Departemen Teknik Elektro, Universitas Diponegoro Jl. Prof. Sudharto, SH, Kampus UNDIP Tembalang, Semarang 50275, Indonesia

PERANCANGAN SISTEM OTOMATISASI PADA PROTOTYPE PLANT AUTO COWFEEDER MACHINE BERBASIS PROGRAMMBALE LOGIC CONTROLLER (PLC) OMRON CPM1A DAN MIKROKONTROLER ATMEGA 8 Anindita Panji Pradana*), Aris Triwiyatno, and Sumardi Departemen Teknik Elektro, Universitas Diponegoro Jl. Prof. Sudharto, SH, Kampus UNDIP Tembalang, Semarang 50275, Indonesia *)

E-mail: [email protected]

Abstrak Pengolahan pakan ternak, pemerahan dan pengolahan susu secara otomatis mulai banyak diterapkan di Indonesia. Namun, teknologi pemberian pakan pada sapi masih kurang penerapannya, padahal pemberian makan secara tepat dan efisien dapat meningkatkan faktor produksi dan nilai ekonomi. Penelitian yang dilakukan sebelumnya, waktu yang dibutuhkan untuk pemberian pakan dapat dikurangi 70-80% dengan menerapkan Automatic Livestock Feeding (pemberian makan secara otomatis), namun penggunaan sistem yang masih mekanis membutuhkan adanya campur tangan dari operator untuk menjalankan sistem sehingga perlu dirancang sistem yang dapat meminimalisir campur tangan manusia. Penelitian ini dirancang sistem otomatisasi pada prototype plant Auto Cowfeeder Machine berbasis Programmable Logic Controller (PLC) OMRON CPM1A dan Mikrokontroler ATMega 8 yang dapat menyalurkan pakan secara otomatis dengan berat dan waktu yang ditentukan. Prototype plant Auto Cowfeeder Machine terdiri dari konveyor, timbangan, slider, dan storage yang digunakan untuk menyalurkan pakan pada kandang. PLC digunakan sebagai kontroler utama sedangkan mikrokontroler digunakan sebagai pembaca sensor berat (loadcell) dan sensor (level) HC-SR04 yang nantinya menjadi input PLC. Penelitian ini menghasilkan sistem otomatisasi penyaluran pakan yang sudah dapat diterapkan pada plant Pengujian keseluruhan ketika plant dijalankan secara otomatis dengan berat pilihan sebesar 40 gram didapat rata-rata pakan yang masuk pada kandang sebesar 41,35 gram atau error sebesar 1,35 gram. Kata kunci: Automatic cowfeeding machine, PLC, Mikrokontroler

Abstrack Automatic livestock feed processing, milking and milk processing began to be applied in Indonesia. However, still lacking application of technology in the cattle feeding, whereas feeding properly and efficient can increase production factors and economic value. In previous studies, time required for feeding may be reduced 70-80% by implementing Automatic Livestock Feeding. However, The use of a mechanical system still require an operator to run the system, because of that system should be designed to minimize human intervention. In this study discusses an automation system on the prototype plant Auto cowfeeder machine based on Programmable logic controller (PLC) OMRON CPM1A and Microcontroller ATMega 8 which can automiatically distribute feed to shed in specific weight and certain time. Prototype plant Auto Cowfeeder Machine consists of a conveyor, scales, sliders, and storage are used to deliver feed on shed. PLC use as main controller while microcontroller use as a weight sensor (loadcell) reader and level sensor (HC-SR04) reader, that will be became PLC inputs. This research produced automatic feed distribution system can already be applied to the plant. Testing result when the plant starts automatically with option of a weight 40 grams gained an average feed entering on shed enclosure amounted to 41.35 grams or a an error of 1.35 grams. Kwywords: Automatic cowfeeding machine, PLC, Mikrocontroller

1.

Pendahuluan

Otomatisasi dalam semua aspek dalam industri sedang gencar dekade ini. Peningkatan produksi dan efisiensilah yang mendorong penerapan otomatisasi dalam berbagai

industri [1]. Penerapan inovasi teknologi pada peternakan terus didorong oleh pemerintah sejalan dengan program swasembada daging tahun 2010 kemudian direvisi tahun 2014 untuk mengurangi impor daging Indonesia yang tergolong tingsgi [2]. Pengolahan pakan, pemerahan susu,

TRANSMISI, 19, (2), APRIL 2017, e-ISSN 2407–6422, 43

dan pengolahan susu secara otomatis mulai banyak diterapkan di Indonesia [3]. Namun, teknologi pemberian pakan pada sapi yang merupakan salah satu faktor penting dalam pemeliharaan masih kurang penerapannya, padahal pemberian makan secara tepat dan efisien dapat meningkatkan faktor produksi [4]. Pada penelitian sebelumnya, waktu yang dibutuhkan untuk pemberian pakan dapat dikurangi 70-80% dengan menerapkan Automatic Livestock Feeding (pemberi makan otomatis). Penerapan sistem ini juga akan meningkatkan efisiensi pada produksi peternakan, dengan adanya peningkatan efisiensi produksi maka aspek ekonomi pada peternakan juga akan meningkat. Namun, penggunaan sistem yang masih mekanis mengharuskan tetap ada campur tangan operator untuk menjalankan sistem. Kedepannya perlu digitalisasi sistem sehingga campur tangan manusia dapat diminimalisir [5]. Untuk menutupi kekurangan tersebut dapat digunakan Programmable logic control (PLC) yang mengurangi campur tangan dari operator. Penerapan sistem secara otomatis berbasis PLC memiliki kelebihan dibanding pengontrolan konvensional, yaitu [6]: 1. Pengontrolan yang fleksibel, perubahan proses kontrol dapat dilakukan dengan mengganti program. 2. Maintenance dan pencarian kesalahan pada PLC lebih mudah. 3. Memiliki kemampuan untuk dihubungkan dengan PLC lainnya. 4. Handal, dirancang untuk kondisi lembab dan bergetar.

2.1.

Perancangan Perangkat Keras

Perancangan hardware prototype plant pemberi makan sapi otomatis ini berupa kerangka besi. Ukuran dari hardware yang dibuat memiliki kurang lebih panjang 120 cm, lebar 40 cm, dan tinggi 50 cm.

Gambar 1. Rancangan Prototype plant auto cowfeeder machine

Gambar 1. menunjukkan tampak rancangan prototype auto cowfeeder machine. Sistem dilengkapi dengan motor dan bagian bagian yang mendukung dari kerja sistem. Dilihat dari keseluruhan sistem dan fungsinya, motor digunakan untuk menggerakkan bagian penutup storage 1 dan 2, timbangan, konveyor serta slider (plat pemisah).

Dalam penelitian ini penulis akan membuat sistem otomasi pada prototype plant Auto cowfeeder machine (pemberi makan sapi otomatis) berbasis PLC Omron CPM1A dan mikrokontroler Atmega 8. Tujuan Penelitian ini adalah membuat sistem otomatisasi pada prototype plant Auto cowfeeder machine berbasis PLC OMRON CPM1A dengan fitur pemberian pakan otomatis (pendeteksian kandang kosong, pemberian pakan dengan variasi berat serta waktu yang telah ditentukan) dan pemberian pakan secara manual.

2.

Metode

Pada penelitian mengenai perancangan sistem otomasitisasi prototype plant Auto cowfeeder machine digunakan PLC OMRON CPM1A sebagai kontroler utama untuk mengendalikan input dan output sistem, sedangkan mikrokontroler Atmega 8 digunakan untuk pembacaan input dari sensor berat (loadcell) serta sensor level (HC-SR04). Terdapat dua bagian dalam perancangan sistem yaitu perancangan perangkat keras dan perancangan perangkat lunak

Gambar 2. Diagram blok sistem Gambar 2. merupakan diagram blok dari keseluruhan sistem pada prototype Auto cowfeeder machine yang akan dirancang. Perangkat masukan sistem berupa push button, toggle button, limit switch, serta dua sensor analog (loadcell dan HC-SR04) yang dihubungkan pada mikrokontroler untuk mengubahnya menjadi digital sehingga dapat dibaca oleh perangkat pengendali (PLC). Perangkat keluaran dari sistem berupa relay yang berfungsi sebagai driver motor DC 12 V, Led indikator kandang, dan LCD 16x2 sebagai interface dari mikrokontroler. Sinyal input akan diproses oleh PLC yang memberikan sinyal keluaran ke perangkat keluaran (output) sehingga mengaktifkan relay yang berfungsi sebagai driver motor DC 12 V hal ini dilakukan karena arus keluaran dari PLC yang sangat kecil yaitu 0,3 A

TRANSMISI, 19, (2), APRIL 2017, e-ISSN 2407–6422, 44

sehingga motor harus membutuhkan suplai accumulator untuk dapat menggerakkannya.

dari

2.1.1. Perancangan Sistem Kontrol Atmega 8

Sistem mikrokontroler digunakan sebagai salah satu unit kendali yang di dalamnya berisi program untuk pembacaan level pakan pada storage dan pembacaan berat pakan pada timbangan. Mikrokontroler Atmega 8 diprogram untuk membaca data masukan level sensor HC-SR04, sensor berat loadell, dan pengaturan LCD. Secara umum alokasi penggunaan port pada rangkaian mikrokontroler Atmega 8 dapat dilihat pada Tabel 1 Tabel 1. Alokasi penggunaan port pada Atmega 8 No. 1 2 3 4 5

Komponen LCD HC-SR04 Loadcell Input Berat PLC ULN2001

Gambar 3. di atas adalah wiring diagram PLC CPM1A prototype plant Auto cowfeeder machine. Input PLC yang digunakan bejumlah 23 dari 24 buah, 6 buah push button, 3 buah toggle button, 10 buah limit switch, dan 3 buah masukkan dari mikro. Sedangkan output PLC yang digunakan berjumlah 12 dari 16 buah, 10 buah relay untuk mengaktifkan motor, 1 buah led indikator, dan 1 buah keluaran sebagai masukkan mikrokontroler Atmega 8. Tabel 2 dan 3 merupakan pengalamatan input dan output pada PLC. Tabel 2. Alokasi pengalamatan masukkan PLC Channel CPM1A 0

Alokasi Port Mikrokontroler PC0-PC5, dan PD0 PB1 dan PB2 PB4 (MISO), PB5 (SCK) PD3 PD4-PD7, dan PB0

2.1.2. Perancangan Sistem Kontrol PLC PLC Omron CPM1A digunakan sebagai unit pengendali prototype auto cowfeeder machine. Input dan output dari sistem akan diproses oleh PLC yang nantinya akan diolah sesuai dengan kondisi dari sistem secara aktual. PLC mendapatkan input dari 6 buah push button, 3 buah toggle, 11 buah limit switch, dan 3 buah input dari mikrokontroler, sedangkan output PLC digunakan untuk mengaktifkan 10 buah relay yang mengerakkan 5 buah motor dan 1 buah lampu indikator.

1

Alamat 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.10 0.11 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 1.10 1.11

Keterangan Alamat PB Start PB Stop TG 01 TG 02 TG 03 PB 01 PB 02 PB 03 PB 04 LS 00 LS 01 LS 02 LS 03 WT 00 LT 01 LT 02 LS 04 LS 05 LS 06 LS 07 LS 08 LS 09 LS 10 -

Tabel 3. Alokasi pengalamatan keluaran PLC Channel CPM1A 10

11

Alamat

Keterangan Alamat

10.00 10.01 10.02 10.03 10.04 10.05 10.06 10.07 11.00 11.01 11.02 11.03

MT 10 MT 11 MT 20 MT 21 MT 30 MT 31 MT 40 MT 41 MT 50 MT 51 LED 00 M 00

2.2. Perancangan Perangkat Lunak 2.2.1. Perancangan dengan Code Vision AVR

Gambar 3. Wiring diagram PLC CPM1A

Perancangan perangkat lunak program bertujuan untuk mengatur kerja sistem seperti inisialisasi register I/O yang ada pada mikrokontroler Atmega 8. Input pada perancangan alat ini adalah sensor berat loadcell dan

TRANSMISI, 19, (2), APRIL 2017, e-ISSN 2407–6422, 45

sensor level HC-SR04, sedangkan output adalah LCD 16x2 HD44780 dan ULN2001. 2.2.2. Perancangan dengan CX Programmer

kontrol panel. Pada sistem ini alarm terdiri dari 3 macam yaitu pengamanan motor, storage kosong, dan sistem awal. Tabel 4 merupakan diagram cause and effect yang akan dirancang pada sistem.

a.

Tabel. 4 Diagram Cause and Effect

Diagram alir

Perancangan flowchart mememperlihatkan proses sistem secara keseluruhan. Berdasarkan flowchart, maka akan dirancang ladder diagram yang sesuai dengan flowchart sistem. Flowchart sistem dibagi ke dalam dua bagian yaitu mode otomatis dan mode manual.

Effect PB start ditekan sistem tidak berjalan, indikator mati Indikator mati hidup selama 1 detik, sistem tetap berjalan Indikator mati hidup selama 3 detik sejumlah 4 kali, sistem tibatiba mati

c.

Gambar 4. Diagram alir keseluruhan sistem

Gambar 5. Diagram alir pengisian kandang b. Sistem keamanan Sistem keamanan pada prototype plant Auto cowfeeder machine merupakan alarm yang berupa indikator pada

Cause Limit switch storage up (LS 00 & 02) mati atau rusak atau limit switch slider mundur (LS 06) mati atau rusak Storage 1 atau 2 dalam keadaan kosong Motor storage, timbangan, atau slider tidak tersambung pada kabel daya atau rusak. Limit pada masing-masing motor di atas tidak tersambung atau rusak. Rantai pada motor slider putus.

Ladder diagram

Pada perancangan perangkat lunak ini menggunakan dua mode kendali yaitu kendali otomatis dan kendali manual. Dalam kendali otomatis, sistem akan menyalurkan pakan pada setiap kandang yang kosong secara berurutan tanpa perlu dikendalikan operator. Waktu pemberian pakan adalah waktu alat pertama kali dihidupkan, 10 menit setelah pemberian pakan pertama dan 13 menit setelah pemberian pakan kedua. Waktu akan berulang seterusnya sampai sistem dimatikan. Waktu 10 menit dan 13 menit merupakan permisalan dari pemberian pakan pada kondisi sebenarnya yang berkisar antara 10 jam dan 13 jam setiap harinya. Dalam kendali manual, sistem akan menyalurkan pakan berdasar pilihan dari operator tanpa menghiraukan kondisi ada tidaknya pakan pada kandang. Kendali manual akan bekerja apabila toggle manual dihidupkan dan alat telah dinyalakan (indikator alat menyala). Mode otomatis adalah keadaan standar ketika alat ini dijalankan yang terus berjalan selama sistem hidup, sedangakan mode manual adalah keadaan tambahan apabila diperlukan pengisisan secara manual.

3.

Hasil dan Analisa

3.1.

Pengujian Push Button

Push button digunakan pada sistem untuk menyalakan, mematikan dan melakukan cleaning pada sistem. Pengujian dilakukan dengan menghubungkan kaki push button ke blok input PLC. Pada kaki 1 push button dihubungkan ke alamat input PLC dengan com (+24VDC) dan kaki 2 push button dihubungkan ke ground PLC (-). Setelah itu dilakukan pengukuran tegangan pada alamat input dan ground saat ditekan maupun dilepas. Tabel 5 menunjukan hasil pengukuran tegangan pada terminal input. Pada saat push button ditekan tegangan yang terukur yaitu 0,01 V pada masing-masing pengujian dan lampu indikator pada PLC menyala sehingga sistem

TRANSMISI, 19, (2), APRIL 2017, e-ISSN 2407–6422, 46

bersifat active low. Dari data tersebut diketahui bahwa sistem dapat bekerja dengan baik karena mampu mendeteksi active low saat sistem tidak mendapatkan tegangan. Hal ini telah sesuai berdasarkan datasheet PLC Omron CPM1A 40 CDR. Tabel 5. hasil pengujian push button Input

Keadaan

PB Start PB Stop PB Kandang 1 PB Kandang 2 PB Kandang 3 PB Kandang 4

3.2.

PB ditekan PB tidak ditekan PB ditekan PB tidak ditekan PB ditekan PB tidak ditekan PB ditekan PB tidak ditekan PB ditekan PB tidak ditekan PB ditekan PB tidak ditekan

0,01

LED indikator PLC Menyala

23,7 0,01

Mati Menyala

23,7 0,01

Mati Menyala

Tegangan (V)

23,7 0,01

Mati Menyala

23,7 0,01

Mati Menyala

23,7 0,01

Mati Menyala

23,7

Mati

Active Low Low Low Low

Pengujian Limit Switch

Sensor limit switch yang digunakan pada penelitian ini sebagai sensor untuk menggendalikan motor, pengatur posisi slider, dan penanda keadaan kandang. Pengujian pada sensor limit switch dilakukan dengan cara mengukur tegangan pada input terminal limit switch saat ditekan dan tidak ditekan. Pengujian dilakukan terhadap 14 limit switch yang digunakan pada sistem. Tabel 7. Hasil pengujian limit switch

LS 0 LS 1 LS 2

Low Low

LS 3 LS 4 LS 5 LS 6

Toggle switch digunakan pada sistem untuk menghidupkan mode manual, memilih storage, dan memilih berat pakan. Pengujian dilakukan dengan menghubungkan kaki toggle switch ke blok input PLC. Pada kaki 1 toggle switch dihubungkan ke alamat input PLC dengan com (+24VDC) dan kaki 2 toggle switch dihubungkan ke ground PLC (-). Setelah itu dilakukan pengukuran tegangan pada alamat input dan ground saat diaktifkan maupun dimatikan Tabel 6. hasil pengujian toggle switch

Toggle switch manual Toggle switch storage Toggle switch berat

3.3.

Input

Pengujian Toggle Switch

Input

tegangan. Hal ini telah sesuai berdasarkan datasheet PLC Omron CPM1A 40 CDR.

Keadaan

Tegangan (V)

LED indikator PLC

Active

Nyala (bawah) Mati (atas)

0,01 23,7

Menyala Mati

Low

Nyala (bawah) Mati (atas)

0,01 23,7

Menyala Mati

Low

Nyala (bawah) Mati (atas)

0,01 23,7

Menyala Mati

Low

Tabel 6 menunjukan hasil pengukuran tegangan pada terminal input. Pada saat toggle switch ditekan tegangan yang terukur yaitu 0,01 V pada masing-masing pengujian dan lampu indikator pada PLC menyala sehingga sistem bersifat active low. Dari data tersebut diketahui bahwa sistem dapat bekerja dengan baik karena mampu mendeteksi active low saat sistem tidak mendapatkan

LS 7 LS 8 LS 9 LS 10

Keadaan

Tegangan (V)

Ditekan Tidak ditekan Ditekan Tidak ditekan Ditekan Tidak ditekan Ditekan Tidak ditekan Ditekan Tidak ditekan Ditekan Tdkditekan Ditekan Tidak ditekan Ditekan Tidak ditekan Ditekan Tidak ditekan Ditekan Tidak ditekan Ditekan Tidak ditekan

0,01 23,7 0,01 23,7 0,01 23,7 0,01 23,7 0,01 23,7 0,01 23,7 0,01 23,7 0,01 23,7 0,01 23,7 0,01 23,7 0,01 23,7

LED indikator PLC Menyala Mati Menyala Mati Menyala Mati Menyala Mati Menyala Mati Menyala Mati Menyala Mati Menyala Mati Menyala Mati Menyala Mati Menyala Mati

Active Low Low Low Low Low Low Low Low Low Low Low

Pada Tabel 4.3 menunjukan hasil pengukuran tegangan di terminal input pada 14 limit switch. Pada saat switch ditekan maka akan menghasilkan active low dikarenakan Vout dari limit switch yaitu 0,01 V bernilai dibawah Vout referensi 5 V dan indikator PLC aktif. 3.4.

Pengujian Sensor Ultrasonic HC-SR04

Sensor HC-SR04 pada penelitian ini digunakan sebagai sensor untuk menunjukkan keadaan pakan pada storage. Pada penelitian ini terdapat 2 buah sensor HC-SR04 yang digunakan pada 2 storage. Masing-masing senor tersebut terhubung dengan mikrokontroler untuk pembacaannya. Pengujian pada sensor HC-SR04 dilakukan dengan memasukan pakan dengan variasi tertentu pada kedua storage kemudian membandingkan data jarak keluaran sensor dengan jarak sebenarnya. Pada Tabel 8 menunjukkan hasil keluaran sensor yang berupa jarak dibandingkan dengan jarak sebenarnya. Pada sensor HC-SR04 storage 1 dan 2 didapat error rata rata sebesar 0,46 cm. Hal tersebut terjadi dikarenakan

TRANSMISI, 19, (2), APRIL 2017, e-ISSN 2407–6422, 47

pakan yang digunakan dalam storage (rumput) tidak merata dalam mematulkan gelombang ultrasonik. Namun dikarenakan kegunaan HC-SR04 untuk mengetahui keadaan storage (kosong/isi) dengan rata-rata error tersebut masih dapat ditoleransi. Tabel 8. Hasil pengujian Sensor ultrasonic HC-SR04 Sensor Jrk (J) 1 2 Rata–rata Rata-rata error

3.5.

14 cm 14.5 14.5 14.5

11 cm 11.5 11.5 11.5

Deteksi Jarak 8 cm 8.2 8.5 8.65

5 cm 5.3 5.5 5.6

2 cm 2.5 2.2 2.65 0,46

Tabel 10. Hasil pengujian manual storage 1 berat 30 Pengujian 1 2 3 4 5 Rata-rata

Berat pengujian = 30 gram Berat pakan di kadang Error 29 gram -1 gram 30 gram 0 gram 32 gram 2 gram 34 gram 4 gram 31 gram 1 gram 31,2 gram 1,2 gram

3.6.2. Pengujian manual storage 1 dan berat 40 gram

Pengujian Sensor Berat Loadcell

Sensor berat loadcell digunakan pada penelitian ini sebagai timbangan pakan yang akan disalurkan tiap kandang. Pada penelitian ini terdapat 1 buah loadcell yang ditempatkan di bawah plat timbangan, sensor ini terhubung dengan amplifier HX711 yang adakan dibaca oleh mikrokontroler. Pengujian pada sensor loadcell dilakukan dengan meberikan beban berupa pakan dengan variasi tertentu kemudian membandingkan data berat keluaran sensor dengan berat sebenarnya yang diukur dengan timbangan digital. Tabel 9. Hasil pengujian Sensor berat loadcell

Sensor berat Rata-rata error

masuk ke kandang adalah sebesar 31,2 gram, 1,2 gram lebih berat dari pada berat yan telah ditentukan.

10 g 8.5

20 g 20.5

Deteksi Berat 30 g 40 g 29 41

50 g 48 0,8

Pada Tabel 9 menunjukkan hasil keluaran sensor yang berupa berat dibandingkan dengan berat sebenarnya. Pada pembacaan sensor loadcell didapat error rata rata sebesar. 0,8 gram. Hal tersebut terjadi karena pakan yang jatuh dari storage ke plat timbangan tidak dapat diatur tepat ditengah tengah plat (posisi kalibrasi). Penembatan loadcell yang berada dibelakang dan plat timbangan yang terhubung engsel juga mempengaruhi pambacaan berat ketika pakan tidak jatuh di tengah plat. 3.6. Pengujian keseluruhan 3.6.1. Pengujian manual storage 1 dan berat 30 gram Pada pengujian ini prototype plant auto cowfeeder machine akan melakukan pengisian pada kandang 1 dengan mode manual, pakan pada storage 1 dan berat pakan yang dimasukan ke kandang sebesar 30 gram. Pada control panel toggle manual dalam posisi on, toggle pakan pada storage 1, dan toggle berat pada 30 gram. Pengujian dilakukan 5 kali untuk mengetahui berat pakan yang sampai ke kandang. Tabel 10 merupakan hasil pengujian didapatkan hasil rata-rata pakan dari storage 1 dan berat 30 gram yang

Pada pengujian ini prototype plant auto cowfeeder machine akan melakukan pengisian pada kandang 2 dengan mode manual, pakan pada storage 1 dan berat pakan yang dimasukan ke kandang sebesar 40 gram. Pada control panel toggle manual dalam posisi on, toggle pakan pada storage 1, dan toggle berat pada 40 gram. Tabel 11. Hasil pengujian manual storage 1 berat 40 gr Pengujian 1 2 3 4 5 Rata-rata

Berat pengujian = 40 gram Berat pakan di kadang Error 41 gram 1 gram 44 gram 4 gram 40 gram 0 gram 40 gram 0 gram 40 gram 0 gram 41 gram 1 gram

Tabel 11 merupakan hasil pengujian didapatkan hasil rata-rata pakan dari storage 1 dan berat 40 gram yang masuk ke kandang adalah sebesar 41 gram, 1 gram lebih berat dari pada berat yan telah ditentukan. 3.6.3. Pengujian manual storage 2 dan berat 30 gram Pada pengujian ini prototype plant auto cowfeeder machine akan melakukan pengisian pada kandang 3 dengan mode manual, pakan pada storage 2 dan berat pakan yang dimasukan ke kandang sebesar 20 gram. Pada control panel toggle manual posisi on, toggle pakan pada storage 2, dan toggle berat pada 30 gram. Tabel 12. Hasil pengujian manual storage 2 berat 30 gr Pengujian 1 2 3 4 5 Rata-rata

Berat pengujian = 30 gram Berat pakan di kadang Error 27 gram -3 gram 33 gram 3 gram 33 gram 3 gram 31 gram 1 gram 31 gram 1 gram 31 gram 1 gram

Tabel 12 merupakan hasil pengujian didapatkan hasil rata-rata pakan dari storage 2 dan berat 30 gram yang masuk ke kandang adalah sebesar 31 gram, 1 gram lebih berat dari pada berat yang telah ditentukan.

TRANSMISI, 19, (2), APRIL 2017, e-ISSN 2407–6422, 48

3.6.4. Pengujian manual storage 2 dan berat 40 gram Pada pengujian ini prototype plant auto cowfeeder machine akan melakukan pengisian pada kandang 4 dengan mode manual, pakan pada storage 2 dan berat pakan yang dimasukan ke kandang sebesar 40 gram. Pada control panel toggle manual posisi on, toggle pakan pada storage 2, dan toggle berat pada 40 gram. Tabel 13. Hasil pengujian manual storage 2 berat 40 gr Pengujian 1 2 3 4 5 Rata-rata

Berat pengujian = 40 gram Berat pakan di kadang Error 37 gram -3 gram 40 gram 0 gram 35 gram -5 gram 42 gram 2 gram 45 gram 5 gram 39,8 gram -0,2 gram

Tabel 13 merupakan hasil pengujian didapatkan hasil rata-rata pakan dari storage 2 dan berat 40 gram yang masuk ke kandang adalah sebesar 39,8 gram, 0,2 gram kurang dari pada berat yang telah ditentukan. 3.6.5. Pengujian otomatis Pada pengujian ini prototype plant auto cowfeeder machine akan melakukan pengisian pada kandang 2 & 3 dengan mode otomatis ketika pertama kali dijalankan kemudian kandang 4 pada waktu sore dan 1 pada waktu pagi, pakan yang berada pada storage 1 dan berat pakan yang dimasukan ke kandang sebesar 40 gram. Pengujian dilakukan 5 kali untuk mengetahui berat pakan yang sampai ke kandang. Tabel 14. Hasil pengujian otomatis Kandang Berat (B) 1 2 3 4 Rata–rata Rata-rata Berat Rata rata error

1 38 46 42 41 41,75

Deteksi berat (40 g) dalam gram 2 3 4 41 41 40 41 40 40 45 41 40 40 45 42 41,75 41,75 40,5

5 40 45 40 40 41,25 41,35 1,35

Tabel 14 merupakan hasil pengujian sistem secara otomatis didapatkan hasil rata-rata pakan pada kandang adalah sebesar 41,35 gram, 1,35 gram lebih berat dari pada berat yan telah ditentukan. Berdasarkan hasil pengujian yang telah dilakukan, sistem dapat berjalan dengan tingkat keberhasilan 85%. Ketidakberhasilan plant dalam proses penyaluran pakan pada kandang dipengaruhi oleh: 1. Kinerja sensor berat loadcell yang terpasang pada bagian belakang timbangan mengakibatkan proses pembacaan sensor menjadi lebih susah ditambah jatuhnya pakan yang tidak bisa diprediksi karena bergantung pada jenis pakan.

2. Desain pintu bukaan storage yang tidak tepat di atas ditimbangan membuat beberapa jenis pakan susah untuk turun sehingga membutuhkan dorongan agar turun pada timbangan, pintu bukaan ini juga dapat mempengaruhi pembacaan berat pada sensor berat loadcell. 3. Penggunaan belt konveyor yang terdapat sambungan mengakibatkan konveyor slip dengan slider. Belt konveyor dengan jahitan pada pinggirnya juga susah membuat pakan jatuh pada kandang.

4.

Kesimpulan

Beradasarkan pengujian perangkat keras, perangkat lunak, dan keseluruhan sistem maka didapatkan kesimpulan sebagai bahwa perancangan sistem otomatisasi pada plant auto cowfeeder machine telah berhasil dilakukan, sistem dapat mengisi pakan pada kandang sesuai dengan mode, variasi berat dan storage yang dijalankan dengan tingkat keberhasilan sebesar 90%. Pada pengujian limit switch, push button dan toggle button aktif pada kondisi 0 atau active low. Pengujian sensor HC-SR04 didapatkan error rata-rata sebesar 0,46 cm sedangkan pada sensor berat error rata-rata sebesar 0,8 gram. Pengujian pengisian kandang dengan storage 1 berat 30 gram telah berhasil dilakukan. Berat rata-rata pakan yang masuk ke kandang sebesar 31,2 gram. Pengujian pengisian kandang dengan storage 1 berat 40 gram telah berhasil dilakukan. Berat rata-rata pakan yang masuk ke kandang sebesar 41 gram. Pengujian pengisian kandang dengan storage 2 berat 30 gram telah berhasil dilakukan. Berat rata-rata pakan yang masuk ke kandang sebesar 31 gram. Pengujian pengisian kandang dengan storage 2 berat 40 gram telah berhasil dilakukan. Berat rata-rata pakan yang masuk ke kandang sebesar 39,8 gram. Pengujian pengisian kandang otomatis dengan berat 40 gram untuk pengisian pada tiap kandang yang dilakukan selama 5 kali didapat berat rata-rata sebesar 41,35 gram.

Referensi [1].

[2]. [3].

[4].

O. Aydogmus and M. F. Talu, “A vision-based measurement installation for programmable logic controllers,” Meas. J. Int. Meas. Confed., vol. 45, no. 5, pp. 1098–1104, 2012. Balai Besar Pengkajian dan Pengembangan Teknologi Pertanian, Teknologi Budidaya Sapi Potong. 2008. K. Diwyanto, “Pemanfaatan Sumber Daya Lokal dan Inovasi Teknologi dalam Mendukung Pengembangan Sapi Potong di Indonesia,” Pengemb. Inov. Pertan., vol. I, no. 3, pp. 173–188, 2008. T. Toharmat, E. Taufik, D. Evvyernie, A. Kirana, F. Peternakan, I. Pertanian, B. Jl, A. Kampus, I. P. B. Dermaga, and B. Email, “Good Feeding Practice Sapi Perah untuk Peningkatan Produksi dan Kulalitas Susu : Manajemen Pakan Sapi Perah Periode Transisi,” no. 152, 2014.

TRANSMISI, 19, (2), APRIL 2017, e-ISSN 2407–6422, 49

[5].

[6]. [7].

[8].

[9]. [10].

A. Grothmann, F. Nydegger, C. Moritz, and C. Bisaglia, “Automatic feeding systems for dairy cattle – potential for optimization in dairy farming,” pp. 1–7, 2008. A. Bhiungade, “Automation of Conveyor Using PlC,” Int. J. Curr. Eng. Sci. Res., no. 4, pp. 39–42, 2015. M. Rohini, N. S. Vidhyadhar, M. T. Student, and C. A. D. Cam, “Failure Analysis and Prospects of Modification in Industrial Belt Conveyor System- A Review,” vol. 3, no. 02, pp. 716–718, 2015. G. C. Causey, R. D. Quinn, N. A. Barendt, D. M. Sargent, and W. S. Newman, “Design of a Flexible Parts Feeding System,” Int. Conf. Robot. Autom., no. April, pp. 1235–1240, 1997. ABB, “Limit Switches - 101,” pp. 1–25. Datasheet, “3133 - Micro Load Cell - CZL635,” pp. 1–4, 2012.

[11]. [12]. [13]. [14].

[15]. [16]. [17]. [18].

Datasheet, “Ultrasonic Ranging Module HC - SR04,” pp. 3–5. A. Semiconductor, “24-Bit Analog-to-Digital Converter (AD) for Weigh Scales,” vol. 9530, no. 592, pp. 1–9. Datasheet, “Uln2001, uln2002 uln2003, uln2004 - seven darlington array,” no. June, pp. 1–16, 2012. A. Hughes and B. Drury, Electric Motor and Drives : Fundamentls, Types, and Application, Fourth. Elsevier Ltd, 2013 Dataheet, “Micro Programmable Controller CPM1A.” Omrn, CPM1A Operation Manual. 2007. Datsheet, “ATmega 8,” vol. 24865-AVR-, pp. 1–325, 2013 PAcontrol, “Instrumentation & Control : Process Control Fundamentals,” .