UNIVERSITAS INDONESIA RANCANG BANGUN MODEL SIMULATOR TEKNIK PENANGGULANGAN GENANGAN AIR (BANJIR) DI AREA BAWAH JALAN LAYANG (FLYOVER) SKRIPSI

UNIVERSITAS INDONESIA

RANCANG BANGUN MODEL SIMULATOR TEKNIK PENANGGULANGAN GENANGAN AIR (BANJIR) DI AREA BAWAH JALAN LAYANG (FLYOVER)

SKRIPSI

ILMA AINUR RIZA 0806365936

FAKULTAS TEKNIK PROGRAM SARJANA EKSTENSI DEPOK DESEMBER 2010

UNIVERSITAS INDONESIA

RANCANG BANGUN MODEL SIMULATOR TEKNIK PENANGGULANGAN GENANGAN AIR (BANJIR) DI AREA BAWAH JALAN LAYANG (FLYOVER)

SKRIPSI Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana teknik

ILMA AINUR RIZA 0806365936

FAKULTAS TEKNIK PROGRAM SARJANA EKSTENSI DEPOK DESEMBER 2010

ii

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS

Skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, Dan semua sumber baik yang dikutip maupun yang dirujuk Telah saya nyatakan dengan benar

Nama

: Ilma Ainur Riza

NPM

: 0806365936

Tanda Tangan : Tanggal

: 17 Desember 2010

iii Rancang bangun..., Ilma Ainur Riza, FT UI, 2010

HALAMAN PENGESAHAN Skripsi ini diajukan oleh : Nama

: Ilma Ainur Riza

NPM

: 0806365936

Program Studi : Teknik Elektro Judul Skripsi : Rancang Bangun Model Simulator Teknik Penanggulangan Genangan Air (Banjir) Di Area Bawah Jalan Layang (Flyover)

Telah berhasil dipertahankan di hadapan Dewan Penguji dan diterima sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik

pada Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik,

Universitas Indonesia

DEWAN PENGUJI Pembimbing : Prof. Dr. Ir. Iwa Garniwa M K, MT.

(………...........................)

Penguji

: Aji Nur Widyanto ST, MT.

(......................................)

Penguji

: Ir. Amien Rahardjo MT.

(......................................)

Ditetapkan di

: Depok

Tanggal

: 5 Januari 2011

iv Rancang bangun..., Ilma Ainur Riza, FT UI, 2010

UCAPAN TERIMA KASIH

Dengan mengucapkan puji dan syukur kehadirat

Allah

SWT,

yang telah

melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga dapat terselesaikannya seminar ini. Penulisan seminar ini dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknik Jurusan Elektro pada Fakultas Teknik Universitas Indonesia. Penulis menyadari bahwa tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, sangatlah sulit bagi penulis untuk menyelesaikan seminar ini. Oleh karena itu, saya mengucapkan terima kasih kepada: (1) Prof. Dr. Ir. Iwa Garniwa M K. MT, selaku dosen pembimbing dalam menyusun dan menyelesaikan Skripsi ini; (2) Aji Nur Widyanto ST, MT. dan Ir. Amien Rahardjo MT., selaku dewan penguji yang banyak memberi masukan dan arahan untuk lebih sempurnanya Skripsi ini; (3) Kedua orang tua, adik-adik, dan semua keluarga penulis yang telah memberikan bantuan dukungan moral dan material; dan (4) Sahabat-sahabatku semua yang telah banyak membantu dengan ide dan tenaga dalam menyelesaikan Skripsi ini. Akhir kata, Semoga Allah SWT berkenan membalas segala kebaikan semua pihak yang telah banyak membantu. Semoga seminar ini membawa manfaat bagi pengembangan ilmu. Depok, 17 Desember 2010 Penulis

Ilma Ainur Riza NPM. 0806365936

v Rancang bangun..., Ilma Ainur Riza, FT UI, 2010

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI SKRIPSI UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Sebagai sivitas akademik Universitas Indonesia, saya yang bertanda tangan di bawah ini: Nama

: Ilma Ainur Riza

NPM

: 0806365936

Program studi : Teknik Elektro Departemen

: Teknik Elektro

Fakultas

: Teknik

Jenis Karya

: Skripsi

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Indonesia Hak Bebas Royalti Noneklusof (Non-exclusive RoyaltyFree Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul: Rancang Bangun Model Simulator Teknik Penanggulangan Genangan Air (Banjir) Di Area Bawah Jembatan Layang (Flyover) beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Noneksklusif

ini

Universitas

Indonesia

berhak

menyimpan

mengalih

media/format, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat dan mempublikasikan skripsi saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai pemilik Hak Cipta. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya. Dibuat di

: Depok

Pada tanggal : 17 Desember 2010 Yang menyatakan ( Ilma Ainur Riza )

vi Rancang bangun..., Ilma Ainur Riza, FT UI, 2010

ABSTRAK

Nama

: Ilma Ainur Riza

Program Studi

: Teknik Elektro

Judul

: RANCANG BANGUN MODEL SIMULATOR TEKNIK PENANGGULANGAN GENANGAN AIR (BANJIR) DI AREA BAWAH JALAN LAYANG (FLYOVER) Skripsi ini bertujuan untuk merancang dan membuat rancang bangun

model simulator teknik penanggulangan genangan air (banjir) di area bawah jalan layang (flyover) dengan menggunakan PLC OMRON SYSMAC CPM2A sebagai pengendali

sistem

otomatisnya.

Sistem

otomatis

ini

digunakan

untuk

mengendalikan kerja dua buah pompa air. Limpahan air hujan yang terkumpul di reservoir sebagian akan dipompakan ke sebuah tendon penampung air. Air tendon tersebut digunakan untuk menyemprot jalan raya pada saat suhu mencapai nilai tertentu. Selain dua pompa tersebut, sistem juga mengendalikan sebuah solenoid valve membuka dan menutup saluran air untuk menyiram taman. Sensor hujan sebagai penanda bahwa lingkungan sedang terjadi hujan. Dimana inputan ini memberi sinyal ke PLC untuk mengendalikan kerja pompa penyemprot jalan dan valve penyiram taman. Water Level Control (WLC) digunakan sebagai inputan tinggi permukaan air pada reservoir dan tendon. Logika high dan low dari sensor ini digunakan PLC sebagai inputan pengendalian ON-OFF pompa. Sensor suhu yang digunakan adalah thermocouple yang dipadukan dengan Temperature Controller sehingga dihasilkan logika 1 atau 0 sebagai inputan PLC. Saat sistem dijalankan, timer harian akan bekerja secara otomatis. Pewaktu ini digunakan sebagai pengendali rutin waktu penyiraman taman. Dari percobaan terhadap alat didapatkan kesimpulan bahwa waktu rata-rata pengisian adalah 2,99 detik sedangkan waktu pengosongan adalah 5,5 detik oleh valve dan 3,73 detik oleh pompa penyiram jalan. KATA KUNCI : PLC, Genangan Air, Banjir, Penanggulangan Banjir, Reservoir, Penyiram Taman, Penyiram Jalan.

vii Rancang bangun..., Ilma Ainur Riza, FT UI, 2010

ABSTRACT

Name

: Ilma Ainur Riza

Study Program

: Electrical Engeneering

Title

: MODEL DESIGN OF SIMULATOR OF A TACHNIQUE OF PUDDLE PREVENTION (FLOODING) IN THE UNDER FLYOVER AREA This thesis aims to design and create model design of simulator of a

technique of puddle prevention (flooding) in the under overpass area using OMRON PLC SYSMAC CPM2A as automatic control system. The automated system is used to control two water pumps. Overflow of rain water collected in the reservoir will be pumped into a tendon. Water collected in the tendon is used to spray the highway when the temperature reaches a certain value. In addition to these two pumps, the system also controls a solenoid valve opened and closed the canal water for watering gardens. Rain sensor is used as signifying that the environment is going to rain. Where this input signal to the PLC to control the road pump and valves. Water Level Control (WLC) is used as input of water level of reservoir and tendon. The logic high and low of this sensor is used as input PLC ON-OFF control of the pump and the valve. Thermocouple sensors used are combined with the Temperature Controller so that the resulting logic 1 or 0 as the input of the PLC. When the system starts up, daily timer will work automatically. The timer is used as a routine control of time watering the garden. From the experiments gotten conclusion that the system need 2.99 second for filling process by storage pump and need 5.5 second to discharge process by valve and need 3.73 second by road sprinkler pump.

KEYWORDS: PLC, Puddle Water, Flood, Flood Control, Reservoir, Park Sprinklers, Road Sprinklers.

viii Rancang bangun..., Ilma Ainur Riza, FT UI, 2010

DAFTAR ISI Halaman Sampul .............................................................................................................

i

Halaman Judul.................................................................................................................

ii

Halaman Pernyataan Orisinalitas ....................................................................................

iii

Halaman Pengesahan ......................................................................................................

iv

Ucapan Terima Kasih ......................................................................................................

v

Halaman Pernyataan Persetujuan Publikasi Karya Ilmiah Untuk Kepentingan Akademis ................................................................................................... vi Abstrak ............................................................................................................................ vii Daftar Isi.......................................................................................................................... ix Daftar Gambar ................................................................................................................. xi Daftar Tabel .................................................................................................................... xii BAB 1 PENDAHULUAN ............................................................................................

1

1.1. Latar Belakang .............................................................................................

1

1.2. Perumusan Masalah .....................................................................................

4

1.3. Pembatasan Masalah ....................................................................................

5

1.4. Tujuan ..........................................................................................................

5

1.5. Metodologi Penelitian ..................................................................................

6

1.6. Sistematika Penulisan ..................................................................................

6

BAB 2 LANDASAN TEORI .......................................................................................

7

2.1. Programmable Logic Controller (PLC) ......................................................

7

2.1.1. Prinsip Kerja PLC..................................................................... ..........

9

2.1.2. Bahasa Pemrograman PLC............................................................. .... 12 2.1.3. PLC Omron CPM2A..................................................................... ...... 13 2.2. CX-Programmer Software ........................................................................... 14 2.3. Selenoid Valve .............................................................................................. 15 2.4. Pompa Air .................................................................................................... 17 2.5. Sensor ........................................................................................................... 18 2.5.1. Limit Switch......................................................................................... 18 2.5.2. Temperature Controller................................................................. ..... 18 2.5.3. Water Level Controller (WLC)............................................................ 19

ix Rancang bangun..., Ilma Ainur Riza, FT UI, 2010

BAB 3 PERANCANGAN DAN CARA KERJA SISTEM ........................................ 21 3.1. Cara Kerja Sistem ........................................................................................ 21 3.2. Perancangan Perangkat Lunak (Software) ................................................... 22 3.2.1. Block Diagram Sistem ........................................................................ 22 3.2.2. Alokasi Input dan Output .................................................................... 22 3.2.3. Membuat Ledder Diagram dengan CX-Programmer ......................... 23 3.3 Perancangan Alat Simulasi ........................................................................... 26 3.3.1. Alat dan Bahan .................................................................................... 26 3.3.2. Proses Pembuatan Alat Simulasi......................................................... 28 BAB 4 PENGUJIAN SISTEM ..................................................................................... 33 4.1. Pengujian Sensor .......................................................................................... 33 4.1.1. Sensor Level Air pada Reservoir ........................................................ 33 4.1.2. Sensor Level Air pada Tandon ............................................................ 34 4.2. Pengujian Pompa .......................................................................................... 35 4.2.1. Kondisi Pengisian ............................................................................... 35 4.2.2. Kondisi Pengosongan .......................................................................... 36 BAB 5 KESIMPULAN ................................................................................................. 38 DAFTAR REFERENSI ................................................................................................ 39 LAMPIRAN ................................................................................................................... 40

x Rancang bangun..., Ilma Ainur Riza, FT UI, 2010

DAFTAR GAMBAR 9

Gambar 2.1

Blok Diagram PLC ..................................................................................

Gambar 2.2

Blok Diagram CPU Pada PLC ..................... ......................................... 10

Gambar 2.3

Ilustrasi dari PLC Scanning............. ........................................................ 12

Gambar 2.4

Contoh Ledder Diagram.......................................................................... 13

Gambar 2.5

PLC OMRON CPM2A ............................................................................... 13

Gambar 2.6

Konfigurasi Solenoid Valve ..................................................................... 16

Gambar 2.7

Lintasan Aliran Cairan Pompa Sentrifugal ................................................... 17

Gambar 2.8

Limit Switch ............................................................................................. 18

Gambar 2.9

Thermocouple .......................................................................................... 19

Gambar 2.10 E5CN OMRON Temperature Controller................................................. 19 Gambar 2.11 Water Level Control(WLC) ..................................................................... 20 Gambar 3.1

Flow Chart Sistem................................................................................... 21

Gambar 3.2

Blok Diagram Sistem .............................................................................. 22

Gambar 3.3

Ledder Diagram peng-update Fungsi Kalender ...................................... 24

Gambar 3.4

Ledder Diagram Kendali Valve Penyiram Taman (V1).......................... 24

Gambar 3.5

Ledder Diagram Sensor Level Air .......................................................... 25

Gambar 3.6

Ledder Diagram Kendali Pompa Pengisi Tandon (M1) ......................... 25

Gambar 3.7

Ledder Diagram Kendali Pompa Penyiram Jalan (M2) .......................... 26

Gambar 3.8

Alat Simulasi ........................................................................................... 29

Gambar 3.9

Wiring Diagram Sistem ........................................................................... 29

Gambar 3.10 CX-Programmer pada Start Menu........................................................... 30 Gambar 3.11 Tampilan Awal CX-Programmer ............................................................ 30 Gambar 3.12 Tampilan Ledder Diagram Program ....................................................... 31 Gambar 3.13 Tampilan Transfer To PLC ..................................................................... 31 Gambar 3.14 Tampilan Download Options .................................................................. 32 Gambar 3.15 Tampilan Peringatan Perubahan Program PLC ....................................... 32 Gambar 3.16 Tampilan Download Succesful................................................................ 32

xi Rancang bangun..., Ilma Ainur Riza, FT UI, 2010

DAFTAR TABEL Tabel 1.1 Data Alih Fungsi Lahan DAS Ciliwung ...........................................................

1

Tabel 1.2 Data Perubahan Paramater Hidrologi Banjir ....................................................

2

Tabel 1.3 Panduan Umum Volume Sumur Resapan per Lahan Tertutup .........................

3

Tabel 2.1 Indikator Lampu PLC OMRON CPM2A ......................................................... 14 Tabel 2.2 System Requirments .......................................................................................... 15 Tabel 3.1 Daftar Alamat Masukan PLC ............................................................................ 22 Tabel 3.2 Daftar Alamat Keluaran PLC ............................................................................ 23 Tabel 3.3 Daftar Alat dan Bahan....................................................................................... 26 Tabel 4.1 Pengujian Respon Sensor Level Air pada Reservoir ........................................ 33 Tabel 4.2 Pengujian Respon Sensor Level Air pada Tandon ........................................... 34 Tabel 4.3 Pengujian Pompa Kondisi Pengisian ............................................................... 35 Tabel 4.4 Pengujian Pompa dan Valve Kondisi Pengosongan ........................................ 36

xii Rancang bangun..., Ilma Ainur Riza, FT UI, 2010

BAB I PENDAHULUAN

1.1.

Latar Belakang Banjir, permasalahan yang tak kunjung lepas dari Jakarta, dan malah

dalam perkembangannya, intensitas, frekuensi dan distribusi banjir terus mengalami peningkatan. Tercatat banjir besar yang pernah terjadi di Jakarta adalah pada 1621, 1654, 1918, 1942, 1976, 1996, 2002, dan 2007. Salah satu faktor utama meningkatnya banjir di Jakarta, menurut Peneliti Utama Bidang Hidrologi dan Pengelolaan DAS di Pusat Teknologi Sumberdaya Lahan, Wilayah dan Mitigrasi BPPT Sutopo Purwa Nugroho, adalah pengalihan fungsi lahan dan resapan air menjadi lahan terbangun, dengan Intensitas Pemanfaaatan Lahan (IPH) mencapai 90,33% pada tahun 2009. Adanya pengalihan fungsi lahan dan resapan menjadi lahan terbangun yang kebanyakan dari beton menyebabkan makin banyaknya limpasan air hujan seiring meningkatnya curah hujan. Tabel 1.1 Data Alih Fungsi Lahan DAS Ciliwung

Berdasarkan data statistik, curah hujan rata-rata di Indonesia adalah 2779 mm pertahun. Misalkan untuk di Jakarta curah hujan sekitar 2500 mm per tahun,

1 Universitas Indonesia Rancang bangun..., Ilma Ainur Riza, FT UI, 2010

2

dengan jumlah hari hujan 180 hari/tahun. Jika dihitung secara sederhana maka intensitas huajn rata-raata adalah 2500/180 mm/hari-hujan sama dengan 13,88 mm/hari-hujan atau sama dengan 0,01388 m/hari-hujan. Jika terdapat tahan seluas 100 m2tertutup banguna beton, maka jumlah limpasan yang terjadi dapat dihitung dengan rumus : Q = C I A diman C : coefisien run off, I : intensitas hujan(m), A : luas lahan (m2). Jika koefisien run off untuk bangunan dan beton adalah 0,95, maka jumlah air hujan yang menjadi limpasan adalah sebesar 0,95 x 0,01388 x 100 sama dengan 1,318 m3 tiap hari-hujan. Seharusnya, bencana banjir sudah bisa teratasi dengan adanya 13 sungai yang melewati Jakarta, seperti sungai Angke, Buaran, Cakung, Cipinang, Grogol, Jati Kramat, Kalibaru Barat, Kalibaru Timur, Krukut, Mookervart, Pasanggrahan, dan Sunter, dan 3 kanal buatan seperti Banjir Kanal Bara (BKB), Banjir Kanal Timur (BKT), dan Sistem Drainase Cengkareng. Tetapi kenyataanya bahwa kemampuan mengatuskan debit air dari sungai dan kanal yang ada sangat jauh dari rencana, yakni hanya kisaran 17% hingga 80%. Tabel 1.2 Data Perubahan Parameter Hidrologi Banjir

Dalam kaitannya dengan kelancaran berlalu-lintas, banjir atau genangan air merupakan faktor yang makin memperparah tingkat kemacetan. Tengok saja daerah-daerah seperti jalan Yosudarso, jalan A. Yani, Kemanggisan, jalan

Universitas Indonesia Rancang bangun..., Ilma Ainur Riza, FT UI, 2010

3

Pramuka, dan underpass Cawang, merupakan beberapa jalur yang biasa banjir saat hujan turun. Kemacetan parah akibat banjir yang terbaru adalah pada 25 Oktober 2010. Banjir ini hampir terjadi di seluruh jalan-jalan protocol ibukota, seperti di jalan Gatot Subroto yang menyebabkan kepadatan lalu-lintas dari arah Semanggi, Rasuna Said, dan Senopati. Kemacetan juga terjadi dari arah Otista, Dewi Sartika, dan Pancoran karena terjadi banjir di depan gedung Wika dan underpass Cawang. Begitu pula kemacetan di jalan TB Simatupang juga karena genangan air. Untuk mengatasi banjir Jakarta, lanjut Sutopo, perlu dilakukan dengan 2 upaya mendasar, yaitu, upaya strukturan dan nonstructural. Upaya struktural meliputi mencegah meluapnya banjir hingga ketinggian tertentu dengan tanggul, merendahkan elevasi muka banjir dengan normalisasi, sudetan, banjir kanal, interkoneksi, memperkecil debit banjir dengan waduk, waduk retensi banjir, situ, mengurangi genangan dengan polder, pompa dan sistem drainase. Upaya nonstructural meliputi pengadaan prakiraan dan system peringatan dini banjir, relokasi penduduk di bantaran sungai, pengelolaan dataran banjir, penataan ruang dan reboisasi, juga upaya konservasi tanah dan air, sumur resapan, biopori, dan sumur injeksi. Salah satu upaya pemerintah dalam hal ini adalah menetapkan suatu peraturan, yang terangkum dalam Peraturan Gubernur (PERGUB) DKI Jakarta Nomor 68 Tahun 2005. Dalam PERGUB tersebut dijelaskan bahwa adanya aturan mengenai jumlah volume sumur resapan yang harus dibuat disesuaikan dengan luas bangunan atau lahan yang tertutup. Salah satu panduan besar volume sumur resapan yang harus dibuat secara sederhana dapat dilihat dalam tabel berikut: Tabel 1.3 Panduan Umum Volume Sumur Resapan per Lahan Tertutup No. 1 2 3 4 5

Luas Penampang Bangunan (m2) < 50 51-99 100-149 150-199 200-299

Volume (m3) 2 4 6 8 12


4

6 7 8 9 10 11 12 dst

Diilhami

oleh

300-399 400-499 500-599 600-699 700-799 800-899 900-999

permasalahan

16 20 24 28 32 36 40

di

atas,

maka

dibuatlah

sistem

penanggulangan banjir dengan reservoir sebagai tempat menampung air hujan dengan cepat di area bawah flyover sehingga genangan tidak terjadi. Air yang terkumpul nantinya bisa digunakan menyirami taman, jalan, kebutuhan sehari-hari dan pemadaman api kebakaran. Beberapa hal yg dianggap sebagai rutinitas harian, seperti menyirami taman dan jalan, akan dikontrol secara otomatis dengan PLC. Skripsi ini bertujuan membuat sebuah rancang bangun model simulator teknik penanggulangan genangan air (banjir) di area bawah jalan layang (flyover) dan sebagai wujud kontribusi terhadap upaya penanggulangan banjir khususnya di Jakarta.

1.2.

Perumusan Masalah Masalah yang akan dibahas pada skripsi ini yaitu bagaimana merancang sebuah

simulasi sistem penanggulangan genangan air (banjir) di area bawah jalan layang (flyover) dengan menggunakan sistem otomatis, yang diterapkan pada PLC OMRON SYSMAC CPM2A yang diaplikasikan pada sebuah master plant Panduan Rancang Kota Koridor Satrio, Dinas Tata Kota Pemerintah Daerah Khusus Ibukota Jakarta. Sistem yang dibuat dalam skripsi ini meliputi kontrol PLC dan plant. Sedangkan plant sendiri, merupakan simulasi dari master plant tata ruang kota. Tersendatnya aliran air pada musim penghujan yang mengakibatkan genangan air merupakan permasalahan yang mengilhami pembuatan sistem ini. Fakta mengenai kurangnya daerah resapan air, kurang maksimalnya fungsi sungai, got, dan KBT, dan merosotnya volume air tanah juga merupakan hal-hal yang dicoba untuk ditanggulangi.


5

Dengan implementasi sistem ini maka diharapkan diperoleh berbagai keuntungan antara lain: 1. Tidak ada lagi genangan air. 2. Adanya ketersediaan air bersih di area umum. 3. Pemanfaatan lahan kosong.

1.3.

Pembatasan Masalah Pada skripsi ini, hal-hal yang membatasi pembuatan sistem yaitu :

1. Simulator yang digunakan berupa plant simulator sederhana. 2. Sistem program pengendali simulator menggunakan PLC OMRON SYSMAC CPM2A. 3. Bahasa pemrograman yang digunakan untuk membuat software adalah CXProgrammer. 4. Konstruksi dan dimensi jalan layang (flyover) dan system riil tidak dibahas. 5. Ragam ide-ide lain, seperti penambahan sensor intensitas hujan, penambahan program untuk back-up kendali pengaturan lalu-lintas dan keamanan, dan upgrade sistem menjadi berbasis SCADA, tidak dibahas dan bias sebagai acuan dalam pengembangan simulator ini. 1.4.

Tujuan Tujuan yang ingin dicapai dalam skripsi ini adalah merancang dan membuat

rancang bangun model simulator teknik penanggulangan genangan air (banjir) di area bawah jalan layang (flyover) dengan penggunakan PLC sebagai alat kontrol pengendali kerja pompa, valve dan sensor.


6

Metodelogi Penelitian

1.5.

Metodologi penelitian pada skripsi diantaranya yaitu : 1. Studi Literatur a. Mempelajari komponen-komponen yang akan digunakan untuk membuat simulasi plant. b. Mempelajari PLC OMRON CPM1A. 2. Merancang simulasi plant yang akan dibuat. 3. Membuat simulasi plant. 4. Membuat program PLC, menggunakan CX Programmer.

1.6.

Sistematika Penulisan Sistematika penulisan skripsi ini terdiri dari bab-bab yang memuat

beberapa sub-bab. Untuk memudahkan pembacaan dan pemahaman maka laporan seminar ini dibagi menjadi beberapa bab. Pada bab satu terdapat Pendahuluan, berisi latar belakang, permasalahan, batasan masalah, tujuan penulisan, deskripsi singkat, metode penulisan dan sistematika penulisan dari penelitian ini. Bab dua, yaitu Landasan Teori, yang berisi landasan-landasan teori sebagai hasil dari studi literatur yang berhubungan dalam perancangan serta pembuatan program (software). Bab tiga mengenai Perancangan dan Cara Kerja Sistem, dimana akan dijelaskan secara keseluruhan sistem kerja dari semua perangkat plant dan program (software) yang dibuat. Bab empat adalah Pengujian dan Analisa Sistem yang menjelaskan tentang pengujian dan analisa system yang dibuat. Dan yang terakhir bab lima yaitu Penutup yang berisi kesimpulan yang diperoleh dari studi literature dan perancangan sistem yang telah dilakukan.


7

BAB II LANDASAN TEORI

2.1.

Programmable Logic Controller (PLC)

Programmable Logic Controller, atau biasa disebut programmable controller atau PLC, adalah sebuah komputer yang dirancang untuk mengontrol suatu proses atau mesin. PLC mempunyai kemampuan untuk: 1. Tipe Kontrol Urutan (Sekuens): a. Pengganti Relay Kontrol Logic Konvensional termasuk Timer/Counter. b. Pengganti Pengontrol card PCB. c. Sebagai mesin Kontrol Auto/Semi Auto/Manual dan proses-proses. 2. Untuk Tipe Kontrol Canggih: a. Operasi Aritmatik. b. Penanganan Informasi. c. Kontrol Analog (Suhu, Tekanan, dll). d. PID Control (Proportional-Integral-Derivatif) e. Kontrol Servo Motor dan Stepper Motor. 3. Untuk Tipe Kontrol Pengawasan : a. Proses monitor, alarm dan diagnosa kesalahan. b. Antarmuka dengan komputer (RS232C/RS 422) dan Printer/ASCII. c. Jaringan kerja Otomatisasi Pabrik. d. Local Area Network dan Wide Area Network.


8

e. FA (Factory Automation), FMS (Factory Management System), CIM (Computer Integration Management), dll. PLC dipakai sebagai pengganti sistem control konvensional seperti relay. Keuntungan dari penggunaan PLC dalam otomatisasi adalah: 1. Waktu implementasi proyek dipersingkat. 2. Modivikasi lebih mudah tanpa biaya tambahan. 3. Biaya pembuatan system control dapat dikalkulasi dengan akurat. 4. Perancangan dengan mudah diubah dengan software. 5. Aplikasi control yang luas. 6. Keandalan tinggi. 7. Maintenance yang mudah. 8. Perangkat kontroler standar.


9

Gambar 2.1 Blok Diagram PLC

2.1.1. Prinsip kerja PLC

Secara umum, PLC disusun oleh dua komponen utama, yaitu : 1. Central Processing Unit (CPU) 2. Sistem antarmuka Input / Output Unit processor atau Central Processing Unit (CPU) adalah unit yang berisi

mikroprosesor

yang

menginterpretasikan

sinyal-sinyal

input

dan


10

melaksanakan pengontrolan, sesuai dengan program yang disimpan di dalam memori, lalu mengkomunikasikan keputusan-keputusan yang diambilnya sebagai sinyal-sinyal kontrol ke interface output. Fungsi dari CPU adalah mengatur semua proses yang terjadi di PLC. Ada tiga komponen utama penyusun CPU ini. 1. Processor 2. Memory 3. Power Supply

Gambar 2.2 Blok Diagram CPU Pada PLC

Processor

adalah

perangkat

pemrograman

dipergunakan

untuk

memasukan program yang dibutuhkan ke dalam memori. PLC sekarang kebanyakn sudah menggunakan program melalui software untuk memasukan program yang dibuat ke dalam PLC. Power Supply adalah unit catu daya diperlukan untuk mengkonversi tegangan AC sumber menjadi tegangan rendah DC (5V dan 24 V) yang dibutuhkan oleh prosesor dan rangkaian-rangkaian di dalam modul-modul antarmuka input dan output Memory adalah unit memori adalah tempat program yang digunakan untuk melaksanakan tindakan-tindakan pengontrolan oleh mikroprosesor disimpan. Terdapat beberapa elemen memori di dalam sistem PLC: 1. Read-Only Memory (ROM) adalah memori non-volatile yang hanya bisa diprogram sekali saja. Memori jenis ini tidak fleksibel dan kurang popular.


11

2. Random Access Memory (RAM) adalah memori yang bisa di gunakan untuk menyimpan program dari user dan data-data tertentu. Data-data yang tersimpan di memori ini akan hilang bila sumber tenaganya diambil. 3. Erasable Programmable Read Only Memory (EPROM) adalah memori yang dapat menyimpan data sama halnya dengan ROM. Data-data yang tersimpan di memori ini dapat dihapus dengan menambahkan sinar ultraviolet. Untuk memrogram ulang memori ini dibutuhkan sebuah perangkat PROM writer. 4. Electrically Erasable Programmable Read Only Memory (EEPROM) adalah memori yang mengkombinasikan akses fleksibilitas dari RAM dan non-volatile ROM jadi satu. Data-data yang diisikan ke memori ini dapat dihapus dan diprogram ulang secara elektrik. Tetapi memori ini mempunyai siklus tulis dan hapus yang terbatas. Sistem antarmuka Input / Output adalah struktur masukan dan keluaran yang terdapat dalam PLC dan menyebabkan PLC tersebut bekerja atau menjalankan instruksi programnya, dimana dia berfungsi untuk menghubungkan antara bagian input seperti saklar dengan CPU dan antara CPU dengan output seperti motor. Selama prosesnya, CPU melakukan tiga operasi utama: (1) Membaca data masukan via modul input, (2) Mengeksekusi program yang tersimpan di memori PLC, (3) Meng-update data pada modul output. Ketiga proses tersebut dinamakan Scanning.


12

Gambar 2.3 Ilustrasi dari PLC Scanning 2.1.2. Bahasa Pemrograman PLC Ada beberapa bahasa pemrograman yang bisa digunakan untuk memprogra PLC, disesuaikan dengan kemampuan programmer, ketersediaan alat (compiler), dan kekomplekan sistem. Berikut ini bahasa pemrograman yang biasa dipakai : 1. Ladder Logic Diagrams: PLC yang pertama telah diprogramkan dengan suatu teknik yang telah didasarkan pada pemasangan relay menggunakan kabel menurut skematiknya. Kata “ladder “ digunakan karena tampilan diagramnya yang menyerupai tangga, sedangkan kata “logic” dipakai karena fungsi pengambilan keputusannya menyerupai sebuah relai. Gambar 2.1 adalah contoh sebuah ladder diagrams. Dua garis vertikal (ladder) yang diberi label L1 dan L2 merepresentasikan beda potensial antara dua tegangan yang mensuplai rangkian. Berbagai komponen yang digunakan dalam rangkaian diletakkan pada garis horisontal (rung) antara L1 dan L2. Komponen-komponen input terletak bagian kiri dari rung, dan komponen output diletakkan dibagian kanan dari rung. Sebuah ladder harus memiliki empat elemen: sumber (power source), perangkat input (mis: switch), perangkat beban sebagai output (mis: lampu atau motor), jalur penghubung input dan output (interconnecting wires).

Gambar 2.4 Contoh Ladder Diagram 2. Instruksi Mnemonic: ada cara lain untuk memprogram PLC. Salah satu teknik yang paling awal adalah melibatkan instruksi mnemonic. Instruksi ini dapat


13

diperoleh secara langsung dari diagram ladder logic dan masuk ke PLC melalui suatu terminal program sederhana. 3. Sequential Function Charts (SFC): SFC telah dikembangkan untuk mengatasi pemrograman yang lebih mengedepankan sistem. Ini serupa dengan flowchart, tetapi jauh lebih kuat. 4. Structured Text (ST): pemrograman telah dikembangkan sebagai bahasa program lebih modern. Hal ini adalah serupa ke bahasa program seperti BASIC atau PASCAL.

2.1.3. PLC Omron CPM2A

Gambar 2.5 PLC OMRON CPM2A

Tegangan supply yang dibutuhkan adalah 100 – 240 VAC, 50/60Hz atau 24VDC. Range tegangan operasional OMRON CPM2A adalah 85 – 264 untuk tegangan AC dan 20.4 – 26.4V untuk tegangan DC. Tabel 2.1 Indikator Lampu PLC OMRON CPM2A Indikator PWR (hijau) RUN (hijau)

Status ON OFF ON OFF

Keterangan Catu daya disalurkan ke PLC Catu daya tidak disalurkan ke PLC PLC dalam kondisi kerja RUN atau MONITOR PLC dalam kondisi mode PROGRAM atau muncul kesalahan yang fatal


14

COMM (kuning) ERR/ALM (merah)

2.2.

Kedip OFF ON Kedip OFF

Data sedang dikirim melalui port pheriperal atau RS-232C Tidak ada proses pengiriman data melalu port periferal atau RS-232C Muncul suatu kesalahan fatal (operasi PLC berhenti) Muncul suatu kesalahan tak fatal Operasi berjalan dengan normal

CX-Programmer Software

CX-Programmer adalah sebuah software untuk memprogram PLC dalam menguji, membuat dan memperbaiki program PLC Omron. Software ini menyediakan fasilitas yang mendukung perangkat PLC, informasi alamat dan untuk komunikasi antara PLC OMRON dengan jaringan (network). Berikut System Requirments yang dibutuhkan agar sebuah PC agar software dapat bekerja optimal:


15

Tabel 2.2 System Requirments

2.3.

Solenoid Valve

Solenoid valve adalah sebuah komponen electromechanical yang digunakan untuk membuka maupun menutup aliran baik berupa cairan maupun gas. Berikut adalah gambar konfigurasi umum sebuah selonoid valve:


16

1. Valve body 2. Inlet Port 3. Outlet Port 4. Coil / Solenoid 5. Coil Windings 6. Lead Wires 7. Pluger 8. Spring 9. Orifice Gambar 2.6 Konfigurasi Solenoid Valve Prinsip kerja solenoid valve hampir sama dengan relay. Jika pada relay medan magnet pada kumparan digunakan untuk menggerakkan kontaktor, namun pada solenoid valve medan magnet yang ditimbulkan digunakan untuk menggerakkan katup / klep sehingga berfungsi sebagai kran air. Gambar 2.6 menjelaskan bahwa media yang dikontrol (air atau udara) oleh solenoid valve masuk melalui port inlet (2). Media mengalir melalui lubang orifice (9) sebelum melanjutkan ke port outlet (3). Lubang ini ditutup dan dibuka oleh plunger (7). Model solenoid valve yang digambarkan di atas adalah tipe Normally Closed (NC). Biasanya tipe ini menggunakan pegas (8) untuk menekan ujung plunger agar lubang orifice tertutup rapat, sampai plunger diangkat oleh medan elektromagnetik yang diciptakan oleh koil.

2.4.

Pompa Air


17

Pompa memiliki dua kegunaan utama: 1. Memindahkan cairan dari satu tempat ke tempat lainnya (misalnya air dari aquifer bawah tanah ke tangki penyimpan air). 2. Mensirkulasikan cairan sekitar sistim (misalnya air pendingin atau pelumas yang melewati mesin-mesin dan peralatan). Ada dua komponen utama dalam sebuah pompa, yaitu: 1. Pompa. 2. Mesin penggerak (motor listrik, mesin diesel atau sistim udara). Salah satu pompa yang biasa dipakai secara luas adalah pompa sentrifugal. Gambar 2.7 memperlihatkan bagaimana pompa jenis ini beroperasi: 1. Cairan dipaksa menuju sebuah impeler oleh tekanan atmosfir. 2. Baling-baling impeller meneruskan energi kinetic ke cairan, sehingga menyebabkan cairan berputar. Cairan meninggalkan impeller pada kecepatan tinggi. 3. Impeler dikelilingi oleh volute casing atau dalam hal pompa turbin digunakan cincin diffuser stasioner. Volute atau cincin diffuser stasioner mengubah energi kinetik menjadi energi tekanan.

Gambar 2.7 Lintasan Aliran Cairan Pompa Sentrifugal

2.5

Sensor

2.5.1. Limit Switch


18

Limit switch atau saklar batas merupakan saklar yang dapat dioperasikan secara otomatis ataupun manual. Saklar ini mempunyai fungsi yang sama seperti saklar biasa yaitu mempunyai kontak NO (Normaly Open) dan NC (Normally Close). Limit switch bekerja jika ada benda yang menekan lengannya, sehingga kedudukan kontak NO menjadi NC dan kontak NC menjadi NO. Jika benda sudah tidak menekan, lengan dari limit switch kembali ke posisi semula, demilian puladengan kedudukan kontak-kontaknya.

Gambar 2.8 Limit Switch

2.5.2. Temperature Controller Temperature controller atau pengontrol suhu digunakan untuk mengontrol suhu dengan tanpa melibatkan penambahan operator. Pengontrol menerima sensor suhu dari thermocouple atau RTD sebagai input, dan membandingkan suhu riil dengan suhu kontrol yang dikehendaki, atau titik penyetelan, dan menyediakan output pada elemen kontrol.


19

Gambar 2.9 Thermocouple Pada gambar 2.10 ditunjukkan sebuah panel kontrol dari sebuah temperature controller. Unit tersebut menampilkan kedua perangkat dan proses suhu serta menyediakan sinyal control output yang akurat untuk mempertahankan proses pada titik kontrol yang dikehendaki.

Gambar 2.10 E5CN OMRON Themperature Controller

2.5.3. Water Level Control (WLC) Fungsi Water Lever Control (WLC) adalah untuk mengetahui tinggi / level air pada suatu wadah (tanki/bak penampungan). Pada gambar 2.11 diberikan sebuah contoh penggunaan WLC untuk menyalakan dan mematikan pompa. Sinyal untuk menghidupkan pompa akan aktif saat air yang ada didalam tangki mencapai batas Low Level dan sinyal untuk mematikan pompa aktif saat air mencapai batas High Level.


20

Gambar 2.11 Waler Level Control (WLC)


21

BAB III PERANCANGAN DAN CARA KERJA SISTEM

3.1.

Cara Kerja Sistem

Simulator digunakan untuk mendiskripsikan cara kerja teknik penanggulangan genangan air (banjir) di area bawah jalan layang. Kendali otomatis sistem tersebut adalah dengan menggunakan Programmable Logic Controller (PLC). Berikut adalah diagram alir (flow chart) kendali sistem:

HUJAN?

T

Y

STATUS : MENUNGGU

STATUS : MENUNGGU

RESERVOIR PENUH?

07.00 – 08.00 ?

Y

T

15.00 – 16.00 ?

Y

POMPA PENGISIAN TANDON ON

Y

T

SUHU > 38'C

Y TANDON PENUH?

VALVE PENYIRAM TAMAN ON

POMPA PENYIRAM JALAN ON

Y POMPA PENGISIAN TANDON OFF

TANDON KOSONG?

T

Y POMPA PENGISIAN TANDON ON

TANDON PENUH?

Keterangan: Y = Ya T = Tidak

Y

T

RESERVOIR KOSONG? Y

Gambar 3.1 Flow Chart sistem


22

3.2.

Perancangan Perangkat Lunak (Software)

3.2.1. Block Diagram Sistem

Rangkaian Input

Programmable Controller

Rangkaian Output

LS1a

M1

LS1b M2 LS2a V1

LS2b LS3 TS

Rangkaian Software

Gambar 3.2 Block Diagram sistem 3.2.2. Alokasi Input dan Output.

Berikut ini adalah daftar input dan output PLC yang ditunjukkan pada tabel 3.1 dan tabel 3.2 Tabel 3.1 Daftar alamat masukan PLC Alamat

Kode Input

Keterangan

00.00

LS1a

Sensor batas atas reservoir (reservoir penuh).

00.01

LS1b

Sensor batas bawah reservoir (reservoir kosong).

00.02

LS2a

Sensor batas atas tandon (tandon penuh).

00.03

LS2b

Sensor batas bawah tandon (tandon kosong).

00.04

LS3

Sensor penanda hujan turun.

00.05

TS

Sensor suhu dikontrol oleh Temperature Controller


23

Tabel 3.2 Daftar alamat keluaran PLC Alamat

Kode Output

Keterangan

10.00

M1

Pompa pengisi tandon

10.01

M2

Pompa penyiram jalam

10.02

V1

Valve penyiram taman

3.2.3. Membuat Ladder Diagram dengan CX-Programmer.

Pembuatan ledder diagram didasarkan pada urutan kerja sistem seperti pada flow chart. Selain itu untuk kemudahan dalam pembuatannya, penulis membaginya dalam tiga bagian yang disesuaikan dengan kinerja output-nya, dalam hal ini adalah valve penyiram taman (V1), pompa pengisi tendon (M1), dan pompa penyiram jalan (M2). Valve penyiram taman (V1) akan aktif tiap pagi (07.00 – 08.00) dan tiap sore (15.00 – 16.00).


24

Gambar 3.3 Ledder Diagram peng-update fungsi kalender Untuk itu digunakan fungsi kalender yang tersimpan di memori PLC (alamat AR19) untuk mengontrolnya. Isi alamat AR19 (P_Hour_Date) di-update disesuaikan dengan waktu yang ada pada komputer programmer pada waktu memrogram. Data tersebut kemudian di-copy dengan perintah MOVD ke dalam memori DM0. Dengan perintah CMP, data tersebut kemudian dibandingkan dengan suatu nilai tertentu, angka 8 (alamat 21.01) untuk jam 8 dan 15 (alamat 21.07) untuk jam 15. Saaat data pada DM0 sama dengan nilai yang ditentukan, maka valve V1 ON sebagaimana pada gambar 3.5 berikut ini.

Gambar 3.4 Ledder Diagram kendali valve penyiram taman (V1)


25

Valve penyiram taman tidak hanya dikontrol oleh pewaktu rutin saja, tetapi juga oleh sensor hujan (LS3) dan sensor tendon kosong (LS2b). Pompa pengisi tendon (M1) aktif dipengaruhi oleh sensor reservoir penuh (LS1a) atau sensor tendon kosong (LS2b). Dua sensor ini dalam program didesain agar hanya membentuk satu pulsa. Instruksi DIFU digunakan pada LS1a karena sensor ini normally open (NO) sedangkan instruksi DIFD digunakan pada LS2a karena sensor ini normally close (NC).

Gambar 3.5 Ledder Diagram Sensor level air Karena hanya berbentuk pulsa, maka diperlukan self holding agar pompa bias terus nyala sebelum dinon-aktifkan. Untuk menon-aktifkan digunakan sensor reservoir kosong (LS1b) atau sensor tendon penuh (LS2a).

Gambar 3.6 Ledder Diagram kendali pompa pengisi tendon (M1)


26

Pompa penyiram jalan (M2) akan aktif jika suhu mencapai lebih dari 38 0C. Self holding dipakai untuk mempertahankan status ON sampai dengan waktu yang ditentukan oleh TIM13. Hal tersebut dilakukan untuk mengantisipasi suhu yang acap kali berubah-ubah, agar pompa bias bekerja dengan konstan. Selain itu, pompa ini juga akan dinon-aktifkan oleh sensor tendon kosong (LS2a) dan sensor hujan (LS3).

Gambar 3.7 Ledder Diagram kendali pompa penyiram jalan (M2)

3.3.

Perancangan Alat Simulasi

3.3.1. Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang dipakai dalam pembuatan simulasi dapat dilihat dalam tabel di bawah ini:


27

Tabel 3.3 Daftar Alat dan Bahan

No.

Alat dan Bahan

Spesifikasi

Jumlah

1

Gergaji besi

-

1 buah

2

Mesin bor besi

-

1 set

3

Obeng set

-

1 set

4

Tang kombinasi

-

1 buah

5

Tang potong

-

1 buah

6

Tang pengupas kabel

-

1 buah

7

Tang krimping skun

-

1 buah

8

Cutter

-

1 buah

9

Pemotong kaca

-

1 buah

10

Gunting

-

1 buah

11

Penggaris siku

-

1 buah

12

Palu

-

1 buah

13

Solder

-

1 buah

14

Meteran

3 meter

1 buah

15

Multimeter

SANWA YX360TRF

1 buah

16

Siku (alumunium)

17

20x20 mm

12 meter

Kaca

3 mm

1 lembar

18

Akrilik

1 mm

1 lembar

19

Lembaran alumunium

-

1 lembar

20

Mur

3x15

50 buah

21

Baut

-

50 buah

22

Pompa akuarium

GANGA GA800

2 buah

23

Solenoid valve

0-10 kg/cm2

1 buah

24

Lampu

220VAC

3 buah

25

Temperature Controller

OMRON E5CN-Q2TC

1 buah

26

Thermocouple

-

1 buah

27

PLC

OMRON CPM2A

1 buah

28

PLC Programming Cable

USB-CIF02

1 buah

29

Fuse

2A

1 buah


28

30

Timah solder

31

Panel

32

Terminal kabel

33

Skun kabel

34

-

1 roll

25x25

1 buah

-

1 set

1,25-3YS

100 buah

Kabel

NYAF 0,75mm

30 meter

35

Pipa

1/2"

1 meter

36

Selang

1/2"

3 meter

37

PG

13,5

2 buah

38

Limit switch

-

1 buah

3.3.2. Proses Pembuatan Alat Simulasi

Pembuatan simulasi teknik penanggulangan genangan air (banjir) di area bawah jalan layang (flyover) dirancang untuk pengoperasian alat secara otomatis. Proses pembuatannya dilakukan dengan urutan sebagai berikut: 1. Membuat rangkaian mekanik simulasi. Rancangan simulasinya ditunjukkan pada gambar berikut :

TAMPAK DEPAN

TAMPAK BELAKANG


29

TAMPAK ISOMETRI Gambar 3.8 Alat Simulasi 2. Membuat rangkaian elektrik simulasi sesuai dengan wiring diagram berikut :

Gambar 3.9 Wiring Diagram Sistem


30

3. Memasukkan program yang telah dibuat dengan CX-Programmer ke memori PLC dengan cara: a. Menjalankan program CX-Programmer

Gambar 3.10 CX-Programmer pada Start Menu b. Klik icon CX-Programmer maka akan terbuka jendela seperti berikut:

Gambar 3.11 Tampilan awal program CX-Programmer


31

c. Buka file program yang telah dibuat.

Gambar 3.12 Tampilan Ledder Diagram program d. Pilih Transfer To PLC pada Menu PLC

Gambar 3.13 Tampilan Transfer To PLC e. Klik OK setelah melakukan melakukan konfigurasi seperti berikut:


32

Gambar 3.14 Tampilan Download Options f. Klik Yes pada pop-up berikut:

Gambar 3.15 Tampilan Peringatan perubahan program PLC g. Program sukses di-download ke PLC

Gambar 3.16 Tampilan Download succesful


33

BAB IV

PENGUJIAN SISTEM

4.1.

Pengujian Sensor

4.1.1. Sensor Level Air pada Reservoir Pengujian dilakukan dengan memasukkan air secara manual sampai sensor reservoir penuh (LS1a) aktif. Air pada reservoir kemudian dikosongkan dengan pipa diameter 5mm sampai mencapai sensor reservoir kosong (LS1b). Waktu yang dibutuhkan untuk pengosongan tersebut dicatat dan disajikan dalam tabel berikut: Tabel 4.1 Pengujian Respon Sensor Level Air pada Reservoir

No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata-rata

Lama Waktu Uji (menit : detik ) 04 : 59,67 04 : 57,03 04 : 54,99 04 : 53,69 04 : 53,57 04 : 50,93 04 : 50,13 04 : 48,83 04 : 47,24 04 : 43,66 04 : 51,97

Keterangan

Pengosongan dengan pipa 5mm (tanpa menggunakan pompa atau valve) untuk mendapat aliran yang konstan.

Pada tabel 4.1 di atas terlihat suatu nilai waktu uji yang makin pendek. Data lain yang bisa diambil adalah pada saat sensor penuh LS1a aktif, tegangan pada pin 00.00 PLC adalah 9Vdc dan tegangan yang sama akan terukur juga pada pin 00.01 PLC pada saat LS1b aktif.


34

Dengan beracu pada data dan perlakuan uji, dapat diketahui bahwa kecepatan sensor untuk mengaktifkan/memberi input pada PLC semakin cepat. Dengan perlakuan uji yang sama akan didapatkan kecepatan perpindahan volume air/debit air yang sama pula pada setiap percobaan. Ada dua kemungkinan penyebab terjadinya penyempitan waktu antara aktifnya LS1a dan aktifnya LS1b, yaitu (1) makin pendeknya jarak antara LS1a dengan LS1b, (2) kesensitifan yang meningakat pada sensor LS1a dan LS1b, (3) berkurangnya volume air.

4.1.2. Sensor Level Air pada Tandon Sensor tandon kosong (LS2b) meng-ON-kan pompa M1 saat tegangan pada input (pin 00.03) sebesar 9Vdc dan kemudian pompa OFF saat sensor tandon penuh (LS2a) aktif, tegangan terukur pada pin 00.02 adalah 9Vdc. Air pada tendon tersebut dikosongkan dengan pipa diameter 5mm sampai mencapai LS2b. Untuk mengetahui respon sensor level air, waktu mulai tendon keadaan penuh (LS2a aktif) sampai keadaan kosong (LS2b aktif) disajikan dalam tabel berikut: Tabel 4.2 Pengujian Respon Sensor Level Air pada Tandon

No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata-rata

Lama Waktu Uji ( detik ) 33,99 33,83 33,64 33,62 33,23 32,97 32,65 31,46 31,75 31,62 32,88

Keterangan


Dengan beracu pada data dan perlakuan uji, dapat diketahui bahwa kecepatan sensor untuk mengaktifkan/memberi input pada PLC semakin cepat.


35

Dengan perlakuan uji yang sama akan didapatkan kecepatan perpindahan volume air/debit air yang sama pula pada setiap percobaan. Ada beberapa kemungkinan penyebab terjadinya penyempitan waktu antara aktifnya LS2a dan aktifnya LS2b, yaitu (1) makin pendeknya jarak antara LS2a dengan LS2b, (2) kesensitifan yang meningakat pada sensor LS2a dan LS2a, (3) berkurangnya volume air.

4.2.

Pengujian Pompa Untuk memudahkan dalam pengujian unjuk kerja ini, pengujian dibagi

atas 2 kondisi, yaitu kondisi pengosongan dan kondisi pengisian. Pada Kondisi pengisian, komponen yang aktif adalah pompa pengisi tendon (M1), sedangkan pada kondisi pengosongan komponen yang aktif adalah pompa penyiram taman (M2) dan solenoid valve (V1).

4.2.1. Kondisi Pengisian Tabel 4.3 Pengujian Pompa Kondisi Pengisian

No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata-rata

Lama Waktu Pengisian Tandon ( detik ) 2,93 2,73 2,88 2,93 2,97 3,02 3,04 3,13 3,17 3,05 2,99

Keterangan



36

Data

menunjukkan

bahwa

waktu

pengisian

mengindikasikan

kecenderungan semakin lama. Hal ini menunjukkan bahwa pompa akan semakin menurun efisiensinya seiring lama waktu pemakaian. Data yang ditunjukkan di atas sebenarnya kurang memenuhi syarat pengujian pompa, alasannya adalah masih adanya campur tangan sensor LS1a dan LS2a pada pengujiannya, yang jelas-jelas dua sensor tersebut juga mengalami error pada pengujiannya.

4.2.2. Kondisi Pengosongan Tabel 4.4 Pengujian Pompa dan Valve Kondisi Pengosongan

No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata-rata 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Rata-rata

Lama Waktu Pengosongan Tandon (s) Keterangan 5,93 5,70 5,90 Pengosongan oleh 5,90 valve penyram taman 5,80 (V1) dan dengan 5,90 menggunakan 5,90 pewaktu harian untuk mengontrol dan 5,80 sensor reservoir 6,10 kosong (LS1b) untuk 5,90 batas kerjanya. 5,55 3,73 3,67 Pengosongan oleh 3,93 pompa penyiram 3,64 jalan (M2) dan 3,74 dengan menggunakan 3,79 temperature controller (TS) untuk 3,78 mengontrol dan 3,73 sensor reservoir 3,68 kosong (LS1b) untuk 3,63 batas 3,73


37

Data menunjukkan bahwa waktu pengosongan tidak mengindikasikan kecenderungan semakin lama atau makin sebentar. Belum ada hal yang bias disimpulkan di sini, nilai yang berubah-ubah adalah salah satu penyebabnya. Hal tersebut terjadi karena masih adanya campur tangan sensor LS1b pada pengujiannya, yang jelas-jelas sensor tersebut juga mengalami error pada pengujiannya.


38

BAB V KESIMPULAN

Kesimpulan yang dapat diambil dari Pembuatan skripsi Simulasi teknik penanggulangan genangan air (banjir) di area bawah jalan layang (flyover) adalah : 1. Waktu rata-rata yang pada saat pengisian adalah 2,99 detik sedangkan waktu pengosongan adalah 5,5 detik oleh valve dan 3,73 detik oleh pompa penyiram jalan. 2. Kelemahan dari simulator ini adalah tidak adanya check-valve pada setiap

pompa

sehingga

terjadi

back-water

dan

kebocoran

penampungan. Dua hal tersebut menyebabkan variasi nilai pada pengukuran sensor. 3. Kelebihan dari simulator ini adalah mempunyai tingkat stabilitas yang baik. Selain itu, simulator juga mampu memberikan sinyal peringatan jika terjadi penurunan performa.


39

DAFTAR REFERENSI

[1]

Datasheet PLC Omron CPM2A

[2]

Eko Putra, Agfian. PLC Konsep, Pemrograman dan Aplikasi. Yogyakarta: Penerbit Gava Media, 2007.

[3]

Setiawan, Iwan. Programmable Logic Control (PLC) dan Teknik Perancangan Sistem Kontrol. Yogyakarta: Penerbit Andi, 2006.

[4]

Petruzella, Frank D. Elektronik Industri. Yogyakarta: Penerbit ANDI, 2001.

[5]

Sujatmoko, MN. Dasar-dasar control Komponen dan Sysmac. Indonesia: Penerbit PT. Omron Manufacturing, 2000.


40


UNIVERSITAS INDONESIA RANCANG BANGUN MODEL SIMULATOR TEKNIK PENANGGULANGAN GENANGAN AIR (BANJIR) DI AREA BAWAH JALAN LAYANG (FLYOVER) SKRIPSI

Recommend Documents