SIMULASI SISTEM KONTROL PENGENDALIAN MESIN SORTASI OTOMATIS UNTUK BUAH MANGGIS DENGAN MENGGUNAKAN BAHASA PEMROGRAMAN MICROSOFT VISUAL BASIC 6

Jurnal Teknologi, Vol. 10, No. 1, April 2010 : 14-19

SIMULASI SISTEM KONTROL PENGENDALIAN MESIN SORTASI OTOMATIS UNTUK BUAH MANGGIS DENGAN MENGGUNAKAN BAHASA PEMROGRAMAN MICROSOFT VISUAL BASIC 6.0 Nurdin Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Lhokseumawe Jl. Banda Aceh – Medan Km. 280, Buketrata – Lhokseumawe 24301 E-mail: [email protected] Abstract Automatic sorting machine which is capable for sorting the mangosteen fruit based on quality inspection on the outside and the inside of Mangosteen fruit is needed to increase the number and quality of Mangosteen Indonesia exports, because nowadays it is only 15% of the total product is which able to export and this is still doing in manual systems, far from the standards of the destination countries demand. ”Development of Mangosteen Automatic Sorting Machine Based on the Examination Technique Non-destructive and Artificial Neural Network” is an ongoing research. This further research is done on the design and manufacture of automatic sorting machine control program for the Mangosteen fruit by using a programing language Microsoft Visual Basic 6.0 as an automated sorting machinery control system for the Mangosteen fruit which is controlled by ON/OFF using the computer. The interface used in this control is the PCL-812PG with base addresses used was 300-30F hex. The control program simulation results showed that the movement frequency of each Mangosteen on the process sorting is starting from ultrasonic unit up to quality tub are; quality super 54.23 seconds, quality one 68.30 seconds, and non-quality 92.09 seconds. Key words : Sorting machine, quality, microsoft visual basic 6.0, control system.

PENDAHULUAN Manggis merupakan tanaman asli Indonesia dengan sentra produksi Jawa Barat, Jawa Timur, Sumatera Utara, Sumatera Barat, Riau, Kalimantan Timur, Kalimantan Tengah, Sulawesi Utara, Bali, NTT, NTB, Maluku, dan Papua. Permintaan pasar dunia untuk buah manggis cukup besar. Nilai ekspor masih 15% dari total produksi buah manggis Indonesia. Kecilnya nilai ekspor disebabkan sering terjadinya penolakan buah manggis Indonesia karena mutu yang tidak terjamin [1]. Penyortiran buah manggis Indonesia masih dilakukan secara manual dan visual, faktor kelelahan dan keragaman visual manusia menyebabkan hasil evaluasi sering tidak seragam. Berdasarkan hal tersebut maka dilakukan perancangan dan pembuatan mesin sortasi otomatis berbasis teknik pemeriksaan secara nondestruktif dan Jaringan Saraf Tiruan (JST) yang mampu melakukan penyortiran mutu buah manggis berdasarkan pemeriksaan mutu bagian luar dan bagian dalam dari buah manggis. Teknologi yang dapat digunakan untuk menentukan mutu luar dari buah manggis adalah teknik pengolahan citra (image processing).

Teknologi gelombang ultrasonik digunakan untuk pemutuan bagian dalam seperti; mendeteksi getah kuning (gummosis), daging buah berwarna bening dan mengeras (transluscent), serta kebusukan (decay) [2]. Sistem kontrol yang dipakai pada mesin sortasi manggis otomatis ini adalah sistem kontrol lup tertutup (closed-loop control system). Komputer dengan bahasa pemrograman berperan sebagai kontroler, relay dan solenoid berperan sebagai aktuator. Sensor image processing, sensor ultrasonik, strain gauge, sensor cahaya berperan sebagai instrumen ukur. Model atau algoritma yang dipakai adalah kontrol ON/OFF yang dikendalikan oleh program komputer. Input sensor dan sinyal output pada aktuator dinyatakan hanya dalam dua keadaan yaitu ON/OFF (logika 1 dan 0) [3]. Penelitian ini bertujuan membuat program komputer yang digunakan untuk pengendalian mesin sortasi manggis dengan bahasa pemrograman Microsoft Visual Basic 6,0. Program ini digunakan untuk menggerakkan konveyor rantai pembawa buah manggis (ON/OFF motor AC), untuk menggerakkan tranduser ultrasonik (ON/OFF motor stepper), untuk menumpahkan manggis ke bak penampung

14

Simulasi Sistem Kontrol Pengendali Mesin Sortasi Otomatis untuk Buah Manggis (Nurdin)

mutu (ON/OFF solenoid mutu super dan solenoid mutu satu).

METODE Pembuatan Program Komputer Pada penelitian ini bahasa pemrograman Microsoft Visual Basic 6.0 digunakan sebagai pengendali utama mesin sortasi manggis otomatis. Bahasa pemrograman Microsoft Visual Basic 6.0 merupakan bahasa pemrograman komputer yang berjalan pada sistem operasi Windows, yang terdiri dari sekumpulan perintah/intruksi yang dimengerti oleh komputer untuk mengerjakan tugas-tugas tertentu [4]. Interface yang digunakan adalah PCL812PG, dipasang pada satu slot komputer. PCL812PG dilengkapi dengan unit Analogue to Digital Converter (ADC), unit Digital to Analogue Converter (DAC), dan unit digital input-output[5] . Interface berfungsi sebagai penterjemah antara komputer dengan mesin sortasi manggis otomatis. Penentuan alamat dasar, time delay, register mode control, register multiplexer control, dan software A/D trigger sesuai dengan data ADC dan DAC yang ada pada mesin sortasi manggis. Unit ADC dipergunakan untuk membaca sensor strain gauge, jalur digital input untuk membaca sensor posisi objek dan jalur digital output untuk mengendalikan rangkaian saklar elektronik. Untuk menghubungkan interface PCL-812PG dengan komputer digunakan bahasa pemrograman. Pada penelitian ini program inisialisasi, baca dan tulis interface PCL-812PG di buat dalam Microsoft Visual Basic 6.0. Gambar 1 adalah diagram alir untuk program pengendalian mesin sortasi manggis otomatis dengan menggunakan bahasa pemrograman Microsoft Visual Basic 6.0 Pengujian Program Komputer Pengujian dengan simulasi dilakukan terhadap program komputer Microsoft Visual Basic 6.0 yang dibuat. Tujuan pengujian untuk mengetahui keberhasilan program Microsoft Visual Basic 6.0 sebagai program pengendali sistem sortasi. Pengujian dilakukan dengan cara menjalankan Auto Program pada gambar tampilan program Microsoft Visual Basic 6.0 yang dibuat. Setiap buah manggis yang memasuki unit ultrasonik dilakukan proses pemutuan dengan cara meng-klik tombol input sensor cahaya pada gambar tampilan, hasil

pemutuan manggis tersebut akan tampil pada layar image processing ultrasonic pada gambar tampilan program. Perhitungan waktu pemutuan dilakukan dengan menggunakan stopwatch. Selanjutnya dilakukan perhitungan waktu bergerak dari unit ultrasonik ke bak mutu sesuai dengan hasil katagori pemutuan.

HASIL DAN PEMBAHASAN Pada penelitian ini interface PCL-812PG berfungsi sebagai penterjemah antara mesin sortasi manggis dengan komputer sebagai pengontrol. Data analog dari mesin sortasi manggis diterjemahkan kedalam data digital oleh interface PCL-812PG dan dikirim ke komputer. Bahasa pemrograman yang digunakan oleh interface PCL-812PG sebagai menterjemahkan bahasa mesin dengan bahasa komputer adalah bahasa pemrograman Microsoft Visual Basic 6.0. Listing program inisialisasi, baca dan tulis interface PCL-812PG dalam Microsoft Visual Basic 6.0 adalah sebagai berikut: Declare Sub vbOut Lib "WIN95IO.DLL" (ByVal nPort As Integer, ByVal nData As Integer) Declare Sub vbOutw Lib "WIN95IO.DLL" (ByVal nPort As Integer, ByVal nData As Integer) Declare Function vbInp Lib "WIN95IO.DLL" (ByVal nPort As Integer) As Integer Declare Function vbInpw Lib "WIN95IO.DLL" (ByVal nPort As Integer) As Integer Private Sub Command1_Click() Dim g Dim adlow Dim adhigh 'ADR& = &H300 'Text1.Text = "" Text2.Text = "Mulai" vbOut &H300 + 11, &H1 vbOut &H300 + 10, &H1 vbOut &H300 + 12, &H0 Do adhigh = vbInp(&H300 + 5) Loop While (adhigh And &H10) < > &H0 adlow = vbInp(&H300 + 4) adhigh = vbInp(&H300 + 5) g = ((adhigh * 256) + adlow) And &HFFF Text1.Text = g End Sub

15

Jurnal Teknologi, Vol. 10, No. 1, April 2010 : 14-19

Mulai Letakkan manggis di mangkuk

Solenoid mutu super dan mutu satu OF Motor ON ( konveyor berjalan)

Baca sensor posisi objek (x) lokasi di unit ultasonik

T

x = 0 V (logika 0)

Y Motor OFF (konveyor berhenti) Pengambilan data image processing ( i – 2 ) Motor stepper ON ( i ) Gerakan maju tranduser ( i ) Baca strain gauge y ( i )

T y = 0.3 V (logika 1)

Y Motor stepper OFF ( i ) Pengambilan data gelombang ultrasonik ( i ) Motor stepper ON ( i ) Gerakan tranduser mundur ( i ) Motor stepper OFF ( i ) Baca program pemutuan JST ( i ) mutu super dan mutu satu

T

IF Mutu super

(i+2)

Y Nyalakan solenoid mutu super

T

IF Mutu satu ( i+3)

Sudah semua dipisah berdasarkan mutu

T

Y Nyalakan Selenoid mutu satu

Y Selesai

Gambar 1 Diagram alir sistem kontrol mesin sortasi otomatis

Gambar 2 adalah gambar tampilan dari program Microsoft Visual Basic 6.0 yang dibuat. Tampilan program Microsoft Visual Basic 6.0 yang dibuat link dengan script program, sehingga jika ada perubahan data yang ingin dilakukan

dapat langsung di input-kan pada tampilan program. Program yang dibuat bisa dijalankan secara automatic dan secara manual. Tujuan dibuat secara manual adalah untuk pengecekan keberhasilan setiap bagian sistem kontrol yang dibuat.

16

Simulasi Sistem Kontrol Pengendali Mesin Sortasi Otomatis untuk Buah Manggis (Nurdin)

Port output yang dipakai sebanyak tujuh buah port (pada bagian input/output status), empat port tingkat rendah (Leas Significant Bit) digunakan untuk motor stepper, port kelima untuk motor AC, port keenam untuk solenoid mutu super, dan port ketujuh untuk solenoid mutu satu. Port address (out) dan port address (input) digunakan untuk pengesetan alamat dasar pada interface PCL-812-PG. Scanning interval digunakan untuk pengesetan lama waktu pengambilan data citra dan pengambilan data gelombang ultrasonik, sedangkan after scanning interval digunakan untuk pengesetan lama waktu pemutuan.

Jumlah mangkuk yang ada di atas konveyor rantai berjumlah 10 buah sesuai dengan mesin sortasi manggis yang telah dibuat, mangkuk kedua berada pada unit image processing, mangkuk keempat berada pada unit ultrasonik, mangkuk kedelapan berada pada mulut bak penampung mutu super, dan mangkuk kesembilan berada pada mulut bak penampung mutu satu. Pada unit ultrasonik terdapat sensor LED infrared dan infrared fotodioda (input sensor cahaya) dan sensor strain gauge (input tranduser) Hasil pemutuan setiap mangkuk juga dapat dilihat pada tampilan program Microsoft Visual Basic 6.0.

0

Gambar 2 Tampilan program Microsoft Visual Basic 6.0

Hasil Pengujian Program Komputer Pengujian program Microsoft Visual Basic 6.0 dengan simulasi. Pengujian dilakukan dengan cara menjalankan Auto Program pada Gambar 2. Setiap buah manggis yang memasuki unit ultrasonik dilakukan proses pemutuan dengan cara meng-klik tombol input sensor cahaya pada Gambar 2, hasil pemutuan manggis tersebut akan tampil pada layar image processing ultrasonic pada Gambar 2. Perhitungan waktu pemutuan dilakukan dengan menggunakan stopwatch. Selanjutnya dilakukan perhitungan waktu bergerak dari unit ultrasonik ke bak mutu sesuai dengan hasil katagori pemutuan.

Tabel 1 adalah data hasil pengujian program Microsoft Visual Basic 6.0 dengan simulasi. Untuk manggis pertama pada mangkuk pertama dan manggis kedua pada mangkuk kedua tidak ada data karena sesuai dengan diagram alir Gambar 1 pengambilan data pemutuan (data image processing dan data gelombang ultrasonik) baru dimulai pada manggis ketiga pada mangkuk ketiga. Tabel 1 memperlihatkan katagori hasil pemutuan untuk manggis pertama sampai kesepuluh, dan pemisahan mutu pada bak mutu sesuai dengan katagori mutu tersebut. Waktu pemutuan untuk scanning dan after scanning

17

Jurnal Teknologi, Vol. 10, No. 1, April 2010 : 14-19

pada Gambar 2 adalah 10 detik. Pada saat pengujian dengan simulasi penghitungan waktu ini menggunakan stopwatch. Hasilnya sedikit

bervariasi, hal ini disebabkan karena ketidaktelitian dalam menggunakan stopwatch.

Table 1 Data pengujian program dengan simulasi Mangkuk manggis ke-1

Pendeteksian mutu

Pemisahan mutu pada bak mutu

Waktu pemutuan (detik)

Waktu bergerak dari unit ultrasonik sampai ke bak mutu (detik)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

mutu satu mutu satu non mutu mutu super mutu super mutu satu mutu satu non mutu

mutu satu mutu satu non mutu mutu super mutu super mutu satu mutu satu non mutu

9.65 9.53 10 9.55 10 10.11 9.42 10

68.30 68.30 92.07 54.23 54.23 68.30 68.30 92.07

Lama pergerakan setiap manggis saat pemutuan dimulai dari unit ultrasonik sampai ke

Lama pergerakan setiap manggis saat pemutuan dimulai dari unit ultrasonik sampai ke bak mutu Untuk Mutu Super (detik) Lama pergerakan setiap manggis saat pemutuan dimulai dari unit ultrasonik sampai ke bak mutu Untuk Mutu Satu (detik) Lama pergerakan setiap manggis saat pemutuan dimulai dari unit ultrasonk sampai ke bak mutu Untuk Non Mutu (detik)

bak mutu sesuai katagori mutu adalah sebagai berikut:

=

Waktu total penyensoran mangkuk keempat sampai mangkuk ketujuh (detik)

=

Waktu total penyensoran mangkuk keempat sampai mangkuk kedelapan (detik)

=

Waktu total penyensoran mangkuk keempat sampai mangkuk kesepuluh (detik)

Waktu setiap manggis bergerak setelah penyensoran di unit ultrasonik sampai pada bak mutu adalah; mutu super 15.15 detik, mutu satu 19.11 detik, dan non mutu 23.46 detik.. Hasil simulasi program pengendalian sistem sortasi dapat disimpulkan bahwa lama pergerakan setiap manggis saat pemutuan dimulai dari unit ultrasonik sampai ke bak mutu adalah; mutu super 54.23 detik, mutu satu 68.30 detik, dan non mutu 92.07 detik.

+

+

+

Waktu setiap manggis bergerak setelah penyensoran di unit ultrasonik sampai bak mutu super

Waktu setiap manggis bergerak setelah penyensoran di unit ultrasonik sampai bak mutu satu

Waktu setiap manggis bergerak setelah penyensoran di unit ultrasonik sampai bak non mutu

KESIMPULAN Sistem kontrol mesin sortasi otomatis untuk buah manggis telah dibuat dan dikendalikan secara ON/OFF memakai komputer dengan bahasa pemrograman Microsoft Visual Basic 6.0. Interface yang digunakan dalam pengendalian ini adalah PCL-812PG dengan alamat dasar yang digunakan adalah 300-30F hex.Hasil simulasi program pengendalian sistem sortasi didapatkan bahwa lama pergerakan setiap manggis saat pemutuan dimulai dari unit

18

Simulasi Sistem Kontrol Pengendali Mesin Sortasi Otomatis untuk Buah Manggis (Nurdin)

ultrasonik sampai ke bak mutu adalah; mutu super 54.23 detik, mutu satu 68.30 detik, dan non mutu 92.07 detik. Lama pergerakan setiap manggis saat pemutuan dimulai dari unit ultrasonik sampai ke bak mutu masih berupa nilai ideal, hal ini disebabkan karena pengujian program dilakukan dengan simulasi. Untuk mendapatkan nilai yang tepat sebaiknya dilakukan pengujian langsung pada mesin sortasi otomatis. DAFTAR PUSTAKA

[2] Suroso dkk, 2005. Pengembangan Mesin Sortasi Manggis Otomatis Berbasis Teknik Pemeriksaan secara Nondestruktif dan Jaringan Saraf Tiruan. Institut Pertanian Bogor. Bogor. [3] Nurdin, 2007. Rancang Bangun Sistem Kontrol Mesin Sortasi Otomatis untuk Buah Manggis. Institut Pertanian Bogor. Bogor. [4] Yuswanto, 2003. Pemrograman Dasar Microsoft Visual Basic 6.0. Prestasi Pustaka Publisher. Surabaya. [5] Advantech, 1996. PCL-812PG Enhanced Multi-LAB Card User’s. Advantech, Taiwan.

[1] Direktorat Jendral Tanaman Pangan dan Hortikultura subdin Tanaman Buah, 2004. Laporan Tahunan. Departemen Pertanian, Jakarta.

19