RANCANG BANGUN SMART BOX GARDEN HIDROPONIK

VERTIKULTUR BERBASIS PLC DENGAN TAMPILAN HMI

(MENGATUR ROTASI PLANT HOLDER DENGAN

MANIPULASI SINYAL PWM)

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memnuhi

Persyaratan guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1

Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang

Oleh :

Tresna Oky Hermawan

201310130311086

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2020

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahirabbil’alamin,

Puji dan syukur senantiasa kita panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala nikmat,

kekuatan, taufik serta hidayah-nya. Shalawat serta salam semoga tercurah kepada Rasulullah

SAW, keluarga sahabat dan para pengikut setianya, Amin. Atas kehendak Allah sajalah,

penulis dapat menyelesaikan proyek akhir yang berjudul: “Rancang Bangun Smart Box

Garden Hidroponik Vertikultur Berbasis PLC Dengan Tampilan Hmi (Mengatur Rotasi

Plant Holder Dengan Manipulasi Sinyal PWM)” Pembuatan Proyek Akhir ini merupakan

salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik (ST) di Universitas Muhammadiyah

Malang. Selain itu penulis berharap agar proyek akhir ini dapat menambah literature dan dapat

memberikan manfaat bagi semuanya.

Peneliti menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan tugas akhir ini masih banyak

kekurangan dan keterbatasan. Oleh karena itu peneliti mengharapkan saran yang membangun

agar tulisan ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan kedepan.

Malang, Juli 2020

Tresna Oky Hermawan

DAFTAR ISI

COVER

LEMBAR PERSETUJUAN

LEMBAR PENGESAHAN

LEMBAR PERNYATAAN

KATA PENGANTAR....................................................................................... i

ABSTRAK........................................................................................................ ii

DAFTAR ISI .................................................................................................... iii

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ v

DAFTAR TABEL ............................................................................................. vii

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

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

1.2 Rumusan Masalah .................................................................................... 4

1.3 Tujuan Pada Penelitian ............................................................................. 4

1.4 Manfaat ................................................................................................... 4

1.5 Batasan Masalah ...................................................................................... 5

1.6 Sistematika Penulisan............................................................................... 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................... 6

2.1 Hidroponik ............................................................................................... 6

2.2 Vertikultur ............................................................................................... 6

2.3 Tanaman Selada ....................................................................................... 6

2.4 Zelio Smart Relay .................................................................................... 7

2.4.1 Bagian bagian pada zelio smart relay SR3B261BD ....................... 8

2.5 PWM (pulse width modulation) ............................................................... 9

2.5.1 Pengertian PWM ............................................................................. 10

2.6 Motor DC ................................................................................................ 10

2.7 Driver motor ............................................................................................ 10

2.8 Catu Daya (power supply) ........................................................................ 12

2.9 (HMI) Human Machine Interface ............................................................. 13

2.10 FBD (Function Block Diagram) ............................................................... 13

BAB III PERANCANGAN SISTEM ................................................................ 16

3.1 Perancangan Sistem ................................................................................. 16

3.2 Peralatan dan perangkat yang dibutuhkan ................................................. 17

3.3 Perancangan desain prototipe smart box garden ....................................... 17

3.4 Perancangan catu daya ............................................................................. 19

3.5 Perancangan pengaturan kecepatan motor DC .......................................... 19

3.6 Flow chart kinerja sistem smart box garden .............................................. 22

3.7 Perancangan tampilan HMI ...................................................................... 22

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

4.1 Bentuk plant holder rotation . .................................................................. 23

4.2 Hasil implementasi pengujian program..................................................... 24

4.3 Pengujian sistem pada hardware ............................................................... 26

4.4 Desain tampilan HMI dengan vijeo designer ............................................ 27

4.5 Hasil implementasi pengujian kecepatan motor terhadap PWM ................ 28

BAB V PENUTUP............................................................................................ 30

5.1 Kesimpulan. ............................................................................................. 30

5.2 Saran ........................................................................................................ 30

DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Bentuk fisik tanaman selada ...................................................... 7

Gambar 2.2 Bzelio smart relay tipe SR3B261BD .......................................... 8

Gambar 2.3 Model PLC zelio SR3B261BD dengan display .......................... 8

Gambar 2.4 Model PLC zelio SR3B261BD tanpa display ............................. 9

Gambar 2.5 Symbol untuk motor DC ............................................................ 10

Gambar 2.6 Driver motor DC ....................................................................... 11

Gambar 2.7 H-bridge transistor ..................................................................... 11

Gambar 2.8 Blok diagram adaptor ................................................................ 12

Gambar 2.9 Contoh rangkaian catu daya ....................................................... 12

Gambar 2.10 Tipe descret input ................................................................... 14

Gambar 2.11 Tipe analog input ..................................................................... 14

Gambar 2.12 Gerbang logika ........................................................................ 15

Gambar 2.13 Bentuk symbol compare .......................................................... 15

Gambar 2.14 Num symbol ............................................................................ 15

Gambar 3.1 Diagram blok input output ........................................................ 16

Gambar 3.2 Diagram blok plant holder rotation smart box garden................. 17

Gambar 3.3 Desain prototipe smart box garden ............................................. 18

Gambar 3.4 Wiring sistem pengontrolan motor DC ...................................... 18

Gambar 3.5 Rangkaian catu daya .................................................................. 19

Gambar 3.6 Driver motor DC ....................................................................... 20

Gambar 3.7 Rangkaian Driver motor DC ...................................................... 21

Gambar 3.8 Flow chart plant holder smart box garden .................................. 21

Gambar 3.9 Flow chart perancangan HMI .................................................... 22

Gambar 4.1 Plant holder rotation .................................................................. 23

Gambar 4.2 Program FBD (function blok diagram) set timer PLC ................ 24

Gambar 4.3 Program FBD set timer PLC on delay 2 jam .............................. 25

Gambar 4.4 Program FBD set timer PLC on 5 menit motor DC .................... 25

Gambar 4.5 Pengujian sistem rotasi motor on delay 2 jam ............................ 26

Gambar 4.6 Pengujian sistem rotasi motor berkerjs selama 5 menit ............. 26

Gambar 4.7 Tampilan layar PLC ketika tidak sedang berrkerja ..................... 27

Gambar 4.8 Tampilan layar ketika sedang melakukan proses ........................ 27

Gambar 4.9 Tampilan HMI pada vijeo designer ............................................ 28

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Hasil pengukuran penyalaan modul PWM terhadap RPM .................. 29

DAFTAR PUSTAKA

[1] Maitimu, D. K., & Suryanto, A. (2018). Pengaruh Media Tanam dan Konsentrasi AB-Mix

pada Tanaman Kubis Bunga (Brassica oleraceae var botrytis L.) Sistem Hidroponik

Substrat. Jurnal Produksi Tanaman, 6(4), 516–523.

[2] Anang Masduki. (2017). Hidroponik Sebagai Sarana Pemanfaatan Lahan. Pemberdayaan,

1(2), 185–192.

[3] Nurmawati, & Kadarwati, S. (2016). VERTIKULTUR MEDIA PRALON SEBAGAI

UPAYA MEMENUHI KEMANDIRIAN PANGAN DI WILAYAH PERI URBAN KOTA

SEMARANG Nurmawati , Sri Kadarwati UPBJJ Universitas Terbuka Semarang email :

nurmawati@ecampus.ut.ac.id Abstrak PENDAHULUAN Gambar 1 . Tanaman liar di

sekitar r. 04(2).

[4] Yuhendri, D. (2018). Penggunaan PLC Sebagai Pengontrol Peralatan Building Automatis.

Journal of Electrical Technology, 3(3).

[5] Haryanto, H., & Hidayat, S. (2012). Perancangan HMI ( Human Machine Interface )

Untuk Pengendalian Kecepatan Motor DC. Setrum, 1(2), 1–8.

[6] Kamalia, S., Dewanti, P., & Soedradjad, R. (2017). TEKNOLOGI HIDROPONIK

SISTEM SUMBU PADA PRODUKSI SELADA LOLLO ROSSA (Lactuca sativa L.)

DENGAN PENAMBAHAN CaCl2 SEBAGAI NUTRISI HIDROPONIK. Jurnal

Agroteknologi, 11(1), 96.

[7] Baskara, M., Herlina, N., & Yosandy, D. S. O. (2018). Pengaruh Media Tanam Pada

Sistem Vertikultur Terhadap Pertumbuhan dan Hasil Tanaman bayam Merah (

Amaranthus tricolor L.). Jurnal Produksi Tanaman, 6(2), 210–216.

[8] Sri Rahayu, W., & Linda, R. (2018). Pertumbuhan Tanaman Selada (Lactuca sativa L.

var. New Grand Rapids) menggunakan Teknologi Hidroponik Sistem Terapung (THST)

Tanpa Sirkulasi dengan Penambahan Giberelin (GA3). 7(3), 62–67.

[9] Rafiq, A. A. (2017). Optimalisasi Smart Relay Zelio sebagai Kontroler Lampu dan

Pendingin Ruangan. 8(2), 95–100.

[10] Prayogo, R. (2012). Pengaturan PWM dengan PLC. Universitas Brawijaya, 1–2.

[11] Suhendra, T., Uperiati, A., Purnamasari, D. A., & Yunianto, A. H. (2018). Kendali

Kecepatan Motor DC dengan Metode Pulse Width Modulation menggunakan N-channel

Mosfet. Jurnal Sustainable: Jurnal Hasil Penelitian Dan Industri Terapan, 7(2), 78–85.

[12] Nugroho, N., & Agustina, S. (2013). Perancangan Setting Rele Proteksi Arus Lebih Pada

Motor Listrik Industri. Perancangan Setting Rele Proteksi Arus Lebih Pada Motor Listrik

Industri, 15(1), 40–46. [13] Lestari, D. (2015). Kontrol Arah Dan Kecepatan Motor

Dc Menggunakan Android. Tekno, 22(2), 11.

[13] Lestari, D. (2015). Kontrol Arah Dan Kecepatan Motor Dc Menggunakan Android.

Tekno, 22(2), 11.

[14] Sitohang, E. P., Mamahit, D. J., Tulung, N. S., Elektro, T., Sam, U., Manado, R., &

Manado, J. K. B. (2018). Rancang Bangun Catu Daya Dc Menggunakan Mikrokontroler

Atmega 8535. Jurnal Teknik Elektro Dan Komputer, 7(2), 135–142. [15] Nugroho,

D. T., Ramadhani, Y., & Herdantyo, T. (2018). Penerapan Plc Hmi ( Human Machine

Interface ) Untuk. 1–11.

[15] Nugroho, D. T., Ramadhani, Y., & Herdantyo, T. (2018). Penerapan Plc Hmi ( Human

Machine Interface ) Untuk. 1–11.

[16] Susana, R., Albayumi, U. A., & Bugar, F. S. (2017). Implementasi Function Block

Diagram Pada Simulator Kontrol Landing Gear System Untuk Roda Pesawat. Jurnal

Elektro Dan Telekomunikasi Terapan, 3(2), 322–331.