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 i
ADLN PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ii PRATAMA BAGUS B.
ADLN PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... iii PRATAMA BAGUS B.
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. iv
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 v
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. vi
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 vii
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 viii
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 ix
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 x
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 Tabel 4.7 Tabel Hubungan Antara Volume Set Point dengan Volume Flowmeter dan Volume Hasil Pada Flowmeter Hijau... 32 Tabel 4.8 Tabel Hubungan Antara Volume Set Point dengan Volume Flowmeter 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 xi
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 xii
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 xiii