RANCANG BANGUN ALAT PEMOTONG KERIPIK SINGKONG OTOMATIS LAPORAN PROYEK AKHIR. Oleh : REINOL SILITONGA

Transkripsi

1 RANCANG BANGUN ALAT PEMOTONG KERIPIK SINGKONG OTOMATIS LAPORAN PROYEK AKHIR Oleh : REINOL SILITONGA PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI BATAM 2017

2 RANCANG BANGUN ALAT PEMOTONG KERIPIK SINGKONG OTOMATIS LAPORAN PROYEK AKHIR Oleh : REINOL SILITONGA NIM : Disusun untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan Program Diploma III Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Batam PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA POLITEKNIK NEGERI BATAM 2017

3 PERNYATAAN KEASLIAN LAPORAN AKHIR Saya yang bertanda tangan di bawah ini menyatakan bahwa isi sebagian maupun keseluruhan Laporan Akhir saya yang berjudul : Rancang Bangun Alat Pemotong Keripik Singkong Otomatis adalah hasil karya sendiri, diselesaikan tanpa menggunakan bahan-bahan yang tidak diizinkan dan bukan merupakan hasil karya pihak lain yang saya akui sebagai karya sendiri. Semua referensi yang dikutip atau dirujuk ditulis secara lengkap pada daftar pustaka. Apabila ternyata pernyataan saya tidak benar, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai peraturan yang berlaku. Batam, 16 Juni 2017 Reinol Silitonga i

4 ii

5 Nama Mahasiswa : Reinol Silitonga NIM : Pembimbing I : Muhammad Arifin Pembimbing II : Hasnira,S.ST Ciiltongareinol@yahoo.co.id ABSTRAK Perancangan alat pemotong keripik singkong otomatis adalah suatu alat yang dirancang untuk memotong singkong secara otomatis dengan memanfaatkan komponen elektronika. Komponen-komponen yang digunakan untuk alat ini adalah power supply 12 VDC sebagai penyuplai tegangan, sedangkan komponen elektronika yang digunakan adalah, motor power window yang digunakan sebagai pendorong singkong. Motor kapasitor yang digunakan sebagai penggerak mata pisau. Push Button dan LimitSwitch sebagai saklar pengaktifan komponen. Alat ini dikontrol dengan meggunakan relay, sedangkan untuk pengukuran tebal/tipisnya hasil pemotongan dengan menggunakan Potensiometer. Keuntungan dari alat pemotong keripik singkong otomatis ini adalah cepatnya waktu pemotongan singkong sehingga proses pengerjaan semakin optimal, dengan hambatan potensiometer 1000 kohm dan durasi waktu 12 menit untuk tiga kilogram singkong dengan ketebalan pemotongan 4 mm. Kata kunci :Motor Kapasitor, Motor Power Window, Power supply, Push Button, Relay, Potensiometer, LimitSwitch. iii

6 DESIGNED UP CUTLERY CASSAVA AUTOMATIC CHIPS Student Name : Reinol Silitonga NIM : Supervisor I : Muhammad Arifin Supervisor II : Hasnira,S.ST Ciiltongareinol@yahoo.co.id ABSTRACT Design cutlery chips cassava automatic is an apparatus designed to be cut off cassava automatically by using electronics components. Components used for this device is power supply 12 V DC as supplier of voltage, while components electronics used is, motor power window used as a stimulant cassava. Motor capacitor used as a motor the blade. Push button and limitswitch as a switch enabling components. This device controlled by using a relay, while for the measurement of thick/thinly the result of cutting by using potensiometer. Advantage of acutting tool chips cassava automatic this is quickly time cutting cassava that the process the optimal, with obstacles potensiometer 1000 KOHM and duration of time 12 minutes for three kilogram cassava with thickness cutting 4 mm. Keywords: Motor Capacitor, Motor Power Window, Power Supply, Push Button, Relay, Potensiometer, LimitSwitch. iv

7 KATA PENGANTAR Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan kasih dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan proyek akhir dengan judul Monitoring dan Pengontrolan Pagar Otomatis Jarak Jauh Besbasis Android yang merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan program studi Diploma III di PoliteknikNegeriBatam. Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, karena itu kritik dan saran akan senantiasa penulis terima dengan senang hati. Dengan segala keterbatasan penulis menyadari pula bahwa laporan tugas akhir ini tidak akan terwujud tanpa bantuan, bimbingan dan dorongan dari berbagai pihak. Untuk itu dengan segala kerendahan hati, penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada: 1. Bapak Dr.Priyono Eko Sanyoto, selaku Direktur Politeknik Negeri Batam. 2. Bapak Sumantri Kurniawan Risandriya,ST.MT., selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro. 3. Bapak M. SyafeiGozali,ST,MT., selaku Ketua Program Studi Teknik Elektronika 4. Ibu Hasnira,S.ST., selaku dosen wali dan dosen pembimbing yang telah menjadi orang tua selama menjalani pendidikan perkuliahan. 5. Bapak Muhammad Arifin sebagai dosen pembimbing atas Segala bantuan dan kesabaran dalam memberikan bimbingan, arahan, dan masukan-masukan di setiap kesempatan. Dan telah menjadi orang tua selama mengerjakan tugas akhir ini. v

8 6. Semua dosen dan instruktur Teknik Elektro yang telah memberikan ilmu, fasilitas, saran, serta kritikan yang membantu pengerjaan tugas ini 7. Kedua orang tua saya yang selalu mendukung dan seluruh anggota keluarga yang memberikan semangat. 8. Semua teman kampus terutama jurusan teknik elektro atas dukungan yang diberikan selama pengerjaan laporan tugas akhir ini. Semoga Tuhan Yang Maha Esa membalas kebaikan dan selalu mencurahkan kasih karunia-nya. Amin Batam, 16 Juni 2017 Penulis Reinol Silitonga vi

9 DAFTAR ISI PERNYATAAN KEASLIAN LAPORAN AKHIR... i LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN AKHIR... ii ABSTRAK... iii ABSTRACT... iv KATA PENGANTAR... v DAFTAR ISI... vii DAFTAR GAMBAR... ix DAFTAR TABEL... x BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah Perumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan dan Manfaat... 2 BAB II DASAR TEORI Limit Switch Relay Motor Kapasitor Motor Power Window... 5 BAB III PERANCANGAN SISTEM Perancangan Sistem Perancangan Perangkat Keras Diagram Blok Sistem Rangkaian Elektronik vii

10 Desain Mekanik Instrumen Penelitian BAB IV HASIL DAN ANALISA BAB V PENUTUP Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA viii

11 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Limit Switch... 3 Gambar 2.2 Relay... 4 Gambar 2.3 Motor Kapasitor... 5 Gambar 2.4 Motor Power Window Power Window Menggunakan Regulator Power Window Menggunakan Kabel... 7 Gambar 3.1 Diagram Sistem/Blok Desain rangkaian Elektronika Desain Mekanik Alat Gambar 3.3 Multimeter Digital dan Mikrometer sekrup Gambar 4.1 Hasil pemotongan pada hambatan 600 kohm Gambar 4.2 Hasil pemotongan pada hambatan 700 kohm Gambar 4.1 Hasil pemotongan pada hambatan 800 kohm Gambar 4.1 Hasil pemotongan pada hambatan 900 kohm Gambar 4.1 Hasil pemotongan pada hambatan 1000 kohm ix

12 DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Hasil pengujian pemotongan singkong dengan hambatan Potensiometer dan durasi waktu pemotongan Tabel 4.2 Hasil pengukuran tegangan output dari power supply setelah setelah diberi beban x

13 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Alat pemotong keripik singkong ini pernah dibuat oleh salah seorang mahasiswa bernama SUNANDAR WIJAYA dari Institut Teknologi Surabaya, akan tetapi sistem otomatisasinya hanya dioperasikan pada mata pisau pemotong sedangkan untuk pendorong singkong masih dioperasikan secara manual yaitu sistem penekanan singkong dengan menggunakan tangan. Didalam proses pemotongan ini masih memasukkan satu-persatu singkong kedalam jalur pemotongan, sehingga proses pemotongan membutuhkan waktu yang cukup lama yaitu antara menit untuk 3 kg singkong. Selain tidak efisien terhadap waktu, penggunaan alat ini juga sangat berbahaya bagi penggunanya. Kekurangan dari proses pemotongan ini yaitu menyebabkan kecelakaan kerja, seperti teririsnya jari tangan pekerja. Berdasarkan pemikiran tersebut, penulis akan merancang alat pemotong keripik singkong otomatis dengan mengubah bentuk alat dan mengotomatiskan pendorong ubi kemata pisau Serta lebih efisien terhadap waktu. 1

14 1.2 Perumusan Masalah Adapun rumusan masalah dalam melakukan perancangan alat ini adalah 1. Bagaimana membuat alat pemotong keripik singkong? 2. Bagaimana mengontrol alat pemotong keripik singkong secara otomatis? 3. Bagaimana merancang alat pemotong keripik singkong bekerja secara cepat? 1.3 Batasan Masalah Adapun beberapa batasan masalah dalam proyek akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Alat ini hanya dapat memotong singkong dengan ketebalan yang ditentukan. 2. Alat yang digunakan untuk uji coba pengukuran ketebalan singkong adalah jangka sorong. 1.4 Tujuan dan Manfaat Tujuan dari proyek akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Membuat alat pemotong keripik singkong otomatis. Manfaat dari proyek akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Membantu industri kecil dan menengah untuk dapat memproduksi keripik singkong dengan skala yang lebih besar. 2. Cepat dan aman pada saat memproduksi keripik singkong untuk para pekerja. 2

15 BAB I I DASAR TEORI 2.1 LIMIT SWITCH Komponen limit switch adalah alat yang berfungsi untuk memutuskan dan menghubungkan arus listrik pada sebuah rangkaian berdasarkan struktur mekanik dari limit switch itu sendiri. Limit switch memiliki tiga buah terminal yaitu: central terminal, normally close terminal dan normally open terminal. Dimana central terminal adalah terminal untuk arus masuk ke limitswitch, normally close terminal adalah switch yang terhubung langsung dengan central terminal karena bersifat tertutup sedangkan untuk normally open terminal adalah terminal yang terpisah dari terminal central dan normally close terminal karena bersifat terbuka jadi untuk pengaktifannya dengan sistem penekanan terhadap switchnya. Sesuai dengan namanya, limit switch digunakan untuk membatasi kerja dari suatu alat yang sedang beroperasi. Gambar 2.1 Limit Switch 3

16 2.2 RELAY Relay adalah sebuah saklar yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen electromekanikal yang terdiri dari dua bagian utama yakni: elektromagnet (coil) dan mekanikal (seperangkat kontak saklar). Relay menggunakan prinsip elektromagnetik untuk menggerakkan kontak saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh relay yang menggunakan elektromagnet 5V dan 50mA mampu menggerakkan coil relay (saklar) untuk menghantarkan listrik 220V dan 2A. Gambar 2.2 Relay 2.3 MOTOR KAPASITOR Motor kapasitor adalah motor AC yang banyak digunakan dalam peralatan rumah tangga seperti motor pompa air, motor mesin cuci, motor lemari es. Konstruksinya sederhana dengan daya kecil dan bekerja dengan tegangan suplai PLN 220V, oleh karena itu motor kapasitor ini banyak digunakan diperalatan rumah tangga. 4

17 Gambar 2.3 Motor Kapasitor 2.4 MOTOR POWER WINDOW Power window adalah salah satu motor arus searah yang dapat dinaikkan dan diturunkan secara otomatis dengan menekan tombol atau saklar, merupakan perbaikan dari sistem manual yang menggunakan tangan pada sistem tombol atau saklarnya. Motor power window berputar ketika tombol atau saklar power window ditekan. Perputaran motor power window akan berubah jika saklarnya ditekan. Dari model operasinya sistem power window dapat dibedakan menjadi dua tipe. Tipe mekanisme dengan regulator dan tipe mekanisme dengan kabel. 5

18 Gambar 2.4 Motor power window. 1. Power window dengan tipe mekanisme regulator Suatu motor listrik memutar mekanisme regulator yang dihubungkan dengan mekanisme pengangkat atau pendorong, bila motor berputar pinion akan menggerakkan gigi regulator dan membuat benda terangkat atau terdorong naik atau turun. Gambar 2.5 Power window menggunakan regulator 6

19 2. Power window dengan tipe mekanisme kabel Motor listrik mentransfer energinya dengan menggunakan kabel yang pada ujungnya disambung dengan mekanisme pemegang benda seperti kaca jendela pada mobil. Sehingga bila motor berputar kabel akan tertarik dan mengendor yang membuat jendela naik atau turun. Gambar 2.6 Power window menggunakan kabel 7

20 BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 Perancangan Sistem Sistem perancangan pada rangkaian ini melalui beberapa langkah/tahapan yang harus dilakukan sehingga alat ini bisa benar-benar berfungsi sesuai dengan yang diinginkan, langkah yang dilakukan berupa: A. Pembuatan Rangkaian Rangkaian Elektronik Pada proyek akhir ini terdapat rangkaian pengontrol yang digunakan untuk mengontrol motor pendorong singkong, supaya dapat bekerja sesuai dengan yang ditentukan dengan menggunakan limitswitch dan relay. Gambar 3.1 Desain rangkaian elektronika motor powerwindow. 8

21 Power supply sebagai sumber tegangan untuk mengaktifkan limitswitch dan relay yang mensuplai tegangan sebesar 12 volt untuk menghidupkan motor power window. Fungsi relay sebagai pengontrol untuk power window, sedangkan fungsi motor power window sebagai pendorong dan fungsi limitswitch sebagai pembalik polaritas motor power window. B. Pembuatan Desain Mekanik Desain Mekanik Desain mekanik alat dibuat untuk mengetahui bagaimana bentuk alat yang akan dirancang oleh penulis. Alat tersebut nanti akan digunakan sebagai tempat pemotongan singkong dan penempatan komponenkomponen yang akan digunakan. Pada alat tersebut terdapat empat buah pendorong yang akan mendorong singkong kemata pisau, empat buah corong yang berfungsi sebagai penahan singkong pada saat proses pemotongan dan satu buah mata pisau pemotong yang akan memotong singkong sekaligus dari keenam jalur tesebut. Gambar 3.2 Desain Mekanik Alat. 9

22 3.2 Perancangan Perangkat Keras Blok Diagram Sistem Segala sesuatu yang akan dibuat harus dirancang dengan sebaik baiknya agar berguna untuk mempermudah dan memperlancar proses pembuatannya. Oleh karena itu, pengerjaan proyek akhir ini harus melalui beberapa tahap. Ada beberapa tahap dalam melakukan proses pembuatan alat. Dalam perancangan suatu sistem, dibutuhkan blok diagram yang dapat menerangkan sistem secara keseluruhan agar sistem yang dibuat dapat menjalani fungsi sebagaimana yang diinginkan, seperti yang terdapat pada gambar. Gambar 3.2 Diagram blok alat. Penjelasan dari diagram blok adalah : Tegangan AC 220 V adalah sebagai penyuplai energi listrik ke komponen-komponen yang digunakan dalam alat pemotong singkong. Tegangan AC akan dialirkan langsung ke komponen yang menggunakan tegangan AC seperti motor AC kapasitor 10

23 dan power supply, dimana motor AC kapasitor ini berfungsi sebagai penggerak untuk mata pisau pemotong. Sedangkan power supply berfungsi sebagai alat yang dapat menyearahkan tegangan AC menjadi tegangan DC. Push button berfungsi sebagai saklar yang dapat memutus dan menyambungkan tegangan AC dari input 220 V AC. Motor kapasitor berfungsi sebagai alat untuk menaik/turunkan mata pisau pemotong. Power supply berfungsi sebagai inputan tegangan DC untuk komponen-komponen elektronika. Potensiometer sebagai pengontrol untuk ketebalan hasil pemotongan. Limitswitch berfungsi sebagai saklar menyalurkan tegangan DC dengan sistem kerja secara penguncian dengan memanfaatkan koil dari relay sebagai pengunci tegangan. Relay berfungsi sebagai pengontrolan untuk motor dc power window. Motor dc power window sebagai penggerak untuk pendorong singkong 11

24 3.3 Instrument Penelitian Adapun instrument yang akan digunakan untuk penelitian menggunakan multimeter dan mikrometer sekrup. Penggunaan multimeter untuk mengetahui tegangan atau arus yang ada pada rangkaian, sedangkan mikrometer sekrup sebagai media untuk mengukur ketebalan hasil pemotongan pada singkong. Gambar 3.3 Multimeter Digital dan Mikometer sekrup. 12

25 BAB IV HASIL DAN ANALISA Penyajian data berikut berupa pengujian pemotongan. Dengan percobaan yang dilakukan sebanyak 6 kali, pemotongan berhasil jika "motor pendorong sinkron dengan motor pemotong" pemotongan tidak berhasil jika"motor pendorong dan motor pemotong tidak sinkron yang terdapat pada tabel. Hasil data tersebut dapat dilihat pada tabel 4.1. Tabel 4.1 Hasil Pengujian pemotongan singkong Penyajian data tersebut berupa pengujian pengukuran tegangan keluaran dari potensiometer. Dengan hasil pengukuran terhadap tegangan yang dilakukan sebanyak 6 kali, dari hasil pengukuran tersebut dapat diketahui bahwa semakin besar hambatan potensiometer maka tegangan keluaran akan semakin kecil sedangkan arus tetap. Tegangan keluaran tersebut akan digunakan untuk mempercepat dan memperlambat kecepatan motor pendorong, semakin besar hambatan potensiometer maka kecepatan motor pendorong akan semakin melambat. Hasil data pengukuran tersebut dapat dilihat pada tabel

26 Tabel 4.2 Hasil Pengukuran tegangan output. Hasil pada tabel percobaan pertama pada saat potensiometer diputar pada posisi 600 Kohm pada percobaan pemotongan berfungsi untuk mengurangi tegangan dari power supply ke motor, sehingga kecepatan motor pendorong singkong menjadi lambat akan tetapi masih melebihi kecepatan motor pemotong dan ketebalan singkong yang dihasilkan sebesar 15 mm dengan durasi waktu pemotongan yang singkat. Gambar 4.1 Hasil pemotongan pada hambatan 600 KOMH 14

27 Hasil pada tabel percobaan ke dua pada saat potensiometer diputar pada posisi 700 Kohm pada percobaan pemotongan berfungsi untuk mengurangi tegangan dari power supply ke motor, sehingga kecepatan motor pendorong singkong menjadi lambat akan tetapi masih melebihi kecepatan motor pemotong dan ketebalan singkong yang dihasilkan sebesar 10 mm dengan durasi waktu pemotongan 5 menit. Gambar 4.2 Hasil pemotongan pada hambatan 700 KOMH 15

28 Hasil pada tabel percobaan ke tiga pada tabel pada saat potensiometer diputar pada posisi 800 Kohm pada percobaan pemotongan berfungsi untuk mengurangi tegangan dari power supply ke motor, sehingga kecepatan motor pendorong singkong menjadi lambat akan tetapi masih melebihi kecepatan motor pemotong dan ketebalan singkong yang dihasilkan sebesar 8 mm dengan durasi pemotongan stabil yaitu 7 menit. Gambar 4.3 Hasil pemotongan pada hambatan 800 KOMH 16

29 Hasil pada tabel percobaan ke empat pada saat potensiometer diputar pada posisi 900 Kohm pada percobaan pemotongan berfungsi untuk mengurangi tegangan dari power supply ke motor, sehingga kecepatan motor pendorong singkong menjadi lambat akan tetapi masih melebihi kecepatan motor pemotong dan ketebalan singkong yang dihasilkan sebesar 5 mm dengan durasi pemotongan stabil yaitu 9 menit karena motor pendorong dan motor pemotong hampir sinkron pergerkannya. Gambar 4.4 Hasil pemotongan pada hambatan 900 KOMH 17

30 Hasil pada tabel percobaan kelima pada saat potensiometer diputar pada posisi 1000 Kohm/1 Mohm pada percobaan pemotongan berfungsi untuk mengurangi tegangan dari power supply ke motor, sehingga kecepatan motor pendorong singkong menjadi lambat dan kecepatan motor pemotong dan motor pendorong menjadi sinkron. Ketebalan singkong yang dihasilkan sebesar 4 mm dengan durasi pemotongan stabil yaitu 12 menit. Gambar 4.4 Hasil pemotongan pada hambatan 1000 KOMH 18

31 5.1. Kesimpulan BAB V PENUTUP Berdasarkan hasil dan analisa pada sistem yang telah dibuat, maka didapat beberapa kesimpulan yaitu: Status kondisi pemotongan singkong belum terlalu sempurna pada saat hambatan potensiometer diputar pada posisi 1000 KOHM, karena dalam kondisi tersebut durasi waktu pada saat pemotongan menjadi terlalu lama dan hasil pemotongan sudah tipis dan baik. Sedangkan hasil pemotongan yang efisien terhadap waktu yaitu pada saat potensiometer diposisikan pada hambatan KOHM, akan tetapi hasil pemotongannya tidak tipis yaitu antara 5-8 mm Saran Untuk pengembangan alat dan penelitian lebih lanjut kedepannya penulis menyarankan untuk menambahkan sensor dan program supaya dalam pengontrolannya lebih mudah dan diutamakan menggunakan potensiometer 1000 KOHM atau 1 MOHM agar pada saat penggunaan alat tersebut bisa dalam jangka waktu lama dan potensiometer tidak terbakar. 19

32 DAFTAR PUSTAKA [1] Winandar Nikolas, /11185 [Agustus 10, 2013] [2] Randi Pratama, Makalah Komponen Elektronika,, [Juni15, 2010] [3] Sutrisno, Sistem Dasar Elektronika, [mei 04,2000] [4] Bishop, O. Dasar-Dasar Elektronika. PT.Gelora Aksara Pratama. Jakarta. 20

33 BIOGRAFI PENULIS Nama : Reinol Silitonga Tempat/tanggal lahir : Simarpinggan, 02 September 1994 Agama Alamat Rumah : Kristen Protestant : Bida Ayu Blok D3, RT.001 RW.007 Nomor 08 Piayu Ciiltongareinol@yahoo.co.id Riwayat Pendidikan : 1. SMA Swasta Dharma Bhakti Siborong-Borong 2. SMP Negeri 02 Sipahutar 3. SD Negeri 02 Sipahutar

34