BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangKemajuan ilmu teknologi dan pengetahuan telah mendorong manusia untuk mengatasi berbagai macam masalah seperti dalam permasalahan kebakaran. Kebakaran merupakan suatu kejadian yang merugikan semua makhluk hidup hususnya pada manusia dan bisa terjadi merenggut korban jiwa.Banyaknya terjadi kebakaran bisa terjadi kebocoran gas, konsleting listrik ataupun kelalaian manusia itu sendiri.Banyaknya kerugian dan menimbulkan korban jiwa karena kebakaran di sebabkan terlambatnya kedatangan unit pemadam kebakaran ketempat lokasi yang jarak antara tempat dinas unit pemadam kebakaran dengan lokasi kebakaran menempuh jarak yang jauh, dan menunggu berjam jam untuk bisa sampai ketempat lokasi kebakaran.Dalam hal ini pemerintah masih kesulitan dalam mencegah maupun menangani kebakaran.Solusi untuk mengatasi permasalahan tersebut di butuhkan suatu system yang dapat memberikan peringatan dini kepada yang bersangkutan ketika terjadi kebakaran sehingga kerugian yang ditimbulkan bisa diminimalisir dan bisa ditambahkan sebuah alat penanganan kebakaran berupa penyemprot air untuk memperlambat api membesar. Sistem yang dimaksud diatas adalah sistem pemadam kebakaran dianataranya menggunakan sensor suhu dan sensor asap yang akan dikontrol otomatis oleh PLC secara jarak jauh, secara umum system ini digunakan dunia industry dan rumah rumah ataupun gedung gedung bertingkat.

1.2 Rumusan MasalahBerdasarkan latar belakang dan dasar pemikiran diatas, maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut :1. Bagaimana cara menanggulangi terjadinya kebakaran atau memperlambat api semakin membesar2. Bagaiamana cara menciptakan suatu system yang dapat mengetahui peringatan bahaya kebakaran melalui sensor asap dan sensor suhu yang dikontrol oleh PLC

1.3 Tujuan PenelitianBerdasarkan latar belakang dan dasar pemikiran diatas, maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut :1. Memperlambat api semakin besar 2. Mengurangi angka kerugian sumber daya manusia3. Mengetahui peringatan jika terjadinya kebakaran

1.4 Batasan Masalah Dalam Tugas Akhir ini diberikan batasanbatasan masalah, sebagai berikut:1. Menggunakan dua sensor, yaitu sensor asap dan sensor suhu.2. Sensor asap yang digunakan adalah FG200B.3. Sensor suhu yang digunakan adalah LM35DZ.4. Menggunakan PLC merk LG MASTER-K120S sebagai pengendali dari operasi sistem.5. Buzzer sebagai tanda peringatan akan terjadinya Kebakaran.6. Menggunakan pompa wiper untuk mengalirkan air sebagai awal antisipasi kebakaran.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1 Landasan Teori2.1.1 Programmable Logic Controller (PLC)Programmable Logic Control (singkatnya PLC) merupakan suatu bentuk khusus pengontrol berbasis mikroprosesor yang memanfaatkan memori yang dapat diprogram untuk menyimpan instruksi-instruksi dan untuk maengimplementasikan fungsi-fungsi semisal logika, sequencing, pemwaktuan (timing), pencacah (counting) dan aritmatika guna mengontrol mesin-mesin dan proses-proses (Gambar 1.1)dan dirancang untuk dioprasikan oleh para insinyur yang hanya memiliki sedikit pengetahuan mengenai komputer dan pemograman. Piranti ini dirancang sedemikian rupa agar tidak hanya programer komputer saja yang dapat membuat atau mengubah program-programnya. Oleh karena itu, para perancang PLC telah menempatkan sebuah program awal didalam piranti ini (pre-program) yang memungkinkan program-program kontrol dimasukkan dengan menggunakan suatu bentuk bahasa pemograman yang sederhana dan intuitif. Istlah logika (logic) dipergunakan karena pemograman yang harus dilakukan sebagian besar berkaitan dengan pengimplementasikan operasi-operasi logika dan penyambungan (switching), misalnya jika A atau B terjadi maka sambungkan (atau hidupkan) C, jika A dan B terjadi maka sambungkan D. Perangkat-perangkat masukan, yaitu , sensor-sensor semisal saklar, dan perangkat-perangkat keluaran didalam sistenm yang dikontrol, misalnya, motor, katub, dsb., disambungkan ke PLC. Sang operator kemudian memasukkan serangkai instruksi, yaitu, sebuah program, kedalam memori PLC.Perangkat pengontrol tersebut kemudian memantau masukan-masukan dan keluaran-keluaran sesuai dengan instruksi-instruksi didalam program dan melaksanakan aturan-aturan kontrol yang telah diprogram.

Gambar 1.1. Sebuah Programmable Logic ControlPLC memiliki keunggulan yang signifikan, karena sebuah perangkat pengontrol yang sama dapat digunakan didalam beraneka ragam sistem kontrol. Untuk memodifikasi sebuah sistem kontrol dan aturan-aturan pengontrolan yang dijalankan, yang harus dilakukan oleh sorang operator hanyalah memasukkan seperangkat instruksi yang berbeda dari yang digunakan sebelumnya.Penggantian rangkaian kontrol tidak perlu dilakukan. Hasilnya adalah sebuah perangkat yang fleksibel dan hemat-biaya yang dapat dipergunakan didalam sistem-sistem kontrol yang sifat dan kompleksitasnya sangat beragam.PLC serupa dengan komputer, bedanya : komputer dioptimalkan untuk tugas-tugas perhitungan dan penyajian data, sedangkan PLC dioptimalkan untuk tugas-tugas pengontrolan dan pengoprasian didalam lingkungan industri. Dengan demikian PLC memiliki karakteristik:1. Kokoh dan dirancang untuk tahan terhadap getaran, suhu, kelembaban dan kebisingan.2. Antarmuka untuk masukan dan keluaran telah tersedia secara built-in didalamnya.3. Mudah diprogram dan menggunakan sebuah bahasa pemograman yang mudah dipaham, yang sebagian besar berkaitan dengan operasi-operasi logika dan penyambungan.

Gambar 1.2 Sistem PLCPerangkat PLC pertama dikembangkan pada tahun 1969. Dewasa ini PLC secara luas digunakan dan telah dikembangkan dari unit-unti kecil yang berdiri sendiri (self-contained) yang hanya mampu menangani sekitar 20 masukan/keluaran menjadi sistem-sistem modular yang dapat menangani masukan/keluaran dalam jumlah besar, menangani masukan/keluaran analog maupun digital, dan melaksanakan mode-mode kontrol proposional-integral-derivatif.Umumnya, sebuah sistem PLC memiliki lima komponen dasar. Komponen-komponen ini adalah unit prosesor, memori, unit catu daya, bagian antarmuka masukan/keluaran, dan perangkat pemograman.Gambar II.2 menampilkan konfigurasi dasarnya.1. Unit prosesor atau central processing unit (unit pengolahan pusat)(CPU) adalah unit yang berisi mikroprosesor yang menginterpretasikan sinyal-sinyal masukan dan melaksanakan tindakan-tindakan pengontrolan, sesuai dengan program yang tersimpan dalam memori, lalu mengkomunikasikan keputusan-keputusan yang diambilnya sebagai sinyal-sinyal kontrol ke antarmuka keluaran.2. Unit catu daya diperlukan untuk mengkonversikan tegangan AC sumber menjadi tegangan rendah DC (5 Volt) yang dibutuhkan oleh prosesor dan rangkaian-rangkaian didalam modul-modul antarmuka masukan dan keluaran.3. Peangkat pemograman dipergunakan untuk memasukkan program yang dibutuhkan didalam memori. Program tersebut dibuat dengan menggunakan perangkat ini dan kemudian dipindahkan kedalam unit memori PLC.4. Unit memori adalah tempat dimana program yang digunakan untuk melaksanakan tindakan-tindakan pengontrolan oleh mikroprosesor disimpan.5. Bagian masukan dan keluaran adalah antarmuka dimana prosesor menerima informasi dari dan mengkomunikasikan informasi kontrol ke perangkat-perangkat eksternal. Sinyal-sinyal masukan, oleh karenanya, dapat berasal dari saklar-saklar pada kasus mesin bor otomatis, atau sensor-sensor lain, seperti misalnya sel-sel fotoelektris pada mekanisme perhitungan, sensor suhu atau sensor aliran cairan, dsb. Sinyal-sinyal keluaran mungkin diberikan pada kumparan-kumparan starter motor, katup-katup selenoida, dll. Perangkat-perangkat masukan dan keluaran dapat digolongkan menjadi perangkat-perangkat yang menghasilkan sinyal diskrit atau digital, dan yang menghasilkan sinyal-sinyal analog (Gambar II.3). Perangkat-perangkat yang menghasilkan sinyal-sinyal digital adalah perangkat-perangkat yang hanya mengindikasikan kondisi mati (off) atau hidup(on). Sehingga, saklar adalah sebuah perangkat yang menghasilkan sebuah sinyal diskrit, yaitu, ada tegangan atau tidak ada tegangan. Perangkat-perangkat digital pada dasarnya dapat dipandang sebagai perangkat-perangkat diskrit yang menghasilkan serangkai sinyal mati;-hidup. Perangkat-perangkat analog menghasilkan sinyal-sinyal yang amplitudonya sebanding dengan nilai variable yang dipantau. Sebagai contoh, sensor suhu akan menghasilkan tegangan yang nilainya sebanding dengan suhu.

Gambar 1.3. Sinyal: (a) diskrit, (b) digital, (c) analogPLC yang digunakan dalam tugas akhir ini adalah PLC-5 Allen Bradley yang penjelasannya dapat di bagi menjadi dua bagian yaitu perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software).

2.2 SensorSensor merupakan bagian dari transducer yang berfungsi untuk melakukan sensing atau merasakan dan menangkap adanya perubahan energi eksternal yang akan masuk ke bagian input dari transducer, sehingga perubahan kapasitas energi yang ditangkap segera dikirim kepada bagian konvertor dari transducer untuk dirubah menjadi energi listrik. Berikut adalah macam - macam sensor : 1. Sensor cahaya adalah alat yang digunakan untuk merubah besaran cahaya menjadi besaran listrik. Prinsip kerja dari alat ini adalah mengubah energi foton menjadi elektron. Salah satu penggunaannya yang paling populer adalah kamera digital.2. Sensor suhu adalah alat yang digunakan untuk merubah besaran panas menjadi besaran listrik. Ada beberapa metode yang digunakan untuk membuat sensor ini, salah satunya dengan cara menggunakan material yang berubah hambatannya terhadap arus listrik sesuai dengan suhunya.

2.2.1 Sensor SuhuSensor suhu adalahalatyang digunakan untuk mengubahbesaranpanasmenjadi besaranlistrikyang dapat dengan mudah dianalisis besarnya. Ada beberapa metode yang digunakan untuk membuatsensorini, salah satunya dengan cara menggunakan material yang berubahhambatannyaterhadaparus listriksesuai dengan suhunya. Untuk mendeteksi suhu digunakan sebuah sensor suhu LM 35 yang dapat dikalibrasikan langsung dalam , LM 35 ini difungsikan sebagai basic temperature sensor.

Gambar 1.4 LM 35 basic temperature sensorIC LM 35 sebagai sensor suhu yang teliti dan terkemas dalam bentuk Integrated Circuit (IC), dimana output tegangan keluaran sangat linear berpadanan dengan perubahan suhu. Sensor ini berfungsi sebagai pengubah dari besaran fisis suhu ke besaran tegangan yang memiliki koefisien sebesar 10 mV /C yang berarti bahwa kenaikan suhu 1 C maka akan terjadi kenaikan tegangan sebesar 10 mV.IC LM 35 ini tidak memerlukan pengkalibrasian atau penyetelan dari luar karena ketelitiannya sampai lebih kurang seperempat derajat celcius pada temperature ruang.Jangka sensor mulai dari 55C sampai dengan 150C, IC LM35 penggunaannya sangat mudah, difungsikan sebagai kontrol dari indicator tampilan catu daya terbelah. IC LM 35 dapat dialiri arus 60 m A dari supplay sehingga panas yang ditimbulkan sendiri sangat rendah kurang dari 0 C di dalam suhu ruangan.

Gambar 1.5 Rangkaian pengukur suhuLM 35 ialah sensor temperatur paling banyak digunakan untuk praktek, karena selain harganya cukup murah, linearitasnya juga lumayan bagus. LM35 tidak membutuhkan kalibrasi eksternal yang menyediakan akurasi C pada temperatur ruangan dan C pada kisaran -55 C to +150 C. LM35 dimaksudkan untuk beroperasi pada -55 C hingga +150 C, sedangkan LM35C pada -40 C hingga +110 C, dan LM35D pada kisran 0-100C. LM35D juga tersedia pada paket 8 kaki dan paket TO-220. Sensor LM35 umunya akan naik sebesar 10mV setiap kenaikan 1C (300mV pada 30 C).

Gambar 1.6 Bentuk Fisik LM 35Sensor suhu LM35 berfungsi untuk mengubahbesaran fisis yang berupa suhu menjadi besaran elektri tegangan. Sensor ini memiliki parameter bahwa setiap kenaikan 1C tegangan keluarannya naik sebesar 10mV dengan batas maksimal keluaran sensor adalah 1,5V pada suhu 150C. Pada perancangan kita tentukan keluaran ADC mencapai full scale pada saat suhu 100C, sehingga tegangan keluaran tranduser (10mV/C x 100C) = 1V. Pengukuran secara langsung saat suhu ruang, keluaran LM35 adalah 0,3V (300mV).Tengan ini diolah dengan mengunakan rangkaian pengkondisi sinyal agar sesuai dangan tahapan masukan ADC. LM35 memiliki kelibihan kelebihan sebagaiberikut: 1. Di kalibrasi langsung dalam celsius 2. Memiliki faktor skala linear + 10.0 mV/C 3. Memiliki ketetapan 0,5C pada suhu 25C 4. Jangkauan maksimal suhu antara -55C sampai 150C 5. Cocok untuk applikasi jarak jauh 6. Harganya cukup murah7. Bekerja pada tegangan catu daya 4 sampai 30Volt 8. Memiliki arus drain kurang dari 60 uAmp 9. Pemanasan sendiri yang lambat ( low self-heating) 10. 0,08C diudara diam 11. Ketidak linearanya hanya sekitar C 12. Memiliki Impedansi keluaran yang kecil yaitu 0,1 watt untuk beban 1 mAmp. Sensor suhu tipe LM35 merupakan IC sensor temperatur yang akurat yang tegangan keluarannya linear dalam satuan celcius.Jadi LM35 memilik kelebihan dibandingkan sensor temperatur linear dalam satuan kelvin, karena tidak memerlukan pembagian dengan konstanta tegangan yang besar dan keluarannya untuk mendapatkan nilai dalam satuan celcius yang tepat. LM35 memiliki impedansiKeluaran yang rendah, keluaran yang linear, dan sifat ketepatan dalam pengujian membuat proses interface untuk membaca atau mengotrol sirkuit lebih mudah. Pin V+ dari LM35 dihubungkan kecatu daya, pin GND dihubungkan ke Ground dan pin\ Vout- yang menghasilkan tegangan analog hasil pengindera suhu dihubungkan ke vin (+) dan ADC 0840.LM35DZ adalah komponen sensor suhu berukuran kecil seperti transistor (TO-92). Komponen yang sangat mudah digunakan ini mampu mengukur suhu hingga 100 derajad Celcius. Dengan tegangan keluaran yang terskala lineardengan suhu terukur, yakni 10 milivolt per 1 derajad Celcius, maka komponen ini sangat cocok untuk digunakan sebagai teman eksperimen kita, atau bahkan untuk aplikasi-aplikasi seperti termometer ruang digital, mesin pasteurisasi, atau termometer badan digital.LM35 dapat disuplai dengan tegangan mulai 4V-30V DC dengan arus pengurasan 60 mikroampere, memiliki tingkat efek self-heating yang rendah (0,08 derajad Celcius).Self-heating adalah efek pemanasan oleh komponen itu sendiri akibat adanya arus yang bekerja melewatinya.Untuk komponen sensor suhu, parameter ini harus dipertimbangkan dan diupakara atau di-handle dengan baik karena hal ini dapat menyebabkan kesalahan pengukuran. Seperti sensor suhu jenis RTD PT100 atau PT1000 misalnya, komponen ini tidak boleh dieksitasi oleh arus melebihi 1 miliampere, jika melebihi, maka sensor akan mengalami self-heating yang menyebabkan hasil pengukuran senantiasa lebih tinggi dibandingkan suhu yang sebenarnya.

Gambar 1.6 Skematik Rangkaian Dasar Sensor Suhu LM35-DZ

Gambar diatas adalah gambar skematik rangkaian dasar sensor suhu LM35-DZ. Rangkaian ini sangat sederhana dan praktis.Vout adalah tegangan keluaran sensor yang terskala linear terhadap suhu terukur, yakni 10 milivolt per 1 derajad celcius. Jadi jika Vout = 530mV, maka suhu terukur adalah 53 derajad Celcius.Dan jika Vout = 320mV, maka suhu terukur adalah 32 derajad Celcius. Tegangan keluaran ini bisa langsung diumpankan sebagai masukan ke rangkaian pengkondisi sinyal seperti rangkaian penguat operasional dan rangkaian filter, atau rangkaian lain seperti rangkaian pembanding tegangan dan rangkaian Analog-to-Digital Converter.Rangkaian dasar tersebut cukup untuk sekedar bereksperimen atau untuk aplikasi yang tidak memerlukan akurasi pengukuran yang sempurna. Akan tetapi tidak untuk aplikasi yang sesungguhnya. Terbukti dari eksperimen yang telah saya lakukan, tegangan keluaran sensor belumlah stabil. Pada kondisi suhu yang relatif sama, jika tegangan suplai saya ubah-ubah (saya naikkan atau turunkan), maka Vout juga ikut berubah. Memang secara logika hal ini sepertinya benar, tapi untuk instrumentasi hal ini tidaklah diperkenankan. Dibandingkan dengan tingkat kepresisian, maka tingkat akurasi alat ukur lebih utama karena alat ukur seyogyanya dapat dijadikan patokan bagi penggunanya. Jika nilainya berubah-ubah untuk kondisi yang relatif tidak ada perubahan, maka alat ukur yang demikian ini tidak dapat digunakan.Meskipun tegangan sensor ini dapat mencapai 30 volt akan tetapi yang diberikan kesensor adalah sebesar 5 volt, sehingga dapat digunakan dengan catu daya tunggal dengan ketentuan bahwa LM35 hanya membutuhkan arus sebesar 60 A hal ini berarti LM35 mempunyai kemampuan menghasilkan panas (self-heating) dari sensor yang dapat menyebabkan kesalahan pembacaan yang rendah yaitu kurang dari 0,5 C pada suhu 25 C. 3 pin LM35 menunjukan fungsi masing-masing pin diantaranya, pin 1 berfungsi sebagai sumber tegangan kerja dari LM35, pin 2 atau tengah digunakan sebagai tegangan keluaran atau Vout dengan jangkauan kerja dari 0 Volt sampai dengan 1,5 Volt dengan tegangan operasi sensor LM35 yang dapat digunakan antar 4 Volt sampai 30 Volt. Keluaran sensor ini akan naik sebesar 10 mV setiap derajad celcius sehingga diperoleh persamaan sebagai berikut VLM35 = Suhu* 10 mV Secara prinsip sensor akan melakukan penginderaan pada saat perubahan suhu setiap suhu 1 C akan menunjukan tegangan sebesar 10 mV. Pada penempatannya LM35 dapat ditempelkan dengan perekat atau dapat pula disemen pada permukaan akan tetapi suhunya akan sedikit berkurang sekitar 0,01 C karena terserap pada suhu permukaan tersebut. Dengan cara seperti ini diharapkan selisih antara suhu udara dan suhu permukaan dapat dideteksi oleh sensor LM35 sama dengan suhu disekitarnya, jika suhu udara disekitarnya jauh lebih tinggi atau jauh lebih rendah dari suhu permukaan, maka LM35 berada pada suhu permukaan dan suhu udara disekitarnya .Jarak yang jauh diperlukan penghubung yang tidak terpengaruh oleh interferensi dari luar, dengan demikian digunakan kabel selubung yang ditanahkan sehingga dapat bertindak sebagai suatu antenna penerima dan simpangan didalamnya, juga dapat bertindak sebagai perata arus yang mengkoreksi pada kasus yang sedemikian, dengan mengunakan metode bypass kapasitor dari Vin untuk ditanahkan.Karakteristik dari Sensor LM35.1. Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu10 mVolt/C, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius. 2. Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5C pada suhu 25 C 3. Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 C sampai +150 C. 4. Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt. 5. Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 A. 6. Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 Cpada udara diam. 7. Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA.8. Memiliki ketidak linieran hanya sekitar C.

2.2.2 Sensor AsapSmoke Detector adalahsensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya gumpalan asapPada dasarnya prinsip kerja dari sensor asap adalah mendeteksi keberadaan asap hasil pembakaran seperti asap CO2 dan lain sebagainya. Jika sensor tersebut mendeteksi keberadaan asaphasil pembakaran tersebut di udara dengan tingkat konsentrasi tertentu, maka sensor akan mendeteksi bahwa terdapat asap diudara. Ketika sensor mendeteksi keberadaan asap tersebut maka resistansi elektrik sensor akan turun sehingga dapat diketahui kebaradaanasap di udara.Asap adalah keseluruhan partikel yang melayang-layang baik kelihatan maupun tidak kelihatan hasil dari suatu pembakaran. Dikarenakan asap bersifat naik ke atas, umumnya pendeteksi asap (Gambar 1.7) dipasang di langit-langit, atau di dinding dekat langit- langit. Untuk mempertinggi tingkat kemungkinan membangunkan penghuni yang sedang tidur, biasanya pendeteksi asap dipasang di dekat kamar tidur. Idealnya di ruang terbuka, atau paling baik di dalam kamar tidur itu sendiri.

Gambar 1.7. Alat Pendeteksi Asap

Pendeteksi asap secara umum jauh lebih cepat mendeteksi kebakaran dari pada pendeteksi panas. Umumnya pendeteksi asap bekerja menggunakan prinsipOptical DetectionatauIonization. Tetapi dapat juga digunakan secara bersamaan untuk mempertinggi sensitifitasnya sebagai pendeteksi asap. Pendeteksi ini dapat beroperasi sendiri, dihubungkan satu sama lainnya untuk membuat pendeteksi-pendeteksi di satu area menyalakan alarm jika salah satu pendeteksi terpicu, atau diintegrasikan ke Sistem Alarm Kebakaran atau sistem pengamanan.Secara umum jenisdetectorini dibagi menjadi 3 macam yaituionization smoke detector,photoelectric smoke detector, danair sampling smoke detector. Perbedaan dari ketiga jenissmoke detectortersebut hanya pada metode deteksinya.Smoke Detectoradalah detektor yang berkerjanya berdasarkan batas konsistensi asap tertentu, detektor asap dapat berupa : Detektor Asap optik (Photo Electric Smoke Detector) adalah alat yang mendeteksi adanya asap yang berkerja dengan prinsip berkurangnya cahaya oleh asap oleh kosentrasi tertentu.Pendeteksi jenis ini bekerja berdasarkan prinsip pembuyaran dan pemantulan cahaya. Pendeteksi jenis ini sensitif terhadap asap dengan partikel besar dan tidak sensitif terhadap asap dengan partikel kecil.

Gambar 1.8. Prinsip Pembuyaran Cahaya

Detektor Asap Ionisasi (Ionization Smoke Detector) adalah alat yang berkerja dengan prinsip berkurangnya arus ionisasi oleh asap pada kosentrasi tertentu.Pendeteksi jenis ini lebih murah dibandingkan dengan pendeteksi jenis optik, tetapi terkadang pendeteksi ini ditolak karena alasan lingkungan. Pendeteksi ini menggunakan ruang ionisasi dan sumber radiasi ionisasi untuk mendeteksi asap. Di dalam pendeteksi ionisasi ini terdapat sejumlah kecil (sekitar 1/5000 gram) zat radioaktif americium-241. Unsur dari radioaktif ini merupakan sumber partikel alpha yang baik. Ruang ionisasi terdiri dari dua lempengan logam yang terpisah sekitar satu sentimeter. Sumber tegangan arus searah diberikan ke lempengan yang membuat lempengan bermuatan.

2.3 AlarmAlarm secara umum dapat didefinisikan sebagaibunyiperingatan atau pemberitahuan. Dalam istilahjaringan, alarm dapat juga didefinisikan sebagai pesan berisi pemberitahuan ketika terjadi penurunan atau kegagalan dalam penyampaiansinyalkomunikasidataataupun ada peralatan yang mengalami kerusakan (penurunan kinerja). Pesan ini digunakan untuk memperingatkan operator mengenai adanya masalah (bahaya) pada jaringan. Alarm memberikan tanda bahaya berupa sinyal, bunyi, ataupunsinarSistem pengindera api (fire alarm system) merupakan sebuah sistem terintegrasi yang didesain untuk mendeteksi adanya gejala kebakaran. Alarm tersebut memberikan peringatan dalam sistem evakuasi dan dilanjutkan dengan sistem instalasi pemadam kebakaran secara otomatis maupun manual (fire fighting system). Peralatan utama dalam pengendali sistem ini adalah Main Control Fire Alarm (MCFA) atauFire Alarm Control Panel(FACP) yang menerima sinyal masuk (input) dari semua detektor serta komponen pendeteksi dan kemudian memberikan sinyal keluar (output) melalui komponen keluaran yang sudah ditetapkan

Gambar 1.9. Fire AlarmBagian-bagian yang terdapat pada alarm kebakaran,antara lain :1) Pendeteksi(detector)2) Bel dan suara/sirine3) Lampu tanda(healthy indicator and fire indicator)4) Sinyal pengendali(remote signalling)5) Tombol reset6)Name plateberisi spesifikasi dari alarm kebakaran tersebut

2.4 PompaPompaadalah alat untuk menggerakan cairan atau adonan. Pompa menggerakan cairan dari tempat bertekanan rendah ke tempat dengan tekanan yang lebih tinggi, untuk mengatasi perbedaan tekanan ini maka diperlukan tenaga (energi). Pompa untuk udara biasa disebutKompresor, kecuali untuk beberapa aplikasi bertekanan rendah, seperti di Ventilasi, Pemanas, dan Pendingin ruangan maka sebutanya menjadifanatauPenghembus(Blower) .Pompa beroperasi dengan prinsip membuat perbedaan tekanan antara bagian masuk (suction) dengan bagian keluar (discharge). Dengan kata lain, pompa berfungsi mengubah tenaga mekanis dari suatu sumber tenaga (penggerak) menjadi tenaga kinetis (kecepatan), dimana tenaga ini berguna untuk mengalirkan cairan dan mengatasi hambatan yang ada sepanjang pengaliran.

Gambar 2.0 Pompa WiperBAB IIIMETODOLOGI PENELITIAN

3.1 Metode PenelitianDalam penelitian ini, metode yang digunakan adalah metode Pemrograman PLC yang digunakan berupa program KGL_WE versi 3.6 dan diagram leader.

3.2 Instrumen Penelitian3.2.1 Perancangan Perangkat Keras (Hardware)Blok perancangan perangkat keras system pemadaman kebakaran pada Tugas Akhir ini meliputi unit masukan, PLC sebagai pengendali, dan unit keluaran. Koneksi antara peralatan masukan dan keluaran dengan terminal-terminal PLC dapat dilihat pada Gambar 3.1.

Gambar 3.1 Koneksi antara peralatan masukan dan keluaran dengan terminal-terminal PLC

3.2.2 Unit Masukan (Input)Unit masukan merupakan antarmuka yang menghubungkan peralatan masukan luar dengan terminalnmasukan PLC. Unit masukan ini terdiri dari sensor asap dan sensor suhu.A. Sensor AsapPerancangan perangkat keras unit masukan sensor asap meliputi sensor asap sebagai pendeteksi asap, IC CA3140E sebagai pembanding, transistor BD139 sebagai penguat arus dan relai sebagai saklar. Blok perancangan perangkat keras unit masukan sensor asap dapat dilihat pada Gambar 3.2.

Gambar 3.2 Blok perancangan perangkat keras unit masukan sensor asap

Gambar 3.2 memperlihatkan blok rancangan perangkat keras unit masukan sensor asap. Kaki 7 terhubung resistor 8,2M, kaki 9 terhubung tegangan berharga negatif terhadap tanah (ground), kaki 5 terhubung resistor 390 seri dengan katoda LED dan anoda LED terhubung resistor 1 M seri dengan tegangan berharga positif 9 Volt. Sensor asap terhubung IC RE46C120 kaki 14, 15 dan 16. Kaki 14 terhubung netral, kaki 15 terhubung tegangan berharga positif 9 Volt, kaki 16 terhubung dengan rangkaian pembanding sebagai tegangan keluaran sensor. Rangkaian pembanding ini berfungsi sebagai pembanding tegangan masukan (Vin) dengan tegangan referensi (Vref). Berikut hubungan antara Vin dan Vref dengan relai.Vin >VRef => Relai hubung bukaV in < VRef => Relai hubung tutup

Ditetapkan nilai tegangan referensi sebesar 4,2V. Tegangan masukan lebih besar 4,2V mengakibatkan relai hubung buka dan tidak ada arus DC 12V mengalir menuju terminal masukan PLC. Tegangan masukan lebih kecil atau sama dengan 4,2V mengakibatkan relai hubung tutup dan membolehkan arus DC 12V mengalir menuju terminal masukan PLC.

B. Sensor SuhuPerancangan perangkat keras unit masukan sensor suhu meliputi sensor suhu sebagai pendeteksi suhu, IC CA3140E sebagai penguat tegangan dan pembanding, transistor BD139 sebagai penguat arus dan relai sebagain saklar. Blok perancangan perangkat keras unit masukan sensor dapat dilihat pada Gambar 3.3.

Gambar 3.3 Blok perancangan perangkat keras unit masukan sensor suhu

Gambar 3.3 memperlihatkan blok rancangan perangkat keras unit masukan sensor suhu. Sensor suhu LM35DZ terdiri dari 3 kaki. kaki 1 terhubung tegangan berharga positif 12V, kaki 3 terhubung tegangan berharga negatif terhadap tanah (ground), kaki 2 terhubung rangkaian penguat tegangan sebagai tegangan keluaran sensor. Sensor suhu mendeteksi suhu diatas 400C mengakibatkan tegangan keluaran sensor menjadi 0,4V. Rangkaian penguat tegangan berfungsi menggandakan tegangan keluaran sensor sebesar 11 kali. Berikut rumus penguat tegangan untuk rangkaian penguat tegangan sensor suhu.

Tegangan keluaran rangkaian penguat tegangan didapat 4,4V dari penggandaan tegangan keluaran sensor 0,4V. Tegangan keluaran rangkaian penguat tegangan terhubung dengan rangkaian pembanding. Rangkaian pembanding berfungsi sebagai pembanding tegangan masukan (Vin) dengan tegangan referensi (Vref). Berikut adalah hubungan antara Vin dan Vref dengan relai.Vin >VRef => Relai hubung bukaV in < VRef => Relai hubung tutup

Ditetapkan nilai tegangan referensi sebesar 4,4V. Tegangan masukan lebih kecil 4,4V mengakibatkan relai hubung buka dan membolehkan arus DC 12V mengalir menuju terminal masukan PLC. Tegangan masukan lebih besar atau sama dengan 4,4V mengakibatkan relai hubung tutup dan tidak ada arus DC 12V mengalir menuju terminal masukan PLC.

3.1.3 Unit Keluaran (Output)Buzzer dan pompa wiper sebagai unit keluaran perancangan sistem pemadam kebakaran. Unit keluaran terdiri dari relai sebagai saklar, buzzer dan pompa wiper sebagai beban peralatan keluaran.A. BuzzerPerancangan perangkat keras unit keluaran dengan menggunakan buzzer meliputi relai sebagai saklar dan buzzer sebagai tanda peringatan. Blok perancangan perangkat keras unit keluaran dengan menggunakan buzzer dapat dilihat pada Gambar 3.4

Gambar 3.4 Perancangan perangkat keras unit keluaran dengan menggunakan buzzer.

Gambar 3.4 memperlihatkan instruksi dari PLC bernilai 1 mengakibatkan relai hubung tutup dan membolehkan arus DC 12V mengalir menuju peralatan luar berupa buzzer. Instruksi dari PLC bernilai 0 mengakibatkan relai hubung buka dan tidak ada arus yang mengalir menuju peralatan luar berupa buzzer.B. PompaPerancangan perangkat keras unit keluaran denganmmenggunakan pompa wiper meliputi relai sebagai saklar dan pompa wiper sebagai alat pemadam api. Blok perancangan perangkat keras unit keluaran dengan menggunakan pompa wiper dapat dilihat pada Gambar 3.5.

Gambar 3.5 Perancangan perangkat keras unit keluaran dengan menggunakan pompa wiper

Gambar 3.5 memperlihatkan instruksi dari PLC bernilai 1 mengakibatkan relai hubung tutup dan membolehkan arus DC 12V mengalir menuju peralatan luar berupa pompa wiper. Instruksi dari PLC bernilai 0 mengakibatkan relai hubung buka dan tidak ada arus yang mengalir menuju peralatan luar berupa pompa wiper.

3.3 Perancangan Penelitian3.3.1 Diagram Alir (flowchart)A. Diagram Alir Sistem SensorDiagram alir sistem sensor adalah bentuk diagram alir hubungan sensor asap dan sensor suhu terhadap peralatan keluaran. Diagram alir sistem sensor dapat dilihat pada Gambar 3.6

Gambar 3.6 Diagram alir sistem sensor

Diagram alir sistem sensor pada Gambar 3.6 memperlihatkan program diawali dengan inisialisasi I/O dan pembacaan sensor suhu. Sensor suhu mendeteksi suhulebih besar atau sama dengan 40oC mengakibatkan pompa dan alarm aktif. Sensor asap mendeteksi kadar asap yang berlebih mengakibatkan alarm aktif.

B. Diagram Alir Sistem ManualDiagram alir sistem manual adalah bentuk diagram alir hubungan tombol manual (Push Button Switch) terhadap peralatan keluaran. Diagram alir sistem manual dapat dilihat pada Gambar 3.7

Gambar 3.7 Diagram alir proses manual

Diagram alir sistem manual pada Gambar 13 memperlihatkan program diawali dengan penekanan tombol manual (Push Button Switch) mengakibatkan memori dalam PLC M0 bernilai 1. M0 bernilai 1 mengakibatkan pompa dan alarm aktif. Tombol manual ditekan sekali lagi mengakibatkan memori dalam PLC M1 bernilai 0. M1 bernilai 0 mengakibatkan pompa dan alarm mati. Tombol manual ditekan selama kurang dari dua detik mengakibatkan penundaan waktu hidup area memori T192 yang bernilai 00200. Menunda waktu hidup sama dengan nilai timer T192 00200 mengakibatkan pompa dan alarm mati. Menunda waktu hidup kurang dari nilai timer T192 00200 mengakibatkan pompa dan alarm aktif. Posisi pompa dan alarm aktif, tombol manual ditekan sekali lagi mengakibatkan M1 bernilai 0. M1 bernilai 0 mengakibatkan pompa dan alarm mati. Tombol manual tidak ditekan mengakibatkan nilai memori dalam PLC M0 bernilai 0. Memori M0 bernilai 0 mengakibatkan pompa dan alarm mati.

3.3.2 Diagram Tangga (Ladder Diagram)Menggunakan beberapa instruksi tangga untuk perancangan perangkat lunak diagram tangga system pemadam kebakaran Diagram tangga PLC sistem pemadamnkebakaran dapat dilihat pada Gambar 3.8.

Gambar 3.8 Diagram tangga PLC sistem pemadam kebakaran