DESAIN ... ... . ... ... 19

A. Desain Fungsional ... 19

B. D!sain Struktural ... ... 22

V. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 26

A. Sen;;or Suhi; . . . . ... ... 25

B. Suhu Transportasi ... " ... 28

C. Kontrol Suhu dengan Logika Fzzy ... 34

D. Eilergi Listrik . ... " ... " ... 37

Vi. KESIMPULAN DAN SARAN ... . . . ... . . . ... .42

A. Kesimpui8n . ... ... ... . . . .... "... . ... 42

B. Saran .... " ... " ... ". . _ . . . . ... . . ... . . 42

DAFTAR PlJSTAKA ... . . . ... . . . ... . . . ... . ... . . . ... 43

LAMPIRAN ... . . . ... . . . ... 44

(8)

OAITAR TABEL

Halaman

Tael I . Conton himpnnanJuzy ... 8

Tael2. Contoh matriks keputusan ... ... 10

Tael3. Matriks keputusan ... 17

(9)

DAFTAR GAM BAR

Halaman

Ga!TIhar 1. Himpl!nan crips ... . . ... , ... 6

Gar.lbar 2. Ilimpunanfuzy ... ... 6

Gambar 3. l'ungsi keanggotaan segitiga ... 9

Gambar 4. Interface sebagai jembatan komunikasi ... 11

Gambar 5. Foto erbagai jenis NTC yang ada di pasar. ... 13

Gamhar 6. Mekanisme kerja rangkaian alat kontrol ... 14

Gambar 7. Fungsi keanggotaan Error n Beda Error ... 16

Gambar 8. Penentuan derajat keanggotaan ... 16

Gambar 9. Diagram alir-prosedur enelitian ... 18

Gm bar 10. Skema sistem engontrolan suhu peti kemas transportasi ... 19

Gambar II. Foto lokasi penempatan NTC pada kotak styrofoam ... 20

Gambar 12. Tampilan form sofware fzy ... 21

Gambar 13. Rangkaian sensor suhu ... 22

Gambar 14. Chanel input analog pada CNI PCL - 812P ... 23

Gambar 15. Chanel input dan output pada CN2 PCL - 812PG ... 23

Gambar 16. Rangkaian optotriak ... . . . _ ... 24

Gambar 17. Rangkaian aktuator (relay) ... ... _ ... 25

Gambu 18. Graik kalibrasi sensor 1 ... 27

Gambar I ). Graik kalibrasi sensor 2 ... 27

Gambar 20. Graflk kalibrasi sensor 3 ... 27

Gambar 2 J , Grafik kalibrasi sens3r 4 ... 28

Gmnr 22. Graik kalibsi sensor 5 ... 2;

Gambar 23. Graik suhu transporta;i udang hidup sistem kering ... 29

Gamk·ar 24. Graik Error suhu transportasi udang hidup sistem kering ... 29

Gambar 25. Graik dError suhu transporasi udang hidup sistem kering .... 30

Gamt ar 26. Graik suhu transportasi lkan Lele ... ... 30

(iambar 27. Graik Error suhu transportasi Ikan Lele . . . ... . . 31

Gambar 28. Graik dError suhu transportasi Ikan Lele . . . ... . . . ... 31

Gambar 29. Graik suhu transportasi Ikan Mas ... 32

(Jam bar 30. Graik Error suhu transportasi Ikan Mas ... . . ... _ ... 32

(10)

Gambar 31. Grafik dError suhu transporiasi lkan Mas ... 32

Gambar 32. Graik suhu transportasi lkan Patin ... 33

Gambai' 33. Grafik Error juhu transportasi Ikan Patin ... 33

Gambar 34. Grafik dError suhu transportasi Ikan Patin ... 34

Gambar 35. Foto peti kemas transportasi ikan dan udang hidup sistem kering ... 35

Gambar 36. Skema distribusi suhu di dalam ruang eti kemas tansortasi 35 Gambar 37. FOlO rangkaian sensor suhu ... 36

Gambar 38. Foto rangkaian aktuator (optotriak) ... ... 37

Gambar 39. Foto rangkaian aktuator (relay) ... _ ... 37

Gambar 40. Grafik erubaban daya kipas pada ransortasi udang hidup sistem kering ... 38

Gambar 41. Grafik perubahan daya kompresor pada transportasi udang hidup sistem kering ... 38

Gambar 42. Graik daya kipas pada transportasi Ikan Lele ... 39

Gambar 43. Grafik daya kompresor pada ransportasi n Lele ... 39

Gambar 44. Graik daya kipas pada ransportasi Ikan Mas ... .40

Gambar 45. Graik daya kompresor pada transortasi Ikan Mas ... . . . 40

Gambar 46. Graik daya kipas pada transportasi lkan Patin ... 41

Gambar 47. Grafik daya kompresor pada transportasi lkan Patin ... 41

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

(26)

(27)

(28)

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

(34)

(35)

(36)

(37)

(38)

(39)

(40)

(41)

(42)

(43)

(44)

(45)

(46)

(47)

(48)

(49)

(50)

(51)

(52)

(53)

(54)

(55)

(56)

(57)

(58)

(59)

(60)

(61)

(62)

(63)

(64)

(65)

(66)

(67)

(68)

(69)

(70)

(71)

(72)

(73)

(74)

(75)

(76)

(77)

(78)

(79)

(80)

(81)

(82)

(83)

(84)

(85)

(86)

(87)

(88)

(89)

(90)

(91)

(92)

(93)

(94)

(95)

(96)

(97)

(98)

(99)

(100)

(101)

(102)

(103)