rancang bangun alat pencampur cat tembok …repository.unair.ac.id/55279/3/fv.osi.42-16 bah...

ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... PRATAMA BAGUS B. i

RANCANG BANGUN ALAT PENCAMPUR CAT TEMBOK

OTOMATIS BERBASIS PERSONAL COMPUTER (PC)

(BAGIAN I)

TUGAS AKHIR

Oleh :

PRATAMA BAGUS BAHARSYAH

NIM. 081310213035

PROGRAM STUDI D3 OTOMASI SISTEM INSTRUMENTASI

DEPARTEMEN TEKNIK

FAKULTAS VOKASI

UNIVERSITAS AIRLANGGA

SURABAYA

2016


TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... PRATAMA BAGUS B. ii


TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... PRATAMA BAGUS B. iii


TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... PRATAMA BAGUS B. iv

PEDOMAN PENGGUNAAN TUGAS AKHIR

Tugas Akhir ini tidak dipublikasikan, namun tersedia di perpustakaan

dalam lingkungan Universitas Airlangga. Diperkenankan untuk dipakai sebagai

referensi kepustakaan, tetapi pengutipan seijin penulis dan harus menyebutkan

sumbernya sesuai kebinasaan ilmiah.

Dokumen Tugas Akhir ini merupakan hak milik Universitas Airlangga.


TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... PRATAMA BAGUS B. v

Pratama Bagus Baharsyah, 2016, Rancang Bangun Alat Pencampur Cat Tembok Otomatis Berbasis Personal Computer (PC) (Bagian I). Tugas Akhir ini di bawah bimbingan

Winarno, S.Si., M.T. dan Deny Arifianto S.Si. Prodi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi Departemen Teknik Fakultas Vokasi Universitas Airlangga.

ABSTRAK

Cat tembok merupakan cat yang bahan pelarutnya dari air.Selain berfungsi untuk memperindah, cat tembok juga berfungsi sebagai pelindung dinding rumah. Kebutuhan akan warna yang beragam terus meningkat. Sedangkan penggunaan warna cat saat ini masih sangat tergantung oleh standar warna yang tersedia di pasaran.

Rancang bangun ini bekerja melakukan pencampuran warna cat tembok berdasarkan pengontrolan komposisi warna dasar (merah, biru, hijau) dengan mengendalikan volume cat menggunakan sensor flow meter tipe YF-S201, relay digunakan untuk kendali kerja motor aktuator naik/turun pengaduk serta selang cat, motor pengaduk dan motor buka/tutup valve, arduino mega sebagai pengendali, personal computer sebagai tampilan untuk masukan volume dan warna yang diinginkan. Dengan masukan volume total dan warna yang diinginkan maka secara otomatis aktuator turun akan aktif hingga batas limit switch bawah dan valve akan mengalirkan aliran cat warna dasar keluar ke wadah atau tempat hasil penampungan. Kemudian pengaduk (mixer) akan bekerja melakukan pengadukan selama waktu yang telah disesuaikan. Selanjutnya setelah pengadukan selesai maka aktuator akan kembali naik hingga batas limit switch atas dan proses pencampuran cat selesai.

Dari hasil penelitian keberhasilan alat dalam melakukan pencampuran cat berdasarkan volume yang diinginkan dengan komposisi cat warna dasar, rancang bangun alat pencampur cat tembok berbasis personal computer (PC) ini dapat bekerja secara otomatis dengan hasil rata-rata selisih volume set point terhadap volume output yaitu 12,4 ml.

Kata Kunci : Cat Tembok, Personal Computer (PC), Flow Meter, Valve


TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... PRATAMA BAGUS B. vi

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan

karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul

“Rancang Bangun Alat Pencampur Cat Tembok Otomatis Berbasis Personal

Computer (PC)” .

Tugas Akhir ini dapat selesai dengan baik berkat bantuan dari berbagai

pihak. Untuk itu dengan segala kerendahan hati, penulis menyampaikan

terimakasih kepada semua pihak yang turut membantu dalam menyelesaikan

tugas akhir ini :

1. Bapak Winarno, S.Si., M.T. selaku Koordinator Program Studi D3

Otomasi Sistem Instrumentasi Universitas Airlangga Surabaya.

2. Bapak Winarno, S.Si., M.T. selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak

memberikan arahan, bimbingan, dan masukan kepada penulis sehingga

terselesaikannya Proyek Akhir ini.

3. Bapak Deny Arifianto, S.Si selaku Konsultan yang banyak memberikan

arahan, bimbingan, masukan, beserta ketulusan hati dalam membimbing.

4. Ibu Dr. Riries Rulaningtyas, S.T., M.T selaku Dosen penguji yang telah

memberikan banyak masukan maupun saran dalam pembuatan Tugas

Akhir ini.

5. Ayah, Ibu, serta adik-adiku Riris Ananda Pertiwi dan Muhammad Ragil

Anung Praditya, el-falankz yang selalu tiada henti untuk mendoakan,

memberi semangat, dan juga dukungan.


TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... PRATAMA BAGUS B. vii

6. Lisa Rizky Fauziah terimakasih sudah jadi partner in crime yang selalu

support.

7. ASTRAI 2013 (Dimas, Hendrik, Zu, Aldy, Adreng, Fajar, Bagir, Ilham,

Altryara,Alby) yang telah banyak membantu dan memberikan saran.

Terimakasih atas dukungan, kenangan dan ilmunya.

8. Mas Arizky, Mas Riza dan Mas Haris terimakasih telah memberikan

saran dan berbagi ilmunya.

9. Partner TA Dita Ayu Indah Prameswary, terimakasih gengs sudah berbagi

ilmu, dukungan dan berbagi waktunya untuk membuat campuran warna

dari cat hingga TA kita selesai.

10. Rumpita (Aliyah, Dita, Miming, Oneng, Ifa, Dewi, Sofi, Wanda, Media),

semua Teman-Teman OSI 2013 terimakasih atas dukungannya hingga

kita bisa wisuda bersama.

11. Semua pihak yang telah memberikan bantuan kepada penulis.

Akhir kata, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun

demi penyempurnaan proposal tugas akhir ini.

Surabaya, 17 Juli 2016

Penulis


TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... PRATAMA BAGUS B. viii

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL ..................................................................................................... i

LEMBAR PERSETUJUAN.............................................................................................. ii

LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................................ iii

PEDOMAN PENGGUNAAN TUGAS AKHIR ............................................................ iv

ABSTRAK ....................................................................................................................... v

KATA PENGANTAR ..................................................................................................... vi

DAFTAR ISI .................................................................................................................. viii

DAFTAR TABEL ............................................................................................................ xi

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................................... xii

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................................. xiii

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................................ 1

1.1 Latar Belakang ....................................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah .................................................................................................. 3

1.3 Batasan Masalah ..................................................................................................... 4

1.4 Tujuan ..................................................................................................................... 4

1.5 Manfaat ................................................................................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................................... 5

2.1 Cat Tembok ............................................................................................................ 5

2.2 Motor DC ............................................................................................................... 5

2.3Arduino Mega .......................................................................................................... 7

2.4 Valve ....................................................................................................................... 8


TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... PRATAMA BAGUS B. ix

2.5 Relay ....................................................................................................................... 8

2.6 Flowmeter ............................................................................................................. 10

2.7 Representasi Warna .............................................................................................. 11

BAB III METODE PENELITIAN.................................................................................. 12

3.1 Waktu dan Tempat Pelaksanaan Penelitian .......................................................... 12

3.2 Alat dan Bahan ..................................................................................................... 12

3.2.1 Alat ............................................................................................................... 12

3.2.2 Bahan ............................................................................................................ 13

3.3 Prosedur Penelitian ............................................................................................... 13

3.3.1 Tahap Persiapan ............................................................................................ 15

3.3.2 Tahap Perancangan Alat ............................................................................... 15

3.3.3 Tahap Perwujudan Alat ................................................................................ 17

a. Tahap Perancangan Mekanik ........................................................................ 17

b. Tahap Perancangan Hardware ...................................................................... 19

c. Tahap Pemrograman Software ...................................................................... 20

3.4 Tahap Pengujian Sistem ....................................................................................... 20

3.4.1 Pengujian Bahan Yang Baik Digunakan ...................................................... 21

3.4.2 Pengujian Sensor Flowmeter ........................................................................ 21

3.4.3 Pengujian Software ....................................................................................... 22

3.5 Analisis Data ........................................................................................................ 22

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................................... 23

4.1 Hasil Perancangan Alat ........................................................................................ 23

4.1.1 Pembuatan Mekanik ..................................................................................... 23


TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... PRATAMA BAGUS B. x

4.1.2 Pembuatan Hardware ................................................................................... 24

4.2 Pengujian Bahan Yang Baik Digunakan .............................................................. 25

4.3 Pengujian Kinerja Relay Dan Motor DC .............................................................. 27

4.4 Pengujian Sensor Flowmeter ................................................................................ 28

4.4.1 Pengujian Awal Respon Flowmeter Terhadap Laju Aliran .......................... 29

4.4.2 Pengujian Respons Flowmeter menggunakan buka/tutup valve .................. 30

4.5 Hubungan Antara Volume Cat Dengan Waktu Pengadukan ............................... 34

4.6 Pengujian Keberhasilan Sistem ............................................................................ 36

4.7 Pengujian Daya Listrik ......................................................................................... 37

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................................... 38

5.1 Kesimpulan ........................................................................................................... 38

5.2 Saran ..................................................................................................................... 38

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................. 39

LAMPIRAN .............................................................................................................. 40


TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... PRATAMA BAGUS B. xi

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Tabel Perbandingan Komposisi Bahan Yang Baik Digunakan ...................... 26

Tabel 4.2 Tabel Pengujian Relay .................................................................................... 28

Tabel 4.3 Tabel Hubungan Antara Volume Cat Dengan Volume Flowmeter Pada

Flowmeter Merah ....................................................................................................... 29

Tabel 4.4 Tabel Hubungan Antara Volume Cat Dengan Volume Flowmeter Pada

Flowmeter Hijau ......................................................................................................... 29

Tabel 4.5 Tabel Hubungan Antara Volume Cat Dengan Volume Flowmeter Dan

Pada Flowmeter Biru .................................................................................................. 30

Tabel 4.6 Tabel Hubungan Antara Volume Set Point dengan Volume Flowmeter

dan Volume Hasil Pada Flowmeter Merah ................................................................ 31


dan Volume Hasil Pada Flowmeter Hijau .................................................................. 32


dan Volume Hasil Pada Flowmeter Biru .................................................................... 33

Tabel 4.9 Tabel Hubungan Antara Volume Cat Dengan Waktu Pengadukan ................ 35

Tabel 4.10 Tabel Data Keberhasilan Sistem ................................................................... 36

Tabel 4.11 Pengujian Daya Listrik.................................................................................. 37


TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... PRATAMA BAGUS B. xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Arduino Mega .................................................................................................. 8

Gambar 2.2 Relay .............................................................................................................. 10

Gambar 2.3 Flowmeter ...................................................................................................... 11

Gambar 3.1 Diagram Blok Prosedur Penelitian ................................................................ 14

Gambar 3.2 Diagram Blok Sistem Alat ............................................................................. 16

Gambar 3.3 Blok Diagram Sistem Kontrol ....................................................................... 16

Gambar 3.4 Alat Tampak Samping ................................................................................... 17

Gambar 3.5 Dimensi Alat .................................................................................................. 18

Gambar 3.6 Diagram Fungsional Alat............................................................................... 20

Gambar 4.1 Alat Tampak Depan ....................................................................................... 23

Gambar 4.2 Rangkaian Kontrol Alat ................................................................................. 25

Gambar 4.3 Grafik Linieritas Flowmeter Merah ............................................................... 31

Gambar 4.4 Grafik Linieritas Flowmeter Hijau ................................................................ 32

Gambar 4.5 Grafik Linieritas Flowmeter Biru .................................................................. 33


TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... PRATAMA BAGUS B. xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Hasil Rancang Bangun Alat Pencampur Cat Tembok Otomatis

Berbasis PC.

Lampiran 2 Datasheet Arduino Mega

Lampiran 3 Datasheet Flowmeter YF-S201


TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... PRATAMA BAGUS B. 1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Cat adalah suatu cairan yang digunakan untuk melapisi permukaan suatu

bahan dengan tujuan memperindah (decorative), memperkuat (reinforcing) serta

melindungi (protective) bahan tersebut.Jenis cat sangat bervariasi dan dapat

disesuaikan dengan kebutuhan. Berdasarkan bahan pelarutnya, cat terbagi menjadi

dua jenis utama yaitu cat berbahan dasar air dan cat berbahan dasar minyak. Cat

sendiri dapat digunakan pada hampir semua jenis objek, antara lain untuk

menghasilkan karya seni (oleh pelukis untuk membuat lukisan), salutan industri

(industrial coating), marka jalan, pengawet (untuk mencegah korosi atau

kerusakan oleh air).[rumahbangun (diaksesDesember 2015) ]

Penggunaan warna cat saat ini masih sangat tergantung oleh standar warna

yang tersedia di pasaran. Kebutuhan akan warna yang beragam terus meningkat,

sedangkan ragam warna yang ada di pasaran masih sangat minim dan masih

menggunakan standar warna yang sangat mendasar. (Yoseph Evana, 2008)

Selama ini dalam menghasilkan variasi warna yang sesuai dengan keinginan

konsumen, hanya dengan melakukan pencampuran dari warna dasar cat

menggunakan cara manual. Cara tersebut kurang efisien dan merepotkan, karena

penjual/tukang cat harus menakar warna cat dasar terlebih dahulu kemudian

mengujinya. Dalam membuat warna baru yang sesuai dengan keinginan, dapat

dilakukan dengan pencampuran dari beberapa warna sehinga menjadi warna baru

http://www.rumahbangun.com/macam-macam-fungsi-cat-di-rumah

2


TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... PRATAMA BAGUS B.

sesuai yang diharapkan. Tetapi seringkali warna yang dihasilkan jauh dari yang

diharapkan. Pencampuran cat secara manual memerlukan tenaga ahli yang sudah

berpengalaman sehingga tidak semua orang dapat melakukannya. Karena masih

menggunakan tenaga manual yang kurang ketelitian sehingga mengakibatkan

takaran yang tidak tepat. Terdapat beberapa kelemahan yang dapat mempengaruhi

hasil pencampuran warna cat dalam pencampuran warna secara manual tersebut.

Untuk mendapatkan hasil yang sesuai dengan keinginan diperlukan penakaran

komposisi warna yang akurat. Pada pencampuran secara manual, keahlian yang

dimiliki oleh seseorang sangat menentukan hasil yang diperoleh dan sering terjadi

perbedaan hasil antara pencampuran satu dengan yang lain. Untuk mengatasi hal

tersebut maka diperlukan peralatan yang bekerja secara otomatis serta mempunyai

kemampuan dalam penakaran yang tepat. Kemajuan ilmu pengetahuan dan

teknologi telah mendorong manusia untuk melakukan otomatisasi dan digitalisasi

pada perangkat-perangkat manual.

Berdasarkan permasalahan tersebut, dibuat alat pencampur cat secara otomatis

yaitu “Rancang Bangun Alat Pencampur Cat Tembok Otomatis Berbasis Personal

Computer (PC)”. Sistem ini digunakan untuk memudahkan dalam pencampuran

warna yang dioperasikan secara otomatis dengan input warna yang diinginkan

dengan menggunakan Personal Computer (PC). Bagian hardware difokuskan

untuk melakukan pencampuran cat. Komponen hardware meliputi Motor DC,

Valve, Arduino Mega, Stir/Pengaduk, Flowmeter. Sistem ini melakukan

pencampuran warna cat tembok berdasarkan pengontrolan komposisi warna dasar

(merah, biru, hijau) dengan mengendalikan volume cat menggunakan sensor flow

3



meter digital dan valve digunakan untuk mengalirkan aliran warna dasar tersebut

keluar ke wadah atau tempat hasil penampungan. Selain itu alat ini juga

dilengkapi pengaduk (mixer). Untuk menggerakkan pengaduk digunakan motor

sebagai pengganti dari tangan manusiadan pada proses pengadukan telah

disesuaikan lama waktu pengadukan dalam proses pencampuran sehingga warna

cat dapat tercampur secara merata. Dengan adanya alat ini diharapkan dapat

menggantikan pencampuran cat yang dikerjakan secara manual oleh penjual cat

ataupun tukang cat. Dimana tidak semua orang ahli dalam melakukan proses

pencampuran tersebut dan membutuhkan waktu lama dalam mencoba.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah disampaikan diatas, maka disusun

rumusan masalah yang mencakup :

1. Bagaimana komposisi cairan yaitu cat dan air yang optimal yang mampu

melewati sensor flowmeter?

2. Bagaimana performansi kestabilan sistem pencampurcat tembok otomatis

yang telah dibuat?

3. Berapa lama waktu yang dibutuhkan agar cat dapat tercampur secara

merata oleh pengaduk?

4



1.3 Batasan Masalah

Dalam pembuatan tugas akhir, ada beberapa batasan masalah agar

permasalahan tidak meluas diantaranya adalah :

1. Warna dasar cat yang digunakan yakni warna merah, hijau, biru.

2. Jenis cat yang digunakan adalah cat tembok.

3. Pencampuran cat maksimal 600ml.

1.4 Tujuan

Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam pembuatan Tugas Akhir “Rancang

Bangun Alat Pencampur Cat Tembok Otomatis Berbasis PC” adalah :

1. Mengetahui komposisi bahan yang baik yaitu cat dan air yang sesuai

digunakan pada alat pencampur cat.

2. Mengetahui perfomansi kestabilan sistem pencampur cat tembok otomatis

yang telah dibuat.

3. Mengetahui lama pengadukan untuk penentuan proses pencampuran cat.

1.5 Manfaat

Adapun manfaat dari perancangan alat ini adalah untuk mempermudah dalam

pencampuran warna cat dinding pada industri kecildalam memenuhi keinginan

dari konsumen untuk membuat warna cat dinding sesuai yang diinginkan.



BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Cat Tembok

Berdasarkan dari bahan pelarutnya, cat terbagi dalam dua jenis utama yaitu

cat berbahan dasar air (water-based paint), dan cat berbahan dasar minyak

(solvent-base paint). Pada umumnya cat tembok menggunakan cat berbahan dasar

air. Cat berbahan dasar air memiliki karakter diantaranya adalah cepat kering, bau

yang tidak terlalu menyengat, dan ketajaman warna yang cukup baik. Cat tembok

memiliki beberapa fungsi diantaranya yakni memberikan warna pada permukaan

dinding, menutup kekurangan bangunan dimana bidang bangunan yang tadinya

retak atau terdapat cacat dapat terlihat rapi atau mulus setelah dilapisi cat.

[edupaint (diakses Desember 2015)]

2.2 Motor DC

Motor DC adalah jenis motor listrik yang bekerja menggunakan sumber

tegangan DC. Motor DC atau disebut juga motor arus searah menggunakan arus

langsung dan tidak langsung (direct dan undirectional). Prinsip kerja motor DC

adalah jika arus lewat pada suatu konduktor, maka akan timbul medan magnet di

sekitar konduktor. Arah medan magnet ditentukan oleh arah aliran arus pada

konduktor. Pada motor DC, daerah kumparan medan yang dialiri arus listrik akan

menghasilkan medan magnet yang meingkupi kumparan jangkar dengan arah

tertentu. Konversi dari energi listrik menjadi energi mekanik (motor) maupun

6



sebaliknya berlangsung melalui medan magnet dengan demikian medan magnet

disini selain berfungsi sebagai tempat untuk menyimpan energi juga sebagai

tempat berlangsungnya proses perubahan energi.

Komponen utama pada motor DC:

1. Kutub medan magnet

Secara sederhana digambarkan bahwa interaksi dua kutub magnet

akan menyebabkan perputaran pada motor DC. Motor DC memiliki kutub

medan yang stasioner dan kumparan motor DC yang menggerakan bearing

pada ruang diantara kutub medan. Motor DC sederhana memiliki dua

kutub medan: kutub utara dan kutub selatan. Garis magnetik energi

membesar melintasi bukaan diantara kutub-kutub dari utara ke selatan.

Untuk motor yang lebih besar atau lebih komplek terdapat satu atau lebih

elektromagnet. Elektromagnet menerima listrik dari sumber daya dari luar

sebagai penyedia struktur medan.

2. Kumparan motor DC

Bila arus masuk menuju kumparan motor DC, maka arus ini akan

menjadi elektromagnet. kumparan motor DC yang berbentuk silinder,

dihubungkan ke as penggerak untuk menggerakan beban. Untuk kasus

motor DC yang kecil, kumparan motor DC berputar dalam medan magnet

yang dibentuk oleh kutub-kutub, sampai kutub utara dan selatan magnet

berganti lokasi. Jika hal ini terjadi, arusnya berbalik untuk merubah kutub-

kutub utara dan selatan kumparan motor DC.

7



3. Commutator motor DC

Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC. Kegunaannya

adalah untuk membalikan arah arus listrik dalam kumparan motor DC.

Commutator juga membantu dalam transmisi arus antara kumparan motor

DC dan sumber daya.[elektronika-dasar (diakses Desember 2015)]

2.3 Arduino MEGA

Arduino Mega 2560 adalah papan pengembangan mikrokontroler yang

berbasis Arduino dengan menggunakan chip ATmega2560. Board ini memiliki

pin I/O yang cukup banyak, sejumlah 54 buah digital I/O pin (15 pin diantaranya

adalah PWM), 16 pin analog input, 4 pin UART (serial port hardware). Arduino

Mega 2560 dilengkapi dengan sebuah oscillator 16 Mhz, sebuah port USB, power

jack DC, ICSP header, dan tombol reset. Dengan penggunaan yang cukup

sederhana yaitu hanya menghubungkan power dari USB ke PC atau melalui

adaptor AC/DC ke jack DC. [arduino.cc]

http://elektronika-dasar/

8



Gambar 2.1 Arduino Mega (arduino.cc)

2.4 Valve

Valve yang digunakan dalam pembuatan sistem pencampur cat otomatis ini

dapat diganti atau dimodifikasi sehingga dapat mengalirkan dan mengontrol

keluaran cat. Sebagai pengganti valve digunakan kran air yang berukuran ¼. Kran

adalah perangkat untuk mengendalikan aliran zat cair pada saluran pipa atau

sejenisnya dengan membuka ataupun menutup sebuah lubang.

2.5 Relay

Relay adalah saklar (switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan

komponen electromechanical yang terdiri dari 2 bagian utama yaitu

elektromagnet (coil) dan mekanikal (seperangkat kontak saklar/switch). Relay

9



menggunakan prinsip elektromagnetik untuk menggerakkan kontak saklar

sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik

yang bertegangan lebih tinggi.

Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu :

1. Electromagnet (Coil)

2. Armature

3. Switch Contact Point (Saklar)

4. Spring

Kontak Poin (Contact Point) Relay terdiri dari 2 jenis yaitu :

1. Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu

berada di posisi CLOSE (tertutup).

2. Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu

berada di posisi OPEN (terbuka).

Cara kerja dari relay sendiri yaitu sebuah besi (iron core) yang dililit oleh

sebuah kumparan coil yang berfungsi untuk mengendalikan besi tersebut. Apabila

kumparan coil diberikan arus listrik, maka akan timbul gaya elektromagnet yang

kemudian menarik armature untuk berpindah dari posisi sebelumnya (NC) ke

posisi baru (NO) sehingga menjadi saklar yang dapat menghantarkan arus listrik

di posisi barunya (NO). Posisi dimana armature tersebut berada sebelumnya (NC)

akan menjadi OPEN atau tidak terhubung. Pada saat tidak dialiri arus listrik,

armature akan kembali lagi ke posisi awal (NC). Coil yang digunakan oleh relay

untuk menarik contact point ke posisi close pada umumnya hanya membutuhkan

10



arus listrik yang relatif kecil. Berikut gambar 2.2 adalah gambar dari struktur

sederhana relay. [teknikelektronika (diakses Desember 2015)]

Gambar 2.2 Relay (http://teknikelektronika.com/pengertian-relay-fungsi-relay/)

2.6 Flowmeter

Flowmeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur massa atau laju

aliran volumetrik cairan atau gas. Dalam memilih flowmeter harus disesuaikan

dengan kondisi fluida dan fungsi flowmeter itu sendiri. Sistem kontrol fluida

adalah sebuah alat yang mengatur jumlah debit air yang akan dikeluarkan. Dengan

sistem digital, sistem ini dirancang untuk mempermudah dalam penakaran cairan

dengan batas keluaran yang ditentukan.

Debit adalah volume fluida (m3) yang mengalir melewati suatu penampang

dalam selang waktu tertentu. Dirumuskan dengan persamaan berikut:

Q = 𝐕

𝐭 .........................................................................................(2.1)

Keterangan : Q = debit (m3/s)

V = volume fluida (m3)

t = waktu fluida mengalir (s)

(Fathor Rohman, 2009)

http://teknikelektronika.com/pengertian-relay-fungsi-relay/

http://teknikelektronika.com/wp-content/uploads/2015/03/Struktur-Relay.jpg

11



Gambar 2.3 Flowmeter (DIYhacking.com)

2.7 Representasi Warna

Representasi warna ini terdiri dari tiga unsur utama yaitu merah (red), hijau

(green), biru (blue). Gabungan tiga warna ini membentuk warna-warna lainnya

berdasarkan komposisi dari masing-masing warna tersebut. Dalam tugas akhir ini

menggunakan warna RGB. Model warna RGB yang dapat dinyatakan dalam

bentuk indeks warna RGB dengan cara menormalisasi setiap komponen warna

dengan persamaan sebagai berikut :

𝑟 =𝑅

𝑅 +𝐺 +𝐵……………………………………………………..(2.2)

𝑔 =𝐺

𝑅 +𝐺 +𝐵………………………………………......................(2.3)

𝑏 =𝐵

𝑅 +𝐺 +𝐵……………………………………………………..(2.4)

http://www.seeedstudio.com/wiki/File:P21408651.jpg



BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu Pelaksanaan Penelitian

Perancangan dan pembuatan alat dilakukan di Laboratorium Bengkel Mekanik,

Departemen Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga selama

kurang lebih 4 bulan yang dimulai dari bulan April 2016 sampai Juli 2016.

3.2 Alat dan Bahan

3.2.1 Alat

Alat perangkat keras (hardware):

1. Multimeter

2. Solder

3. Catu daya

4. Laptop/PC (Personal Computer)

5. Downloader Mikrokontroler

Alat perangkat lunak (software):

1. IDE Arduino

2. Delphi 7

13 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA


3.2.2 Bahan

1. Motor DC

2. Flow meter

3. Stir / Pengaduk

4. Arduino Mega

5. Valve

6. Botol penampung cat

7. Relay

8. Cat Tembok Aga

3.3 Prosedur Penelitian

Pada prosedur penelitian dilakukan beberapa tahapan dalam pengerjaan alat.

Prosedur yang digunakan dalam perancangan dan pembuatan alat adalah sebagai

berikut :

1. Tahap Persiapan (Pembuatan sketsa mekanik plan yang dirancang serta studi

literatur).

2. Tahap Perancangan Alat (proses pembuatan cara kerja alat dan alur kerja alat

dari input yang digunakan dan output yang dihasilkan).

3. Tahap Perwujudan Alat (Pembuatan perangkat keras (hardware), system

mekanik alat serta pemrograman alat).

4. Tahap Pengujian Sistem

5. Analisis Data.



Masing-masing tahapan yang dilakukan penulis saling berkesinambungan satu sama

lain, oleh sebab itu setiap tahapan yang dilakukan harus dipastikan sudah sesuai

dengan yang diharapkan sebelum dilanjutkan ke tahap berikutnya. Untuk lebih

jelasnya beberapa tahapan yang dilakukan dapat dilihat pada Gambar 3.1 berikut :

Gambar 3.1 Diagram Blok Prosedur Penelitian

Tahap Persiapan

Tahap Perwujudan Alat

Proses Pembuatan

Mekanik

Proses Pembuatan

Hardware

Tahap Pembuatan

Software

Tahap Pengujian Sistem

Tahap Analisa Data

Tahap Peracangan Alat



3.3.1 Tahap Persiapan

Tahap persiapan merupakan tahapan awal dalam melakukan penelitian,

pada tahap persiapan penulis melakukan studi literatur dengan mencari berbagai

acuan serta referensi pada buku, jurnal, artikel maupun tugas akhir dengan tujuan

untuk melengkapi literatur mengenai penelitian agar penelitian dapat berjalan

dengan lancar. Dan juga penulis menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan

diperlukan dalam penelitian untuk mempersiapkan menuju ke tahap selanjutnya.

3.3.2 Tahap Perancangan Alat

Tahap perancangan alat terdiri dari perancangan hardware dan

perancangan mekanik system alat. Sistem yang akan dibuat adalah meliputi

pembuatan rangkaian relay yang akan bekerja mengatur bukaan valve sehingga

aliran cat keluar ke wadah yang telah disediakan. PC digunakan untuk

memberikan masukan pada arduino. Arduino bertugas mengatur bukaan valve

menggunakan rangkaian relay untuk mengatur kadar cat agar sama dengan yang

telah ditentukan dan juga mengatur motor dc dalam proses pengadukan cat.



Diagram blok system alat dapat dilihat pada Gambar 3.2 berikut :

Gambar 3.2 Diagram Blok Sistem Alat

Sistem bekerja dengan memberikan masukan set point warna pada PC. Set

point berupa pilihan dari gradasi warna yang kita inginkan. Selanjutnya oleh

mikrokontroler akan diolah. Kemudian mikrokontroler akan bekerja mengatur bukaan

valve sesuai dengan kebutuhan dari warna yang telah ditentukan. Setelah cat keluar

ke tempat hasil penampungan cat, sistem melakukan pencampuran cat dan didapatkan

hasil campuran cat yang diinginkan. Berikut gambar 3.3 adalah gambar diagram

kontrol dari sistem :

Gambar 3.3 Blok Diagram Sistem Kontrol



3.3.3 Tahap Perwujudan Alat

Tahap perwujudan alat meliputi pembuatan dari perancangan alat tersebut

meliputi pembuatan mekanik alat dan pembuatan hardware alat. Berikut adalah

penjelasan dari masing – masing pembuatan mekanik dan hardware alat:

a) Tahap Pembuatan Mekanik

Tahap pembuatan mekanik terdiri atas pembuatan alat yang terdiri dari

pembuatan tempat cat, valve untuk mengatur aliran cat, flowmeter sebagai

sensor, dan stir/pengaduk yang dirancang menjadi satu seperti pada desain

mekanik. Terdapat mekanisme membuka dan menutup valve, naik turunnya

aktuator dan juga putaran dari batang pengaduk yang terhubung dengan

motor DC. Desain mekanik rancang bangun alat pencampur cat tembok

otomatis dapat dilihat pada gambar 3.4 :

Gambar 3.4 Alat Tampak Samping



Gambar 3.5 Dimensi Alat



b) Tahap Perancangan Hardware

Tahap pembuatan hardware terdiri atas pembuatan beberapa rangkaian

elektronik yang dapat menjalankan rancang bangun alat pencampur cat

secara otomatis. Adapun rancangan hardware dari sistem yang dibuat

adalah sebagai berikut: Rangkaian relay digunakan untuk mengontrol motor

DC untuk mengatur bukaan valve aliran cat dan rangkaian relay ini nantinya

diatur oleh Arduino. Flowmeter digital yang digunakan sebagai sensor

aliran cat dan dihubungkan arduino agar nilai yang terbaca pada flowmeter

dapat diolah oleh arduino yang dihubungkan pada pin interupt. Sensor

flowmeter digunakan sebagai kontrol volume. Valve akan otomatis

membuka sebanyak volume yang dibaca oleh flowmeter dan akan menutup

apabila volume yang didapat telah sesuai dengan yang ditentukan.

Selanjutnya rangkaian relay digunakan untuk mengontrol motor DC yang

mengatur axis pergerakan naik turun pada selang cat dan pengaduk yang

akan secara otomatis berhenti ketika mengenai limit switch. Rangkaian

relay juga digunakan untuk mengontrol motor DC yang mengatur putaran

pengadukan cat. Cara kerja alat secara fungsional dapat dilihat pada gambar

3.6 berikut :



Gambar 3.6 Diagram Fungsional Alat

c. Tahap Pemrograman Software

Tahap pembuatan software dibuat oleh bagian II. Tahap pembuatan

software sendiri meliputi pembuatan progam untuk mengeksekusi rancangan

hardware yang telah dibuat.

3.4 Tahap Pengujian Sistem

Tahap pengujian sistem terdiri dari pengujian seluruh sistem alat yang telah

dibuat meliputi pengujian sensor flowmeter digital, pengujian rangkaian modul relay,



pengujian motor, dan uji software. Pengujian dimaksudkan untuk mengetahui

karakteristik dari sensor maupun sistem yang digunakan dalam penelitian. Berikut

penjelasan masing-masing pengujian yang dilakukan :

3.4.1 Pengujian Bahan Yang Baik Digunakan

Pengujian dilakukan untuk mengetahui komposisi bahan yang baik digunakan

dalam menggunakan alat pencampur cat secara otomatis. Pengujian menggunakan

cat yang telah diberi perlakuan awal sebelum dilakukan pencampuran warna.

Dengan mencampurkan cat dan air dengan komposisi perbandingan tertentu.

Pencampuran awal antara cat dan air tersebut didapatkan hasil bahan yang pas untuk

dapat dilakukan pencampuran cat dengan menggunakan alat pencampur cat

otomatis.

3.4.2 Pengujian Sensor Flowmeter

Pengujian dilakukan dengan membandingkan antara volume input yang telah

terukur dengan mengukur volume output dari valve. Perbandingan antara volume

input yang telah terukur dengan mengukur volume output dari valve tersebut

selanjutnya dapat dilakukan linieritas hubungan antara volume masukan terhadap

volume keluaran yang terukur oleh flowmeter. Sehingga dapat diketahui

karakteristik dari sensor flowmeter yang digunakan.



3.4.3 Pengujian Software

Pengujian software pada penelitian meliputi pengujian respon hardware

terhadap program yang sudah dikirimkan ke mikrokontroler. Tahapan pengujian

digunakan untuk mengetahui alat yang sudah dikerjakan dapat membaca dan

mengeksekusi perintah dari program yang telah dibuat atau tidak.

3.5 Analisis Data

Pengambilan data dilakukan untuk mengetahui seberapa efektif hardware dan

software yang telah dibuat sehingga alat dapat bekerja sesuai dengan yang

diharapkan. Uji kinerja alat dan analisis data diantaranya yaitu pengujian bahan yang

akan digunakan, flowmeter digital, pengujian kontrol kerja motor dan pengujian

sistem secara keseluruhan. Pengujian pada flowmeter berupa pengambilan data dari

flowmeter dengan cara mengalirkan cat dengan ukuran volume bervariasi dan

mengukur volume keluaran dari flowmeter. Data yang didapat dari percobaan adalah

volume cat yang akan dicampur dengan lama waktu pengadukan. Selain itu dilakukan

analisis terhadap kinerja relay untuk kontrol kerja on/off pada valve aliran cat, motor

pengaduk dan aktuator. Pengujian sistem secara keseluruhan bertujuan untuk

mengetahui kinerja hardware, software maupun sistem pada alat secara keseluruhan

yang dilakukan dengan melihat tingkat keberhasilan sistem.


TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... PRATAMA BAGUS B . 23

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Perancangan Alat

Setelah semua desain rancangan dan komponen penyusunnya telah selesai

dibuat maka langkah selanjutnya adalah tahap perwujudan alat yaitu dengan

merakit atau membangun rancangan yang telah dibuat sebelumnya. Berikut adalah

gambar dari Rancang Bangun Alat Pencampur Cat Tembok Otomatis Berbasis

PC.

Gambar 4.1 Alat Tampak Depan

4.1.1 Pembuatan Mekanik

Pembuatan mekanik meliputi pembuatan rangka alat cat, mekanisme

pemutar, mekanisme naik turun, dan mekanisme buka tutup valve atau kran.

Pembuatan rangka cat yakni menggunakan paralon 5 dim untuk penampung

24



campuran cat dan paralon 2 12⁄ dim untuk penampungan input cat selain itu

juga menggunakan besi dan triplek kayu dan mempunyai dimensi 51x42x72

cm. Untuk pembuatan mekanisme gerak naik turun sebagai gerak aktuator pada

selang dan pengaduk. Pergerakan linier naik dan turun menggunakan 2 as

dengan diameter 8 mm dan memiliki panjang 35 cm dengan pada ujungnya

terdapat shaft holder untuk pengait dengan kerangka alat, terdapat linier

bearing yang terdapat di dalam housing untuk pergerakan liniernya. Sedangkan

di bagian tengah terdapat stud dengan diameter 8 mm dan panjang 35 cm, juga

Nut yang terletak di dalam housing. Aktuator untuk naik turun yang digunakan

adalah motor DC yang akan memutar stud sehingga selang dan pengaduk dapat

bergerak secara vertikal. Untuk pembuatan mekanisme pemutar yang

dipergunakan pengaduk cat dari aktuator motor. Untuk pembuatan mekanisme

buka tutup yakni menggunakan valve yang di custom dengan kran berukuran

14⁄ inchi yang dihubungkan dengan motor DC untuk membuka dan menutup

valve.

4.1.2 Pembuatan Perangkat Keras (Hardware)

Pembuatan hardware meliputi pembuatan rangkaian relay dan rangkaian

arduino mega. Hasil dari pembuatan hardware seperti berikut : Arduino mega

sebagai pusat kontrol pada sistem meliputi input dari delphi , volume dari

sensor flowmeter, sedangkan output kontrol pada relay.Relay digunakan

sebagai pengontrol kerja motor, aktuator naik/turun dan buka/tutup valve.

25



Berikut adalah gambar 4.2 hasil dari pembuatan hardware :

Gambar 4.2 Rangkaian kontrol Alat

4.2 Pengujian Bahan Yang Baik Digunakan

Pengujian dilakukan untuk mengetahui komposisi bahan yang baik digunakan

dalam menggunakan alat pencampur cat secara otomatis ini. Pengujian ini

menggunakan cat yang telah diberi perlakuan awal sebelum dilakukan

pencampuran warna. Dengan mencampurkan cat dan air dengan komposisi

perbandingan tertentu. Dari melakukan pencampuran awal antara cat dan air

tersebut didapatkan bahan yang pas untuk dapat di lakukan pencampuran cat

dengan menggunakan alat pencampur cat otomatis ini. Tabel 4.1 berikut adalah

tabel perbandingan komposisi bahan yang baik digunakan pada alat pencampur

cat otomatis.

26



Tabel 4.1 Perbandingan Komposisi Bahan Yang Baik Digunakan Flowmeter Perbandingan

Air : Cat

Volume

Output (ml)

Volume Pembacaan

dari Flowmeter

(ml)

ΔV (ml) ΔV̅̅̅̅ (ml)

1 25 : 75 150 6 144

144 150 6 144

40 : 60

130 154 24

19

150 101 49

148 108 40

138 106 32

110 112 2

2 25 : 75 150 6 144

144 150 6 144

40 : 60

100 117 17

13,6

120 105 15

100 121 21

105 133 28

97 114 17

3 25 : 75 150 6 144

144 150 6 144

40 : 60

95 103 8

18

110 133 23

120 136 16

110 136 26

100 117 17

Berdasarkan data yang diperoleh dari tabel 4.1 dapat diketahui apabila

komposisi perbandingan air lebih banyak daripada cat maka laju aliran dari

27



campuran bahan tersebut tidak dapat di deteksi dengan baik oleh flowmeter. Dapat

dilihat pada tabel perbandingan 25:75, pada tabel tersebut didapatkan data yang

terbaca oleh flowmeter hanya 6 ml saja sedangkan aliran cat yang mengalir

sejumlah lebih dari 3ml yang telah dibaca oleh flowmeter tersebut. Pada

perbandingan 40:60 dimana air 40% dan cat 60% pembacaan oleh flowmeter dan

pembacaan keluaran cat di tempat penampungan memiliki hasil volume yang

mendekati dengan volume yang di baca oleh flowmeter. Dari data tabel 4.1 dapat

dihitung rata-rata selisih volume cat yang didapat dari masing-masing flowmeter.

Pada flowmeter 1 dengan perbandingan air : cat yaitu 25 : 75 memiliki rata-rata

selisih volume 144 ml begitu juga pada flowmeter 2 dan 3. Sedangkan pada

perbandingan air : cat yaitu 40 : 60 memiliki rata-rata selisih volume 19 ml,

flowmeter 2 yaitu 13,6 ml dan pada flowmeter 3 yaitu 18 ml. Selanjutnya dari

pengujian tersebut maka komposisi cat dan air yang digunakan yaitu dengan

perbandingan cat 60 : air 40.

4.3 Pengujian Kinerja Relay Dan Motor DC

Pengujian digunakan mengetahui kondisi dari relay dan motor dc dalam

keadaan baik atau tidak. Relay pada sistem ini berfungsi sebagai pengontrol yang

mengatur kerja dari motor dc. Motor dc digunakan untuk mengatur gerakan naik

turun aktuator selang dan pengaduk, putaran pengaduk dan juga buka tutup valve.

Berikut tabel 4.2 adalah tabel pengujian relay.

28



Tabel 4.2 Pengujian Relay

Input power

supply Kontrol Output relay Keterangan

H L H NO

H L L NC

H H H NO

H H L NC

Untuk pengujian yang pertama dilakukan dengan menghubungkan relay

dengan tegangan 0 volt, jika kondisi relay aktif maka relay tersebut aktif LOW

atau relay akan aktif apabila disambungkan ke GROUNDyang dinamakan

NO(Normaly Open). Pada pengujian kedua rangkaian relay dihubungkan dengan

tegangan 5 volt, jika kondisi relay aktif maka relay tersebut aktif HIGH atau relay

akan aktif apabila dihubungkan dengan VCC yang dinamakan NO (Normaly

Open). Yang membedakan antara relay aktif HIGH dan aktif LOW yaitu dengan

pemakaian komponen transistor, apabila transistor yang digunakan pada

rangkaian relay adalah transistor NPN maka relay aktif HIGH. Jika transistor

yang digunakan PNP maka relay aktif LOW.

4.4 Pengujian Sensor Flowmeter

Pengujian dilakukan dengan membandingkan antara volume input yang

telah terukur dengan mengukur volume output dari valve. Dari melakukan

perbandingan tersebut maka dapat mengetahui hubungan antara volume

29



pembacaan input terhadap volume keluaran yang terukur oleh flowmeter.

Sehingga dapat diketahui karakteristik dari sensor flowmeter yang digunakan.

4.4.1 Pengujian Awal ResponsFlowmeter Terhadap Laju Aliran

Pengujian dilakukan untuk mengetahui apakah sensor flowmeter yang

telah dirangkai pada sistem sudah dapat membaca laju dari aliran yang

dilewatkan flowmeter atau tidak. Berikut table 4.3, 4.4 dan 4.5 adalah tabel data

volume cat dan volume flowmeter menggunakan cat tembok tanpa buka/tutup

valve.

Tabel 4.3 Tabel Hubungan Antara Volume Cat dengan Volume Flowmeter Pada Flowmeter Merah

No. Volume Cat (ml) Volume Flowmeter (ml) 1. 50 43

2. 100 106

3. 150 184

4. 200 195

5. 250 250

Tabel 4.4 Tabel Hubungan Antara Volume Cat dengan Volume Flowmeter Pada Flowmeter Hijau

No. Volume Cat (ml) Volume Flowmeter (ml) 1. 50 38

2. 100 93

3. 150 188

4. 200 255

5. 250 299

30



Tabel 4.5 Tabel Hubungan Antara Volume Cat dengan Volume Flowmeter

Pada Flowmeter Biru No. Volume Cat (ml) Volume Flowmeter (ml) 1. 50 45

2. 100 91

3. 150 99

4. 200 128

5. 250 145

Pada tabel 4.3, 4.4 dan 4.5 didapatkan data hubungan antara volume cat

dengan volume flowmeter dengan menggunakan perbandingan campuran bahan

cat dan air yang digunakan yaitu 60:40 pada masing-masing flowmeter merah,

hijau dan biru.Dari data diatas didapatkan hubungan setiap kenaikan ukuran

volume masukan menghasilkan ukuran volume keluaran yang naik juga.

4.4.2 Pengujian ResponsFlowmeter Menggunakan Buka/Tutup Valve

Metode yang digunakan hampir sama dengan pengujian tahap awal hanya

saja pada tahap awal dilakukan secara langsung tanpa menggunakan buka/tutup

valve. Pada pengujian ini dilakukan dengan kondisi awal valve dalam keadaan

tertutup. Kemudian mengisi cat hingga penuh pada tempat input cat dan

mengaktifkan motor dc untuk kontrol bukaan valve sehingga di dapatkan volume

keluaran sama seperti volume yang diinputkan. Pengujian ini dilakukan dengan

membandingkan antara volume cat yang telah diinputkan dengan volume

pembacaan dari flowmeter dan volume hasil yang diukur dengan menggunakan

31



beacker glass. Berikut adalah tabel data volume set point dengan volume

flowmeter dan volume hasil pada masing-masing flowmeter.

Tabel 4.6 Tabel Hubungan Antara Volume Set point dengan Volume Flowmeter

dan Volume Hasil Pada Flowmeter Merah No. Set point

(ml) Volume Flowmeter (ml)

Volume Hasil(ml)

∆V Set point dan Flowmeter (ml)

∆V Flowmeter dan Hasil (ml)

1. 50 74 75 24 1

2. 100 110 107 10 3

3. 150 172 160 22 12

4. 200 246 219 46 27

5. 250 309 255 59 54

6. 300 339 304 39 35

7. 350 368 330 18 38

8. 400 431 350 31 81

9. 450 469 395 19 74

10. 500 527 490 27 37

∆V̅̅̅̅ (ml) 29,5 36,2

Gambar 4.3 Grafik Linieritas Flowmeter Merah

y = 0,987x - 25,543R² = 0,9907

0

100

200

300

400

500

600

0 200 400 600

volu

me

se

t p

oin

t (m

l)

volume flowmeter (ml)

Linieritas volume flowmeter terhadap volume set point

Series1

Linear (Series1)

32



Tabel 4.7 Tabel Hubungan Antara Volume Set point denganVolume Flowmeter dan Volume Hasil Pada Flowmeter Hijau

No. Set

Point (ml)

Volume Flowmeter (ml)

Volume Hasil (ml)

∆V Set point dan Flowmeter (ml)

∆V Flowmeter dan Hasil (ml)

1. 50 54 68 4 14

2. 100 128 113 28 15

3. 150 191 155 41 36

4. 200 269 238 69 31

5. 250 300 246 50 54

6. 300 343 270 43 73

7. 350 389 316 39 73

8. 400 409 340 9 69

9. 450 472 400 22 72

10. 500 510 497 10 13

∆V̅̅̅̅ (ml) 31,5 45

Gambar 4.4 Grafik Linieritas Flowmeter Hijau

y = 1,0115x - 35,017R² = 0,9814

0

100

200

300

400

500

600

0 200 400 600

volu

me

se

t p

oin

t (m

l)



Series1

Linear (Series1)

33



Tabel 4.8 Tabel Hubungan Antara Volume Set point dengan Volume Flowmeter dan Volume Hasil Pada Flowmeter Biru

No. Set point

(ml)

Volume

Flowmeter

(ml)

Volume

Hasil (ml)

∆V Set point dan

Flowmeter (ml)

∆V Flowmeter

dan Hasil (ml)

1. 50 88 84 38 4

2. 100 146 146 46 0

3. 150 150 150 0 0

4. 200 238 220 38 18

5. 250 264 250 14 14

6. 300 348 293 48 55

7. 350 383 347 33 36

8. 400 403 360 3 43

9. 450 459 400 9 59

10. 500 502 420 2 82

∆V̅̅̅̅ (ml) 23,1 31,1

Gambar 4.5 Grafik Linieritas Flowmeter Biru

y = 1,057x - 40,078R² = 0,9866

0

100

200

300

400

500

600

0 200 400 600

volu

me

se

t p

oin

t (m

l)



Series1

Linear (Series1)

34



Dari data pada tabel 4.6, 4.7 dan 4.8 dapat diketahui bahwa semakin besar

volume yang diinputkan maka volume yang dibaca flowmeter dan dihasilkan

semakin besar. Dengan menggunakan komposisi perbandingan bahan cat dengan

air yaitu 60:40 didapatkan selisih rata-rata volume antara set point dengan hasil

dan selisih rata-rata volume set point dengan volume flowmeter. Pada tabel diatas

didapatkan selisih rata-rata terbesar antara volume set point dengan volume hasil

adalah flowmeter hijau yaitu 45 ml dan yang terkecil adalah flowmeter biru yaitu

31,1 ml. Selisih rata-rata terbesar antara volume set point dengan volume

flowmeter adalah flowmeter hijau yaitu 31,5 ml dan yang terkecil adalah

flowmeter biru yaitu 23,1 ml. Dari tabel diatas dapat dibuat grafik dan didapatkan

linieritas pada flowmeter merah 0,990 ; flowmeter hijau 0,981 dan biru 0,986.

4.5 Hubungan Antara Volume Cat Dengan Waktu Pengadukan

Untuk mengetahui hubungan antara cat dengan waktu pengadukan agar cat

dapat tercampur merata maka dilakukan pengambilan data setiap kenaikan 50 ml

dengan lama waktu pengadukan. Data yang diambil adalah volume cat yang

akan dicampur dengan lama pengadukan. Hasilnya akan didapat tercampur atau

tidaknya campuran cat tersebut sesuai dengan lamanya pengadukan dan volume

cat. Parameter dari tercampur atau tidaknya cat yaitu dengan melakukan

pengamatan secara langsung/secara visual. Dengan membandingkan hasil antara

pengamat 1 dengan pengamat 2. Berikut adalah tabel 4.9 data dari hubungan

antara volume cat dan waktu lama pengadukan :

35



Tabel 4.9 Tabel Hubungan Antara Volume Cat dengan Waktu Lama Pengadukan No Volume Cat

(ml) t pengadukan (s) Tercampur/Tidak

Tercampur Pengamat 1 Pengamat 2

1. 450 5 5 Tidak Tercampur 10 10 Tidak Tercampur 15 15 Tidak Tercampur 20 20 Tercampur 25 25 Tercampur

2. 500 5 5 Tidak Tercampur 10 10 Tidak Tercampur 15 15 Tidak Tercampur 20 20 Tercampur 25 25 Tercampur

3. 550 5 5 Tidak Tercampur 10 10 Tidak Tercampur 15 15 Tidak Tercampur 20 20 Tidak Tercampur 25 25 Tidak Tercampur 30 30 Tercampur

Setelah melakukan pengujian hubungan antara lama waktu pengadukan

dengan volume cat maka lama waktu yang digunakan yaitu 30 detik selain itu tipe

bentuk pengaduk cat juga berpengaruh dalam proses pencampuran cat agar cat

dapat tercampur merata.

4.6 Pengujian Keberhasilan Sistem

Pengujian sistem secara keseluruhan bertujuan untuk mengetahui kinerja

hardware, software maupun sistem pada alat secara keseluruhan yang dilakukan

dengan melihat tingkat keberhasilan sistem. Keberhasilan dari sistem didapat

36



dengan menghitung jumlah selisih volume antara set point dengan volume Output

dibagi dengan banyak percobaan.Dari hasil perhitungan di dapatkan hasil rata-rata

selisih volume set point terhadap volume output yaitu 12,4 ml. Maka dari hasil

perhitungan tersebut dapat diketahui bahwa sistem dapat bekerja sesuai dengan

yang diharapkan. Berikut adalah tabel data sistem keberhasilan dari sistem secara

keseluruhan :

Tabel 4.10 Data Sistem Keberhasilan

Percobaan ke-

Set point (ml)

Output (ml) ΔV (ml)

Warna Campuran

Manual

Warna Hasil

1 200 230 30

2 215 15

3 220 20

4 238 38

5 210 10

1 200 200 0

2 220 20

3 200 0

4 205 5

5 197 3

1 200 195 5

2 210 10

3 220 20

4 210 10

5 100 0

∑ΔV (ml) 186

∆V̅̅̅̅ (ml) 12,4

37



4.7 Pengujian Daya Listrik

Pengujian daya listrik pada sistem dilakukan untuk mengetahui konsumsi

daya pada sistem yang telah dibuat. Berikut table 4.11 adalah tabel

pengujian daya sistem :

Tabel 4.11 pengujian daya dari sistem

Percobaan ke - Daya alat (watt)

1 5,5

2 5,2

3 5,3

4 5,5

5 5,5

6 5,5

7 5,5

8 5,4

9 5,4

10 5,5

Rerata 5,43

Pada tabel 4.11 data uji daya dilakukan percobaan daya alat dimana

percobaan dilakukan 10 kali dan dilakukan pengambilan data dengan sekali

proses alat bekerja. Pada data yang telah diambil dapat diambil rerata dan

dapat dikatakan alat pencampur cat ini membutuhkan daya sekitar 5,43 Watt

untuk sekali proses pencampuran cat atau sekali proses bekerja.


TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... PRATAMA BAGUS B 38

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari kegiatan pengujian Tugas Akhir dengan judul Rancang Bangun

Pencampur Cat Tembok Otomatis Berbasis PC yang sudah dilakukan maka dapat

diambil kesimpulan sebagai berikut:

1. Berdasarkan hasil perancangan diperoleh bahwa komposisi cat dan air

yang optimal cat dan air yang optimal adalah 60 : 40.

2. Dengan volume yang semakin banyak maka waktu pengadukan yang

dibutuhkan untuk proses pencampuran cat juga semakin lama.

3. Waktu yang diperlukan untuk mencampur cat supaya merata adalah 30

detik.

5.2 Saran

Penulis mengharapkan agar kedepannya rancang bangun alat pencampur cat

bisa dikembangkan sehigga lebih baik lagi dalam hal pengontrolan volume.

Beberapa saran yang dapat penulis sampaikan adalah sebagai berikut:

1. Dalam melakukan pencampuran diharapkan diperhatikan dalam

mekanisme pembuatan pengaduk, tata letak jarak pengaduk dengan

sampel dan juga tempat dari pengadukan cat.

2. Dikarenakan menggunakan sample bahan cair maka harap diperhatikan

dalam peletakan kontroler sehingga tidak terkena tetesan maupun cairan

yang dapat mempengaruhi kinerja alat.



DAFTAR PUSTAKA

Evana, Yoseph; Fany Indriaty; dan Hugeng. 2008. Sistem Pencampuran Cat Menggunakan Mikrokontroler Dengan Interface PC. Vol 10, No.2 . Jakarta.

Winarno. 2015. “Petunjuk Praktikum Perangkat Antar Muka 1”. Surabaya : Universitas Airlangga.

Pambudi, Siswo. 2007. “Rancang Bangun Sistem Elektromekanik Pada Otomasi Alat Pencampur Cat Menggunakan Mikrokontroler AT89S51” Tugas Akhir D-3, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Diponegoro, Semarang.

Syahrul; Ryan Saputra. “Rancang Bangun Pencampur Cat Otomatis Berbasis Mikrokontroler”. Bandung : Teknik Komputer Unikom.

Pratikto, Aryanto Hari. 2009. “Prototype Pencampur Warna Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT89S51”. Surakarta : Universitas Muhammadiyah.

Gumelar, Ramdan; Ade Gafar Abdullah; Maman Somantri. 2013. “Simulator Sistem Pencampur Warna Otomatis Berbasis PLC Terintegrasi Human Machine Interface”. VOL.12, NO.2, 115- 126. Bandung : Teknik Elektro FPTK UPI.

Fadlilah, Umi; Fatah Yasin Al Irsyadi; Aryanto Hari Pratikto. 2009. “Prototype Pencampur Warna Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT89S51”. Surakarta : Teknik Elektro, Universitas Muhammadiyah.

Nuswantara, Satria M. 2009. “Perancangan Proses Otomatis Pada Sistem Kontrol Servo Valve Untuk Pencampuran Fluida Warna Berbasis Mikrokontroler”. Semarang : Teknik Elektro, Universitas Dipenogoro.

Syahid, Andre Afrilian, Dedi Tri Widodo, Hizkia Pandhega, Rama Permata Senja. “Rancang Bangun Miniatur Pencampuran Warna Primer Cat Menjadi Warna Sekunder Secara Otomatis Berbasis PLC dan SCADA”. Semarang : Politeknik Negeri Semarang.

rancang bangun alat pencampur cat tembok …repository.unair.ac.id/55279/3/fv.osi.42-16 bah...

Documents