: 4 2

Volume15, Nomor 1

U 1Kj,\fliI\

Oktober 2010

Implementasi Six Sigma Dalam Upaya Pengendalian Kualitas Produk Sakelar TipeE426/16SL di PT. X(Studi Kasus di PT. X, Perusahaan Sakelar)

Herry Agung Prabowo, Muhammad Ridwan Kholil, Farida

Perawatan Terjadwal dengan Monitoring Vibrasi sebagai Pencegahan Kerusakanpada Peralatan Mesin (Rotating Machine)(Studi Kasus Misalignment)

Abdul Hamid

Sistem Pengendalian Ketinggian Cairan dalam Bentuk Level Simulator BerbasisAVR 8535 yang Dikendalikan .Melalui Jaringan TCPlIP

Yudhi Gunardi, Muhendrik Fakh ru din Arrozi

Perancangan Six Sigma pada Produsen Tabung GelasIndra Almahdy, Yakobus Priyagung IN, Sonny Koeswara

Analisa System Pengendalian BanjirAbdul Hamid

Pengendalian Persediaan Bahan Baku dengan Metoda JITIEOQ pada IndustriKi mia Tekstil

/ndra Almahdy, Aan Muhamad Aroni

Studi Kasus Vibrasi Rotor Generator STG 1.0 PLTGU Muara Karang PLTGU MuaraKarang

Mustari Lamma, Agus Sunaryon

TEKNIK MESIN • TEKNIK ELEKTRO • TEKNIK INDUSTRI

JURNAL ILMIAH

SINERGIISSN: 1410~2331

Volume 15, Nomor 1 '

MEReu BUANAI$o9QOt : 2Of)I)LiOno: Q£~2563e

Oktober 2010

Implementasi Six Sigma Dalam Upaya Pengendalian Kualitas ProdukSakelar Tipe E426j16SL di PT. X(Studi Kasus di PT. X, Perusahaan Sakelar)

Herry Agung Prabowo, Muhammad Ridwan Kholil, Farida 01 - 08

Perawatan Terjadwal dengan Monitoring Vibrasi sebagai PencegahanKerusakan pada Peralatan Mesin (Rotatin-g Machine)(Studi Kasus Misalignment)

Abdul Hamid 09 - 14

Sistem Pengendalian Ketinggian Cairan dalam Bentuk Level SimulatorBerbasis AVR 8535 yang DikendalikanMelalui Jaringan TCPlIP

Yudhi Gunardi, Muhendrik Fakhrudin Arrozi 15 - 20

Perancangan Six Sigma pada Produsen Tabung GelasIndra Almahdy, Yakobus Priyagung IN, Sonny Koeswara

Analisa System Pengendalian B~njir

Abdul Hamid

21- 28

29- 38

Pengendalian Persediaan Bahan Baku dengan Metoda lITIEOQ padaIndustri Kimia Tekstil

Indra Almahdy, Aan Muhamad Aroni 39 - 46

Studi Kasus Vibrasi Rotor Generator STG 1.0 PLTGU Muara Karang PLTGUMuara Karang

Mustari Lamma, Agus Sunaryono 47 - 52

TEKNIK MESIN • TEKNIK ELEKTRO • TEKNIK INDUSTRI

JURNAL ILMIAH

SINERGIISSN: 1410"2331

Volume 15~ Nomor 1

Penanggung Jawab Torik Husein Ir MTWakil Penanggung Jawab Andi Adriansyah Ir MEng Dr

Oktober 2010

DewanAhli

Redaksi

Alamat Penerbit &Redaksi

Ariono Abdulkadir Ir MSME PhD IPM Prof (TeknikMesin)Usman Sudjadi Dipl-Ing APU Dr-rer nat Prof (TeknikMesin)Hamzah Hilal Dr (Teknik Elektro Tenaga)Mudrik Alaydrus Dr-Ing (Teknik Elektro Telekomunikasi)Dana Santoso Saroso Ir MEngSc PhD (Teknik Industri)

Abdul Hamid MEng Dr (Teknik Mesin)Yudhi Gunardi Ir MT (Teknik Elektro)Muhammad Kholil Ir MT (Teknik Industri)Indra Almahdy Ir MSc

Fakultas Teknologi IndustriUniversitas Mereu BuanaJI. Raya Meruya Selatan KembanganJakarta 11650Tel (021) 5840816 ext. 5114Fax (021) 587 1374ftLmereubuana.ae.id

Redaksi menerima tulisan ilmiah tentang hasil penelitian,survei, dan kajian pustaka yang erat hubungannya denganbidang Teknik Mesin, Teknik Elektro, dan Teknik Industri,diki:imkan via email ke Redaksi:a.hamid@mercubuana.ae.id (Teknik Mesin)yudi@mercubuana.ac.id (Teknik Elektro)m.kholil@mercubuana.ac.id (Teknik Industri)

Jurnailimiah SINERGI (Volume 15 Nomor 1 Oktober 2010)ISSN: 1410-2331

Sistem Pengendalian Ketinggian Cairan dalam BentukLevel Simulator Berbasis AVR 8535 yang Dikendalikan

Melalui Jaringan TCP/IP

Yudhi Gunardi, Muhendrik Fakhrudin ArroziTeknik Elektro

Universitas Mercu Buana, Jakarta

ABSTRACT

Design an equipment industrial control system which simulated in a level control simulator usingthe AVR Microcontroller 8535 model, in such as a tank in the industry that is equipped with twovalves for filling with fluid, and a pump for pumping fluid out of the tank and level Transmitter tomeasure the level of the tank. By controlling the level of the simulator is using a PC computervia the parallel port either manually or auto remote, making the PC computer as a PC at homeis not only common but also can control the level of equipment such as additional softwaresimulator with Visual Basic 6. O.

Controlling not only for a single PC computer located near the controlled equipment, butdeveloped with a solution is to use a client-server model on computer network. This model givesthe possibility to the user or client that is connected with a local network with Lan and WiFi tothe PC server-side that connects directly to the level simulator, can contribute to monitor andcontrol the level simulator as far as a client know the IP from the server.

ABSTRAK

Perancangan suatu alat sistem kendali industri yang disimulasikan dalam bentuk pengendalianlevel simulator menggunakan Mikrokontroler model AVR 8535, di misalkan sebagai suatu tangkidalam industri yang dilengkapi dengan dua buah valve untuk mengisi cairan, dan sebuahpompa untuk memompa cairan keluar dari tangki serta alat pengukur level pada tangki tersebut.Dengan mengendalikan level simulator tersebut menggunakan PC komputer melalui portparalei baik secara manual remote maupun auto remote, menjadikan PC komputer dirumahtidak hanya sebagai PC biasa tetapi juga dapat mengendalikan peralatan seperti level simulatordengan tambahan perangkat lunak Visual Basic 6.0.Pengendalian tidak hanya untuk satu PC komputer yang berada dekat dengan alat yangdikendalikan, tetapi dikembangkan dengan Solusi yang tepat yaitu dengan menggunakan modelclient-server pada jaringan computer. Model ini memberikan kemungkinan pada pengguna atauclient yang terhubung dengan jaringan local dengan Lan maupun Wifi ke sisi PC server yangterhubung langsung ke level simulator, dapat ikut memantau dan mengendalikan level simulatortersebut selama client mengetahui IP dari server.

Kata kunci: Level simulator, Client-server, computer

1. PENDAHULUAN

Sistem pengendalian dan monitoringmerupakan hal yang sangat diperlukandalam suatu proses kecil ataupun besarseperti pada Industri. Pengendalian secaramanual banyak dilakukan dirumah-rumah,seperti pengendalian pada tangki air.Dimana proses mengisi tangki terus

diawasi hingga kita mematikan pompa air.Proses manual juga banyak dilakukandikanal-kanal pengisi waduk atau pintu air.Proses ini banyak menguras tenaga dandan waktu. Namun pada Industri prosestersebut sudah digantikan dengan sistemotomatisasi, yang tentunya denganteknologi dan biaya yang tinggi, sepertipada sistem DCS dan PLC.

15

PC atau personal komputer yangkita biasa gunakan dirumah dapatdimanfaatkan untuk sistem otomatisasiyang sederhana. Sistem pengukuran danpengendalian serta monitoring dapat kitaandalkan pada sebuah PC dengantambahan perangkat lunak serta perangkatkeras yang sederhana. Seperti pengukuranlevel air atau ketinggian air pada wadukdan pintu air, atau tangki air rumah, dimanahasil pengukuran oleh sensor level airdikirim ke komputer (PC) setelah di ubahmenjadi bilangan digital. Data hasilpengukuran menjadi mudab dimonitoringdan di buat menjadi sistem otomasisasi.Masalahnya sekarang kondisi yangdipantau atau dimonitoring terkadangjaraknya jauh atau berbahaya. Makadibutuhkan pemantauan dan pengendaliandari jauh. Namun dengan perkembanganteknologi yang semakin maju, jarak bukanmenjadi kendala lagi. Komputer yangterhubung dengan LAN atau internet dapatikut memantau atau monitoring pengukuranlevel air pada suatu tangki. ~

kesimpulan dalam sebuah laporanPenelitian.

3. PERANCANGAN DAN PEMBAHASAN

3.1 Perancangan Perangkat Keras

Perangkat keras yang digunakanmerupakan perangkat simulator level tangkiair yang digunakan sebagai alat yangterkendali, dimana terdapat switch sebagaisimulator 2 valve air dan 1 pompa air, danled sebagai simulator level dan jugaantarmuka yang menjembatani dengankomputer sebagai pengendalinya.Perancangan sistem ini berbasisMikrokontroler AVR 8535 besertakomponen pendukungnya sebagai berikut

~~AAA.. LE.'~ ••_' _M·" P","""u

LCONTROL " DATA. PORT.. '. L.PORT.DARt PC KE PC

..---_ .. -. I PortDO-D7 ---I

LEDIPPIAVR _'r ~." DATA BUSl --J

Gambar.1 Perancangan SistemMikrokontroler

Ada tiga bagian perangkat keras yangdigunakan yaitu :1. Unit Mikrokontroler2. Unit interface3. Display dan switch control

1) Mikrokontroler digunakan sebagaikomponen utama kendali simulator denganfungsinya untuk melakukan simulasiperhitungan perubahan level tangkiberdasarkan input dari switch ataucomputer melalui parallel port, kemudian ditampilkan menggunakan led sebagaipetunjuk level tangki.Pe'nggunaan port-port untuk input danoutput pada mikrokontroler AVR 8535adalah sebagai berikut:• Port aO - a7 digunakan sebagai parallel

data bus, untuk mengirim data dariMCU ke PC. Data yang dikirim adalahdata kalkulasi level air 0-100 dec dalambentuk 8 bit data, dan bit ke 7 hanya

Port 65 - 67 r LEDIPPI

1=:==:::::-:)1. CONTROLBUS

STATUS ILED

8535

Port co· C4 Port 60- 62

[f~~~H."~' .. '''0. ., <

L._.., ..... _,

2. METODOLOGI PENELITIAN

Metode penelitian yang digunakan dalamPenelitian ini adalah sebagai berikut :• Studi Pustaka dengan mencari dan

membaca buku-buku referensi,literatur, artikel ataupun diktat kuliahyang berbentuk softcopy maupunhardcopy mengenai mikrokontroler, PPI8255 dan dasar-dasar VB6.

• Melakukan Konsulatasi denganpembimbing pada alat yang akandibuat

• Melakukan perancangan danpembuatan perangkat keras(hardware) yang berupa level simulatordengan menggunakan mikrokontrolerATMEL seri ATmega8535 dan PPI8255

• Merancang dan membuat PerangkatLunak (Software) bahasa C untukmikrokontroler dan Visual basic 6.0untuk sisi server dan client

• Melakukan pengujian dan analisasehingga akan diketahui hasil alat yangsudah dibuat dan karakteristiknya.Dengan demikian akan dapat diketahuiberbagai kelebihan maupunkekurangan dari alat tersebut.

• Membuat laporan hasil perancangan,pembuatan, dan analisa serta

16

Jurnailimiah SINERGI (Volume 15 Nomer 1 Oktober 2010)ISSN: 1410-2331

untuk status mode pengoperasian"Remote/Local"

• Port bO - b2 digunakan menyalakan /mematikan led kondisi pompa & valve

• Port b4 - b7 digunakan ppi control bus,untuk mengaktifkan pengiriman datadari MCU ke PPI

• Port cO - c4 digunakan untuk membacainput dari switch sebagai kendali lokalpompa &valve

• Port c5 - c7 digunakan sebagai paralelcontrol bus, untuk membaca input dariPC sebagai kendali remote pompa &valve

• Port dO - d7 digunakan sebagai PPJdata bus, untuk mengirim data dariMCU ke PPI

2) Unit Interface atau Komunikasi MCU kePC digunakan untuk mengirim kendalipompa dan valve dari PC ke simulator, danmengirim data level tangki dari simulator kePC. Perancangan unit antarmuka inidigunakan untuk menghubungkan MCUdengan port paralel pada komputer.

PORT

P~LAVR8535

~'f.::.--,

,.2.. P80 PAD 40 OablPottP......._---_._-,..3.- PBl PAl

39~~--

12- 38PB2 PA2

I~ PB3 PA337

5PA4

36 /41'6 PB435Ii PB5 PA5,-'- PBS =:~. J'",.! PB7

I~ RESET 32 ..

I~ VCC G;OU-'-'-'-UC

• I12'. GNO AVCC 3<J ----lr·--l • I~ XTAL

~,~ fL~~.E. PC6 ~-..-. -."."XTAL

~'"''--L!:k ,I j.~ POO.~ PDl PC4,,= e-oo .... _ J

16P02 PC3-¥.- -

.!2. PD3 PC2 -- __•___

2! PD4 Pe1E..!! PD5 PeoE.~ PD6 P07 ~

Gambar.2 Schematic paralel port dari MCVkePC

Penyambungan MCU ke parallel port PCmenggunakan aturan sebagai berikut:• MCU port aO - a7 disambung ke

parallel port dO - d7, dimana 7 bitdigunakan untuk mengirim data angka /persentase level tangki dari MCU kePC, dan 1 bit terakhir digunakansebagai pengirim kondisi local/remote.

• MCU port c5 disambung ke parallelcontrol port cO pin-1 untuk mengirimkendali valve 1 dari PC ke MCU

• MCU port c6 disambung ke parallelkontrol port c1 pin-14 untuk mengirimkendali valve 2 dari PC ke MCU

• MCU port c7 disambung ke parallelcontrol port c2 pin-16 untuk mengirimkendali pompa dari PC ke MCU

3) Perancangan display digunakanuntuk simulasi level pada tangki air, dengangambar sebagai berikut

vec

Gambar 3 Schematik PPI ke LED level

Penggunaan PPI sebagai port expanderatau menambah jumlah I/O pada MCUyang dihubungkan ke 20 led. Led menyalasesuai data yang dilatch dalam PPI, dimanadata dikirim dari MCU sesuai dengan tabelyang dibuat. Sedangkan Perancanganswitch digunakan sebagai simulator valvedan pompa

3.2 Perancangan Perangkat LunakPerangkat keras yang digunakanmerupakan perangkat simulator level tangkiair yang digunakan sebagai alat yangterkendali, dimana ada tiga bagianperangkat lunak yang digunakan yaitu :1. Perangkat lunak Mikrokontroler2. Perangkat lunak dengan VB 6 sisi

server3. Perangkat lunak dengi:m VB 6 sisi client

1) Perangkat lunak padamikrokor:Jtroler didesain dengan fungsi• Menerima input logika dari switch

sebagai dasar perhitungan level• Menerima & menterjemahkan input

logika dari PC sebagai dasarperhitungan level

• Melakukan perhitungan dan aplikasidatabase untuk membuat simulasi level

17

• Mengirim output ke PPI sebagai driveruntuk menyalakan led

• Mengirim output ke PC melalui paralleldata bus untuk memberi informasiangka / persentase level

Perhitungan dan aplikasi database padamikrokontroler membuat level berubahmirip dengan perubahan level pada tangkisesungguhnya dengan cara melakukanpembaruan display sesuai waktu yangdiperhitungkan.

2) Perangkat lunak dengan VB 6 pada sisiserver di desain dengan fungsi• Pembacaan Data Paralei Port dan

menampilkan ke display• Melakukan perhitungan data dengan

timer untuk Auto remote dan mengirimke paralel port (control Port)

• Membaca set point dan menerapkanuntuk auto remote

• Melakukan perintah untuk manualremote dan mengirim ke paralel port(control Port)

• Membuat koneksi ke ~ client danmengirim serta menerima data dariclient

Pembacaan dan pengiriman sinyal keparallel port di desain untuk pemrogamanper bit dari tiap pin parallel tersebut. Haltersebut dapat dilakukan denganpenambahan iO.dll pada system32windows.

Program diawali denganpembacaan data parallel port dari data 00­07 dan data dari parallel port akanlangsung ditampilkan ke display. Berikutnyaakan di connect ke client yang berujungpada pengiriman dan penerimaan perintahdari client. Seting manual di sini berartiperalatan valve-1, valve-2 dan pompa dijalankan secara manual, sedangkan untuksetting auto maka valve dan pompa akanberjalan berdasarkan set point low lowlOll" dan High High"HH" yang di tetapkanmengikuti timing diagram berjkut unt4kmenjalankan auto level simulator.

18

Gambar.4 Timing diagram sistem auto levelsimulator

3) Perangkat lunak pada sisi client didesain untuk membuat koneksi ke Serverdan meminta-menerima data sertamenampilkan ke display. Melakukanperintah untuk manual remote danmengirim ke sisi server

4. HASIL UJI COBA

Hasil uji coba terbagi atas:

1. Hasil uji perangkat keras yaitu alat levelsimulator.

MCU yang terhubung denganparallel port dan di koneksikan dengankomputer, data yang dikirim MCUmerupakan decimal 1-100 yang dikirimdalam bentuk 8 bit Binary, dan port yangdibaca adalah data port parallel 378h(888d). ~erikut hasil pembacaan Data portparallel.

Tabel. 1 Hasil Pembacaan Data port paralleldari MeV

~ "tb.;'tMikroko!ltrQ[l.?t;';;;i 1hz b~ p6rt:p.~1arel .\". l4j>0rt';;"g"!l,.~ ltE!t!m1j ;,i~p1n 9~<'i·"· ((D~iillaC

0 0oooooס0 0 0oooooס0 0

5 oo101סס0 5 oo101סס0 5

10 00001010 10 oo1010סס 10

15 00001111 15 00001111 15

20 00010100 20 00010100 20

25 00011001 25 00011001 25

30 00011101 30 00011101 30

3S 00100011 3S 00100011 35

40 00101000 40 00101000 40

45 00101101 45 00101101 45

50 00110010 50 00110010 50

55 00110111 55 00110111 55

60 00111100 60 ·00111100 60

65 oo1סס010 65 oo01סס01 65

70 01000110 70 01000110 70

75 01001011 75 01001011 75

80 01010000 80 01010000 80

85 01010101 85 01010101 85

90 01011010 90 01011010 90

95 01011111 95 01011111 95

100 01100100 100 01100100 100

Hasil pada table terlihat sarna antaramikrokontroler dan pembacaan data portparallel, walaupun ada delay milisekonyang dapat di abaikan. Di tampilan leddisplay simulator menunjukkan hasil levelatau bar yang sarna dengan data yang diterima komputer melalui parallel port.

Jurnailimiah SINERGI (Volume 15 Nomor 1 Oktober 2010)ISSN: 1410-2331

Saran

5. KESIMPULAN

pada industritangki) dapatmemanfaatkanpada jaringan

Berdasarkan hasil pengujian danevaluasi dari pengendalian level simulatormelalui jaringan TCP/IP maka dapat disimpulkan sebagai berikut:1. Pengendalian system

(level cairan padadilakukan denganteknologi client-serverkomputer.

2. Siapapun dapat memantau danmengendalikan level simulator sebagaiclient apabila telah terinstal programsisi client dan mengetahui IP addressdari server baik melalui jaringan localdengan Lan maupun Wifi dan jaringaninternet

3. Alat level simulator dapat berjalandengan baik yang dapat dimisalkanseperti tangki yang berisi' cairandengan alat yang terpasangdidalamnya dan alat pengukur level ditangki tersebut

Sebelumnya sisi client harus mefnasukkanTCP/IP address sisi server di IPserv.dll.Pengendalian manual remote dapatdilakukan baik dari sisi server maupun darisisi client dengan menekan tombol manual,dan bila di tutup maka akan menjadi autosystem kembali.

Gambar.5 Tampilan program sisi server

2. Hasil uji perangkat lunak yaitu untukmengendalikan alat level simulator

Pengendalian pada sisi Server diawali pembacaan parallel port dan programakan menampilkan kondisi level alatsimulator seperti gambar berikut:

Valve atau pompa akan berwarna merahbila ON, dan system auto akan berjalansesuai set point yang diberikan.

Pengendalian pada sisi client diawali dengan meminta koneksi kesisiserver. Ini bisa terjadi jika sisi servermembuka koneksi dan mengirimkandatanya. Client langsung dapat melihatperubahan level pada alat simulator melaluisisi server.

Gambar.6 Tampilan program sisi client

Sistem ini dapat dikembang kan untuksistem pengendali yang lain misalnya untukmonitoring breakdown mesin, pengendalianperalatan rumah tangga, pengendalianequipment yang terkontrol melalui PLCmaupun DCS dan lain sebagainya.

DAFTAR PUSTAKA

Tri Daryanto dan TW Wisjhnuadji 2009.Aplikasi Pengendali Lampu RuanganBerbasis Jaringan Tcp/lp DenganVisual Basic 6.0. Yogyakarta: PenerbitExplore

Agus Sudono. 2004. Memanfaatkan portprinter komputer menggunakan Delphi.Semarang: Penerbit Smart Books

Team Madcoms. 2005. Mahir Dalam 7 HariPemrogaman Visual Basic 6. O.Yogyakarta: Penerbit Andi

19

Dwi Saputra. 2009. Workshop Visual Basic6.0 Level Beginner. Modul sharing VB6.0 ISTA Teknik Informatika 2007

Romy Budhi Widodo. 2009. Embeddedsystem menggunakan mikrokontrolerdan pemrogaman C. Yogyakarta:Penerbit Andi

20

Purbo,O.W. 1992. Jaringan KomputerMenggunakan Protokol TCPIIP.Department of Electrical and ComputerEngineering. Canada: University ofWaterloo