BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN A. RANCANG BANGUN PERANGKAT KERAS Rancangan ini dibuat untuk mendukung seluruh aktifitas percobaan, rangkaian ini terdiri dari beberapa komponen yang saling berkaitan antara satu dengan yang lain. Peralatan yang digunakan : 1. Peralatan yang digunakan adalah seperangkat sensor temperatur (Tenzperattrrelevel controller) untuk ruangan merk Fotek TC-72-AN. 2. Peralatan yang digunakan adalah seperangkat sensor temperatur (Temperature level controller) untuk ruangan merk Fotek TC-72-AN. 3.
Peralatan yang digunakan adalah seperangkat sensor temperatur (Temperatzrrelevel controller)untuk ruangan merk Fotek TC-72-AN.
4. Peralatan untuk sensor pH merk Hanna tipe PH 213. 5. Peralatan sensor temperatur (Tenperature level controller) untuk larutan nutrisi merk Ching Ying tipe SSRC1-48E.
6. Terminal antara sensor pH dan PLC. 7. Unit PLC merk Omron tipe CPMl-20CDR-A series, berfungsi untuk pengendali seluruh proses. 8. Unit komputer, sebagai data logger dari PLC
9. Rangkaian adaptor, berfungsi untuk menurunkan tegangan dari 220 VAC menjadi 24 VDC, 12 VDC, dan sebagai sumber daya untuk seluruh rangkaian katup selenoid dan relay. 10. Katup selenoid merk CKD untuk saluran tangki larutan asam dan basa. 11. Katup selenoid merk SHL untuk saluran masuk dan keluar (Inlet dan Outlet). 12. Rangkaian relay, berfungsi sebagai driver dan untuk penyesuaian tegangan .
13. Water level conlroller untuk larutan nutrisi merk Omron 61F-G. 14. Pendingin larutan rakitan dari lempeng keramik dispenser yang bekerja dengan tegangan 12 VDC. 15. Meja kerja, berfungsi untuk meletakkan semua peralatan penelitian. Meja kerja terbuat dari besi dialasi papan setebal 12 cm dengan ukuran panjang 200 cm x lebar 100 cm x tinggi 150 cm. Kerangka terbuat dari besi siku dengan ukuran 4 cm x 4 cm. 16. Meja atau bak tanaman, berfungsi untuk meletakan tanaman, didalam meja ini juga akan dialirkan larutan nutrisi. Kerangka meja tanaman terbuat dari besi siku ukuran 3 cm x 3 cm dengan panjang 200 cm x lebar 100 cm x tinggi 100 cm, mempunyai kedalaman bak 15 cm, bak terbuat dari kayu lapis yang dilapisi karpet talang, pada salah satu sisi dibuatkan saluran keluaran (outlet). Sedangkan di pinggir bak dipasangkan pipa masukkan (inlet). 17. Pompa air listrik, pompa h i berfungsi untuk inlet dan outlet larutan nutrisi. Merk Shinnil daya 125 Watt. 18. Pompa pengkabut, pompa ini berfungsi untuk aktuator dari sistem pendinginan temperatur ruangan. Merk Dab mempunyai daya 90 Watt. 19. Pipa penyalur larutan nutrisi. Pipa h i terbagi dua macam yaitu pipa distribusi masukkan nutrisi dan pipa keluaran nutrisi. Pipa ini menggunakan pipa PVC diameter % inchi dilengkapi juga dengan keran masuk dan keran pembuangan. 20. Pompa pengaduk lamtan digunakan pompa akuarium. Pompa ini berfungsi untuk mengaduk larutan nutrisi. Gambar 9 merupakan diagram blok sistem kendali. Gambar konstmksi secara lengkap dapat dilihat pada Lampiran 2. Pada bagian sisi sebelah kiri merupakan bagian input seperti keasaman larutan nutrisi, temperatur udara ruangan, temperatur larutan nutrisi. Pada bagian sebelah kanan merupakan
rangkaian output dari PLC yang terdiri dari sistem pendingin temperatur udara ruangan, sistem pendingin temperatur larutan nutrisi, katup selenoid asam, katup selenoid basa, pompa air listrik inlet dan outlet, katup selenoid inlet dan outlet. Unit PLC merk Omron tipe CPMl-20CDR-A, memiliki jumlah terminal I10 20 buah yang terdiri dari input 12 titik dan output 8 titik. Seiumh terminal pada PLC ini digunakan seluruhnya yang terdiri dari 8 titik untuk jalur dari terminal, 2 titik untuk input sensor temperatur udara ruangan dan larutan nutrisi, 2 titik untuk inpzit water level controller bak tanaman dan tangki larutan nutrisi. Jalur output
digunakan untuk sistem pendingin larutan nutrisi, sistem pendinginan ruangan, pompa air listrik pengaduk larutan nutrisi, katup selenoid asam dan basa, katup selenoid inlet dan outlet, rancangan pompa air inlet digabungkan secara parallel dengan katup selenoid inlet dan outlet.
1aRlm "UltiSi
- waferle~efmO(~1er~tuk bak
mH -j m
pH meter
Terminal
Gambar 9 Diagram blok sistem kendali berbasiskan PLC Skema kelistrikan sistem kendali yang dikembangkan disajikan pada Gambar 10 dengan komponen yang sudah ditentukan terdiri dari sensor temperatur (temperature level controller) untuk ruangan, Sensor temperatur (temperature level controller) lamtan dan water level controller untuk tangki
larutan nutrisi dan bak tanam bisa dihubungkan secara langsung dengan PLC sesuai dengan Gambar 10. Pengaturan temperatur untuk ruangan dan larutan
nutrisi bisa dilakukan pengaturan sesuai dengan kebutuhan, temperature level controller ruangan akan mengaktifkan sistem pendingin yang terdiri dari pompa
listrik yang dilengkapi dengan relay dan kontaktor untuk melakukan pengkabutan. Temperature level controller lamtan akan mengaktifkan sistem pendingin larutan. Transducer (sensor) temperatur ruangan dan larutan menggunakan thermocozrple, transducer (sensor) temperatur diletakkan dua titik dengan ketinggian kurang
lebih 180 cm dari atas tanah. Thermocouple mempunyai 2 buah kabel, yang akan saling dililitkan sedang ujung yang satunya dihubungkan dengan temperahre level controller sensor merk Fotek TC -72-AN. Transducer (sensor) untuk larutan
akan diletakkan dalam tangki yang berisi larutan nutrisi, ujung dari thermocozrple dililitkan menjadi satu. Ujung yang lain akan dihubungkan dengan temperature level controller sensor merk Ching Ying tipe SSRC1-48E. Keluaran dari temperature level controller sensor ini langsung dihubungkan dengan PLC pada
port IN 00 untuk temperatur ruangan dan port
IN 01 untuk temperatur larutan
nutrisi. Water level controller digunakan untuk membatasi jumlah isi zat cair dalam
tangki nutrisi dan dalam meja tanaman atau bak tanaman. Pada water level controller ini ada tiga buah kawat elektroda yang mengatur batas ketinggian zat
cair dalam tangki. Water level controller pada tangki larutan nutrisi ini berfungsi untuk menandakan ada atau tidaknya larutan nutrisi dalam tangki, jika larutan nutrisi dalam tang& kurang dari ketinggian elektroda sensor maka tidak dapat dilakukan pemberian larutan nutrisi dari tangki ke bak tanam. Water level controller yang ada dalam bak tanam akan aktif jika elektroda sensor terendam
air, ha1 ini akan memberikan perintah kepada PLC untuk mematikan pompa listrik pemberi larutan nutrisi dan memulai waktu perendaman selama 15 menit atau 7200 detik. Water level controller untuk cairan ini dihubungkan langsung ke PLC dengan memakai alamat port LN 02 untuk water level controk?r tangki dan LN 03 untuk water level controller bak tanaman.
Gambar 10 Diagram kelistrikan sistem kendali
Fungsi pompa pengaduk larutan akan bekerja setiap ada kegiatan yang berhubungan secara langsung didalam tangki larutan nutrisi seperti setelah ada penoampuran larutan asam atau basa dan ada kegiatan sirkulasi larutan nutrisi dari tangki menuju bak tanaman atau dari bak tanaman menuju tangki. Sensor pH tidak dapat langsung dihubungkan dengan PLC maka digunakan terminal penghubung. Terminal penghubung disini adalah unit komputer yang hanya dimanfaatkan port serial dan port parallel sebagai penghubung antara sensor pI-I dengan PLC. Skema hubungan antar sensor pH dengan terminal dan PLC disajikan Gambar 11. Nilai pH ditetapkan antara 6.0 sampai 6.5, apabila nilai yang pH dibaca tidak sesuai dengan yang ditetapkan maka akan diambil keputusan apakah harus ditambahkan larutan asam atau larutan basa.
Gambar 11 Diagram blok perangkat keras antar perangkat sensor pH dengan terminal dan PLC Rangkaian relay board digunakan untuk menyesuaikan tegangan antaraport parallel unit komputer yang mempunyai tegangan sebesar 5 volt denganport PLC
yang mempunyai tegangan 24 volt. Di dalam rangkaian relay board mempunyai 8 buah relay yang mewakili 8 kombinasi bilangan biner (bit biner), yang dihubungkan dengan port
lN 04 untuk bit 0, port IN 05 untuk bit 1, port IN 06
untuk bit 2, port IN 07 untuk bit 3, port IN 08 untuk bit 4, port IN 09 untuk bit 5, port IN 10 untuk bit 6, port IN 11 untuk bit 7, port 00 untuk temperature level controller ruangan, port 01 untuk temperature level controller larutan nut~isi,port
02 untuk water level controNer tangki larutan nutrisi, port 03 untuk water level controller bak tanaman. Masing-masing port mempunyai alamat yang unik untuk
setiap peralatan yang di kendalikan. Unit komputer difungsikan sebagai data logger PLC, pada komputer ini selurub aktifitas dari kegiatan PLC akan direkam. Unit komputer ini tidak harus
selalu terhubung dengan PLC, dihubungkan jika akan mengambil data yang telah dilakukan PLC. Sinyal keluaran dari PLC ini melalui port OUT sebanyak 8 buah port OUT yang masing-masing mempunyai fungsi berlainan, alamat port 00 digunakan valve selenoid asam, port 01 valve selenoid basa, port 02 digunakan untuk Valve selenoid larutan nutrisi dari tangki menuju ke bak tanaman, port 03 digunakan
untuk Valve selenoid larutan nutrisi dari bak tanaman menuju tangki, port 04 digunakan untuk pompa air pengaduk di tangki larutan nutrisi, port 05 digunakan untuk valve selenoid dan pompa air listrik sirkulasi dari tangki menuju bak tanam, port 06 digunakan untuk rangkaian elemen pendingin larutan, port 07 digunakan
untuk pompa air listrik pengabut atau sistem pendingin ruangan.
B. RANCANGAN
INTERFACE
PERANGKAT
KERAS
SISTEM
KENDALI DENGAN PEMAKAI Rancangan interface perangkat keras sistem kendali dengan pemakai dibuat untuk memudahkan pengoperasian peralatan tersebut. Tabel 1 merupakan sakelar yang terdapat pada panel. Dalam rancangan ini selain dapat bekerja secara otomatis dalam pemberian larutan nutrisi dan pengendalian temperatur, dapat juga dilakukan secara manual dengan mengaktifkan sakelar yang terdapat pada panel sistem kendali pada posisi ON.
Tabel 1 Fungsi sakelar pada panel Sakelar
Fungsi -
I
Fuse
Pengaman dari hubungan singkat
Sakelar ground dan indikator lamp
Untuk mengaktifkan sistem kendali
Sakelar emergency stop
Untuk menghentikan sistem bila terjadi kerusakan.
Sakelar start
Untuk memulai mengaktifkan sistem kendali.
Sakelar stop
I
I
A
Untuk menonaktifkan sistcm kendali I -
Sakelar no I
Untuk mengaktifkan katup selenoid asam secara manual.
Sakelar no 2
Untuk mengaktifkan katup selenoid basa secara manual.
Sakelar no 3
Untuk mengaktifkan katup selenoid pemberian larutan nutrisi kebak tanam.
Sakelar no 4
Untuk mengaktifkan katup selenoid pembuangan larutan nutrisi dari bak tanam ke tangki nutrisi.
Sakelar no 5
Untuk mengaktifkan pompa listrik pengaduk larutan nutrisi
Sakelar no 6
Untuk mengaktifkan pompa listrik pemberian larutan nutrisi kebak tanam.
Sakelar no 7 Sakelar no 8
Untuk mengaktifkan pompa listrik pembuangan larutan nutrisi dari bak tanam ke tangki nutrisi. Untuk m e n g a k t i h pompa listrik pengabut.
Dari Tabel diatas, dibuatkan panel instrument untuk memudahkan pemakai mengoperasikan peralatan sistem kendali. Gambar 12 merupakan tampilan dari depan panel instrument. Dengan beberapa sakelar yang mempunyai fungsi berlainan
untuk brutan
nuvisi
Gambar 12 Tampilan panel instntnzent
C. RANCANG BANGUN PERANGKAT LUNAK TERMINAL Perangkat sensor pH tidak dapat dihubungkan secara langsung dengan PLC, walaupun memiliki fasilitas komunikasi RS 232, dengan bantuan komputer (selanjutnya akan disebut dengan terminal) sensor pI3 tersebut dihubungkan dengan PLC melalui serial danparallel port. Perangkat sensor pH 213 akan mendekteksi nilai keasaman larutan nutrisi, nilai tersebut akan ditampilan pada tampilan LCD perangkat tersebut dan juga tersimpan dalam memori perangkat tersebut, nilai ph dapat dibaca oleh terminal melalui jalur komunikasi serial RS-232. Nilai pH ini akan diberikan ke komputer apabila komputer mengirimkan sinyal permintaan pengiriman data. Rancang bangun perangkat lunak terminal mengikuti flowchart disajikan pada Gambar 13. Perangkat sensor pH tersebut memiliki jalur komunikasi RS232, untuk dapat melakukan komunikasi dengan terminal hams melakukan setting
komunikasi serial antara pH meter dengan terminal yang meliputi alamat port, baud rate, data bits, stops bits, parity, flow control dan melakukan akses kepada port. Perangkat sensor pH tidak mengirimkan data jika tidak diminta, untuk meminta data hams mengirimkan karakter khusus dan perangkat sensor pH meter menyatakan kesiapan lalu mengirimkan data dalam bentuk biner ke terminal untuk ditampilkan ke layar terminal, dan data yang diberikan perangkat sensor pH di konversikan ke dalam bilangan biner dan dikirimkan keport LPT 1.
Send reqvestsfrinp . . . ;
END] Gambar 13 Flowchart program interface dari pH meter dengan terminal Gambar 14 dibawah merupakan tampilan untuk melakukan setting komunikasi serial antara pH meter dengan terminal. Setting ini harus sesuai dengan perangkat pH meter.
Gambar 14 Tampilan setting komunikasi serial port. Setting pada alamatparallelport yang akan digunakan sesuai dengan alamat port yang dipakai pada terminal, program ini bisa digunakan terminal yang memiliki alamatparaZZelport 378H atau 3BCH, seperti disajikan pada Gambar 5.
Gambar 15 Pemilihan alamatportparallel Data hasil pengukuran keasaman larutan nutrisi akan dikeluarkan melalui portparallel dengan alamat 378H atau 3BCH. Pada program terminal ini nilai pH akan diterjemahkan menjadi 8 bit biner, sesuai dengan banyaknya jalur data pada jalur
komunikasi parallel. Ketelitian pada program ini akan dibatasi
pembacaannya dari 4,000 sampai dengan 8,000. Besar ketelitian dari 4,000 sampai dengan 8,000 mempunyai rentang nilai 4,000 sehingga dari rentang nilai pH ini akan dibuatkan Tabel konversi nilai pH menjadi bilangan biner 8 bit dengan ketelitian 0,1600. Rentang nilai pH dan konversi nilai pH kedalam biner ini harus sesuai dengan program pembacaan nilai biner dalam PLC. Pada Tabel 2 rentang nilai pH dan konversi nilai pH ke bilangan biner. Gambar 16 merupakan tampilan interface program antara pH meter dan terminal (komputer) dengan pemakai. Gambar 17 merupakan tampilan untuk melakukan entry pH melalui keyboard yang ada pada terminal.
Gambar 16 Tampilan intei$ace program pH meter dan terminal dengan pemakai
Gambar 17 Tampilan e n 0 pH melalui keyboardterminal Tabel 2 Rentang nilai pH dan konversi nilai pH ke dalam bilangan biner
D. RANCANG BANGUN PERANGKAT LUNAK PLC Program untuk mengoperasikan PLC adalah program diagram tangga (ladder diagranz). Ladder diagram adalah teknik khusus yang digunakan untuk mendisain rangkaian logika komponen instrumen yang digunakan dan mengambarkan juga proses atau plant yang akan dikendalikan. Dalam ha1 ini, input dan outpzrt yang digunakan adalah tegangan dari sensor dan aktuator yang diterjemahkan kedalam ladder diagram. Program yang ditulis ke dalam memori adalah berupa instruksi bit (logic relay) yang mewakili mengalir atau tidaknya arus listrik atau ON-OFF.
Pengaturan ON-OFF untuk sistem kendali ini sesuai dengan algoritma yang dibangun, yaitu sebagai berikut: 1. Jika sensor untuk ruangan membaca nilai temperatur sama dengan atau
lebih dari yang ditetapkan (set point) maka sistem pendingin akan menyala. 2. Jika sensor untuk larutan membaca nilai temperatur sama dengan atau
lebih dari yang ditetapkan (set point) maka mesin pendingin akan menyala. 3. Jika sensor untuk pH membaca nilai pH dibawah dari batas bawah
nilai yang ditetapkan maka katup selenoid larutan basa akan terbuka. 4. Jika sensor untuk pH membaca nilai pH diatas dari batas atas nilai
yang ditetapkan maka katup selenoid larutan asam akan terbuka. 5. Pada sistem ini penjadwalan pemberian nutrisi bisa dilakukan secara
otomatis sesuai dengan waktu yang diberikan. Pemberian nutrisi pada penelitian sesuai dengan yang telah dilakukan oleh ahli dalam penanaman hidroponik untuk bunga krisan, yaitu untuk masa pertumbuhan 1 sampai 4 minggu diberikan nutrisi sebanyak 3 kali selama 1 minggu, untuk tanaman herumur 5 sampai 8 minggu akan diberikan nutrisi sebanyak 2 kali selama 1 minggu. Dari algoritma tersebut diterjemahkan ke dalam flowchart program yang disajikan pada Gambar 18.
(
START
)
Ph > 8,s
Selmoid bar. OFF Salanold asam OFF KaIYp ltlanoid aramOFF Katup r.landd bas.
/I
Ouraliwfiklu OFF
/=:TI Counlerp~ndinpin
V
Gambar 18 Flowchart program PLC
(Lanjutan)
E. PEMBUATAN
JARINGAN
IRIGASI
HIDROPONlK
DAN
PENANAMAN
Rancang bangun jaringan irigasi hidroponik dan penanaman disajikan pada Gambar 19. Sistem irigasi yang digunakan adalah ebb andJow, Jaringan irigasi berguna untuk mensirkulasikan larutan nutrisi ke media tanam. Larutan nutrisi disimpan dalam tangki larutan nutrisi yang mempunyai kapasitas 500 it, larutan nutrisi tersebut akan disirkulasikan ke bak tanaman dengan bantuan pompa air listrik (pompa INLET), setelah dilakukan perendaman maka laratan nutrisi tersebut akan dikembaiikan ke dalam tangki larutan nutrisi dengan bantuan pompa air listrik (pompa OUTLET). Kedua pompa tersebut dihubungkan dengan PLC yang mengendalikan aktifnya pompa tersebut sesuai dengan jadwal yang diberikan, pompa air tersebut dihubungkan juga dengan selenoid valve. Jaringan irigasi untuk menyalurkan nutrisi menggunakan pipa paralon dengan diameter % inchi, yang dipasang pada sisi luar bak tanaman untuk saluran inlet dan pada dasar bak tanam dipasang saluran outlet. Dalam budidaya bunga krisan ini media tanam yang digunakan adalah arang sekam, tanah gambut dan sabut kelapa dengan komposisi : 1 : 4 : 4. Setelah tercampur merata media tanam siap untuk dimasukkan kedalam pot kemudian disiram dengan air. Komposisi larutan nutrisi dengan perbandingan 0.5 liter larutan asam, 0.5 liter larutan basa dan 150 liter air, nilai pH yang ditetapkan untuk bunga krisai antara 6.0 sampai 6.5. Setelah tanaman berusia satu hail masa tanam dilakukan pemberian larutan nutrisi sarnpai tanaman berumur 10-12 minggu.
Gambar 19 Skema sistem hidroponik
F. PEMBERZAN LARUTAN NUTRISI Tanaman bunga krisan ditanam pada tanggal 28 September 2006 (28-092006). Sistem kendali dijalankan mulai tanggal 12 Oktober 2006 (12-1 0-2006), setelah tanaman melewati masa vegetatif yang membutuhkan pencahayaan lebih lama atau disebut juga dengan long day. Pada minggu ke 0 sampai minggu ke 4 (28 hari) dilakukan pemberian lamtan nutrisi sebanyak 3 kali dalam satu minggu, jadi telah terjadi pemberian larutan nutrisi pada masa ini sebanyak 12 kali. Memasuki minggu ke 5 sampai minggu ke 8 pemberian larutan nutrisi diberikan sebanyak 2 kali selama satu minggu sehingga pada masa ini larutan nutrisi diberikan sebanyak 7 kali. Pemberian nutrisi dihentikan setelah tanaman memasuki masa colouring yang terjadi menjelang minggu ke 9, selanjutnya tanaman hanya diberi air saja hingga menjelang panen. Durasi penyalaan pompa inlet tergantung dari ketinggian sensor wuter level
controller. Dari sensor water level controller ketinggian lamtan untuk perendaman tanaman bisa diatur, sehingga apabila diinginkan pembahan pada ketinggian larutan bisa dengan cam mengganti elektroda dari sensor tersebut pada penelitian ini perendaman terhadap pot tanaman setinggi 4 cm. Pemberian larutan
nutrisi dan ketinggian perendaman mengacu pada pemberian nutrisi yang dilakukan PT Saung Minvan. Hasil unjuk keja dari PLC ditunjukan pada untuk pemberian larutan nutrisi disajikan pada Tabel 3. Tabel 3 Hasil uji kejadian dan durasi aktihya sistem pemberian larutan nutrisi
Sistem mengalami gangguan jalur kelistrikan pada tanggal 31 Oktober sampai tanggal 2 November yang mengakibatkan sistem hams dilakukan perbaikan dengan mematikan semua arus listrik yang mengalir, tetapi walaupun sistem dimatikan data masih tersimpan didalam memori PLC sehingga masih bisa dilakukan pengambilan data selama sistem bekeja. Pada tanggal 7 Nopember pompa air untuk memberi nutrisi mengalami kerusakan sehingga larutan nutrisi tidak terkirim ke bak tanaman dan menyebabkan durasi waktu pemberian nutrisi menjadi lebih lama, karena water level controller tidak bisa menghentikan pompa inlet jika elektroda atau sensor water level controller tidak terendam larutan
nutrisi, tetapi kerusakan itu tidak mengganggu jalannya sistem, setelah diperbaiki
maka larutan nutrisi dapat dialirkan ke bak tanam. setiap pengisian larutan nutrisi ke bak tanaman dibutuhkan waktu sebanyak 4 menit untuk mengisi bak tanaman dengan total volume larutan nutrisi sebanyak 80 liter (sesuai dengan rekomendasi dari PT Saung Mirwan). Tanggal 17 sampai 23 November 2006, pompa outlet mengalami kejadian yang lebib banyak satu kali karena ada pemberian nutrisi dengan mengaktifkan pompa inlet tanpa perintah PLC, tetapi dengan menyalakan sakelar pompa tersebut. Tanggal 24 sampai 28 November 2006 aktifnya durasi pompa pemberi larutan nutrisi lebih singkat 1 menit ha1 ini disebabkan adanya air hujan yang masuk kedalam bak tanaman karena penutup greenhouse tersebut mengalami kebocoran. Waktu pemberian nutrisi bisa dilakukan perubahan sesuai dengan yang diinginkan dengan cam melakukan perubahan pada program PLC.
G . SISTEM PENGENDALIAN KEASAMAN LARUTAN NUTRISI Pembuatan larutan nutrisi dengan perbandingan 0.5 liter larutan nutrisi A, 0.5 liter larutan nt~trisiB dicampur dengan 150 liter air. Nilai pH yang terukur 6.4, maka sistem kendali untuk bukaan katup selenoid larutan asam atau basa tidak terjadi karena masih dalam rentang set point pH untuk bunga krisan yaitu antara 6.0 sampai 6.5, nilai pH ini yang biasa dilakukan oleh PT Saung Minvan. Terjadinya perubahan nilai pH pada larutan nutrisi disebabkan penyerapan oleh akar tanaman itu sendiri. Untuk mengembalikan nilai pH kedalam rentang set-point, nilai pH ditambahkan berupa larutan pengatur pH dengan menggupakan 1.5 mol &Pod, untuk menurunkan pH larutan nutrisi, dan 2 mol KOH untuk meuaikkan pH larutan nutrisi. Waktu bukaan katup selenoid asam dan basa ditetapkan selama 15 detik untuk setiap kali proses penambahan. Pewaktuan pembukaan katup ini diberi waktu supaya katup kembali tertutup secam otomatis, walaupun helum mencapai nilai set point dan harus dilakukan pengukuran kembali. Sistern pengendalian keasaman lawtan nutrisi ini tidak sepenuhnya otomatis karena masih ada interferensi pengguna terutama dalam pencuplikan nilai keasaman atau pengukuran dan alat ukur pH meter tersebut tidak holeh digunakan secara terus menerus.
Pengukuran terhadap keasaman larutan dilakukan pada tanggal 29 Nopember 2006. Pada saat pengukuran keasaman lamtan nutrisi, tanaman memasuki masa generatif sehingga keasaman larutan nutrisi turun karena pada masa ini tanaman lebih banyak menyerap kation dari pada anion. Nilai keasaman nutrisi yang terukur adalah 5.257, nilai ini berada dibawah nilai set point, sehingga dilakukan koreksi untuk menaikkan keasaman larutan nutrisi menuju setpoint yaitu sebesar 6.017 dengan 0.2 rnol larutan KOH dengan bukaan katup sebanyak 75 kali. Kenaikan keasaman lamtan nutrisi setelah dilakukan pengukuran dan membuka katup disajikan pada Gambar 20.
Kejadian buka katup +-grafik
kenaikan pH dari asam menuju basa
Gambar 20 Grafik kenaikan pH Penggunaan kalium hidroksida (KOH) dalam menaikan pH karena ada penambahan unsur KCyang bersifat kation dan unsur OH-yang bersifat hydrogen ion, didalam larutan pupuk yang dibutuhkan tanaman. Kemudian sistem
pengendalian di uji coba dengan untuk menurunkan keasaman larutan dengan membuat larutan tersebut berapa di atas nilai set point dan dicoba dengan menumnkan pH larutan tersebut dari pH 6.755 menjadi 6.505 dengan membuka katup asam yang berisikan 1.5 mol H3P04 sebanyak 23 kali. Penurunan keasaman larutan nutrisi setelah dilakukan pengukuran dan membuka katup disajikan pada Gambar 21.
I
Kejadian buka katup +Grafik
I
penurunan pH dari basa menuju asam
Gambar 21 Grafik penurunan pH Nilai pH yang ditetapkan (setpoint)yang ditetapkan antara 6,O sampai 6,5. Dalam rentang tersebut tidak ada bukaan katup baik katup asam maupun basa. Set point ini bisa dilakukan pembahan dengan merubah pada program PLC. Seperti
pada Gambar 22, pada rentang pH 6.0 sarnpai 6.5 tidak ada kegiatan dari katup asam maupun basa.
7.0 6.5 6.0
1, 5.5 5.0 4.5 4.0 0
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 Kejadian buka katup
+ Kenaikan asam menuju basa 6 Penurunan basa menuju asam Gambar 22 Grafik keasaman larutan nutrisi dalam rentang setpoint
H. SISTEM PENDINGINAN RUANGAN
Sistem pendingin ruangan ini terdiri dari thermocouple yang dihubungkan ke PLC melalui temperature level controller yang akan memerintahkan PLC untuk melakukan pengkabutan apabila temperatur melebihi dari set point yang ditetapkan. Set point yang ditetapkan 30
OC.
Hasil unjuk kerja sistern kendali
menunjukan kejadian ON-OFF dan durasi aktihya yang berbeda-beda setiap waktu. Hal ini berkaitan dengan perubahan temperatur di lingkungan tanaman tersebut. Sistem pendinginan udara ruangan ini tidak sepenuhnya mengendalikan temperatur di dalam greenhouse tersebut tetapi hanya mengendalikan temperatur udara di sekitar meja tanaman atau objek tanaman dengan cara dilakukan pengkabutan. Temperatur udara dalam greenhouse berpengaruh terhadap pertumbuhan dan warna bunga krisan. Total kejadian aktihya sistem pendingin temperatur ruangan dari tanggal 12 - 10 - 2006 sampai 5 - 12 - 2006 sebanyak 419 kali kejadian, total waktu aktif sistem pendingin ruangan selama 1707 menit. Waktu rata-rata aktif sistem pendingin adalah 4 menit. Temperatur rata-rata pada siang hari saat sistem berjalan antara 29 OC sampai 31 OC, temperatur tersebut mempengaruhi tanaman sehingga tanaman lebih cepat berbunga, tetapi warna bunga kurang baik. Temperatur optimum untuk bunga krisan menurut PT Saung Minvan antara 20
OC
sampai 26 OC pada siang hari tetapi tanaman dapat
beradaptasi sampai temperatur 30 OC. Sistem pendingin udara ini bisa digantikan dengan cara lain seperti menggunakan blower atau sumber energi lainnya. Unjuk kerja dari sistem pendingin ruangan disajikan pada Tabel 4.
Tabel 5 Hasil uji kejadian dan durasi aktifnya sistem pendinginan larutan nutrisi
J. SISTEM PENGADUK LARUTAN NUTRISI Pompa pengaduk nutrisi ini akan aktif setiap ada kejadian aktif katup selenoid asam, basa dan pada setiap pemberian larutan nutrisi. Tujuan dari pengadukan ini supaya unsur larutan nutrisi tidak mengendap. Pompa pengaduk diberi waktu 30 detik setiap mefakukan aktifitasnya, setelah 30 detik secara otomatis pompa pengaduk akan mati dengan sendirinya. Kejadian pompa pengaduk dari tanggal 12 sampai 30 - 10 - 2006 sebanyak 26 kali kejadian yang merupakan jumlah kejadian aktif sistem perendaman nutrisi, yaitu sebanyak 18 kali kejadian ditambah 8 kali kejadian aktif sistem katup selenoid asam dan basa. Kesalahan dalam pemilihan pengatur lamtan asam dan basa terjadi pada tanggal 12 -10
-
2006 sampai 16 - 11- 2006, sehingga pada waktu diuji coba
pengendalian keasaman larutan tidak tercapai setpoint dan ha1 ini mengakibatkan aklifnya pompa pengaduk larutan nutrisi. Setelah larutan asam dan basa diganti dan dilakukan pengukuran ulang pada tanggal 29 - 11 - 2006 terjadi 100 kali kejadian aktif pompa pengaduk, jumlah tersebut berasal 75 kali kejadian aktif katup asam dan 23 kali kejadian aktif katup basa dan 2 kali aktif sistem pemberian larutan nutrisi. Total kejadian aktif pompa pengaduk dari tanggal 12 - 10 - 2006 sampai tanggal 5 - 12 - 2006 sebanyak 185 kali kejadian, sehingga total waktu aktif pompa pengaduk selama 92 menit. Pompa pengaduk larutan nutrisi
menggunakan pompa akuarium. Unjuk kerja dari sistem pengaduk larutan nutrisi disajikan pada Tabel 6. Tabel 6 Hasil uji kejadian aktif dan durasinya sistem pengaduk laturan nutrisi Minggu
Kejadian aktifnya sistcm
Tanggal
(kali) 26 Kali
12-30/10/06 0-4 (28 lhari)
Keterangan
I 3 mcnit Sistem mengalami gangguan
31110-2111/06
/
2-7/11/06
18 Kali
8-10/11/06
10 Kali
11-16/11/06 17-23/11/06
5-9 ( 28 hari )
D u m i aktifnya Sistem pengaduk larulan nutrisi
lamtan
24 -28 111106
1
24 Kali 2 Kali
I
9 Menit
I
5 Menit
I
12 Menit l Menit
2 Kali
l Menit
29-30/11/06
104 Kali
50 Menit
1-5112106
2 Kali
l Menit
I
