RETROFIT SISTEM KONTROL DAN AKUISISI DATA UNIVERSAL TESTING MACHINE (UTM) SEBAGAI PENUNJANG PENELITIAN DI LABORATORIUM BETON TEKNIK SIPIL FTSP - ITS

(1)

LAPORAN SEMENTARA

PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT

DANA BOPTN 2015

RETROFIT SISTEM KONTROL DAN AKUISISI DATA

UNIVERSAL TESTING MACHINE (UTM) SEBAGAI

PENUNJANG PENELITIAN DI LABORATORIUM

BETON TEKNIK SIPIL FTSP - ITS

Tim Peneliti:

Slamet Budiprayitno, ST, MT (D3 Teknik Elektro/Teknologi Industri) Eko Setijadi, ST., MT., PhD. (D3 Teknik Elektro/Teknologi Industri)

Eko Pramunanto, ST, MT (D3 Teknik Elektro/Teknologi Industri) Ir. Josaphat Pramudianto, M.Eng. (D3 Teknik Elektro/Teknologi Industri)

Ir. Arief Mustofa, MT. (D3 Teknik Elektro/Teknologi Industri)

Sesuai Surat Perjanjian Pelaksanaan Pengabdian Masyarakat No: 020728.99/IT2.11/PN.08/2015

LEMBAGA PENELITIAN DAN PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

(2)

HALAMAN PENGESAHAN

PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT DANA BOPTN 2015

1. Judul Penelitian : Retrofit Sistem Kontrol dan Akuisisi Data Universal

Testing Machine (UTM) Sebagai Penunjang Penelitian

Di Laboratorium Beton Teknik Sipil FTSP - ITS. 2. Ketua Tim

a. Nama Lengkap : Slamet Budiprayitno, ST.,MT b. Jenis Kelamin : Laki – laki

c. NIP : 19781113 201012 1 002 d. Jabatan Fungsional : Dosen

e. Pangkat / Golongan : Asisten Ahli/IIIb

f. Jabatan Struktural : Kepala Laboratorium Elekronika Dasar g. Fakultas / Jurusan : FTI / D3 Teknik Elektro

h. Perguran Tinggi : Institut Teknologi Sepuluh Nopember

i. Tim :

No Nama Lengkap NIP Fakultas /

Jurusan

Instansi / Perguruan

Tinggi 1 Eko Setijadi, S.T., M.T., Ph.D. 19721001 200312 1 002 FTI / D3TE ITS

2 Eko Pramunanto, ST, MT 19661203 199412 1 001 FTI / D3TE ITS

3 Ir. Josaphat Pramudianto, M.Eng. 19621005 199003 1 003 FTI / D3TE ITS

4 Ir. Arif Musthofa, M.T. 19660811 199203 1 004 FTI / D3TE ITS

3. Dana dan Waktu

a. Jangka Waktu Program yang diusulkan : 1 Tahun

b. Biaya Total yang diusulkan : Rp. 25.044.000,00 c. Biaya yang di setujui tahun 1 : Rp. 19.500.000,00

Mengetahui Surabaya, 19 Agustus 2015

Ketua Program Studi Ketua Tim Peneliti

D3 Teknik Elektro

Eko Setijadi, ST, MT, PhD Slamet Budiprayitno, ST, MT NIP. 19721001 200312 1 002 NIP.19781113 201012 1 002

Ketua LPPM ITS,

Prof. Dr. Ir. Adi Soeprijanto, M.T NIP. 19640405 199002 1 001

(3)

RINGKASAN

Untuk memperluas fasilitas pengujian struktural dan material pada tingkat sarjana, Laboratorium Beton Teknik Sipil FTSP – ITS berusaha menghidupkan kembali Universal

Testing Machine (UTM) yang yang telah lama tidak dapat beroperasi dikarenakan usia mesin

yang sudah tua. Banyak komponen kontrolnya banyak yang sudah rusak. Dengan menggandeng kami yang mempunyai keahlian dalam proses otomasi dan kontrol diharapkan dapat membantu memenuhi kebutuhan yang diharapkan.

Sistem Retrofit UTM merupakan upaya untuk menyiapkan fasilitas pengujian bahan. Proyek ini melibatkan upgrade beberapa sensor dan servo motor dan peralatan akuisisi data. Gerakan servo motor dapat di monitor dan software komputer dikembangkan untuk dapat mengendalikan respon dari sistem. Sehingga sistem uji secara langsung dapat menyediakan data mentah digital saat tes mekanik dilakukan oleh mahasiswa berupa grafik force (N) dan Displacement (mm). Hal ini memungkinkan metode presentasi yang efisien dan dapat diakses oleh mahasiswa. Data tersebut juga dapat di olah lebih lanjut dan sehingga menambah fleksibilitas dalam interpretasi dan manipulasi data eksperimen.

(4)

SUMMARY

To expand the structural and material testing facilities at the undergraduate level, the Laboratory of Civil Engineering Concrete FTSP - ITS trying to revive Universal Testing Machine (UTM), which has long been unable to operate because to old age of the machine. Many components controls that have been damaged. By cooperating with us who have expertise in automation and control expected to help meet the expected demand.

Retrofit systems UTM is an attempt to set up a materials testing facility. The project involves upgrading several servo motors and sensors and data acquisition equipment. Motion servo motors can be monitored and developed computer software to control the response of the system. So that the test system can directly provide digital raw data when the mechanical tests carried out by the students in the form of a graph of force (N) and displacement (mm). This enables an efficient method of presentation and can be accessed by students. Such data can also be processed further and thereby increasing the flexibility in the interpretation and manipulation of experimental data.

(5)

PRAKATA

Puji syukur kami panjatkan karena atas izinNya pengabdian kepada masyarakat mengenai “Retrofit Sistem Kontrol dan Akuisisi Data Universal Testing Machine (UTM) Sebagai Penunjang Penelitian Di Laboratorium Beton Teknik Sipil FTSP - ITS. “ dapat diselesaikan sesuai dengan jadwal yang direncanakan. Kegiatan penelitian ini merupakan realisasi dari Pengabdian Kepada Masyarakat Dana BOPTN 2015 dengan surat perjanjian No 020728.99/IT2.11/PN.08/2015 tertanggal 4 Mei 2015.

Laporan Pengabdian kepada masyakat ini merupakan laporan pertanggungjawaban dari rangkaian kegiatan pengabdian kepada masyakat tersebut, yang mencakup perencanaan yang telah disajikan pada Usulan Pengabdian kepada Masyarakat, permasalahan yang dihadapi pada proses pelaksanaan, dan kemudian dilengkapi dengan berbagai informasi yang diperoleh pelaksana pengabdian di lapangan, baik melalui data sekunder, primer atau hasil observasi. Informasi tersebut kemudian diolah dan diestimasi untuk mendapatkan hasil dan dampaknya pada seluruh tingkatan terhadap penggunaan mesin UTM mulai dari laboratorium sampai seluruh mahasiswa yang akan menggunakan. Penulis mengucapkan terima kasih kepada ITS, yang telah memberikan dana yang dibutuhkan untuk pelaksanaan pengabdian kepada masyarakat ini melalui Daftar Isian Pelaksanaan Anggaran (DIPA) ITS Nomor SP DIPA-042.04.2.40068/2016 tanggal 15 April 2015. Penulis juga mengucapkan banyak terima kasih untuk seluruh anggota yang telah saling bekerjasama dalam suatu kerja tim yang baik. Akhir kata, penulis menyadari bahwa denagn segala kondisi yang dihadapi di lapangan, Pengabdian Kepada Masyarakat ini masih jauh dari sempurna. Harapan kami semoga kiranya ketidaksempurnaan tersebut akan dilengkapi dengan berbagai penelitian atau pengabdian kepada masyarakat lanjutan di masa mendatang.

Surabaya, Agustus 2015 Ketua Pelaksana

(6)

DAFTAR ISI

Judul

Halaman Pengesahan ... 1

Ringkasan (dalam Bahasa Indonesia) ... 2

Summary (dalam Bahasa Inggris) ... 3

Prakata ... 4

Daftar Isi ... 5

Daftar Tabel ... 6

Daftar Gambar ... 7

BAB I PENDAHULUAN ... 8

1.1 Latar Belakang (deskripsi tentang masyarakat/industri sasaran dan permasalahan yang mereka hadapi) ... 8

1.2 Perumusan Konsep dan Strategi Kegiatan ... 9

1.3 Tujuan, Manfaat, dan Dampak Kegiatan yang Diharapkan ... 9

1.4 Target Luaran ... 11

BAB II STRATEGI DAN PERENCANAAN KEGIATAN ... 13

2.1 Strategi ... 13

2.2 Perencanaan Kegiatan ... 13

BAB III CAPAIAN SEMENTARA ... 17

3.1 Kemajuan pelaksanaan pengabdian ... 17

3.2 Hasil pengabdian dan luaran yang telah diperoleh ... 21

3.3 Tahap yang masih harus diselesaikan ... 21

3.4 Kendala yang dihadapi dan solusinya ... 21

BAB IV KESIMPULAN SEMENTARA DAN RENCANA SELANJUTNYA ... 22

4.1 Kesimpulan Sementara ... 22

4.2 Rencana Selanjutnya ... 22

DAFTAR PUSTAKA ... 23

Lampiran 1 Daftar Capaian Sementara ... 24

(7)

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Keterangan Konfigurasi Port DB 9 Male ... 18 Tabel 2. Keterangan Konfigurasi Port DB 9 Female ... 18 Tabel 3. Hasil Pengambilan Data Digital Linear Scale ... 19

(8)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Model Ilustrasi UTM di Lab Beton FTSP ITS ... 14

Gambar 2. Diagram Blok Kontrol dan Akuisisi Data Universal Testing Machine ... 15

Gambar 3. Konfigurasi DB 9 Male dari Linear Scale Sensor ... 17

Gambar 4. Konfigurasi DB 9 Female dari Linear Scale Sensor ... 18

Gambar 5. Proses Linierisasi dan mencari persamaan dengan excel ... 19

Gambar 6. Datasheet Easson Linear Scale GS10 ... 20

Gambar 7. Skema Rangkaian Perencanaan Driver Selenoid Valve ... 20

(9)

BAB I PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Salah satu tantangan utama yang dihadapi lembaga pendidikan adalah kurangnya dana untuk bersaing dengan bidang yang selalu berubah dari pendidikan teknik. Laboratorium konstruksi mungkin menderita karena kekurangan anggaran karena biaya penggantian instrumen tes utama cukup tinggi. Hal ini juga diketahui bahwa laboratorium pembelajaran adalah komponen fundamental dari sistem pendidikan yang menyajikan siswa dengan pengalaman konsep fundamental. Selama beberapa tahun terakhir, penggunaan komputer di laboratorium telah memungkinkan partisipasi aktif siswa dalam percobaan. Keadaan fasilitas seni komputer dapat meningkatkan kualitas pendidikan dengan menjaga perhatian siswa terfokus pada dasar konsep. Sebuah laboratorium pengujian mekanik mengintegrasikan pemahaman teknik sifat bahan dengan berbagai instrumentasi dan teknik pengukuran.

Untuk memperluas fasilitas pengujian struktural dan material pada tingkat sarjana, Laboratorium Beton Teknik Sipil FTSP – ITS berusaha menghidupkan kembali salah satu

Universal Testing Machine (UTM) yang yang telah sepuluh tahun tidak dapat beroperasi

dikarenakan usia mesin yang sudah tua sehingga komponen kontrolnya banyak yang rusak. Sisi lain perusahan yang menjual tipe tersebut sudah tidak ada dan bahkan mesin type ini sudah tidak diproduksi lagi sehingga banyak mengalami kendala dalam melengkapi bagian yang rusak. Dengan menggandeng kami yang mempunyai keahlian dalam teknik otomasi dan Akuisisi Data diharapkan dapat membantu menyelesaikan permasalahan yang dihadapi bersama dengan CV. Mitra Internusa Jaya yang memiliki keahlian dalam Mechanical Elektrical selaku tim yang dipandang mampu untuk mengerjakan karena pemilik CV ini juga Alumni D3 Tenik Mesin FTI – ITS.

Sistem Retrofit UTM merupakan upaya untuk menyiapkan fasilitas pengujian bahan beton. Proyek ini melibatkan upgrade beberapa sensor dan servo motor dan peralatan akuisisi data. Gerakan servo motor dapat di monitor dan software komputer dikembangkan untuk dapat mengendalikan respon dari sistem. Sehingga sistem uji secara langsung dapat menyediakan data mentah digital saat tes mekanik dilakukan oleh mahasiswa berupa grafik force (N) dan Displacement (mm). Hal ini memungkinkan metode presentasi yang efisien dan dapat diakses oleh mahasiswa. Data tersebut juga dapat di olah lebih lanjut dan sehingga menambah flesibilitas dalam interpretasi dan mnipulasi data eksperimen.

(10)

1.2 PERUMUSAN KONSEP DAN STRATEGI KEGIATAN

Kegiatan ini merupakan kegiatan Retrofit Universal Testing Machine yang sudah tidak berfungsi selama sepuluh tahun sehingga dapat menjadi mesin yang dapat dipakai lagi untuk menunjang proses pembelajaran dan penelitian di Laboratorium Beton Teknik Sipil FTSP – ITS seperti yang telah dijelaskan di latar belakang. Berangkat dari latar belakang diatas maka rumusan masalah dalam kegiatan pengabdian masyarakat ini adalah:

1. Bagaimana cara menghidupkan kembali mesin yang sudah sepuluh tahun tidak beroperasi

2. Bagaimana cara mengidentifikasi sensor tranduser, aktuator dan peralatan kontrol yang sudah tidak diproduksi lagi sehingga sangat minim literature.

3. Bagaimana cara membuat sistem akusisi data dan sistem kontrol close loop dengan PC untuk mampu menghasilkan data yang tersimpan secara otomatis dalam database sehingga memudahkan proses pembelajaran di lingkungan Laboratorium Beton Teknik Sipil FTSP – ITS.

4. Bagaimana cara memberikan gambaran respons pengujian dalam bentuk grafik 5. Bagaimana cara mengembangkan kinerja Universal Testing Machine berbasis

Mikrokontroler.

Lebih jauh strategi kegiatan setelah perumusan masalah yang sudah dibuat diatas dilakukan :

a. Analisis mesin peralatan penyebab dari masalah yang muncul yang didapatkan langsung dari wawancara dan observasi lapangan di Laboratorium Beton Teknik Sipil FTSP – ITS.

b. Mencari alternatif komponen dan cara yang memungkinkan untuk dipakai. Sehingga dapat menggantikan fungsi kerja dari komponen pendukung Universal

Testing Machine.

c. Mencari sumber – sumber literatur yang menyerupai sehingga dapat memperkirakan cara kerja mesin Universal Testing Machine.

1.3 TUJUAN, MANFAAT, DAN DAMPAK KEGIATAN YANG DIHARAPKAN Tujuan khusus

Tujuan khusus dari kegiatan pengabdian kepada masyarakat yang diusulkan ini adalah sebagai berikut:

1. Menghidupkan kembali mesin yang sudah lama tidak beroperasi dan kondisinya sedang rusak parah.

(11)

2. Membuat sistem akuisisi data dan kontrol otomatis untuk mesin Universal Testing

Machine. Sehingga mampu mengontrol dan mengambil data secara otomatis real

time serta memiliki kepresisian yang tinggi.

3. Memberikan pengalaman bagi siswa dan dosen dalam implementasi keilmuan di dalam kegiatan real di lapangan.

4. Sebagai promosi potensi skill lulusan D3 teknik Elektro di lapangan terutama dunia Industri untuk bidang elektronik dan kontrol

Tujuan Umum

Adapun yang menjadi tujuan umum dari kegiatan yang diusulkan antara lain:

1. Mengakselerasi kemandirian dalam teknologi otomasi mesin industri sehingga dapat mengurangi ketergantungan terhadap piranti import dan meningkatkan kandungan local atau TKDN (tingkat kandungan dalam negeri)

2. Membangun citra ITS khususnya D3 Teknik Elektro dengan peran aktif dan kontribusi pengembangan teknologi tinggi dalam otomasi mesin mechanical melalui pengabdian pada masyarakat di tingkat nasional.

3. Mempersiapkan sumber daya manusia yang mampu menjawab tantangan akan terbukanya pasar kerja ASIA dan penerapan KKNI mendatang.

4. Mensinergikan multi disiplin ilmu baik itu dari Pembacaan Struktur Beton Teknik Sipil, Mechanical Teknik Mesin dan Elektronika Komputer Kontrol Teknik Elektro

5. Membangun kerjasama D3 Teknik Elektro dengan pihak lain.

Manfaat

Manfaat retrofit Universal Testing Machine dapat dirasakan oleh berbagai pihak Laboratorium Beton Teknik Sipil FTSP – ITS, CV. Mitra Internusa Jaya, dan D3 Teknik Elektro FTI – ITS.

Manfaat bagi D3 Teknik Elektro FTI – ITS adalah sebagai berikut:

1. Mendapatkan mitra disiplin ilmu yang lain dan mitra industry dalam usaha mengembangkan mekatronika dan berbagai multi disiplin ilmu

2. Sebagai promosi untuk membangun image ITS khususnya program studi D3 Teknik Elektro dalam peran serta akeselerasi penguasaan teknologi dan implementasinya di lapangan.

3. Sebagai promosi potensi skill lulusan D3 Teknik elektro dalam bidang elektro khususnya komputer kontrol di tingkat regional maupun nasional.

(12)

4. Wadah kegiatan kerja nyata dari mahasiswa untuk mendapatkan pengalaman yang signifikan di industry untuk ikut menyelesaikan real case di industri.

Manfaat bagi CV. Mitra Internusa Jaya adalah sebagai berikut:

1. Mendapatkan mitra baru sehingga dapat mempeluas usahanya.

2. Ikut serta dalam mengentaskan pengangguran serta menjadi contoh bentuk technopreneur lulusan D3 Teknik Mesin FTI – ITS.

Manfaat bagi Laboratorium Beton Teknik Sipil FTSP – ITS adalah sebagai berikut:

1. Menyelesaikan masalah di lingkungan laboratorium bekerjasama dengan D3 Teknik Elektro.

2. Ikut serta mencari alternatif yang lebih murah untuk memanfaatkan peralatan yang rusak tapi sebenarnya masih bisa difungsikan.

3. Ikut dalam usaha meningkatkan kandungan TKDN di lingkungannya.

4. Terjalin hubungan yang baik dengan D3 Teknik Elektro sehingga kedepan tercipta ide baru dengan menggabungkan keilmuan.

Dampak Kegiatan yang diharapkan

Dampak yang diharapkan dari kegiatan pengabdian kepada masyakat yang diusulkan ini antara lain:

1. ITS khususnya D3 Teknik elektro semakin dikenal di lingkungan regional maupun nasional sebagai salah satu pengembang teknologi otomasi dan teknik akusisi data mesin industry.

2. Daya serap lulusan D3 Teknik elektro oleh industri semakin meningkat

3. Minat masyarakat untuk mengutamakan memilih ITS dan khususnya D3 Teknik Elektro sebagai pilihan untuk menimba ilmu keteknikan dan rekayasa di bidang Elektro khususnya otomasi mesin industry dan komputer kontrol.

4. Menjadi rujukan dari masyarakat industri regional maupun nasional untuk mendapatkan solusi dalam menyelesaikan masalah otomasi mesin industri.

1.4 TARGET LUARAN

Akhir dari Kegiatan Penelitian ini akan menghasilkan keluaran berupa, 1. Satu Publikasi Ilmiah nasional (Jurnal / Seminar / Buku)

2. Retrofit Universal Testing Machine yang dapat dipakai untuk proses belajar mengajar di lingkungan Laboratorium Beton Teknik Sipil FTSP – ITS. Yang

(13)

memiliki keterbatasan biaya untuk membeli mesin yang baru serta membantu program pemerintah dalam efisiensi anggaran.

(14)

BAB II

STRATEGI DAN PERENCANAAN KEGIATAN

2.1 STRATEGI

Strategi yang digunakan dalam melaksanakan kegiatan pengabdian masyarakat ini adalah sebagai berikut,

a. Koordinasi dengan CV. Mitra Internusa Jaya dan Laboratorium Beton Teknik Sipil FTSP – ITS untuk mengetahui kondisi nyata di lapangan dan mengidentifikasi masalah Universal Testing Machine yang akan di benahi serta keinginan yang diharapkan.

b. Koordinasi lanjutan dengan CV. Mitra Internusa Jaya yang ahli dalam bidang Mechanical Electrical untuk mengetahui permasalahan yang terjadi di lapangan mengenai kondisi mekanik, sensor dan tranduser serta aktuator yang dimiliki oleh

Universal Testing Machine di Laboratorium Beton Teknik Sipil FTSP – ITS.

c. Koordinasi dengan seluruh tim pengabdian untuk membicarakan langkah selanjutnya.

Hasil dari koordinasi ini akan dijadikan landasan dalam perancangan sistem kontrol dan akuisisi data selanjutnya. Sehingga blok diagram rancangan system kontrol berbasis Mikrokontroler seperti yang di inginkan oleh Pemilik Universal Testing Machine yaitu Laboratorium Beton Teknik Sipil FTSP – ITS.

2.2 PERENCANAAN KEGIATAN

Kegiatan pengabdian masyakarat ini akan dilaksanakan dalam bentuk kerja nyata yaitu retrofit sistem kontrol dan akuisisi data Universal Testing Machine di Laboratorium Beton Teknik Sipil FTSP – ITS yang terdiri dari :

a. Mendiskrisikan mesin UTM dengan berdiskusi dengan pihak rekanan, gambar 1. b. Identifikasi Sensor dan Tranduser beserta Aktuator dan komponen kontrol c. Perencanaan Blok diagram sistem yang sudah dibicarkan dengan pihak CV.

d. Pengerjaan Hardware yang meliputi Perancangan dan pembuatan blok rangkaian dengan tahapan blok diagram sistem yang telah dibuat, gambar 2.

e. Pengambilan data masing2 sensor menggunakan hyperteminal f. Mencoba kontrol valve menggunakan Mikrokontroler

(15)

Gambar 1. Model Ilustrasi UTM di Lab Beton FTSP ITS Keterangan :

1. Clamping digerakkan oleh Selenoid Valve dengan input kontrol 220 V AC 2. Strain Gauge Analog Output

3. Linier Scale Digital Output

4. Brake Digerakkan oleh Selenoid Valve dengan input kontrol 220 V AC 5. Pump Hidrolik Bekerja Manual On terus

6. RV yang mengatur Tekanan Hidrolik

7. Servo Valve untuk mengatur pergerakan Head dengan input kontrol 0 – 24 Volt DC Head Brake Brake Strain Gauge Linier Scale Servo Valve Clamping Clamping Clamping Clamping RV Pump Hidrolik

(16)

Gambar 2. Diagram Blok Kontrol dan Akuisisi Data Universal Testing Machine Gain _Filter Signal Conditining Switching -24 – +24 Volt Strain Gauge Servo Valve Konverter RS32 to USB Komputer Mikrokontroler ARDUINO Switching ON/OFF

220 Volt Selenoid Valve Clamping

Switching ON/OFF

220 Volt Selenoid Valve Brake Linier Scale DRO System

Inteface Serial RS32

(17)

h. Pengerjaan tampilan Software menggunakan VB dan menggabungkan sistem akuisisi data dan kontrol dengan sistem open loop.

i. Pengerjaan Database untuk menyimpan data menggunakan database access serta konversi ke excel

j. Melakukan kalibrasi sensor

k. Integrasi semuanya sehingga menjadi sistem close loop

(18)

BAB III

CAPAIAN SEMENTARA

3.1 KEMAJUAN PELAKSANAAN PENGABDIAN

Proses pengerjaan yang sudah kami lakukan selama ini adalah melakukan retrofit atau mengganti sistem kontrol Universal Testing Machine (UTM) milik Lab Beton Teknik Sipil FTSP ITS. Dari keseluruhan proses pengerjaan dengan melihat kondisi mesin yang mati total dan hasil diskusi dengan pihak rekanan, yang paling mungkin dikerjakan adalah membuat DRO system untuk membaca data dari Linier Scale Sensor dan membuat Analog Signal Conditioning untuk pembacaan sensor Strain Gauge.

Urutan proses pembuatan DRO system untuk membaca data dari Linier Scale Sensor dan membuat Analog Signal Conditioning untuk pembacaan sensor Strain Gauge:

1. Mengidentifikasi Sensor berdasarkan Datasheet atau literatur penunjang yang lain. Konfigurasi Kabel Data dari Straingauge

a. Merah + 5 Volt b. Biru -

c. Hijau Vout + d. Kuning Vout –

Konfigurasi Kabel Data dari Linier Scale EASSON LINIER SCALE

MODEL : GS10/Linear Transducer/550 mm Trav./3m Cab./5um/TTL/Dsub9 Product Code 3.GS10.0550A0300AA

Gambar 3. Konfigurasi DB 9 Male dari Linear Scale Sensor Gnd / Body Orange Red Yellow Brown Green DB 9 Male 1 6

(19)

Tabel 1. Keterangan Konfigurasi Port DB 9 Male

No Warna Signal Gambar

1 - - 2 Orange 0 V 3 - - 4 Hitam Gnd 5 - - 6 Yellow A 7 Red 5 V 8 Green B 9 Brown R

Konfigurasi PORT Pasangannya DB 9 Female

Gambar 4. Konfigurasi DB 9 Female dari Linear Scale Sensor Tabel 2. Keterangan Konfigurasi Port DB 9 Female

No Warna Signal Pin ATMega8 Gambar 1 - - 2 Orange 0 V 3 - - 4 Yellow Gnd Gnd 5 - - 6 Brown A PD2(INT0) 7 Green 5 V 5 V 8 Red B PD3(INT1) 9 R

2. Melakukan Kalibrasi Sensor

Kalibrasi yang sudah dilakukan adalah Kalibrasi Linear Scale Sensor. Proses ini dilakukan dengan melakukan pengambilan data dan di olah dengan excel.

Gnd / Body Orange

Red

Yellow Green _Brown

DB 9 Female 1

(20)

Tabel 3. Hasil Pengambilan Data Digital Jarak (cm) Pulsa Jarak (cm) Pulsa

1 468 28 13973 2 944 29 14474 3 1541 30 14972 4 1949 31 15471 5 2443 32 15970 6 2954 33 16473 7 3444 34 16975 8 3965 35 17473 9 4476 36 17972 10 4963 37 18472 11 5456 38 18970 12 5990 39 19474 13 6463 40 19972 14 6987 41 20470 15 7471 42 20970 16 7978 43 21471 17 8476 44 21972 18 8963 45 22472 19 9482 46 22972 20 9970 47 23473 21 10470 48 23972 22 10975 49 24472 23 11471 50 24972 24 11973 51 25472 25 12471 52 25971 26 12974 53 26470 27 13472 54 26974 Catatan :

a. Rata – rata 500,1132 Pulsa Per Centimeter sehingga dapat dihitung 1/500,1132 = 0,002 cm y = 0,002x + 0,063 R² = 1 0 10 20 30 40 50 60 0 10000 20000 30000 Jar ak (c m ) Jumlah Pulsa

Proses Kalibrasi

Gambar 5. Proses Linierisasi dan mencari persamaan dengan excel

(21)

b. Dalam Pengambilan Data Kepresisian Sangat mempengaruhi hasil counter, berubah sedikit saja sudah merespon

c. Berdasarkan hasil percobaan pembacaan 1 pulsa masih kurang presisi. Didapatkan hasil 1 pulsa = 0,002 cm = 0,02 mm.

d. Dari hasil analisa dengan melihat pulsa A dan B maka setiap perubahan harus dibaca sehingga dari pembacaan 1 pulsa didapatkan 4 kali pembacaan waktu naik dan waktu turun sehingga ketelitian bisa menjadi 0,02 mm : 4 = 0,005 mm dan ini sama dengan datasheet gambar 6.

Gambar 6. Datasheet Easson Linear Scale GS10

Setelah rekanan menyatakan siap dengan sistem mekanik UTM tersebut barulah kami melakukan identifikasi sistem kerja UTM. Dari hasil pengamatan dan analisa bersama kami mendapatkan pencerahan untuk sistem kerja mekanik UTM yang digerakkan oleh Valve. Dari hal tersebut kami dapat merancang driver kontrol valve seperti telihat pada gambar 7.

(22)

Gambar 8. Blok Diagram Perencanaan Driver Servo Valve

Langkah selanjutnya setelah alat ini dibuat adalah menyelesaikan PCB driver control untuk Selenoid Valve dan Servo Valve serta mengintegrasi semuanya sehingga menjadi satu kesatuan dengan sistem kontrol yang dapat dilakukan dengan HMI yang telah dibangun dengan VB.

3.2 HASIL PENGABDIAN DAN LUARAN YANG TELAH DIPEROLEH

a. Prototype Alat Tepat Guna berupa DRO (Digital Read Output) Linier Scale Sensor & Analog Signal Conditioning Strain Gauge Sensor yang dapat dipakai untuk Membaca data Linear Scale Sensor dan Strain Gauge Sensor.

b. Sekema rancangan Prototype Alat Tepat Guna berupa Driver kontrol Selenoid Valve dan Driver kontrol Servo Valve.

3.3 TAHAP YANG MASIH HARUS DISELESAIKAN

Proses pengabdian ini masih belum bisa di implementasikan dalam fungsi utamanya yaitu “Mesin UTM”. Beberapa tahap yang masih harus diselesaikan adalah

a. Segera menyelesaikan PCB Driver kontrol Selenoid Valve dan Servo Valve b. Membuat Software HMI untuk kontrol dan monitoring nesin UTM

3.4 KENDALA YANG DIHADAPI DAN SOLUSINYA

a. Saat melakukan uji coba servo valve. Ternyata servo valve mengalami kerusakan yang belum diketahui penyebabnya

Solusi :

Pihak rekanan sudah mengirimkan ke pihak vendor untuk dilakukan servis dan direncanakan bulan september selesai. Kondisi terjelek akan dibelikan lagi oleh pihak rekanan.

b. Kurangnya informasi mengenai sistem kerja masing – masing komponen pendukung UTM.

Solusi :

Kadang kala kita harus menhubungi pihak vendor yang mensupport komponen – komponen tersebut dan mereka sangat membantu. Hanya saja prosesnya menjadi sedikit lebih lambat.

(23)

BAB IV

KESIMPULAN SEMENTARA DAN RENCANA SELANJUTNYA

4.1. Kesimpulan Sementara

Pada dasarnya proses retrofit sistem kontrol UTM di Lab Beton Teknik Sipil FTSP ITS dapat di selesaikan. Hanya saja ada beberapa pekerjaan yang masih belum terselesaikan dan masih terus berlanjut prediksi awal kemungkinan memerlukan waktu sebulan lagi untuk dapat terselesaikan dengan sempurna.

Kendala yang kami hadapi pada dasarnya dapat diatasi karena memang pekerjaan ini masih dalam perbaikan yang sudah diserahkan pada pihak vendor servo valve tempat rekanan membeli komponen ini.

4.2. Rencana Selanjutnya

Dalam kegiatan pengabdian masyarakat dana BOPTN dengan mitra CV. Mitra Internusa Jaya dan Laboratorium Beton Teknik Sipil FTSP – ITS diharapkan akan berkelanjutan untuk otomasi peralatan yang lainnya dan membangun hubungan kerjasama yang saling melengkapi dalam proses penelitian pengembangan bahan ajar dan pekerjaan lainnya. Demikian juga dengan CV. Mitra Internusa Jaya yang sering mengalami permasalahan sistem kontrol dan integrasi dengan komputer, perguruan tinggi dalam proses integrasi menjadi nilai tambah dalam pengerjaan Mechanical Electrical.

(24)

DAFTAR PUSTAKA

[1]. Barzin Mobasher1, John Engstrom2, and Henry Anderson 3, “A Low Cost Retrofit

System for Digital Closed Loop Mechanical Testing of Materials”

[2]. E. Huerta¤, J.E. Corona, A.I. Oliva, F. Avilés, and J. González-Hernández, “Universal testing machine for mechanical properties of thin materials”, INVESTIGATION REVISTA MEXICANA DE FI´SICA 56 (4) 317–322 AGOSTO 2010

[3]. Richard Gedney, “Do I retrofit or replace my Universal Testing Machine?”, Founder and President, ADMET Inc

[4]. “Hydraulics”, FM 5-499 Field Manual Headquarters No. 5-499 Department of the Army Washington, DC.

[5]. Dušan Gordić, Milun Babić, Nebojša Jovičić, Dobrica Milovanović, “Effects of the

Variation of Torque Motor Parameters on Servovalve Performance”, Strojniški estnik -

Journal of Mechanical Engineering 54(2008)12, 866-873 UDC 681.527.34

[6]. S. Zike · L.P. Mikkelsen, Correction of Gauge Factor for Strain Gauges Used in Polymer Composite Testing, Experimental Mechanics (2014) 54:393–403 DOI 10.1007/s11340-013-9813-7

[7]. Earl J. Wilson, STRAIN-GAGE INSTRUMENTATION, Chapter 2

[8]. Technical Information, “GS10 Linear Encoder Technical”, www.machine-dro.co.uk

Allendale Electronics Ltd 2010, Pindar Road, Hoddesdon,Hertfordshire [9]. 550 Series, “Electro-Hydrolic Servovalves”, Sapphire Technology [10]. TechTools, “Reading Rotary Encoders”, PIC Application Notes

[11]. INA125, Instrumentation Amplifier With Precision Voltage Reference, Burr-Brown Corporation 1997.

(25)

Lampiran I:

Daftar Capaian Sementara

Program : Pengabdian Kepada Masyarakat Dana BOPTN 2015 Nama Ketua Tim : Slamet Budiprayitno, ST.,MT

Judul : Retrofit Sistem Kontrol dan Akuisisi Data Universal Testing Machine (UTM) Sebagai Penunjang Penelitian Di Laboratorium Beton Teknik Sipil FTSP - ITS.

Artikel Kenferensi

No Judul Artikel

Detil Konferensi (Nama, penyelenggara, tempat,

tanggal)

Status Kemajuan

1 A Low Cost Retrofit System Control Universal

Testing Machine Persiapan

2 Human Machine Interface untuk monitoring system

kontrol Uneversal Testing Machine Persiapan

Paten

No Judul Usulan Paten Status

Kemajuan