BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Sistem monitoring dan kontrol merupakan salah satu bentuk pengendalian terhadap suatu plant. Sistem ini banyak diterapkan dalam sektor dunia industri. Penerapan sistem monitoring pada sebuah industri akan sangat berguna untuk mengefisienkan dan memantau suatu aktivitas dalam mengendalikan proses agar sesuai dengan standar yang diharapkan.
Sistem monitoring akan melakukan proses pengumpulan data yang telah ditentukan dan melakukan analisis terhadap data-data tersebut dengan tujuan dapat mengambil tindakan segera jika terjadi penyimpangan dan sebagai bahan analisa terhadap aktivitas produksi. Data yang dikumpulkan merupakan data real-time, baik data yang diperoleh melalui sensor yang dipasang untuk mengumpulkan data secara on-time maupun data yang di input secara manual melalui tombol trigger atau keyboard computer.
Berikut ini merupakan beberapa penelitian yang dilakukan terkait yang digunakan sebagai refrensi dan perbandingan antara lain:
1. Agus Zulhendri, Agus Trisanto dan Emir Nasrullah (2012) Rancang bangun sistem monitoring dan pengendalian level cairan dengan labview berbasis mikrokontroler Mbed NXP LPC1768. Sistem mampu memonitor level dan mengendalikan level cairan dengan mengatur buka tutp valve
terhubung dengan komunikasi serial RPC dengan menggunakan mikrokontroler Mbed NXP LPC1768 sebagai interfacenya. User interface dibuat menggunakan software LabVIEW.
2. Ridho Audli, Sri Ratna Sulistiyati, Agus Trisanto (2014) Rancang bangun alat ukur 9 titik kecepatan aliran sungai (open chanel) nirkabel berbasis PC. Sistem ini membuat alat ukur portable untuk mengukur kecepatan aliran sungai berbasis mikrokontroler dengan menggunakan sistem telemetry untuk pengiriman hasil data pengukuran yang akan di tampilkan dengan menggunakan LabVIEW secara real-time dan menyimpan data secara berkala dengan data looger.
3. Muhammad Amzar (2014) Rancang bangun prototipe robot penjelajah berbasis mikrokontroler Arduino duemilanove dengan antar muka LabVIEW. Sistem ini membuat robot berkaki terdiri dari 3 modul yang bekerjasama satu sama lain baik dalam metode autonomy maupun kendali. Modul 1 terdiri dari LED dan transmitter saklar optic, modul kedua alat pemeta jarak menggunakan sensor ultrasonik untuk memetakan jarak objek dengan tampilan LabVIEW dan modul 3 terdiri dari saklar yang membentuk gerbang logika OR yang menggabunggkan modul 1 dengan modul 3. Robot ini menggunakan 2 buah mikrokontroler sebagai pengendali dimana pada Arduino pertama digunakan untuk mengendalikan virtual instrument dan melakukan komunikasi serial dengan user sedangkan Arduino kedua merupakan otak robot untuk mengambil keputusan.
4. J.M. Jaimes-Ponce, J.U. Liceaga-Castro, I.I. Siller-Alcala and R.A. Alcantara Ramirez (2016) Experiment platforms based LabVIEW for teaching electronics engineering course. Percobaan ini tiga pendekatan pengajaran untuk mengatasi kurangnya komponen dalam kontrol instrumen yang disajikan dalam proses industri. Di sisi lain, untuk mendapatkan akses dunia industri nyata tidaklah selalu mungkin. Maka penggunaan Arduino merupakan alternatif yang baik untuk pengembangan sensor dengan harga yang relative murah sehingga mampu untuk meniru proses industri. Akan sangat baik ketika LabVIEW dan Arduino ditawarkan, dengan penggunaan komersial akusisi data membuat eksperimen menjadi lebih baik.
5. Vishnu V S, Aneesa K A, Arun Lal, Absal Nabi (2016) Real time DC motor speed control using PID in LabVIEW with Arduino. Dalam metode yang diterapkan untuk mengendalikan kecepatan motor DC Arduino Uno memaikan peran sistem akuisi data. Motor DC dihubungkan dengan PID controller dalam LabVIEW melalui Arduino. Kemudian kecepatan motor dihitung oleh tachometer yang akan mengirim kembali ke PID sebagai umpan balik untuk menghitung jumlah kompensasi kesalahan jika ada. Motede yang diterapkan dapat digunakan untuk berbagai aplikasi industri.
Perbandigan penelitian ini dengan beberapa refrensi diatas dimana sistem yang dibuat ini mampu memonitoring level ketinggian fluida dan volume dengan mengatur ON/OFF pompa dan buka tutup solenoid valve. Pengaduk dikendalikan melalui PWM (Pulse Width Modulation). Sistem monitoring terhubung melalui
(LabVIEW Interface Arduino). Untuk tampilan Graphical User Interface ini dibuat dengan menggunakan software LabVIEW.
Oleh karena itu maka akan dibahas mengenai sistem monitoring pengendalian level dan volume tangki reaktor yang dirancang berfungsi untuk memonitor level ketinggian fluida dan mengendalikan volume tangki reaktor fluida melalui media GUI (Graphical User Interface).
Arduino Uno digunakan sebagai pusat pengolahan data yang menghubungkan graphical User Interface dengan inputan sensor infrared untuk mendeteksi ketinggian level pada tangki dan output seperti pompa, motor pengaduk dan solenoid valve. Kecepatan pada motor pengaduk dikendalikan melalui Graphical User Interface dengan menggunakan PWM (Pulse width Modulation).
1.2 RUMUSAN MASALAH
Berdasarkan latar belakang, maka perlu dilakukan suatu rumusan masalah yang akan dibahas dalam penelitian ini yaitu bagaimana merancang prototype sistem monitoring pengendalian level fluida pada tangki mixing menggunakan LabVIEW?
1.3 BATASAN MASALAH
Dalam perancangan ini perlu adanya batasan masalah agar dalam melakukan perancangan dan pembuatan dapat memilih dan mengupas inti-inti permasalahan yang secara objektif dan terarah. Untuk itu perlu dilakukan batasan
dalam perancangan pembuatan sistem monitoring pengendalian level dan volume tangki reaktor menggunakan LabVIEW ini sebagai berikut:
1. Alat yang akan dirancang hanya memiliki fungsi untuk mengendalikan ketingginan level dan volume fluida pada tangki mixing.
2. Selain untuk memonitor level dan volume fluida alat ini juga mengendalikan kecepatan putaran motor DC.
3. Variabel yang akan dikontrol adalah perbandingan volume air dan zat fluida lainnya, jumlah putaran motor DC dan perubahan tegangan yang dihasilkan.
1.4 TUJUAN PENELITIAN
Tujuan penelitian merancang dan membuat prototype sistem monitoring pengendalian level fluida pada tangki mixing menggunakan LabVIEW, sehingga kita dapat memonitoring ketinggian level dan volume fluida dalam proses pencampuran pada tangki mixing melalui laptop dengan menggunakan LabVIEW sebagai Graphical User Interface (GUI).
1.5 METODOLOGI PENELITIAN
Untuk menyelesaikan perumusan masalah diatas, maka digunakan beberapa metode yang membantu dalam proseses penyusunan, sebagai berikut:
1. Studi literature
mengacu pada buku-buku pegangan, data sheet dari berbagai komponen yang dipergunakan, data yang didapat dari internet dan makalah-makalah yang membahas tentang proyek yang terkait dengan judul yang dibuat oleh penulis.
2. Perancangan sistem
Memebahas tentang desain dan cara kerja alat, perencanaan mekanik, sistem piranti elektronika dan perangkat lunak. Pada bagian piranti lunak akan dibahas mengenai program yang digunakan.
3. Pembuatan sistem
Pembuatan sitem dilakukan sesuai dengan perancangan sistem yang telah dirancang. Pembuatan sistem dilakukan secara bertahap, mulai dari pembuatan mekanik, kemudian piranti elektronik kemudian perangkat lunak.
4. Pengujian sistem
Dari sistem yang telah dibuat maka dilakukan pengujian secara menyeluruh dengan tujuan untuk mengetahui apakah sistem sudah sesuai dengan apa yang diharapkan atau belum.
5. Pengambilan data
Pada metode ini akan diuraikan tentang kineja dari percobaan dengan harapan dalam pengujian tidak terdapat kesalahan yang fatal
Dari hasil pengujian dan pengambilan data kemudian dilakukan suatu analisa sehingga dapat diambil suatu kesimpulan. Dengan adanya beberapa saran, juga dapat kita ajukan sebagai bahan perbaikan untuk penelitian lebih lanjut yang berkaitan dengan pengembangan atau modifikasi yang berkaitan dengan alat yang dibuat penulis.
1.6 SISTEMATIKA PENULISAN
Sistematika dalam penulisan tugas akhir ini dibagi menjadi lima bab. Masing-masing bab terdiri dari sub bab yang menjelaskan hal-hal yang terkait dalam materi pembahasan bab tersebut.
Tahapan-tahapan yang akan dibahas dan dipaparkan secara lengkap adalah sebagai berikut:
BAB I : PENDAHULUAN
Bab ini akan memberikan gambaran umum yang berisi uraian singkat mengenai latar belakang permasalahan, perumusan masalah, pembatasan masalah, tujuan penelitian, metodologi penelitian dan sistematika penulisan tugas akhir.
BAB II : LANDASAN TEORI
Bab ini akan menjelaskan tentang teori-teori yang berkaitan dengan sistem pengendalian proses, instrumen-instrumen yang digunakan dalam sistem monitoring pengendalian
level fluida pada tangki mixing menggunakan LabVIEW berbasis Arduino Uno sebagai kontroller.
BAB III : PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM
Bab ini akan menjelaskan secara keseluruhan tentang desain dan cara kerja perencanaan mekanik, sistem peranti elektronika dan perangkat lunak. Pada bagian piranti perangkat lunak akan dibahas program yang digunakan pada perancangan sistem.
BAB IV : HASIL PENGUJIAN DAN ANALISA DATA
Bab ini kan membahas tentang cara kerja alat sebagai hasil dari perancangan sistem. Pengujian akhir dengan menyatukan seluruh bagian-bagian kecil dari sistem untuk memastikan bahwa sistem dapat berfungsi sesuai dengan tujuan awal. Sestelah sistem berfungsi dengan baik maka dilanjutkan dengan pengambilan data untuk memastikan kapabilitas dari sistem yang dibangun.
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi kesimpulan yang diperoleh dari pengujian sistem dan pengambilan data selama penelitian berlangsung, selain itu juga bab ini memuat saran untuk pengembangan lebih lanjut dari penelitian ini.
