__smartquic_(_rancang_bangun_sis

8/16/2019 __SMARTQUIC_(_Rancang_Bangun_Sis

1/24

i

PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

JUDUL PROGRAM

SMARTQUIC (RANCANG BANGUN SISTEM SMART AQUAPONIC

BERBASIS PLC DAN SCADA)

BIDANG KEGIATAN :

PKM - KARSA CIPTA

Diusulkan oleh :

Reski Trimayuda Marani 3.31.13.1.16/2013

Arif Rochman 3.31.13.1.05/2013

Brian Ivan Baskara 3.31.13.1.06/2013

Erfan Djati Widodo 3.31.13.1.08/2013

POLITEKNIK NEGERI SEMARANG

SEMARANG

2015


2/24

ii


3/24

iii

DAFTAR ISI

Halaman Sampul .............................................................................................. i

Halaman Pengesahan ....................................................................................... ii

Daftar Isi........................................................................................................... iii

Ringkasan ......................................................................................................... iv

I. Pendahuluan .................................................................................... 1

II.

Tinjauan Pustaka ............................................................................. 2

III. Metode Pelaksanaan ........................................................................ 7

IV. Jadwal Kegiatan dan Biaya ............................................................. 8

V. Daftar Pustaka ................................................................................. 10

Lampiran - lampiran


4/24

iv

RINGKASAN

Pada akhir – akhir ini sering terjadi kekurangan dan kekeringan air di

lingkungan masyarakat akibat dampak dari musim kemarau yang sangat panjang. Halini disebabkan oleh tidak adanya sumber air yang tersedia cukup bagi masyarakat.

Pemanfaatan limbah oleh masyarakat pembudidaya jarang sekali dimanfaatkan

menjadi suatu fungsi yang memiliki manfaat tinggi bagi makhluk hidup lainnya.Teknologi aquaponic merupakan salah satu alternatif yang dapat diterapkan dalam

rangka pemecahan keterbatasan air. Disamping itu teknologi aquaponic juga

mempunyai keuntungan lainnya berupa pemasukan tambahan dari hasil tanaman yangakan memperbesar keuntungan para pembudidaya ikan. Oleh karena itu, dalam

kegiatan PKM ini tim penulis menciptakan suatu inovasi dari teknologi aquaponic

yang telah kami kembangkan. Kegiatan ini bertujuan untuk menghasilkan produk

SMARTQUIC yang dapat digunakan untuk seluruh kalangan masyarakat dalammeningkatkan hasil budidaya ikan dan tanaman secara bersamaan. Produk

SMARTQUIC memiliki cara kerja seperti sistem aquaponic yang dasarnya adalah

sebuah pompa air yang bekerja untuk mendistribusikan air dari limbah ikan menuju

tanaman. Dengan desain SMARTQUIC yang efisien dan dengan harga terjangkau,SMARTQUIC diharapkan dapat diproduksi masal untuk kalangan para pembudidaya

yang menerapkan sistem aquaponic. Kegiatan ini dilakukan dengan kajian teori,

melakukan percobaan berdasarkan teori yang ada, serta modifikasi dari hasil percobaan tersebut.


5/24

1

I. PENDAHULUAN

Latar Belakang Masalah

Sektor pertanian kini menghadapi masalah pelik, gara-gara pertumbuhan

penduduk dunia yang meningkat drastis. Di saat permintaan terus melonjak, lahan

pertanian semakin menyempit. Ditambah lagi muncul masalah yang semakin serius,

yakni kelangkaan air. Dalam sebuah rumah kaca, para peneliti mengembangkan

standar baru dari siklus bahan pangan. Yakni pertanian Aquaponik yang nyaris tanpa

emisi. Akar tanaman menjadi media permukaan untuk tempat tumbuhnya

Rhizobacteria yang akan merombak limbah nutrien dari sistem aquaponiok. Nutrien

ini dihasikan dari kotoran ikan, alge, dan sisa pakan yang dapat terakumulasi hingga

level toksik dalam bak ikan, tetapi sebaliknya dapat berfungsi sebagai pupuk cair

untuk pertumbuhan tanaman dalam hidroponik. Dengan demikian, hidroponik

berfungsi sebagai biofilter untuk menyerap amonia, nitrat, nitrit, dan fosfor, jadi air

yang bersih kemudian dapat dialirkan kembali ke bak ikan. Bakteri nitrifikasi yang

hidup dalam media filter dan berasosiasi dengan akar tanaman memegang peran

utama dalam siklus nutrient; tanpa mikroorganisme ini keseluruhan system akan

berhenti berfungsi

Aquaponic juga merupakan salah satu aktivitas penting untuk memenuhi

kebutuhan pangan dari sektor perikanan. Dalam satu dekade terakhir, produksi

perikanan dari sektor aquaponic mengalami peningkatan sedangkan produksi

perikanan hasil dan menguntungkan juga bagi tanaman.

Teknik pemeliharaan secara intensif untuk memacu pertumbuhan ikan

terutama perbaikan manajemen kualitas air, sudah harus diterapkan mulai dari tahap pemijahan, pemeliharaan larva, pendederan dan pembesaran.

Kualitas air merupakan faktor yang sangat penting dalam pemeliharaan ikan

dan tanaman yang dibudidayakan, karena akan menentukan hasil yang diperoleh.

Kondisi kualitas air juga berperan dalam menekan terjadinya peningkatan

perkembangan bakteri patogen dan parasit di dalam media pemeliharaan dan sangat

menguntungkan bagi tanaman yang dibudidayakan.

Perumusan Masalah

Perumusan yang akan digunakan adalah bagaimana membuat suatu desain

SMARTQUIC yang memiliki tingkat kualitas efisiensi yang lebih tinggi serta mudah

dan menarik masyarakat pembudidaya. Efisiensi yang dimaksud adalah tingkat

kebutuhan yang digunakan masyarakat, kualitas bahan, serta kenyamanan bagi

pengguna. Desain yang dibuat mencakup sistem aquaponic berbasis plc dan scada

sebagai dasar pembuatan SMARTQUIC.


6/24

2

Tujuan

Tujuan program yang hendak dicapai adalah sebagai berikut :

a. Mensosialisasikan suatu inovasi baru tentang SMARTQUIC.

b. Menumbuhkan jiwa kreatifitas mahasiswa dalam penggunaan sistem

aquaponic.

c. Meningkatkan kemudahan disekitar lingkungan masyarakat pembudidaya.

d. Meminimalisir keterbatasan sumber air yang ada di lingkungan masyarakat

pembudidaya.

e. Menjadi suatu alat berbudidaya yang efisien di lingkungan masyarakat

pembudidaya.

Luaran Yang Diharapkan

Luaran yang diharapkan dalam program ini adalah :

a. Mencegah sering keterbatasan sumber air di lingkungan masyarakat

pembudidaya.

b. Meningkatkan efisiensi penggunaan sistem aquaponic di kalangan masyarakat

pembudidaya.

c. Menemukan manfaat produk SMARTQUIC bagi lingkungan masyarakat

pembudidaya.

Kegunaan

a. Dapat membuat suatu sistem aquaponic yang efisien dan bermanfaat bagi

masyarakat pembudidaya.

b.

SMARTQUIC sebagai inovasi baru dalam pencegahan keterbatasan sumberenergi air dan pemanfaatan limbah di lingkungan masyarakat pembudidaya.

c. Meningkatkan kreatifitas mahasiswa dalam menciptakan hasil karya yang

dapat dimanfaatkan untuk berbudidaya secara mudah dan efisien di

lingkungan masyarakat pembudidaya.

d. Menumbuhkan rasa keingintahuan bagi masyarakat pembudidaya ketika suatu

saat masyarakat ingin mencoba berbudidaya menggunakan sistem aquaponic.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Dasar Teori :

2.1 SMARTQUI C


7/24

3

Adalah suatu rancang bangun alat yang berfungsi untuk penyaluran air

kedalam kolam ikan dan pemanfaatan limbah kolam ikan untuk penyiraman tanaman

dengan menggunakan sistem PLC dan SCADA.

Untuk sistem kerja dari SMARTQUIC itu sendiri terdiri dari beberapa kondisi

kerja, yaitu :

1. Kondisi kerja pertama pompa air yang bertugas untuk mengisi kolam ikan,

bekerja pada saat sensor air menunjukan pada level terendah kolam ikan.

2. Kondisi kerja kedua pompa air yang bertugas untuk menyiram tanaman,

bekerja pada waktu yang telah ditentukan.

3. Kondisi kerja ketiga alat pemberi makan ikan otomatis akan bekerja pada

waktu yang telah ditentukan juga.

4. Kondisi kerja tersebut akan mengulang terus menerus.

5. Kondisi kerja sistem SMARTQUIC akan dipantau melalui sistem SCADA

yang telah dibuat.

2.2 Sistem AQUAPONI C

Sistem teknologi akuaponik merupakan penggabungan antara sistem

akuakultur dan sistem hidroponik. Dalam sistem akuakultur, sumber daya air

merupakan hal yang sangat penting. Ketersediaan air secara kuantitatif maupun

kualitatif merupakan prasyarat untuk dapat berlangsungnya kegiatan akuakultur.

Berdasarkan kadar garamnya (salinitas), perairan di permukaan bumi dibagi menjadi

3 golongkan, yaitu air tawar, air payau, dan air laut. Air tawar memiliki salinitas 0-5 ppt ( part per thousand ), air payau 6-29 ppt, dan air laut 30-35 ppt.

Seiring dengan makin pesatnya laju penbangunan maka salah satu

konsekuensi yang harus kita hadapi adalah semakin menyusutnya sumber air,

khususnya di daerah perkotaan. Padahal, air menjadi salah satu yang dapat digunakan

untuk mendukung aktivitas sehari-hari manusia, di antaranya adalah untuk bidang

perikanan.

Sistem teknologi akuaponik merupakan salah satu alternatif pemecahan yang

dapat diterapkan dalam rangka pemecahan keterbatasan air tersebut. Di samping itu,

sistem teknologi akuaponik juga mempunyai keuntungan lainnya berupa pemasukantambahan dari hasil tanaman yang akan memperbesar keuntungan para peternak ikan.

Sistem teknologi budidaya akuaponik pada prinsipnya adalah menggabungkan

antara budidaya perikanan dan tanaman dalam satu wadah. Budidaya ikan

merupakan sektor utama usaha agribisnis, sedangkan hasil tanaman merupakan

produk sampingan yang dapat menambah keuntungan para peternak ikan.


8/24

4

PLCMasukan

(Variabel keadaan)

Peralatan

Keadaan

2.3 Sistem PLC

Programmable Logic Controller (PLC) merupakan alat listrik dan elektronik

yang dapat diprogram untuk mengontrol berbagai fungsi secara berurutan pada

mesin-mesin atau sistem listrik. PLC mengumpulkan informasi melalui input,

memeriksa program, kemudian mengatur output sesuai dengan hasil yang diperoleh

sebelumnya, seperti yang terlihat pada gambar.

Gambar 1. Skematis sistem kerja PLC

Sistem Pengendalian Pada PLC

M eng-Update

Output

M embaca

Input

M engeksekusi

Program

M embaca Status

M enyelesaikan Program

Pengendaliandan menentukan output

Internal

M eng-Update Output

Gambar 2. Cara Kerja Sistem PLC dengan scan time-nya


9/24

5

Programmable Logic Controller (PLC) akan menguji status/ nilai dari

inputnya, dan memberikan respon untuk mengontrol proses atau mesin melalui

outputnya. Kombinasi dari data input dan output mengacu kepada program logikanya.

Beberapa kombinasi logika digunakan untuk menghasilkan perencanaan kontrol atau

program. Perencanaan kontrol/ program disimpan dalam memory, dan pada periode

waktu tertentu program tersebut di-scan oleh processor, biasanya menggunakan

mikroprocessor, untuk memperhitungkan perintah sequensial. Periode untuk

mengevaluasi program dari PLC disebut sebagai “scan time”. Jadi langkah kerja dari

PLC yang dilakukan adalah memonitor masukan (variabel keadaan), melakukan

evaluasi sesuai dengan hukum-hukum logika kendali yang sudah diprogram,

kemudian menghasilkan keluaran kontrol untuk dihubungkan dengan peralatan

keluaran dan kemudian berulang sesuai dengan scan time yang ada. Secara skematis

dapat dilihat pada gambar diatas.

2.4 Sistem SCADA

SCADA (SUPERVISORY CONTROL AND DATA ACQUISITION )

adalah suatu sistem pengakuisisian suatu data untuk digunakan sebagai control dari

sebuah obyek. Sistem SCADA yang paling sederhana yang mungkin bisa dijumpai di

dunia adalah sebuah rangkaian tunggal yang memberitahu anda sebuah kejadian

(event). Sebuah sistem SCADA skala-penuh mampu memantau dan (sekaligus)

mengontrol proses yang jauh lebih besar dan kompleks.

Sebuah sistem SCADA memiliki 4 (empat) fungsi , yaitu:

1. Akuisisi Data,

2. Komunikasi data jaringan,

3. Penyajian data, dan

4. Kontrol (proses).

Fungsi-fungsi tersebut didukung sepenuhnya melalui 4 (empat) komponen

SCADA, yaitu:

1. Sensor (baik yang analog maupun digital) dan relai kontrol yang langsung

berhubungan dengan berbagai macam aktuator pada sistem yang dikontrol.2. RTUs (Remote Telemetry Units). Merupakan unit-unit “komputer” kecil

(mini), maksudnya sebuah unit yang dilengkapi dengan sistem mandiri seperti

sebuah komputer, yang ditempatkan pada lokasi dan tempat-tempat tertentu di

lapangan. RTU bertindak sebagai pengumpul data lokal yang mendapatkan


10/24

6

datanya dari sensor-sensor dan mengirimkan perintah langsung ke peralatan di

lapangan.

3. Unit master SCADA (Master Terminal Unit - MTU). Merupakan komputer

yang digunakan sebagai pengolah pusat dari sistem SCADA. Unit master ini

menyediakan HMI (Human Machine Iterface) bagi pengguna, dan secara

otomatis mengatur sistem sesuai dengan masukan-masukan (dari sensor) yang

diterima.

4. PLC atau Programmable Logic Control

5. Jaringan komunikasi, merupakan medium yang menghubungkan unit master

SCADA dengan RTU-RTU di lapangan

Manfaat SCADA :

1. Memudahkan operator untuk memantau keseluruhan jaringan tanpa harus

melihat langsung ke lapangan.

2. Memudahkan pemeliharaan, terutama yang memerlukan pemadaman.

3. Mempercepat pemulihan gangguan


11/24

7

III. METODE PELAKSANAAN

Diagram alir penelitian yang akan dilakukan :

Diagram alir penelitian SMARTQUIC

Mulai

Studi Literatur

Desain Awal

Cek Fun sionalitas

Gagal

Desain Ulang

Berhasil

Cek Kualitas

Gagal

Selesai


12/24

8

IV. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN

A. Biaya

No Jenis Pengeluaran Biaya (Rp)1 Peralatan penunjang Rp. 75.000,00

2 Bahan habis pakai Rp. 11.582.000,00

3 Perjalanan Rp. 200.000,00

4 Lain-lain Rp. 50.000,00

Jumlah Rp. 11.907.000,00


13/24

9

B. Kegiatan

No Jenis Kegiatan

Waktu Kegiatan

Bulan 1 Bulan 2 Bulan 3 Bulan 4 Bulan 5

Minggu ke- Minggu ke- Minggu ke- Minggu ke- Minggu ke-

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

1 Persiapan dan pengumpulan hasil survey

2 Analisa hasil survey

3 Perancangan peralatan dan hasil komponen

4 Pengolahan dan analisisa data

5 Perakitan komponen

6 Pengujian alat

7 Membandingkan hasil analisis data

8 Kesimpulan, saran, dan laporan akhir

Tabel 1. Jadwal Kegiatan


14/24

10

V. DAFTAR PUSTAKA

_______ .2015,http://sayurikan.blogspot.co.id/ (diakses 5 Oktober 2015)

_______ .2015,http://dunia-listrik.blogspot.co.id/2010/02/belajar-dasar-

scada.html (diakses 5 Oktober 2015)

_______ .2015,https://www.academia.edu/8081811/Penerapan_Sistem_Preventive

_Maintenance_Pada_PLC_Progamable_Logic_Control (diakses 5 Oktober 2015)

_______ .2015, https://belajaraquaponik.wordpress.com/ (diakses 5 Oktober 2015)

Wicaksono, Handy. 2012. Dasar Pemrograman SCADA Software dengan

Wonderware InTouch. Yogyakarta: Graha Ilmu.

Bailey, David. 2003. Practical SCADA for Industry. Great Britain. Newnes.

Joelianto, Endra. 2005. “ Basic PLC ”. Bandung: Departemen Teknik Fisika Institut

Teknologi Bandung.

Wijaya, M. Budiyanto. 2006. “Pengenalan dasar – dasar PLC ( Programmable

Logic Control ) “. Yogyakarta: Gava Media .

Frank D Petruzella. 1998. Programmable Logic Controller . USA: McGraw Hill.

http://insyaansori.blogspot.com/2014/02/pembangkit-listrik-tenaga-mikro-hidro.htmlhttp://insyaansori.blogspot.com/2014/02/pembangkit-listrik-tenaga-mikro-hidro.htmlhttp://insyaansori.blogspot.com/2014/02/pembangkit-listrik-tenaga-mikro-hidro.htmlhttps://www.academia.edu/8081811/Penerapan_Sistem_Preventive_Maintenance_Pada_PLC_Progamable_Logic_Controlhttps://www.academia.edu/8081811/Penerapan_Sistem_Preventive_Maintenance_Pada_PLC_Progamable_Logic_Controlhttps://www.academia.edu/8081811/Penerapan_Sistem_Preventive_Maintenance_Pada_PLC_Progamable_Logic_Controlhttps://www.academia.edu/8081811/Penerapan_Sistem_Preventive_Maintenance_Pada_PLC_Progamable_Logic_Controlhttps://belajaraquaponik.wordpress.com/https://belajaraquaponik.wordpress.com/https://belajaraquaponik.wordpress.com/https://belajaraquaponik.wordpress.com/https://www.academia.edu/8081811/Penerapan_Sistem_Preventive_Maintenance_Pada_PLC_Progamable_Logic_Controlhttps://www.academia.edu/8081811/Penerapan_Sistem_Preventive_Maintenance_Pada_PLC_Progamable_Logic_Controlhttp://insyaansori.blogspot.com/2014/02/pembangkit-listrik-tenaga-mikro-hidro.html


15/24


16/24


17/24


18/24


19/24


20/24

Justifikasi Anggaran Kegiatan

1. Peralatan penunjang

Material JustifikasiPemakaian

Kuantitas HargaSatuan (Rp)

Jumlah (RP)

Gergaji besi 2160 jam 1 buah Rp 50.000,00 Rp 50.000,00

Palu 2160 jam 1 buah Rp 25.000,00 Rp 25.000,00

SUB TOTAL (Rp) Rp 75.000,00

2. Bahan Habis Pakai

Material Justifikasi

Pemakaian

Kuantitas Harga Satuan (Rp) Jumlah (RP)

PLC Twido 2160 jam 1 buah Rp. 4.500.000,00 Rp. 4.500.000,00

Pompa air 2160 jam 2 buah Rp. 200.000,00 Rp. 400.000,00

Acrylic 2160 jam 20 meter Rp. 100.000,00 Rp. 2.000.000 ,00

Lem alteco 2160 jam 1 pak Rp. 200.000,00 Rp. 200.000,00

Pi a air 0,5 inchi 2160 am 25 meter R . 5000,00 R . 125.000,00

Pipa air 5 inchi 2160 jam 10 meter Rp. 25.000,00 Rp. 250.000,00

Sekrup 10 mm2 2160 jam 1 pak Rp. 30.000,00 Rp. 30.000,00

Sepatu kabel1,5 mm2 2160 jam 10 buah Rp. 500,00 Rp. 5.000,00Timah 2160 jam 2 buah Rp. 16.000,00 Rp. 32.000,00

Panel besi 2160 am 1 buah R . 300.000,00 R . 300.000,00

Kabel NYM 2160 jam 15 meter Rp. 10.000,00 Rp. 150.000,00

Kabel NYA 2160 am 30 meter R . 5000,00 R . 150.000,00Lampu indikator 2160 jam 5 buah Rp. 10.000,00 Rp. 50.000,00

Fitting lampu indikator 2160 jam 5 buah Rp. 15.000,00 Rp. 75.000,00

Terminal strip 2160 jam 4 buah Rp. 5000,00 Rp. 20.000,00

Steker 2160 jam 1 buah Rp. 5000,00 Rp. 5000,00

Sampel ikan 2160 jam 25 buah Rp. 2000,00 Rp. 50.000,00

Sampel tanaman 2160 jam 20 buah Rp. 5000,00 Rp. 100.000,00

Pot tanaman kecil 2160 jam 20 buah Rp. 2000,00 Rp. 40.000,00

Sam el tanah ber u uk 2160 am 10 kilogram R . 5000,00 R . 50.000,00

Relay 2160 jam 2 buah Rp. 100.000,00 Rp. 200.000,00

Soket relay 2160 jam 2 buah Rp. 50.000,00 Rp. 100.000,00

Profil C 2160 am 3 meter R . 50.000,00 R . 150.000,00

Kabel duck 2160 am 3 meter R . 25.000,00 R . 75.000,00


21/24

3. Perjalanan

4. Lain-lain

Kerangka alat 2160 jam 1 buah Rp. 2.000.000,00 Rp. 2.000.000,00

Klem besi 2160 jam 2 pak Rp. 50.000,00 Rp. 100.000,00

Alat pemberi makan ikan 2160 jam 1 set Rp. 500.000,00 Rp. 500.000,00

SUB TOTAL (Rp) Rp. 11.582.000,00

Material JustifikasiPerjalanan


Jumlah (Rp)

Perjalanan ke

tempat/kota

Membeli bahan

habis pakai

- Rp. 200.000,00 Rp. 200.000,00


Material JustifikasiPerjalanan


Jumlah (Rp)

Pembuatanlaporan

- - Rp. 50.000,00 Rp. 50.000,00



22/24

SUSUNAN ORGANISASI TIM KEGIATAN DAN PEMBAGIAN TUGAS

No. Nama/NIM Program Studi Bidang

Ilmu

Alokasi Waktu

(Jam/Minggu)

Uraian Tugas

1. Reski TrimayudaMarani/

3.31.13.1.16

Teknik Listrik IlmuTerapan

20 Mengkoordinasiseluruh anggota

kelompok dan penanggung

jawab

2. Arif Rochman/

3.31.13.1.05

Teknik Listrik Ilmu

Terapan

20 Penyusun

laporan, editorlaporan dan

pencarinarasumber

3. Brian Ivan

Baskara/3.3113.1.06

Teknik Listrik Ilmu

Terapan

20 Penyusun

laporan, surveilapangan dan

penyusunanggaran biaya

4. Erfan DjatiWidodo/

3.3113.1.08

Teknik Listrik IlmuTerapan

20 Penyusunlaporan, editor

laporan dan

survei lapangan


23/24


24/24

GAMBAR – GAMBAR

1. GAMBAR SMARTQUIC

2. GAMBAR DIAGRAM BLOK SMARTQUIC
http://4.bp.blogspot.com/-vfdqJ4cQxKQ/UL6TtpKsBXI/AAAAAAAAACE/w5WyygezhMQ/s1600/Aquaponics-System.jpg

__smartquic_(_rancang_bangun_sis

Documents