1 Seminar Teknik Informatika (Agustus) 2014
Simulasi dan Animasi Sistem Level pada Tangki Air Berbasis Flash Wahyu Pebrian*, Putri Amalia Subroto**, Rhiza S. Sadjad, Elly Warni Kegunaan utama tangki air ini sebagai penampung air. Umumnya, tangki air selalu berdampingan dengan pompa untuk mengisi air ,sensor sebagai relay pompa, keran untuk mengeluarkan air dan pipa untuk mengalirkan air. Komponen-komponen ini membentuk suatu sistem yang disebut sistem kendali level air. Ada dua model kontrol level yang banyak digunakan. Yang pertama adalah menggunakan ball-floater dan yang kedua menggunakan level switch. Sensor berguna memutuskan dan menyambungkan sumber arus listrik ke pompa. Pada instalasi ball-floater, sensor pressure switch diletakkan di dalam pompa sedangkan di dalam tangki diletakkan bola pelampung yang berguna untuk menahan air dari pompa jika tangki penuh. Prinsipnya, jika tangki penuh maka pelampung akan menutup pipa dari pompa sehingga terjadi tekanan yang besar pada 1. Pendahuluan pompa. Tekanan yang besar ini akan memicu pressure Penggunaan model atau replika dari suatu sistem switch untuk memutuskan arus listrik dan ketika merupakan sesutau yang umum dilakukan. Pemodelan tekanan menjadi kecil maka pressure switch kembali sistem adalah gambaran bentuk nyata yang dimodelkan menyambungkan arus listrik. Sedangkan pada instalasi secara sederhana, menggambarkan kostruksi hubungan level switch, diletakkan dua pelampung di dalam tangki. dan ketergantungan elemen, fitur-fitur, dan bagaimana Dua pelampung itu terdiri atas pelampung atas dan sistem tersebut bekerja[1]. Pemodelan sangat berguna pelampung bawah. Jika permukaan air mengenai bagi perkembangan ilmu pengetahuan karena beberapa pelampung atas maka relay akan memutus arus listrik alasan berikut: untuk membuat sistem yang belum ada sedangkan jika permukaan air mengenai pelampung maka dibutuhkan prediksi dengan menggunakan model; bawah maka relay kembali menyambung arus biaya pembuatan sistem nyata yang sangat mahal; dan listrik[5][6]. sangat beresiko bereksperimen dengan sistem nyata[2]. Dalam penelitian sebelumnya, Akhmad Haiqal dan Kecanggihan teknologi saat ini telah menghasilkan Muh. Farid Azis Ganisa membuat simulasi sistem aplikasi-aplikasi yang dapat memudahkan pemodelan kendali level air dengan menggunakan Simulink sebagai dan simulasi. Adapun aplikasi simulasi yang biasa aplikasi simulasi dan Flash untuk memvisualisasikan dipakai yaitu Simulink pada Matlab[3]. Pemodelan hasil simulasi. Simulasi ini menggunakan sensor level dapat dilakukan dengan cepat dan sedikit kemahiran switch. Sistem kendali level air ini dapat dibuat menjadi dalam bahasa pemrograman. Aplikasi ini dapat simulasi yang interaktif dan atraktif sebagai alat mengolah banyak data dan perhitungan sehingga cocok pembelajaran dengan menggunakan Flash. Sistem dipakai oleh engineer. kendali level air yang dibuat dengan Flash bukan hanya Kenyataannya simulasi bukan hanya dipakai dalam akan menjadi simulasi namun juga akan menjadi dunia engineering namun juga dipakai sebagai alat animasi. Berbeda dengan animasi GIF, server push, pembelajaran seperti di sekolah. Simulasi kebanyakan streaming video, atau metode lain yang sudah ada hanya memperlihatkan hasil yang berupa grafik, sebelumnya, animasi Flash adalah animasi vector. statistik, dan angka-angka saja sehingga kurang sesuai Animasi vector memiliki tampilan yang konsisten dengan orang awam. Untuk itu, simulasi sebaiknya karena animasi tidak akan terpengaruh oleh perbesaran dibuat atraktif dan interaktif dengan tampilan yang gambar. Untuk membuat animasi Flash diperlukan menarik[4]. aplikasi seperti Adobe Flash[7]. Dalam kehidupan sehari-hari, tangki air banyak Adobe Flash merupakan sebuah aplikasi khusus digunakan, baik itu rumahan maupun industri. yang dikeluarkan oleh Adobe, memiliki standar *D42110902 authoring tool professional yang digunakan untuk **D42110001 membuat animasi dan bitmap yang sangat menarik Abstrak Penelitian ini bertujuan untuk memodelkan sistem kendali level tangki air yang terdiri atas pompa, pipa, tangki, dan keran dalam bentuk simulasi interaktif berbasis Flash. Simulasi ini berdasarkan pengukuran sistem nyata pada pengisian dan pengosongan tangki. Data-data fisik dipakai sebagai data dasar pemodelan sistem. Pemodelan dan simulasi ini dikodekan dengan menggunakan bahasa ActionScript 3.0 dengan metode pemrograman berorientasi objek. Dari pemodelan dan simulasi sistem diperoleh aplikasi simulasi yang sangat ringan dan cukup akurat dengan ukuran 154 KB, error waktu pengisian 1.62% dan error waktu pengosongan 4.86%. Aplikasi ini masih sangat sederhana sehingga masih harus ditambahkan parameter-parameter lain, seperti lama air mengalir dalam pipa, gangguan, dan lain-lain. Kata Kunci: simulasi, flash, level air
2 Seminar Teknik Informatika (Agustus) 2014 untuk keperluan pembuatan aplikasi web yang interaktif dan dinamis. Berkas yang dihasilkan dari aplikasi ini mempunya file ekstensi .swf dan dapat diputar di browser maupun di desktop yang telah dipasangi Flash Player. Adobe Flash menggunakan bahasa pemrograman Actionscript. Actionscript dipakai untuk mengontrol animasi sehingga animasi dan simulasi dapat tampil dinamis, interaktif, dan memiliki kemampuan menangani event. Adobe Flash dibuat dengan kemampuan untuk membuat animasi dua dimensi yang handal dan ringan. Oleh karena itu, untuk membuat aplikasi simulasi yang ringan dan dapat berjalan cross-platform maka pilihan programmer yang paling tepat adalah dengan menggunakan Adobe Flash[8]. Untuk itu, tujuan penelitian kami adalah membuat aplikasi simulasi sistem kendali level air yang murni menggunakan Flash sebagai pengolah data dan pembuat animasi. 2. Pemodelan 2.1. Model Fisik Pada dasarnya pemodelan sistem dilakukan untuk menganalisa dan memberi prediksi yang sangat mendekati sistem yang nyata. Adapun pada perancangan simulasi ini akan dianalisis suatu sistem tangki air untuk mempelajari perilaku-perilaku dan hubungan antara pompa, tangki, pipa, dan keran. Simulasi ini dibuat bukan hanya untuk mengolah nilainilai variabel yang berpengaruh namun juga untuk memvisualisasikan sistem dengan animasi. Pengukuran Tangki Air D
Hpakai Haktif
Htotal
Hsisa Gambar 1. Tangki Air Tabel 1. Pengukuran Tangki Air
Parameter Tinggi Tangki Penuh Tinggi Pompa Aktif Diameter Tangki Jarak Pipa Turun – Dasar Tangki Jarak Pipa Turun – Tangki Penuh Waktu Pengosongan Waktu Pengisian
Simbol Htotal Haktif D Hsisa
Nilai 123 117 105 18
Satuan cm cm cm cm
Hpakai
105
cm
tkosong tpenuh
17363 7282
s s
Tinggi Pompa Aktif adalah tinggi air pada tangki ketika pompa kembali aktif setelah tangki penuh. Waktu Pengosongan didapatkan dari pengukuran lama pengosongan. Pengosongan tangki air dilakukan dari penuh (pada tinggi Htotal) hingga pada saat tangki kosong (pada tinggi Hsisa) dengan satu keran terbuka tanpa pompa aktif. Waktu Pengisian didapatkan dari pengukuran lama pengisian. Pengisian tangki air dilakukan dari kosong (pada tinggi Hsisa) hingga pada saat tangki air penuh (pada tinggi Htotal) dengan pompa aktif tanpa ada keran yang terbuka. Pengukuran Pompa Pengambilan air dari ujung pipa naik selama 12.58 s didapatkan air 1550 ml. Pengukuran ini dilakukan pada saat pengisian penuh untuk mengukur Waktu Pengisian. Pengukuran Keran Air pada tangki akan berkurang secara perlahan ketika dilakukan pengosongan pada tangki air. Hal ini mengakibatkan tekanan hidrostatis juga akan berkurang sehingga debit air keran semakin lama akan semakin kecil[9]. Untuk itu, pengukuran debit air diambil beberapa kali secara acak saat mengukur Waktu Pengosongan untuk mengasumsikan bahwa debit air keran tetap. Tabel 2. Hasil Pengukuran Debit Keran
Sampel Menit ke 0 87 171 259 Jumlah
Volume Sampel (ml) 420 260 300 250 1230
Lama Pengambilan Sampel (s) 7 4.44 5.64 5.37 22.45
Tabel 2 merupakan data pengukuran air keran yang diambil pada waktu tertentu saat pengosongan. Pengosongan dilakukan dengan membuka satu keran tanpa mengaktifkan pompa selama 17363 s atau 289 menit . Pada menit ke-0, diambil sampel sebanyak 420 ml selama 7 s. Pada menit ke-87, diambil sampel sebanyak 260 ml selama 4.44 s. Pada menit ke-171, diambil sampel sebanyak 300 ml selama 5.64 s. Dan pada menit ke-259, diambil sampel sebanyak 250 ml selama 5.37 s. Tujuan pengukuran ini untuk mengetahui debit rata-rata keran. 2.1.1. Perhitungan Parameter Tangki Air Luas Alas (A) = πr2 (1) = Volume Total (Vtotal) = A × Htotal (2) = Volume Tangki Terpakai (Vpakai) = A × Hpakai (3)
3 Seminar Teknik Informatika (Agustus) 2014 = Volume Tangki Tidak Terpakai (Vsisa) = Vtotal - Vpakai = 2.1.2. Perhitungan Parameter Pompa Air Debit Pompa (Qpompa)
= 0.123 l/s 2.1.3. Perhitungan Parameter Keran Debit Keran (Qkeran)
(4)
= =
=
=
= 0.055 l/s
(5)
=
(6)
= Antarmuka
Menu
Simulasi
Grafik
Simulasi Interaktif Pompa
Tangki
Playback
Keran
Scrollbar
Playerbar
Player
Timer
Pengaturan
Suara
Gambar 2. Diagram kelas sistem level pada tangki air
Tangki Ball-floater Pipa Turun Pipa Naik Keran Seklar Pompa Pressure Switch
Gambar 3. Entitas-entitas pada sistem level pada tangki air
Pengisian Tangki
Tangki Penuh
Tangki Kosong
Pengosongan Tangki
2.2. Model Flash Komponen-komponen penyusun aplikasi simulasi terdiri atas dua, yaitu sistem kendali level air dan antarmuka aplikasi. Komponen-komponen ini dimodelkan secara visual dengan Flash. Komponen-komponen ini dimodelkan dalam bentuk kelas yang di dalamnya didefinisikan fungsi-fungsi tertentu sehingga memiliki perilaku yang sama dengan objek nyatanya o Antarmuka Antarmuka merupakan tampilan utama aplikasi simulasi, Antarmuka menampung semua elemenelemen aplikasi, seperti tombol, dan MovieClip. Antarmuka terdapat tiga halaman utama, yaitu: simulasi, grafik, dan pengaturan. o Pengaturan Pengaturan merupakan halaman form untuk menginput nilai Volume Awal, Debit Pompa, dan Debit Keran. Selain itu juga akan dilakukan pengaturan awal ukuran tangki yang merupakan hasil rasio dari tangki nyata. Tujuannya agar model tangki memiliki perbandingan ukuran yang sama dengan tangki nyata. Untuk itu perlu ditetapkan suatu ukuran atau dimensi dalam pixel pada model visual tangki yang akan menjadi dasar dalam merepresentasikan ukuran nyata pada tangki air. Ditetapkan: Ds = 120 px Diperoleh: Hs =
Gambar 4. Tangki air dan cara kerjanya
× Htotal
(7)
4 Seminar Teknik Informatika (Agustus) 2014 = = 140 px (dibulatkan ke bawah karena Integer) Dimana: Ds:diameter tangki pada simulasi (px) Hs:tinggi tangki pada simulasi (px) Penentuan tinggi permukaan air pada simulasi dan volume tangki direpresentasikan: (8) Dimana: Hair: tinggi permukaan air pada simulasi (px) Vair: volume air dalam tangki (cm3) o Simulasi Halaman ini memiliki dua mode: simulasi dan playback. Mode simulasi merupakan mode dimana nilai-nilai hasil simulasi diperoleh sedangkan mode playback adalah mode untuk menampilkan kembali hasil simulasi. Simulasi merupakan halaman untuk menampung objek-objek sistem level pada tangki air. Objek-objek itu berupa pompa, tangki, keran, dan pipa. Selain itu, halaman ini juga terdapat kontrol dan komponen lainnya yang berfungsi sebagai pengontrol jalannya simulasi dan playback, seperti play „memainkan‟ dan pause „menghentikan sementara‟. o Pompa Pompa merupakan komponen simulasi yang berguna untuk mengalirkan air ke tangki. Pompa memiliki seklar dan pressure switch. Pressure switch akan menghentikan pompa jika Vair ≥ Vtotal, dan aktif kembali jika Vair ≤ volume pada Haktif.
K: bernilai 1 jika tinggi air lebih besar dari Hsisa dan bernilai 0 jika tinggi air sama dengan Hsisa. o Keran Keran adalah komponen yang berguna mengurangi air dalam tangki. Keran dapat ditambah dan dikurangi jumlahnya (J). o Timer Timer adalah komponen yang berfungsi sebagai pembangkit waktu. Dalam hal simulasi, adanya komponen ini memungkin dibuatnya suatu sistem diskrit dengan sampling yang dilakukan setiap satuan waktu. Dalam hal animasi, komponen ini berfungsi sebagai penggerak objek-objek. Selain itu, komponen ini juga menjadi trigger „pemicu‟ satu atau beberapa fungsi secara bersamaan setiap satuan waktu (perulangan). Satuan waktu yang dimaksud yaitu delay. Delay adalah interval waktu.
(a) (b) Gambar 6. Waktu simulasi (a) dan waktu komputer (b)
Pada aplikasi simulasi ini dikenal tiga jenis waktu, yaitu: waktu nyata, waktu komputer, dan waktu simulasi. Waktu nyata merupakan waktu yang berdasarkan dari pengukuran pada sistem nyata, yaitu tkosong dan tpenuh seperti pada tabel 1. Waktu komputer merupakan waktu yang bersumber dari jam pada komputer. Ini digunakan untuk menghitung lama skenario pengosongan dan skenario pengisian pada simulasi berdasarkan jam pada komputer (Gambar 7).
Gambar 7. Jam pada komputer (Win XP) Gambar 5. Rancangan Tampilan Awal
o Tangki Air Tangki air adalah komponen yang berfungsi sebagai penampung air. Nilai Vair akan bergantung dari pompa dan keran. Pompa menambah nilai Vair dan keran mengurangi nilai Vair. Vair = (Vair + Qpompa × S) – (Qkeran × J × K) (9) Dimana: S: bernilai 0 jika pompa berhenti dan 1 jika pompa aktif. J: jumlah keran yang terbuka.
Waktu simulasi merupakan waktu buatan yang dihasilkan dari perhitungan dalam simulasi pada skenario pengosongan dan skenario pengisian. Waktu ini merupakan representasi waktu nyata pada sistem simulasi. Untuk membuat waktu simulasi, pertama harus ditentukan terlebih dahulu delay simulasi yang akan digunakan pada sampling. Misalnya, diambil delay simulasi sebesar 20 s maka sampling pada skenario pengosongan dengan waktu pengosongan sebesar tkosong (17363 s), akan dihasilkan 868 titik sampel.
5 Seminar Teknik Informatika (Agustus) 2014 Semakin besar nilai delay simulasi maka proses simulasi akan semakin cepat karena jumlah titik sampel yang sedikit sehingga terjadi sedikit perulangan. Sedangkan jika nilai delay simulasi semakin kecil maka jumlah titik sampel menjadi besar sehingga proses simulasi akan lambat karena banyak terjadi perulangan. Untuk mendapatkan delay simulasi yang tepat maka dibandingkan beberapa delay simulasi pada simulasi pengisian. Simulasi pengisian dipilih karena pada skenario ini debit pompa tetap dibandingkan skenario pengosongan yang memiliki debit keran yang berubahubah. Delay simulasi yang paling baik yaitu memiliki error yang kecil dan jumlah titik sampel yang banyak agar diperoleh hasil simulasi yang akurat. Dari simulasi pengisian diperoleh delay simulasi yang paling baik yaitu 20 s dan 200 s karena memiliki error yang terkecil sebesar 1.62% dengan jumlah titik sampel pada delay simulasi 20 s sebanyak 370 dan jumlah titik sampel pada delay simulasi 200 s sebanyak 37. Kedua delay simulasi ini masih harus diuji lagi untuk mendapatkan satu delay simulasi yang terbaik dengan simulasi pengosongan. Hasilnya diperoleh delay simulasi terbaik yaitu 20 s karena memiliki error yang terkecil sebesar 4.86% dengan jumlah titik sampel sebanyak 826. Tabel 3. Hasil pengujian delay simulasi pada pengisian
n
Delay Jumlah Waktu Simulasi Sampel Simulasi (s) (s) 1 0.2 2 2 3 20 370 7400 4 200 37 7400 5 2000 4 8000 Keterangan: tr : waktu pengisian (tpenuh)
Error %
Time out Time out 1.62 1.62 9.86
Tabel 4. Hasil pengujian delay simulasi pada pengosongan
n
Delay Jumlah Waktu Error % Simulasi Sampel Simulasi (s) (s) 3 20 826 16520 4.86 4 200 82 16400 5.55 Keterangan: tr : waktu pengosongan (tkosong) Pada tabel 3 dan tabel 4, delay simulasi diperoleh dari fungsi f(n)=0.2×10n. Fungsi ini merupakan fungsi untuk menetapkan perubahan waktu pada grafik yang akan digunakan untuk menampilkan hasil simulasi. Sedangkan error diperoleh dari rumus: Error=
(10)
Dimana: ts:waktu pengosongan atau waktu pengisian pada simulasi (s) tr:waktu pengosongan (tkosong) atau waktu pengisian (tpenuh) pada sistem nyata (s).
Adapun keterangan “Time out” terjadi karena Flash terlalu lama mengolah data atau melebihi 15 s yang merupakan waktu maksimal mengeksekusi perintah. Tabel 5. Hasil pengujian delay animasi dengan delay simulasi=20 s
Delay Animasi tc t c’ k Error % (s) 0.5 191 426 38.126 6.46 0.2 80 181 91.025 5.11 0.08 37 84 196.811 4.79 0.02 11 21 662 19.93 Keterangan: tc :waktu komputer untuk pengisian (s) tc’ :waktu komputer untuk pengosongan (s) k: Error :
×100%
Tabel 5 merupakan hasil pengujian beberapa delay animasi. Delay animasi merupakan delay yang berperan pada cepat-lambatnya animasi simulasi dan playback. Semakin besar delay animasi maka animasi akan semakin lambat dan sebaliknya, semakim kecil delay animasi maka animasi akan semakin cepat. Pada pengujian ini, nilai tc dan tc’ diperoleh dari lama simulasi berlangsung menggunakan waktu komputer. Tujuannya agar diperoleh delay animasi terbaik. Delay animasi terbaik adalah delay animasi yang paling mendekati waktu sistem nyata. Semakin delay animasi mendekati waktu pada sistem nyata maka error yang diperoleh juga semakin kecil. Dari hasil pengujian ini diperoleh delay animasi terbaik yaitu 0.08 s dengan error sebesar 4.79%. Kombinasi antara delay simulasi dan delay animasi ini diterapkan pada aplikasi simulasi sehingga diperoleh rasio: =
=
artinya, kecepatan animasinya 1 frame/ 0.08 s dan setiap 0.08 s, waktu simulasi akan bertambah 20 s, atau dengan kata lain simulasi berlangsung 250 kali lebih cepat dibandingkan dengan sistem nyata. o Player Player merupakan komponen yang berfungsi mengontrol simulasi dan playback. Player terdapat tombol play-pause yang berfungsi menjalankan dan menghentikan sementara simulasi atau playback; tombol mode yang berfungsi mengubah mode menjadi simulasi atau playback, playerbar, dan keterangan waktu. o Playerbar Playerbar adalah komponen yang berguna memperlihatkan status bermain playback dan menentukan titik bermain playback.
Gambar 8. Playerbar
6 Seminar Teknik Informatika (Agustus) 2014 Mulai
DP: debit pompa DK: debit keran JK: jumlah keran V: volume air Status: status simulasi Suara: aktif suara Timer: aktif timer
Input(DP,DK,JK,V,Timer, Status, Suara)
Status
play
pause
Suara ON Timer ON
stop Suara OFF Timer OFF
Suara OFF Timer OFF
o Scrollbar Scrollbar adalah komponen yang gunanya menggulung tampilan yang memiliki lebar yang lebih besar daripada tempat penampilnya. Bentuk scrollbar hampir sama dengan playerbar namun kegunaannya yang berbeda. Pada simulasi ini, tampilan yang perlu digulung yaitu grafik karena grafik akan menjadi sangat panjang seiring lamanya simulasi berlangsung. Dengan adanya komponen ini maka grafik dapat digeser sehingga semua badan grafik dapat terlihat.
Mode simulasi diakhiri OFF
Selesai
Timer
Gambar 11. Scrollbar
ON Seklar
ON
OFF
Tangki
penuh PS=0 K =1
Tangki Pompa aktif kembali atau terisi
kosong PS=1 K =0
Time Time Output(Hasil) r r OFF OFF
PS=1 K =1
penuh PS=0 K =1
Pompa aktif kembali atau terisi
kosong PS=0 K =0
PS=0 K =1
Time Time Timer Time V= (V + DP× PS) – (DK × J K× K) r r OFF OFF r Hasil=push(V,DK×JK×K,DP×PS) OFF OFF
Gambar 9. Diagram alir simulasi
o Efek Suara Efek suara adalah pelengkap animasi berupa suarasuara agar animasi lebih terlihat hidup. Pada simulasi ini pompa diberikan suara pompa yang sedang mengalirkan air ke tangki dan pada keran diberikan suara percikan air. o Grafik Grafik merupakan halaman yang menampilkan hasil simulasi dalam bentuk grafik. Pada simulasi ini akan ditampilkan tiga buah grafik, yaitu grafik debit pompa terhadap waktu, volume tangki terhadap waktu, dan debit keran terhadap waktu. Gambar 10. adalah contoh hasil dari simulasi berupa grafik dengan variabel: volume awal 500 l, debit keran 0.055 l/s, dan debit pompa 0.123 l/s. Disimulasikan dengan skenario: 0-220 s, jumlah keran 1, dan pompa tidak aktif; 220-560 s, jumlah keran 2, dan pompa tidak aktif; 560-940 s, jumlah keran 2, dan pompa aktif.
3. Hasil dan Pembahasan Aplikasi simulasi yang telah jadi akan diuji menggunakan Adobe Flash Player 11. Hasil simulasi kemudian akan diverifikasi. Hasil dari pengujian aplikasi simulasi akan dibandingkan dengan data teknis sehingga akan ditarik kesimpulan berupa error hasil simulasi. Dalam verifikasi ini, akan digunakan skenario pengisian dan pengosongan tangki air. Semua skenario akan dimulai dari volume awal (Vawal) hingga pada volume akhir (Vakhir). Dalam semua skenario, aplikasi simulasi ini berjalan sangat baik pada desktop dan browser. Aplikasi ini sangat ringan dan ukuran file .swf-nya hanya sebesar 154 KB. o Pengosongan Tangki Skenario pengosongan dilakukan dengan pompa yang tidak aktif dan satu keran yang terbuka. Aplikasi simulasi diatur sesuai data teknis sewaktu akan dilakukan pengosongan, yaitu: J =1 Qkeran= 0.055 l/s Vawal = Vtotal = = Vakhir =Vpakai’ = = Ketika menekan tombol play maka simulasi akan berjalan disertai dengan animasi air mengalir dari keran dan suara air mengalir. Dari hasil simulasi pengosongan diperoleh waktu simulasi 16520 s dan waktu komputer 84 s. Error Pengosongan = =
Gambar 10. Contoh hasil grafik
×100%
=4.86% Dimana: ts: waktu pengosongan pada simulasi (s) tr:waktu pengosongan pada sistem nyata (s)
7 Seminar Teknik Informatika (Agustus) 2014 =
×100%
=1.62% Dimana: ts: waktu pengisian pada simulasi (s) tr:waktu pengisian pada sistem nyata (s)
Gambar 12. Proses simulasi pengosongan
Gambar 14. Proses simulasi pengisian
Gambar 13. Playback simulasi pengosongan
Gambar 16. Playback simulasi pengisian
Gambar 14. Grafik hasil pengosongan
o
Pengisian Tangki Skenario pengisian dilakukan dengan mengaktifkan pompa tanpa ada keran yang dibuka. Aplikasi simulasi diatur sesuai data teknis sewaktu akan dilakukan pengisian pada sistem nyata, yaitu: Qpompa = 0.123 l/s Vawal = Vpakai’ = = Vakhir= Vtotal = = Ketika menekan tombol play maka simulasi akan berjalan disertai dengan animasi air mengalir dari ujung pipa naik dan suara pompa yang bergemuruh. Dari hasil simulasi pengisian diperoleh waktu simulasi 7400 s dan waktu komputer 37 s. Error Pengisian =
Gambar 17. Grafik hasil pengisian Tabel 6. Perbandingan pengisian dan pengosongan
Skenario Pengosongan Pengisian
Nyata 17363 7282
Waktu (s) Simulasi 16520 7400
Komputer 84 37
Pada skenario pengisian, nilai waktu simulasi terhadap waktu nyata menunjukkan perbedaan yang cukup jelas seperti yang ditunjukkan pada tabel 6. Inilah yang mengakibatkan error. Padahal seharusnya waktu nyata dan waktu simulasi akan hampir sama. Setelah dianalisis, nilai debit pompa (Qpompa) berperan sangat besar dalam keakuratan nilai volume air tangki (Vair).
8 Seminar Teknik Informatika (Agustus) 2014 Nilai debit pompa yang dipakai dalam perhitungan merupakan hasil pembulatan, yaitu 0.123 l/s yang bersumber dari
, dimana 0.123 lebih kecil dari
. Perbedaan inilah yang membuat keakuratan simulasi berkurang. Selisih dari kedua debit ini sangat kecil namun ini akan terakumulasi selama proses simulasi sehingga menjadi angka yang besar. Angka ini kemudian membuat perhitungan untuk menentukan volume air tangki (Vair) kurang akurat. Dari hasil pengukuran pengisian tangki dengan Qpompa=
diperoleh waktu 7282 s. Sedangkan,
simulasi dengan Qpompa= 0.123 l/s yang merupakan hasil pembulatan, memiliki nilai lebih kecil dari
maka
akan membutuhkan waktu yang lebih lama sehingga diperoleh waktu 7400 s. Hal ini juga terjadi pada skenario pengosongan dimana pembulatan sangat mempengaruhi akurasi perhitungan. Namun selain itu, mengasumsikan perubahan debit keran menjadi debit keran yang tetap atau dari beberapa debit keran menjadi satu debit keran juga menjadi salah satu penyebab masalah akurasi. Ini karena satu debit keran tidak dapat mewakili fenomena perubahan debit keran pada sistem nyata dengan baik.
4. Penutup Dari hasil verifikasi aplikasi simulasi buatan kami disimpulkan bahwa: o Aplikasi simulasi ini cukup akurat karena diperoleh nilai error yang cukup kecil, yaitu 4.86% untuk pengosongan dan 1.62% untuk pengisian o Pemodelan dengan komputer dapat dilakukan dengan menggunakan konsep pemrograman berorientasi objek. o Aplikasi simulasi ini file .swf-nya hanya berukuran 154 KB sehingga sangat ringan jika disematkan pada halaman web. o Keakuratan simulasi sangat bergantung pada keakuratan dalam pengukuran Adapun saran dan harapan ke depannya yaitu aplikasi simulasi ini masih tergolong sederhana sehingga masih perlu ditambahkan parameter-parameter lain yang lebih lengkap. Semakin lengkap parameter pada sistem diharapkan akan semakin menyerupai sistem nyata.
Ucapan Terima Kasih Puji syukur kehadirat Allah SWT atas rahmat dan hidayah-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan paper seminar ini sebagai salah satu syarat memperoleh gelar sarjana. Terima kasih sebesar-besarnya kepada keluarga Devi Ratnasari yang telah memperbolehkan kami untuk melakukan pengukuran tangki air rumahnya dan temanteman yang selama ini memberikan dukungannya.
Daftar Pustaka [1]M. Julius. Literatur Review: Pemodelan dan Simulasi Sistem, Pasca Sarjana Universitas Mercu Buana, 2013, 1-2 [2]Rodger McHaney. Understanding Computer Simulation (bookboon.com, 2009) [3]http://www.mathworks.com/company/newsletters/ar ticles/matlab-and-simulink-in-the-world-model-baseddesign.html[05/05/2014] [4] I. Radinschi, C. Damoc, A. Cehan, V. Cehan. Computer Simulations of Physics Phenomena Using Flash, International Journal on Hands-on Science, 2008 [5]http://www.instalasilistrikrumah.com/cara-kerjakontrol-level-tangki-air/[05/05/2014] [6]Tegar Bhakti Prihantoro, Rizky Charli Wijaya Husni. Alat Pendeteksi Tinggi Permukaan Air Secara Otomatis Pada Bak Penampungan Air Mengunakan Sensor Ultrasonik Berbasis Mikrokontroler, 2010 [7]Akhmad Haiqal, Muh. Farid Azis Genisa. Simulasi Kendalian Level pada Tangki Air, Tugas Akhir S1, 2012 [8]Hasrul. Desain Media Pembelajaran Animasi Berbasis Adobe Flash CS3 pada Mutu Kuliah Instalasi Listrik 2, Jurnal MEDTEK,3(2),2011. [9]K. Marthen. Fisika 2 Untuk SMA Kelas XI (Jakarta, Erlangga, 2006) Wahyu Pebrian , lahir di Palopo tahun 1992, tertarik pada kecerdasan buatan, jaringan, pemrograman, dan open source, melanjutkan studi ke Teknik Elektro, prodi Teknik Informatika, Universitas Hasanuddin pada tahun 2010 dengan mendapat Beasiswa Bidikmisi. Putri Amalia Subroto, lahir di Makassar pada tanggal 22 Januari 1993. Merupakan anak keempat dari 4 orang bersaudara. Tertarik dalam bidang komputer dan teknologi informasi sejak kecil. Saat ini terdaftar sebagai mahasiswa Fakultas Teknik jurusan Teknik Elektro program studi Teknik Informatika Universitas Hasanuddin angkatan 2010.
