BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sistem kontrol pada industri sangat berguna untuk memonitor

keberlangsungannya suatu peralatan di industri secara kontinyu supaya dapat

menghasilkan suatu barang atau jasa yang lebih efektif. Menurut (Otaga, 1994)

tidak jauh beda dengan sebuah industri pembangkit listrik tenaga uap yang

membutuhkan boiler dalam proses menghasilkan uap, yang kemudian uap kering

hasil dari pembakaran di dalam boiler dimanfaatkan untuk memutarkan turbin.

Untuk menghasilkan uap panas kering bertekanan di dalam boiler maka

diperlukan suplai air yang cukup. Jika pada feed water tank level air terlalu tinggi

dan water feed pump memompa dengan kecepatan konstan maka akan terjadi over

flow pada feed water tank. Namun sebaliknya, jika level air pada feed water tank

di bawah level batas minimum dan water feed pump bekerja konstan maka boiler

akan berada pada kondisi tidak aman.

Untuk mengontrol level air pada feed water tank maka perlu digunakan sebuah

alat kontrol untuk mengatur kerja pompa. Supaya pompa dapat bekerja sesuai

dengan yang diinginkan, maka diperlukan sebuah sensor level air dan alat kontrol

agar setiap penurunan air dapat dimonitor dan ditindaklanjuti melalui sistem

kontrol tersebut. Setiap level air pasti ada batas minimum dan batas maksimum,

pada saat level air pada kondisi minimum maka pompa akan segera bekerja untuk

mengisi feed water tank dan pada saat level air mencapai pada kondisi maksimum

maka pompa akan segera mati. Pompa tidak dapat bekerja dengan sendirinya,

maka dari itu diperlukannya sebuah sistem kontrol untuk memerintah pompa

bekerja atau tidak. Salah satu alat kontrol adalah mikrokontroler yang digunakan

sebagai alat kontrol level air di feed water tank (Hidayat, 2010).

1

1.2 Tujuan Penulisan

Tujuan penulisan makalah ini adalah sebagai berikut :

(1) Mengetahui Pengertian dari Sensor Level;

(2) Mengetahui Manfaat dari Sensor Level;

(3) Mengetahui Cara Kerja Sensor Level;

2

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Level sensor adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi ketinggian

dari suatu aliran baik berupa bahan liquid, lumpur, powder maupun biji-

bijian. Fungsi level sensor pada dasarnya adalah memberikan informasi baik

berupa data maupun sinyal karena adanya perubahan ketinggian matrial baik

didalam tanki, silo ataupun tempat terbuka dikarena adanya aliran dari matrial

tersebut. Pengukuran ketinggian atau level  ini bisa dilakukan secara terus

menerus sesuai dengan perubahan ketinggian dari fluida maupun untuk mengukur

ketinggian dari matrial pada titik tertentu baik itu pada level terendah, level

menengah maupun level puncak dengan menggunakan level sensor (Antoni,

2008).

Level sensor adalah suatu alat yang dapat mengukur volume cairan dalam

suatu penampung secara akurat tidak berubah-ubah. Alat ukur yang akan dibuat

ini merupakan alat ukur volume cairan yang serbaguna dalam arti dapat digunakan

untuk beberapa penampung cairan yang berbeda-beda, alat ini berbentuk silinder,

sehingga meningkatkan efektivitas suatu industri. Berdasarkan hal tersebut

penelitian ini bertujuan merancang alat pengukur volume cairan automatis

berbasis mikrokontroler dengan LCD sebagai penampil data volume cairan

(Ogata, 1997).

Pada alat sensor level pengukur volume cairan seperti mikrokontroler

memegang peranan penting, yakni sebagai rangkaian sentral yang mengatur

kinerja sistem, bagian ini dirancang untuk mampu mengakomodasi dan

menangani setiap kejadian yang mungkin terjadi. Baik dalam pengelolaan atau

menajemen data, maupun penanganan terhadap kegagalan proses. Sistem

3

mikrokontroler ATMega8535 dibentuk dari beberapa piranti masukan-keluaran.

Hubungan mikrokontroler ATMega8535 dengan piranti masukan-keluaran seperti

sensor PING pada port PB.0, dan LCD pada port C (Martina,2007).

Pada umumnya, level sensor mempunyai bermacam-macam jenis, dan

semua jenis disesuaiakan dengan aplikasi dari matrial yang di deteksi dan dari

wadah yang tertutup berupa tanki, wadah terbuka berupa silo ataupun yang selalu

berubah-ubah ketinggianya seperti sungai ataupun danau dan laut. Bisa juga jenis

level sensor didasarkan pada jenis bentuk matrial atau jenis matrial berupa liquid,

powder, maupun sullury,  jenis level sensor didasrkan pada besarnya temperature,

Pressure, sifat kimia dan lainnya (Wisnu, 2009).

4

BAB III

PEMBAHASAN

III.1 Definisi

Sensor level mikrokontroler adalah salah satu dari bagian dasar dari suatu

sistem komputer. Meskipun mempunyai bentuk yang jauh lebih kecil dari

komputer pribadi dan komputer mainframe, mikrokontroler dibangun dari

elemen-elemen yang sama. Secara sederhana, komputer akan menghasilkan

output spesifik berdasarkan inputan yang diterima dan program yang dikerjakan.

Seperti umumnya komputer, mikrokontroler adalah alat yang mengerjakan

instruksi-instruksi yang diberikan padanya. Artinya, bagian terpenting dari suatu

sistem terkomputerisasi adalah program itu sendiri yang dibuat oleh seorang

programmer. Program ini menginstruksikan komputer untuk melakukan jalinan

yang panjang dari aksi-aksi sederhana untuk melakukan tugas yang lebih

kompleks yang diinginkan oleh programmer (Sumardi, 2009).

Menurut( mahadmad, 2003) mikrokontroler tidak akan dapat bekerja tanpa

adanya software/perangkat lunak di dalamnya. Software ini sering disebut sebagai

firmware. Yaitu suatu urutan perintah atau instruksi yang harus dikerjakan oleh

CPU, baik itu perhitungan aritmatika, manajemen memory, maupun akses input

atau output. Mikrokontroler keluarga AVR, dirancang untuk mengakomodasi

bahasa tingkat menengah yaitu bahasa C. Sehingga, pemrogram akan sangat

dimudahkan dalam pembuatan maupun pengembangan firmware yang hendak

ditanamkan pada sistem. Selain hal di atas, CodeVision AVR telah menyediakan

pustaka fungsi dan prosedur siap pakai, yang terdokumentasi dalam library yang

tersedia. Sehingga, akses terhadap suatu periferal spesifik (contoh: LCD) sangat

mudah dilakukan.

5

III.2. Cara Kerja Sensor Level

Cara kerja dari alat ini adalah mikrokontroler ATmega 8535 di aktifkan

dengan memberikan tegangan yang dihasilkan oleh power supply. Kemudian

ATmega 8535 yang telah diisi program akan mengaktifkan sensor ultrasonik ping.

Tinggi permukaan cairan diukur dengan memanfaatkan sensor ultrasonik. Sensor

ultrasonik memancarkan gelombang ultrasonik dan dipantulkan oleh permukaan

cairan kemudian diterima oleh penerima dalam sensor. Waktu yang diperlukan

gelombang tersebut untuk dipancarkan dan diterima kembali, data tersebut bukan

ketinggian cairan melainkan suatu jarak hasil pengukuran sensor (Tsensor), yang

kemudian dikonversi ke dalam besaran jarak (cm) oleh mikrokontroler dan diolah

untuk memperoleh tinggi cairan yaitu dengan rumus Tcairan = Ttabung –

Tsensor , setelah mendapatkan Tcairan maka volume cairan dapat dihitung dengan

rumus V = πR2 x Tcairan. Hasil perhitungan tadi kemudian ditampilkan dalam

LCD.

6

Setelah sistem kontrol ini jadi secara keseluruhan dan dapat dilakukan

suatu pengujian. Untuk mengetahui hasil kerja alat sesuai dengan tujuan yang kita

inginkan, maka kita perlu merangkai dan menghidupkan sistem kontrol tersebut

dengan menekan tombol on seluruh saklar yang berhubungan dengan sistem

kontrol tersebut. Kemudian mengamati apakah alat kontrol tersebut sesuai dengan

program yang telah dibuat atau tidak. Jika alat tidak sesuai dengan apa yang kita

inginkan, maka dapat dilakukan pengecekan sinyal rangkaian pada mikrokontroler

seperti relay, probe, dan komparator dalam kondisi normal atau tidak. Jika alat

masih belum bisa bekerja sesuai dengan yang diharapkan, maka harus memeriksa

program pada mikrokontroler apakah sudah sesuai dengan yang diinginkan atau

belum, jika belum maka mengganti program kemudian save kembali

programprogram tersebut. Dan jika tampilan pada komputer tidak sesuai dengan

yang diharapkan periksalah listing program Delphi sudah sesuai dengan yang

diharapkan atau belum, jika belum sesuai gantilah listing program Delphi sesuai

dengan yang ditentukan kemudian save.

7

BAB IV

PENUTUP

VI. 1 Kesimpulan

Setelah melakukan pengujian pengukuran pengaturan sistem kontrol level air

menggunakan mikrokontroler, serta pengambilan data dan pembahasannya maka

dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

a. Penggunaan mikrokontroler pada pengukuran level air ini berfungsi untuk

mengatur on-off pompa pada reservoir untuk level minimum dan

maksimum.

b. Kontroler dapat bekerja dengan baik pada level minimum, 1, 2, 3, dan 4.

Pada level minimum, 1, 2, 3, dan 4 mikrokontroler akan bekerja sesuai

dengan urutannya untuk menghidupkan lampu indikator, mengatur pompa,

dan dapat dikontrol dengan menggunakan komputer sesuai dengan

levelnya yang telah diprogram.

c. Apabila katup pembocor tidak ditutup maka air tidak akan naik untuk

menyentuh level air selanjutnya atau dapat dikatakan debit air yang masuk

ke reservoir sesuai dengan debit air yang keluar pada katup pembocor.

d. Pemasangan sekat pada reservoir atas membuat celah diferensial dianggap

nol karena tidak riak atau gelombang air.

e. Penggunaan program Delphi sangat membantu melakukan proses

pengontrolan level air dan volume untuk ditampilkan dilayar komputer

tanpa melihat langsung alat yang sedang bekerja..

8

DAFTAR PUSTAKA

Antoni. 2008. Aplikasi Scada System pada Miniatur Water Level Control. Jurusan

Teknik Elektro FakultasTeknologi, Universitas Kristen Petra Surabaya.

Candra. 2010. Tugas Akhir Pembuatan Level Kontrol Menggunakan Variasi

Putaran Motor. Prodi Konversi Energi Jurusan Teknik Mesin, Politeknik

Negeri Semarang.

Hidayat, Wahyu. 2010. Tugas Akhir Sistem Pengontrol Level Ketinggian Air

Dengan Menggunakan Tampilan Visual Basic Pada PC Berbasis

Mikrokontroler AT89S52. Prodi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektro,

Politeknik Negeri Sriwijaya.

Ogata, Katsuhiko.1994. Teknik Kontrol Otomatik jilid 1. Erlangga, Jakarta .

Ogata, Katsuhiko. 1997. Teknik Kontrol Otomatik jilid 2. Erlangga, Jakarta.

Mahadmadi, Fajar. 2003. Embedded C pada Mikrokontroler AVR AT90S8515.

Skripsi S1, Universitas Diponegoro.

Martina, Nainggolan. 2007. Aplikasi Teknik Kendali Fuzzy pada Pengendalian

Level Cairan. Skripsi S1, Universitas Diponegoro.

Setiawan, Iwan2008. Kontrol PID untuk Proses Industri. Elex Media

Komputindo, Jakarta.

Sumardi. 2009. Implementasi Sensor Level Untuk Alat Ukur Volume Cairan

Serbaguna Di Lingkungan Industri. Jawa Tengah, Vol. 11, No. 2, Juni

2009.

Wisnu , Wibowo. 2009. Aplikasi Teknik Kendali Gain Scheduling pada Sistem

Kontrol Valve untuk Pengendalian Tinggi Muka Cairan pada Limas

Terpancung. Skripsi S1, Universitas Diponegoro.

9

LAMPIRAN GAMBAR-GAMBAR SENSOR LEVEL

10

Level Switch / Sensor Ketinggian

11

Job Description

1. = Fungsi Kontroler

2. = Tinjauan Pustaka

3. = Kata Pegantar

4. = Gambar dan Cara Kerja

5. = Definisi Pembahasan

6. = Gambar dan Cara Kerja

12