Sistem Kendali Level Air Menggunakan Metode PID_Raflianto Nur Iman_171311060

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA
Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga Bandung 40012, Kotak Pos 1234,
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Lembar Sampul Dokumen
Judul Dokumen
Dokumen B100: “Sistem Kendali Level Air Menggunakan Metode
PID”
Jenis Dokumen B100
Nomor Dokumen B100 – 01
Nomor Revisi 01
Nama File 2B_SKL B100_ Raflianto Nur Iman
Tanggal Penerbitan 4 April 2019
Unit Penerbit Raflianto Nur Iman
Jumlah Halaman 5
Data Pengusul
Pengusul
Nama
Jabatan
Mahasiswa D-III
Teknik Elektronika
171311060
Raflianto Nur Iman
Tanggal 4 - 4 - 2019 Tanda Tangan
Lembaga Politeknik Negeri Bandung
Alamat
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Telepon : 022-2013789 Faks : 022-2013889 Email : polban@polban.ac.id

Daftar Isi
1. Pengantar
1.1 Ringkasan Isi Dokumen
1.2 Tujuan Penulisan
2. Proposal Pengembangan
2.1 Pendahuluan
2.2 Latar Belakang
2.3 Desain Sistem Kendali Level Air
2.4 Konsep

1. Pengantar
1.1 Ringkasan isi dokumen
Dokumen B100 berisi tentang gagasan atau ide Water Level control yang
ditujukan sebagai tugas proyek mandiri pada mata kuliah Sistem Kendali
Lanjutan (SKL) program studi D3 Teknik Elektronika Politeknik Negeri
Bandung. Penulisan dokumen ini berdasar pada ide pengembangan
yang berisi antara lain: konsep, desain alat, dan perangkat yang akan
digunakan.
1.2 Tujuan Penulisan
Tujuan penulisan dari dokumen ini yaitu :
1. Sebagai bahan pembelajaran langsung sistem kendali lanjutan yang
diaplikasikan pada sebuah alat.
2. Membuat prototype sistemkendalilevelair..
3. Merealisasikan kendali PID yang telah dipelajari di mata kuliah
Sistem Kendali Lanjutan.
2. Proposal Pengembangan
2.1 Pendahuluan
Kebutuhan akan air semakin meningkat seiring dengan bertambahnnya
jumlah penduduk, sedangkan jumlah air dari tahun ketahun semakin
terbatas. Hal ini menjadi salah satu permasalahan yang kompleks yang
harus dihadapi makhluk hidup di bumi khususnya manusia mengingat air
merupakan sumber daya alam yang tidak dapat diperbarui. Pada
lingkungan sekitar sering dijumpai air yang meluap atau kosong dari
penampungan. Dari permasalahan tersebut, sistem kendali level air
sangat dibutuhkan untuk mengatur air agar tidak sampai meluap.
2.2 Latar Belakang
Air mempunyai peranan penting dalam kelangsungan makhluk hidup di
Bumi. Air akan sangat bermanfaat bagi kehidupan di Bumi dalam jumlah
yang proporsional. Manusia memanfaatkan air untuk berbagai kebutuhan,

pada rumah tangga misalnya untuk dikonsumsi, mandi, mencuci dan
sebagainya. Selain itu, air juga digunakan pada industri untuk
pembangkit listrik tenaga air, transportasi, irigasi dan lain-lain. Seiring
dengan perkembangan teknologi, dibuatlah suatu alat penampung air
berupa tandon yang digunakan untuk mengantisipasi jika suplai air mati
akibat gangguan air. Gangguan air bisa terjadi karena beberapa hal, yaitu
hal-hal yang terencana seperti pemeliharaan instalasi pengolahan air dan
perbaikan pipa distribusi. Bisa juga terjadi karena hal-hal darurat yang
bersifat mendadak, seperti kebocoran pipa distribusi yang harus segera
diperbaiki, matinya aliran listrik atau pembangkit tenaga listrik secara
tiba-tiba. Masalah yang muncul ketika level ketinggian air dalam tandon
penampung air tidak diketahui, dimungkinkan bisa terjadi keadaan
tandon yang meluap atau kosong dikarenakan kurangnya pengontrolan
terhadap tandon tersebut, sehingga perlu dibuat suatu alat yang dapat
melakukan pengontrolan tandon secara otomatis. Berdasarkan uraian
tersebut, dibutuhkan suatu mekanis pengontrolan tinggi permukaan air.
Salah satu alternatif nya adalah pengontrol tinggi permukaan air.
2.3 Desain Sistem Kendali Level Air
SET POINT
CONTROLLER
(ARDUINO UNO)
DRIVER
AKTUATOR
(WASHERPUMP)
FEEDBACK
SENSOR
(ULTRASONIK)
+
-
OUTPUT
Gambar 1. Blok Diagram Sistem Kendali
Rancangan komponen yang akan dibuat ialah :
 Setpoint = potensio meter
 Controller = Arduino Uno
 Driver = L298N
 Aktuator = Washerpump motor DC

 Feedback Sensor = sensor ultrasonik
2.4 Konsep
Inisialisasi awal ketika perangkat dinyalakan sensor akan membaca
ketinggian air yang ada dalam penampung. Data yang diterima sensor
akan di proses arduino. Tentukan set point yang diinginkan, apabila level
air kurang dari set point maka pompa akan menyala sampai set point
terpenuhi, jika berlebih maka keran pembuangan harus dibuka.

Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Judul Dokumen
PID”
Jenis Dokumen B200
Nomor Revisi 01
Jumlah Halaman 8
Data Pengusul
Pengusul
Nama
Jabatan
Mahasiswa D-III
Teknik Elektronika
171311060
Raflianto Nur Iman
Alamat
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889

Daftar Isi
DAFTAR ISI ............................................................................................................. 1
1. Pengantar .............................................................................................................. 2
2. Functional Requirement Specification ................................................................... 2
2.1.Pendahuluan .................................................................................................... 2
2.1.1. Gambaran Umum................................................................................. 2
2.1.2. Tujuan.................................................................................................. 2
2.1.3. Ruang Lingkup .................................................................................... 3
2.2.Deskripsi Sistem.............................................................................................. 3
2.3.Elemen yang Dibutuhkan................................................................................. 4
3. Overall Specification............................................................................................. 4
3.1.Pendahuluan .................................................................................................... 4
3.2.Deskripsi Alat.................................................................................................. 4
3.3.Deskripsi Perangkat Keras............................................................................... 4
3.4.Deskripsi Perangkat Lunak .............................................................................. 7
3.5.Deskripsi Sistem Kendali................................................................................. 7

1. Pengantar
Dokumen B200 yang dibuat berisi tentang spesifikasi alat yang akan dibuat termasuk
spesifikasi sistem dalam mengembangkan alat yang dibuat dengan judul “Sistem Kendali Level
Air Menggunakan Metode PID" dan juga mekanisme alat serta cara kerja alat yang bersangkutan.
2. Functional Requirement Specification
Desain alat yang dibuat akan disesuaikan dengan kebutuhan sistem nyata dari bagian
pengontrol ketinggian air pada suatu plant sehingga bisa langsung diaplikasikan.
2.1.Pendahuluan
2.1.1. Gambaran Umum
Dokumen ini berisi proposal pengembangan alat Sistem Kendali Level Air
Menggunakan Metode PID sebagai salah satu tugas projek mandiri mata kuliah
Sistem Kendali Lanjutan di prodi D3 Teknik Elektronika. Penulisan ide mengenai
pembuatan alat Sistem Kendali Level Air Menggunakan Metode PID ini
berdasarkan: konsep, desain dan fitur alat yang akan dikembangkan, dan perangkat
yang digunakan dari awal perencanaan pembuatan alat sampai alat selesai dibuat.
Mengacu pada perencanaan, perancangan, pembuatan, dan pengoperasian,
diharapkan alat yang dibuat dapat sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan dengan
begitu alat yang dibuat dapat dinyatakan sesuai dan dapat digunakan serta
diimplementasikan sebagai alat pengontrol ketinggian air.
2.1.2. Tujuan
Tujuan dibuatnya alat ini adalah sebagai berikut:
 Membuat prototipe kendali level air menggunakan sensor ultrasonic HC-SR04.
 Menerapkan prototipe kendali level air menggunakan sensor ultrasonic HC-
SR04 pada wadah air/tempat penampung air.
 Merealisasikan kendali PID yang dipelajari pada mata kuliah sistem kendali
lanjutan.
2.1.3. Ruang Lingkup
Alat ini memiliki batasan-batasan sebagai berikut:
Teknis:
 Alat yang digunakan menggunakan prinsip otomatisasi.

 Alat yang akan dibuat dapat menunjukkan level air yang terbaca dan dapat
mengatur ketinggian air sesuai setpoint yang ditentukan.
 Target penggunaan alat ini adalah dapat membantu dalam pekerjaan manusia
dalam hal pengontrolan ketinggian air.
2.2.Deskripsi Sistem
SET POINT
CONTROLLER
(ARDUINO UNO)
DRIVER
AKTUATOR
(WASHERPUMP)
FEEDBACK
SENSOR
(ULTRASONIK)
+
-
OUTPUT
Gambar 1. Diagram Blok Sistem Kendali Level Air
Dari diagram blok di atas dapat dijelaskan masing-masing bloknya sebagai berikut:
 Setpoint diatur dengan menggunakan potensiometer.
 Kontroler yang digunakan yaitu Arduino Uno merupakan operator untuk melakukan
perbandingan nilai SV dan PV.
 Sensor ultrasonic akan mengukur ketinggian pada bak penampung air.
Mengatur ketinggian air agar sesuai dengan set point yang diininkan, dan ketinggian air
akan dibaca oleh sensor ultrasonic yang kemudian data dikirimkan ke arduino agar
memberikan sinyal tegangan atau pwm terhadap pompa air sehingga plant diisi air sesuai
setpoint, serta diberi gangguan berupa kran pembuangan air.
2.3.Elemen yang Dibutuhkan
Dalam hal ini, elemen yang paling dibutuhkan adalah keakuratan pembacaan ketinggian
air yaitu sensor ultrasonic agar dapat sesuai dengan set point yang diingikan.
3. Overall Specification
3.1.Pendahuluan

Pada bab ini akan dibahas mengenai spesifikasi keseluruhan dari Sistem Kendali Level
Air Menggunakan Metode PID sebagai suatu sistem dan komponen-komponen
penyusunnya. Hal- hal yang akan dijelaskan antara lain :
 Deskripsi sistem : menjelaskan cara kerja secara umum dari sistem alat ini.
 Deskripsi perangkat keras : menjelaskan perangkat keras yang digunakan dalam sistem
ini.
 Deskripsi perangkat lunak : menjelaskan perangkat lunak yang akan disusun pada sistem
ini.
3.2.Deskripsi Alat
Inisialisasi awal ketika perangkat dinyalakan sensor akan membaca ketinggian air yang
ada dalam bak penampung. Data yang diterima sensor akan diproses oleh arduino.
Menentukan set point yang diinginkan, apabila level air kurang dari set point maka pompa
akan menyala sampai set point terpenuhi, jika berlebih maka keran pembuangan harus
dibuka.
3.3.Deskripsi Perangkat Keras
1. Sensor Ultrasonik HC-SR04
Gambar 2. Sensor Ultrasonik HC-SR04
Spesifikasi :
 Tegangan kerja : 5 Vdc
 Arus kerja : 15 mA
 Frekuensi kerja : 40 KHz
 Jarak minimum deteksi : 2 cm
 Jarak maksimum deteksi : 400 cm
 Sudut elongasi : 15o

 Dimensi : 45 mm x 20 mm x 15 mm
2. Arduino Uno
Gambar 3. Arduino Uno
Spesifikasi :
 Mikrokontroler : ATmega328p
 Operating voltage : 5 V
 Input voltage (recommended) : 7-12 V
 Input voltage (limit) : 6-20 V
 Digital I/O pin : 14(of which 6 provide PWM output)
 PWM digital I/O pin : 6
 Analog input pin : 6
 DC Current per I/O pin : 20 mA
 DC Current for 3.3V pin : 50 mA
 Flash Memory : 32 Kb (ATmega328p)
 Clock speed : 16 MHz
 Length : 68,6 mm
 Width : 53,4 mm

 Weight : 25 g
3. Washerpump Motor DC
Gambar 4. Washerpump Motor DC
 Tegangan Suplai : 12Vdc
4. Driver L298N
Gambar 5. Driver L298N
Spesifikasi :
 Tipe : Dual H-Bridge
 Chip control : ST L298N
 Logic voltage : 5Vdc
 Drive voltage : 5-35Vdc
 Logical current : 0mA-36mA
 Driving current : 2A (MAX single bridge)

 Temperatur : -20o
C – 135o
C
 Power maksimum : 25W
 Berat : 30g
 Dimensi : 43 x 43 x 27mm
3.4.Deskripsi Perangkat Lunak
Deskripsi perangkat lunak pada alat yang dibuat meliputi tahapan berikut, antara lain :
 Menentukan bahasa pemrograman yang akan digunakan.
 Menentukan software penunjang bahasa pemrograman yang digunakan.
 Membuat dan menguji program yang telah dibuat sesuai dengan respon sistem yang
telah diset sesuai spesifikasi serta mensimulasikannya ke arduino yang telah
disiapkan.
 Menguji program ke alat yang dibuat.
3.5.Deskripsi Sistem Kendali
Sistem kendali pada alat yang akan dibuat nanti diharapkan akan memliki parameter sebagai
berikut :
 Rise time pada respon cepat sekitar 2 detik.
 Overshoot dibawah 10%
 Tidak adanya error steady state.
 Settling time yang cepat dibawah 2 detik dengan batas dari error steady state 5%.

Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Judul Dokumen
PID”
Jenis Dokumen B300
Nomor Revisi 01
Jumlah Halaman 8
Data Pengusul
Pengusul
Nama
Jabatan
Mahasiswa D-III
Teknik Elektronika
171311060
Raflianto Nur Iman
Alamat
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889

DAFTAR ISI
DAFTAR ISI
1. Pengantar
1.1.Ringkasan Isi Dokumen
1.2.Tujuan Penulisan dan Aplikasi/Kegunaan Dokumen
1.3.Proposal Pengembangan Produk Mekanik dan Sistem Elektronik
2. Perancangan Sistem Elektronik
3. Perancangan Perangkat Lunak
4. Perancangan Wiring
5. Perancangan Mekanik

1. Pengantar
Dokumen B300 ini berisi mengenai spesifikasi produk yang ditujukan sebagai proyek
mandiri dari mata kuliah Sistem Kendali Lanjutan. Dokumen ini menjelaskan lebih detail
mengenai konsep dan desain alat serta upaya pengembangan perangkat yang akan
digunakan.
1.2.Tujuan Penulisan dan Aplikasi/Kegunaan Dokumen
Tujuan penulisan dokumen ini secara umum adalah untuk melanjutkan proyek mandiri
dalam hal hardware dan sistem elektronika dalam pengembangan dari konsep dan ide pada
dokumen sebelumnya, sehingga proyek ini bisa terelalisasikan.
1.3.Proposal Pengembangan Produk Mekanik dan Sistem Elektronik
Pada pengembangan proyek ini rancangan mekanik dan elektronik akan menjadi acuan
dalam proses pengambangan dan perealisasian proyek sehingga dalam pengerjaannya bisa
menjadi lebih mudah dan dapat mengetahui masalah-masalah yang akan dihadapi dalam hal
realisasinya. Dan tidak menutup kemungkinan bila disaat proses pengerjaannya mengalami
beberapa perubahan dan modifikasi dalam hal mekanik maupun sistem elektroniknya.
2. Perancangan Sistem Elektronik
CONTROLLER
(ARDUINO UNO)
DRIVER L298N
SUMBER DC
12 V
AKTUATOR
(POMPA DC)
PLANT LEVEL
AIR
SENSOR FEEDBACK
(ULTRASONIK HC-
SR04)
SUMBER DC
5 V
Gambar 1. Diagram Blok Sistem Elektronik
Pada perancangan elektronik dalam Sistem Kendali Level Air Menggunakan Metode PID tidak
terlalu banyak, karena menggunakan modul yang sudah jadi seperti Arduino Uno, sensor

ultrasonic HC-SR04, driver L298N, dan power supply, sehingga tidak diperlukan pembuatan
rangkaian, karena sudah plug in.
3. Perancangan Perangkat Lunak
Gambar 2. Flowchart Sistem Plant
4. Perancangan Wiring

Gambar 3. Wiring Komponen
Pada gambar 3 merupakan wiring dari sistem yang akan dibuat. Komponen potensiometer
sebagai pengatur nilai Set Point dari sistem ini yang kemudian akan dikonversikan menjadi
besaran volume. Data pada potensiometer ditempatkan pada pin ADC1 arduino Uno. Komponen
HC-SR04 / Ultrasonic, akan mengukur ketinggian air pada bak. Pin arduino yang digunakan oleh
HC-SR04 adalah pin ADC0 digunakan sebagai penerima (Echo) dan pin 3 (PWM) akan
digunakan pada pin trigger. Pada arduino pin 5 yang merupakan pin PWM digunakan sebagai
keluaran nilai MV dari PID yang kemudian menjadi input pada rangkaian driver motor DC.
5. Perancangan Mekanik

WADAH AIR/PLANT
CONTROLLER
PENAMPUNG AIR
POMPA DC
12V
KERAN
Gambar 4. Perancangan Mekanik Plant

Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Judul Dokumen
PID”
Jenis Dokumen B400
Nomor Revisi 01
Tanggal Penerbitan 10 Juli 2019
Jumlah Halaman 8
Data Pengusul
Pengusul
Nama
Jabatan
Mahasiswa D-III
Teknik Elektronika
171311060
Raflianto Nur Iman
Alamat
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889

Daftar Isi
DAFTAR ISI ............................................................................................................. 1
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................. 2
4. Pengantar .............................................................................................................. 3
4.1.Ringkasan Isi Dokumen................................................................................... 3
4.2.Tujuan Penulisan ............................................................................................. 3
4.3.Referensi ......................................................................................................... 3
5. Realisasi Perancangan ........................................................................................... 4
2.1 Mekanik ......................................................................................................... 4
2.2 Elektronika ..................................................................................................... 4
2.3 Kontrol........................................................................................................... 7
6. Kesimpulan ........................................................................................................... 7

22
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Realisasi Mekanik...................................................................................... 4
Gambar 2. Program Filter Sensor ................................................................................ 5
Gambar 3. Pengetesan Ultrasonik Setelah di Filter ...................................................... 6
Gambar 4. Pengetesan Driver ...................................................................................... 6
Gambar 5. Pengetesan Potensiometer Sebagai Setpoint ............................................... 7

23
4. Pengantar
Dokumen ini berisi proses dan implementasi dari proyek yang berjudul Sistem Kendali
Level Air Menggunakan Metode PID. Deskripsi dan gambaran umum proyek telah
diuraikan pada dokumen B100, spesifikasi telah diuraikan pada dokumen B200, dan desain
telah diurakan pada dokumen B300. Pada dokumen ini akan dijelaskan implementasi
pembuatan produk secara detail dan pengetesan setiap blok modul kendali.
Isi dokumen ini secara garis besar dibagi menjadi empat bagian yaitu mekanik,
elektronik, kontrol dan komputer. Bagian mekanik akan menjelaskan implementasi di
bagian mekanik yang digunakan pada sistem ini. Bagian elektronik menjelaskan perangkat-
perangkat elektronik yang digunakan dan fungsinya. Bagian kontrol menjelaskan alur
pengontrolan sistem ketika bergerak. Bagian komputer menjelaskan implementasi
pemrograman software sistem ini.
4.2.Tujuan Penulisan
Tujuan penulisan dokumen ini secara umum adalah melanjutkan proses perancangan dan
realisasi dari proyek mekatronika dalam hal realisasi dan implementasi hardware serta
sistem elektronikanya dalam hal pengembangan dari konsep dan ide pada dokumen
sebelumnya, sehingga proyek ini bisa terelalisasikan.
Sedangkan tujuan khusus dari dokumen ini adalah:
 Memudahkan proses pengembangan proyek.
 Sebagai landasan dalam proses pengerjaan proyek.
 Sebagai salah satu dokumentasi dalam pengembangan proyek itu sendiri.
4.3.Referensi
 http://www.instructables.com/id/WATER-LEVEL-INDICATOR-USING-
ARDUINO/ diakses pada 10 April 2019
 http://www.labviewarduino.in/2014/12/automatic-water-level-controller- using.html
diakses pada 10 April 2019
5. Realisasi Perancangan
5.1.Mekanik

24
Gambar 1. Realisasi Mekanik
5.2.Elektronika
a. Modul Sensor Feedback Ultrasonic
Untuk pengetesan modul ultrasonic ini, dimasukan program yang akan digunakan,
dan ultrasonic dibaca sebagai PV, dimana dalam pengetesannya dilakukan 2 kali,
dengan jarak yang berbeda, dan hasilnya dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel 1.
Kalibrator (cm) Pembacaan Arduino (cm)
5 4,48
15 15,08
Sensor perlu difilter terlebih dahulu agar pembacaannya bisa lebih akurat.
Mencari parameter a dan b dari persamaan berikut :
Y = ax + b
Dimana :
x = nilai sensor (pembacaan Arduino)
y = nilai penggaris (kalibrator)
Parameter a
5 = 4,48a + b
15 = 15,08a + b _

25
-10 = -10,6a
a = 0,94339
Parameter b
5 = 4,48(0,94339) + b
5 = 4,2263872 + b
b = 5 – 4,2263872
b = 0,7736128
masukkan nilai a dan b ke dalam program sensor.
Gambar 2. Program Filter Sensor
Setelah difilter, maka hasil pembacaannya menjadi :
Gambar 3. Pengetesan Ultrasonik Setelah di Filter
b. Modul Driver Motor L298N dan Washerpump DC

26
Untuk pengetesan modul driver L298N dengan diberikan pwm yang berbeda beda
untuk mengaktifkan pompa, driver diberi 12V untuk mengaktifkan pompa, dimana
saat set point atau potensio diatur 20% pompa menyala tetapi hanya bergetar saja,
dan saat potensiometer diatur 70% ke atas maka pompa aktif dan mengalirkan air.
Gambar 4. Pengetesan Driver
5.3.Kontrol
Pengetesan setpoint dengan potensiometer dan ditampilkan di Serial Plotter Arduino.
Gambar 5. Pengetesan Potensiometer Sebagai Setpoint

27
6. Kesimpulan
Berdasarkan dari data hasil pengetesan setiap blok, dapat diambil kesimpulan bahwa :
 Pada Alat ini menggunakan Arduino uno sebagai kontroler untuk mengatur setiap input
data nilai SV yang diatur menggunakan potensiometer dan nilai PV yang berasal dari
pembacaan sensor ultrasonic sebagai feedback.
 Pada plant ini menggunakan Washerpump DC yang memerlukan Driver L298N
yang berfungsi sebagai modul H bridge untuk mengendalikan pwm sebagai input pompa.
 Pengetesan sensor ultrasonic sebagai feedback dengan menggunakan program filter
masih berfungsi dengan baik, walaupun masih ada perbedaan pembacaan yang tidak
terlalu jauh dengan jarak yang sebenarnya sehingga bentuk gelombangnya seperti
terganggu oleh noise.

Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Judul Dokumen
PID”
Jenis Dokumen B500
Nomor Revisi 01
Jumlah Halaman 7
Data Pengusul
Pengusul
Nama
Jabatan
Mahasiswa D-III
Teknik Elektronika
171311060
Raflianto Nur Iman
Alamat
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889

Daftar Isi
DAFTAR ISI ............................................................................................................. 1
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................. 2
7. Pengantar .............................................................................................................. 3
7.1.Ringkasan Isi Dokumen................................................................................... 3
7.2.Tujuan Penulisan ............................................................................................. 3
7.3.Referensi ......................................................................................................... 3
8. Desain Sistem Kendali Ziegler Nichols 1............................................................... 4
2.4 Respon Awal Sebelum Diberi Paramater PID ................................................. 4
2.5 Menghitung Parameter PID ............................................................................ 4
2.6 Respon Setelah Diberi Parameter PID............................................................. 6
9. Kesimpulan ........................................................................................................... 6

30
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Respon Awal Sistem.................................................................................. 4
Gambar 2. Desain Kendali........................................................................................... 4
Gambar 3. Cara Menghitung Parameter PID................................................................ 5
Gambar 4. Respon Sistem Setelah Diberi Parameter PID............................................. 6

31
7. Pengantar
7.1. Ringkasan Isi Dokumen
Dokumen ini berisi proses dan implementasi dari proyek yang berjudul Sistem Kendali
Level Air Menggunakan Metode PID. Deskripsi dan gambaran umum proyek telah
diuraikan pada dokumen B100, spesifikasi telah diuraikan pada dokumen B200, desain telah
diurakan pada dokumen B300, dan implementasi pembuatan produk secara detail dengan
pengetesan setiap blok modul kendali sudah dijelaskan pada dokumen B400. Pada dokumen
B500 ini akan menjelaskan mengenai desain kendali dengan menggunakan Ziegler-Nichols
Tipe 1, dan menentukan parameter Kp Ti dan Td yang digunakan dalam plant water level.
7.2. Tujuan Penulisan
Tujuan penulisan dokumen ini secara umum adalah
 Menentukan parameter Kp, Ti dan Td dengan menggunakan metode Ziegler Nichols
1 untuk mempermudah proses tunning dan untuk mendapat hasil tunning yang
terbaik.
 Sebagai salah satu dokumentasi dalam pengembangan proyek.
 Sebagai landasan dalam proses pengerjaan proyek.
7.3. Referensi
 http://dokumen.tips/documents/pengaturan-level-ketinggian-air-menggunakan-
kontrol-pid.html diakses pada 20 April 2019
 http://at-moproduction.blogspot.co.id/2015/11/cara-membuat-level-pada-
sensor.html diakses pada 21 April 2019
8. Realisasi Perancangan
8.1. Respon Awal Sebelum Diberi Parameter PID

32
Gambar 1. Respon Awal Sistem
Gambar 2. Desain Kendali
8.2.Menghitung Parameter PID
Waktu real = 5 menit 24 detik = 324 detik
Jarak pada desain = 329 mm
L pada desain = 11 mm
T pada desain = 116 mm
Konversi waktu asli terhadap respon :
𝑊𝑎𝑘𝑡𝑢 𝑅𝑒𝑎𝑙
𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 𝑟𝑒𝑠𝑝𝑜𝑛
=
324
329
= 0,984
Sehingga,

33
1 mm pada respon = 0,984 s waktu real
Untuk mencari nilai L dan T adalah :
L = 11 x 0,984 = 10,8
T = 116 x 0,984 = 114,144
Gambar 3. Cara Menghitung Parameter PID
 𝐾𝑝 = 1,2(
𝑇
𝐿
)
𝐾𝑝 = 1,2(
114,144
10,8
)
𝐾𝑝 = 12,68267
 𝑇𝑖 = 2𝐿
𝑇𝑖 = 2 𝑥 10,8
𝑇𝑖 = 21,6
 𝑇𝑑 = 0,5𝐿
𝑇𝑑 = 0,5 𝑥 10,8
𝑇𝑑 = 5,4
 𝐾𝑖 =
𝐾𝑝
𝑇𝑖
𝐾𝑖 =
12,68267
21,6
𝐾𝑖 = 0,58716
 𝐾𝑑 = 𝐾𝑝 𝑥 𝑇𝑑
𝐾𝑑 = 12,68267 𝑥 5,4

34
𝐾𝑑 = 68,4864
8.3. Respon Setelah Diberi Parameter PID
Gambar 4. Respon Sistem Setelah Diberi Parameter PID
9. Kesimpulan
Berdasarkan data hasil percobaan dan analisis, dapat disimpulkan bahwa:
 Penggunaan metoda Ziegler Nichols 1 dapat digunakan sebagai metoda dalam
mencari respon PID awal untuk plant level air.
 Nilai hasil perhitungan desain kendali untuk water level didapatkan nilai Kp =
12,68267 ; Ti = 21,6; dan Td = 5,4.

Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Judul Dokumen
PID”
Jenis Dokumen B600
Nomor Revisi 01
Jumlah Halaman 6
Data Pengusul
Pengusul
Nama
Jabatan
Mahasiswa D-III
Teknik Elektronika
171311060
Raflianto Nur Iman
Alamat
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889

1
Daftar Isi
DAFTAR ISI.............................................................................................................. 1
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................. 2
10. Pengantar............................................................................................................... 3
10.1. ..............................................................................................................Ri
ngkasan Isi Dokumen....................................................................................... 3
10.2. ..............................................................................................................Tu
juan Penulisan.................................................................................................. 3
10.3. ..............................................................................................................Re
ferensi.............................................................................................................. 3
11. Tuning Desain Sistem Kendali............................................................................... 4
12. Kesimpulan ........................................................................................................... 5

2
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Respon Hasil Desain .................................................................................. 4
Gambar 2. Respon Diberikan Gangguan...................................................................... 5

3
10. Pengantar
10.1. Ringkasan Isi Dokumen
Dokumen B600 ini berisi tentang dokumen proses desain kendali PID
dalam mengembangkan Sistem Kendali Level Air Menggunakan Metode PID.
Deskripsi dan gambaran umum proyek telah diuraikan pada dokumen B100,
spesifikasi telah diuraikan pada dokumen B200, desain telah diurakan pada
dokumen B300 dan pengujian telah dilakukan di dokumen B400 serta desain
kendali telah dilakukan di dokumen B500. Pada dokumen ini akan dijelaskan hasil
tuning desain kendali PID yang telah diimplementasikan pada Sistem Kendali
Kendali level air menggunakan sensor ultrasonic.
10.2. Tujuan Penulisan
Tujuan dari penulisan dokumen ini adalah melanjutkan proses perancangan dan
realisasi dari perencanaan sistem secara teknis dari Sistem Kendali Level Air
Menggunakan Metode PID yang akan dirancang dan dikembangkan dalam hal
realisasi dan implementasi hardware serta sistem elektronikanya dalam hal
pengembangan dari konsep dan ide pada dokumen sebelumnya, sehingga proyek
ini bisa terealisasikan.
10.3. Referensi
 http://dokumen.tips/documents/pengaturan-level-ketinggian-air-
menggunakan- kontrol-pid.html diakses pada 20 April 2019
 http://at-moproduction.blogspot.co.id/2015/11/cara-membuat-level-pada-
sensor.html diakses pada 21 April 2019

4
11. Tuning Desain Sistem Kendali
Pada dokumen sebelumnya didapatkan hasil desain kendali dengan nilai Kp =
12,68267; Ti = 21,6; dan Td = 5,4 dengan bentuk respon seperti gambar dibawah ini :
Gambar 1. Respon Hasil Desain
Respon pada gambar di atas sudah termasuk bagus sehingga tidak diperlukan
lagi tuning manual.
Untuk menguji keandalan sistem yang telah detuning, maka plant diberikan
gangguan berupa keran pembuangan air sehingga dapat dilihat apakah respon akan
tetap mempertahankan pada nilai setpoint atau tidak. Berikut adalah respon yang
telah diberi gangguan :

5
Gambar 2. Respon Diberikan Gangguan
12. Kesimpulan
Berdasarkan data hasil percobaan dan analisis, dapat disimpulkan bahwa:
 Pada gambar 2 menunjukkan bahwa control PID bekerja pada plant ini,
karena pada saat diberi gangguan sinyal respon kembali naik untuk
mempertahankan nilai set point yang telah ditentukan.
 Tuning dengan respon terbaik didapat dari nilai parameter PID Kp =
12,68267 ; Ti = 21,6; dan Td = 5,4.

Sistem Kendali Level Air Menggunakan Metode PID_Raflianto Nur Iman_171311060

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Sistem Kendali Level Air Menggunakan Metode PID_Raflianto Nur Iman_171311060

Similar to Sistem Kendali Level Air Menggunakan Metode PID_Raflianto Nur Iman_171311060 (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (8)

Sistem Kendali Level Air Menggunakan Metode PID_Raflianto Nur Iman_171311060