perancangan sistem kontrol automatic feeder · pdf file2014-01-08 · diagram blok...

PERANCANGAN SISTEM KONTROL AUTOMATIC FEEDER PADA PEMODELAN DEEP

SEA AQUACULTURE DI PERAIRAN LAUT JAWA

Indra Ranu Kusuma, A. A. Masroeri, Rohma Dona Fitri P.

Jurusan Teknik Sistem Perkapalan FTK ITS Surabaya

Kampus ITS Keputih Sukolilo Surabaya 60111

e-mail : [email protected]

ABSTRAK

Deep sea aquaculture merupakan suatu cara pengembangbiakan ikan di lautan terbuka atau lautan

lepas dengan menggunakan cage yang terbuat dari jaring. Salah satunya berupa cage Vineta yang

dikembangkan untuk berbagai spesies ikan seperti Seabass, Seabream, Kerapu, Salmon, Sturgeon,

dan lain-lain. Cage ini juga dilengkapi dengan sebuah bunker pakan yang akan mensuplai kebutuhan

pakan ikan ynng dipelihara di kolam. Karena letaknya yang berada di tengah lautan, maka adanya

sistem kontrol otomatis untuk pemberian pakan sangat diperlukan. Pada skripsi ini, dilakukan

perancangan sistem control automatic feeder dengan jumlah empat buah yang letaknya di sekeliling

cage deep sea aquaculture untuk diterapkan di perairan laut Jawa, Indonesia. Sistem ini dirancang

dengan menggunakan sistem kontrol PID dan fish finder untuk menentukan posisi ikan yang

diinginkan pada feeder deep sea aquaculture. Dengan sistem ini, diharapkan penggunaannya akan

lebih efisien dibanding dilakukan secara manual untuk menghemat tenaga dan biaya operasional

yang sangat besar.

Kata kunci : Deep Sea Aquaculture, Automatic Feeder, Sistem Kontrol PID

I. PENDAHULUAN

Pengembangan aquaculture dengan

memanfaatkan potensi lautan baru-baru ini

sedang gencar dikembangkan. Salah satu riset

yang sedang dikembangkan adalah deep sea

aquaculture (pengembangbiakan ikan di lautan

lepas) atau bisa disebut offshore aquaculture.

Cara ini banyak dilirik karena selama ini

metode keramba dianggap semakin

menimbulkan pencemaran yang merugikan

bagi lingkungan tepi pantai. Pencemaran ini

disebabkan kotoran, bekas makanan serta

bangkai ikan yang mati dalam keramba. Cage

yang digunakan dilengkapi dengan sebuah

bunker pakan sehingga pasokan pakan akan

menyediakan makanan secara otomatis dan

control untuk waktu kapan pemberian pakan.

Sama seperti metode tambak di darat, deep sea

aquaculture ini juga terdapat system pakan

secara otomatis unuk memudahkan pemberian

pakan ikan ternak. Model feeder yang akan

digunakan merupakan jenis automatic feeder.

Yakni sistem kontrol akan bekerja sesuai

dengan kebutuhan pakan ikan. Automatic

feeder ini akan diletakkan di sekeliling tengah

cage. Feeder diatur dengan jarak tertentu satu

sama lain agar dapat mensuplai seluruh

kebutuhan pakan ikan dalam satu cage. System

control akan ditempatkan pada tempat yang

terpisah dengan cage. Karena letaknya yang

berada di tengah lautan maka kemungkinan

pengeluaran biaya tambahan, khususnya pada

biaya pakan akan lebih. Karena itulah pada

skripsi ini dicoba untuk merancang sistem

control yang diharapkan dapat membuat

sistem feeder di deep sea aquaculture lebih

efisien.

II. TINJAUAN PUSTAKA

1. Aquaculture

Aquaculture merupakan suatu kegiatan

memproduksi biota (organisme) aquatic di

lingkungan terkontrol dalam rangka

mendapatkan keuntungan (Leugeu, 2010).

Aquaculture bisa dilakukan di dua tempat,

yaitu di darat (inshore aquaculture) dan di

lepas pantai (offshore aquaculture).

Gambar 2.1. Kolam Deep Sea Aquaculture

Offshore aquaculture, atau dikenal

sebagai budidaya lepas pantai merupakan

salah satu cara peternakan ikan atau budidaya

laut di lautan terbuka. Cara ini dikembangkan

sebagai akibat banyaknya pencemaran pantai.

2. Syarat-Syarat Perikanan Deep Sea Aquaculture

Ada beberapa persyaratan yang harus

dipenuhi agar bisa mengembangkan deep sea

aquaculture, antara lain :

Manajemen kolam/lokasi

Manajemen benih ikan

Manajemen pemberian pakan

Manajemen kualitas air

Manajemen kesehatan ikan

Manajemen panen

3. Sistem Feeder

Feeder merupakan sistem kontrol untuk

memberi makan ikan yang dibiakkan di cage

deep sea aquaculture. Hal yang menyangkut

pakan ikan, biasanya merupakan variabel

terbesar dalam industri ini, karena faktor biaya

yang besar. Pemberian pakan yang terlalu

banyak akan mempengaruhi sistem sirkulasi

dalam cage. Semakin banyak pakan diberikan,

kemungkinan konsentrasi DO dalam air juga

semakin berkurang. Untuk menghindari hal

ini, pemberian pakan harus diatur dengan

jeda waktu tertentu yang tidak terlalu

berdekatan. Caranya dengan memasang

automatic feeder. Berikut beberapa macam

automatic feeder :

1. Solar Feeders 2. Pendulum Feeders 3. Pneumatic Feeders 4. Clockwork Feeders 5. Frozen Feeders

4. Sistem Kelistrikan dan Kontrol

Sistem monitoring dan alarm ini

digunakan untuk memonitor seluruh sistem

pada deep sea aquaculture. Karena sistem ini

dijalankan secara otomatis maka kebutuhan

akan listrik menjadi sangat vital.

5. Fish Finder

Fish Finder merupakan sebuah alat yang

digunakan untuk mengetahui lokasi/tempat

adanya ikan di dalam lautan dengan

mendeteksi gelombang suara yang

dipantulkan, yang disebut dengan Sonar.

Gambar 2.2. Fish Finder

Fish finder modern menunjukkan

measurement dari gelombang yang

dipantulkan dengan tampilan grafik,

menunjukkan pada operator informasi

berkumpulnya ikan, sampah bawah laut, serta

bagian dasar lautan.

6. Solenoid Valve

Katup Listrik / Solenoid valve atau

solenoid valve adalah katup yang digerakan

oleh energi listrik, mempunyai koil sebagai

penggeraknya yang berfungsi untuk

menggerakan piston yang dapat digerakan oleh

arus AC maupun DC, solenoid valve

mempunyai lubang keluaran.

Gambar 2.3. Solenoid Valve

Dilapangan penggunaan solenoid valve

mempunyai banyak variasi dalam hal

kegunaan atau kebutuhan dari mesin tersebut,

penggunaan solenoid valve yaitu :

Digunakan untuk menggerakan tabung cylinder.

Digunakan untuk menggerakan piston valve.

Digunakan untuk menggerakan blow zet valve. Dan masih banyak lagi.

III. PEMODELAN DAN PERANCANGAN SISTEM

1. Alur Penelitian Tahapan-tahapan yang dilakukan dapat

dilihat pada gambar di bawah :

Gambar 3.1. Alur Pengerjaan

2. Diagram Blok

Diagram blok sistem secara garis besar

adala sebagai berikut :

Gambar 3.2.Diagram Blok Sistem

Inputan berdasarkan tempat

berkumpulnya ikan. Controller akan

mengirimkan sinyal agar actuator bekerja.

Solenoid valve sebagai actuator akan terbuka

berdasarkan sinyal dari fish finder yang

menentukan di mana tempat berkumpulnya

ikan, sehingga bila jarak berkumpulnya ikan

dengan solenoid valve belum sesuai

pengaturan, maka solenoid valve tetap

tertutup, namun bila sudah sesuai, maka akan

terbuka.

IV. ANALISA DAN PEMBAHASAN

a. Data Kolam

Spesifikasi dan Ukuran :

Perimeter 40 m 50 m 80 m 120 m

Floating

pipe spec.

250

mm

250

mm

315mm 315

mm

Bracket

spec.

L250 L250 L315 L315

Handrail

pipe spec.

110

mm

110

mm

110 mm 110

mm

Sinker

pipe spec.

110

mm

125

mm

160 mm 200

mm

Tabel 4.1. Data Kolam

Cage yang digunakan pada tugas akhir

ini memiliki spesifikasi, diameter (perimeter)

sebesar 50 m dan dalam 30 m. Untuk ukuran

kolam ini volume yang didapatkan adalah:

D = 50 m , r = 25 m

H = 30 m T = 20 m

V = x r2 x T .............................(1)

dengan = 3,14

maka V = 3,14 x (25)2 x 20

= 39250 m3

Sementara luasan dari kolam adalah:

A = (2 x r2) + ( x D x T)

.........................................................(2)

= (2 x 3,14 x (25)2) + (3,14 x 50 x 30)

= 3925 + 4710 m2

= 8635 m2

b. Data Padat Tebar Ikan

Berikut tabel data padat tebar ikan kerapu

macan :

Tabel 4.2. Tabel Padat Tebar Ikan Kerapu Macan untuk

Dipelihara

Perhitungan Kapasitas Pakan :

a. Kapasitas = jumlah ikan x bobot x persen jumlah pemberian pakan

..............................................................(3)

= 981.250 x 500 x 5%

= 24531250 gr

= 25 ton perbulan

Kebutuhan pakan/feeder perbulan

sebesar 25 ton. Di sini direncanakan barge

feeder akan diisi ulang 5x sebulan (30 hari),

yakni sama dengan 6 hari sekali. Barge feeder

yang dibutuhkan untuk menyimpan

menyimpan 1/5 kebutuhan pakan perbulan

sebanyak:

Berat barge (Wbrg) = 1/5 x 25 ton

..............................................................(4)

= 5 ton

b. Volume tanki barg