44
BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISIS
Pada bab ini akan di bahas mengenai pengujian alat yang telah dirancang dan direalisasikan serta menganalisis hasil dari pengujian. Tujuan dilakukan pengujian adalah untuk mengetahui sejauh mana kinerja hasil perancangan yang telah dibahas pada Bab III serta mengetahui tingkat keberhasilan setiap spesifikasi yang telah diajukan. Pengujian yang dilakukan meliputi pengujian pada bagian – bagian sistem maupun keseluruhan sistem.
4.1. Pengujian PLC OMRON CPM2A-40CDR-A
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kinerja PLC OMRON CPM2A-40CDR-A sebagai pengendali utama sistem.
Pengujian pertama dilakukan dengan menguji pin masukan pada PLC. Pada kondisi ini, pin masukan diberikan tegangan masukan 24 VDC dan PLC dapat membaca setiap masukan dari tiap pin. Hal tersebut dibuktikan dengan
lampu indikator pada setiap pin yang dapat menyala.
Pengujian kedua dilakukan dengan menguji pin keluaran pada PLC. Pada kondisi ini, pin keluaran diberikan tegangan masukan 24 VDC dan pin keluaran PLC dapat memberikan tegangan keluaran. Hal ini dibuktikan dengan lampu indikator yang menyala pada masing – masing pinkeluaran.
45
Gambar 4.1. Pengujian PLC OMRON CPM2A-40CDR-A
4.2. Pengujian Solenoid Valve Electric
Pengujian pada solenoid valve electric meliputi pengujian secara teknis maupun elektronis. Pengujian dilakukan untuk mengetahui kinerja solenoid valve electric yang digunakan pada perancangan. Berikut ini adalah pembahasan mengenai pengujian solenoid valve electric secara teknis maupun secara elektronis.
4.2.1. Pengujian Elektronis
46
maka valve akan menutup saluran udara dengan bantuan per. Dapat disimpulkan bahwa solenoid valve electric tersebut secara elektronis dapat bekerja dengan baik.
Gambar 4.2. Pengujian Solenoid Valve Electric Secara Elektronis
4.2.2. Pengujian Teknis
Selanjutnya pengujian dilakukan dengan menghubungkan saluran masukan valve (inlet port) dengan selang yang terhubung pada keran air PDAM. Ketika valve tidak diberi tegangan maka valve dapat menutup aliran keran air tersebut
sehingga tidak ada air yang keluar. Ketika valve diberi tegangan sebesar 220 VAC maka valve dapat membuka aliran sehingga air dapat mengalir keluar. Pengujian solenoid valve electric secara teknis dapat dilihat pada gambar 4.3.
Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa secara teknis dan elektronis solenoid valve electric yang digunakan pada sistem dapat bekerja dengan baik.
4.3. Pengujian Modul Saklar Transistor
47
Gambar 4.3. Pengujian Solenoid Valve Electric Bagian Atas Secara Teknis
48 4.3.1. Pengujian Elektronis
Pengujian elektronis dilakukan dengan memberi catu daya 24 VDC. Jika kabel atau pin pada kaki basis tidak mengenai air, maka keluaran kaki kolektor dari saklar transistor akan mendapat 0 VDC (seperti pada gambar 4.4.), sedangkan jika kabel atau pin pada kaki basis mengenai air, maka keluaran kaki kolektor dari saklar transistor akan mendapat 24 VDC (seperti pada gambar 4.5.).
4.3.2. Pengujian Teknis
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kinerja saklar transistor yang digunakan saat mendeteksi air. Pengujian ini dilakukan saat pengosongan air dengan mengaktifkan solenoid valve electric bagian bawah. Pada saat air mulai mencapai bawah tangki dan mencapai pin batas bawah air yang terhubung oleh saklar transistor, maka secara otomatis solenoidvalveelectric bagian bawah akan mati dan solenoid valve electric bagian atas akan aktif dan mengeluarkan air. Proses terjadi karena saklar transistor mendeteksi adanya air pada saat pin saklar terendam air. Dari hasil pengujian pada saklar transistor membuktikan bahwa saklar dapat bekerja dengan baik.
Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa saklar transistor yang
digunakan dapat bekerja dengan baik secara teknis dan elektronis.
4.4. Pengujian Sistem Pemanasan Air dan Level Air
49
Gambar 4.5. Pengujian Keluaran Kaki Kolektor Pada Saklar Transistor
TIP32C Saat Kaki Basis Tidak Terendam Air
Gambar 4.6. Pengujian Keluaran Kaki Kolektor Pada Saklar Transistor
50
valve electric bagian atas. Ketika air mengenai saklar transistor bagian atas, solenoid valve electric bagian atas langsung berhenti menglirkan air dan pemanas langsung aktif memanaskan air.
Begitu pemanas aktif, secara otomatis air akan dipanaskan sampai mencapai suhu 70°C, tetapi bila air ingin dipanaskan dengan suhu yang berbeda, dapat menekan tombol suhu pada panel.
Tahap kedua akan diujikan untuk pemanasan air, pada pengujian ini suhu yang dipakai adalah 70°C. Pada saat pengukuran suhu menggunakan termokopel, suhu tidak dapat dibaca oleh termokopel karena terdapat tegangan loop tertutup yang berasal dari saklar transistor, jadi termokopel tidak membaca suhu tetapi tegangan dari saklar transistor yang di baca, sehingga termokopel tidak mengeluarkan tegangan untuk mengukur suhu. Karena termokopel tidak dapat mengeluarkan nilai tegangan untuk mengukur suhu, maka penguat termokopel yang terhubung dengan termokopel juga tidak mengeluarkan nilai tegangan yang stabil, sehingga keluaran dari penguat termokopel yang masuk ke PLC analog tidak terbaca dengan baik. Maka dari itu untuk mengukur suhu pada pengujian ini menggunakan termometer air dan termokopel secara manual, maksudnya di sini termokopel dan penguat termokopel terpisah dari PLC dan tidak masuk ke PLC analog, pengukuran tegangan menggunakan voltmeter pada kaki IC untuk
keluaran penguat termokopel, juga saklar transistor tidak terpasang pada tangki dan tidak terhubung pada PLC, sehingga tidak ada tegangan loop tertutup dan termokopel dapat membaca suhu di dalam tangki.
51
berhenti mengalirkan air. Saat tombol Empty_ON di tekan kembali solenoid valve electric bagian bawah akan aktif kembali dan mulai mengalirkan air keluar tangki. Air terus mengalir keluar sampai air tidak lagi menyentuh saklar transistor yang ada di bagian bawah, maka saklar transistor langsung mendeteksi tidak ada air dan langsung mengaktifkan solenoid valve electric bagian atas untuk mengisi tangki sampai batas saklar transistor yang ada di bagian atas.
4.5. Pengujian Lama Waktu Pengisian dan Pengosongan
Pengujian dilakukan untuk mengetahui waktu yang diperlukan sistem untuk melakukan pengisian air dan pengosongan air pada tangki. Pengujian dilakukan sebanyak satu kali untuk tangki dapat menampung sebanyak 51 liter air. Pada pengisian tangki, waktu dimulai pada saat katup solenoidvalveelectric bagian atas terbuka dan waktu dihentikan pada saat saklar transistor aktif dan mematikan solenoid valve electric, waktu yang diperlukan dalam mengisi tangki adalah 16.22 menit. Pada pengosongan tangki, waktu dimulai pada saat katup solenoid valve electric bagian bawah terbuka dan waktu dihentikan pada saat saklar transistor aktif dan mematikan solenoid valve electric, waktu yang
diperlukan dalam mengosongkan tangki adalah 5.47 menit. Waktu yang diperlukan tiap solenoid berbeda, karena pada solenoid valve electric bagian atas dalam mengisi air tergantung pada kecepatan aliran air atau debit air yang dikeluarkan oleh air PDAM. Sedangkan pada solenoid valve electric bagian bawah dalam mengeluarkan air lebih cepat, karena tidak ada perbedaan aliran debit air yang keluar dari solenoid valve.
4.6. Pengujian Suhu
52
dicelupkan ke dalam air untuk dapat membaca suhu. Voltmeter digunakan untuk mengukur tegangan yang dihasilkan oleh penguat termokopel AD595A yang terhubung dengan termokopel yang terpasang pada tangki air. Nilai tegangan yang dihasilkan akan di konversi ke nilai suhu, data konversi terdapat pada datasheet AD595A.
Suhu awal = 27oC Suhu akhir = 70oC
Tinggi air tair = cm - 9 cm = cm
Volume tangki pada saat pengukuran suhu:
� = �� �
� = , × � × �
� = , × � × �
� = 9 �
� = , � → � = , ����
Tabel 4.1. Hasil Pengujian Waktu Dalam Memanaskan Air dan Pengukuran
53
Pada sistem suhu maksimal adalah 70oC, jadi dari pengujian didapatkan hasil pengukuran suhu saat 70oC di dapat dalam waktu 1 jam 43 menit dengan keluaran penguat termokopel AD595A yaitu 707,53 mV.
Dapat terlihat dari hasil pengukuran, suhu yang di baca pada penguat termokopel dengan konversi nilai tegangan ke nilai suhu tidak berbeda jauh dengan pengukuran suhu air pada tangki menggunakan termometer air.
Ralat suhu :
Ralat Suhu
= (Suhu Konversi AD 9 A − Suhu Air Dalam TangkiSuhu Air Dalam Tangki ) × %
Ralat Suhu = ( − ) × %
Ralat Suhu = − , 9
Gambar 4.5. Grafik Fungsi Tegangan Terhadap Suhu
Pada grafik fungsi suhu terhadap tegangan, dapat di lihat bahwa nilai suhu untuk 40 – 70oC terhadap tegangan penguat termokopel berupa grafik linier.
