Mesin Pemilah (Grader) Buah-Buahan Dan Umbi-Umbian Berdasarkan Berat

Fruit and Tubers Grade Machine with Weight Basis

Sandra Malin Sutan1* dan Kartika2

1Jurusan Teknologi Pertanian - Fakultas Teknologi Pertanian - Universitas Brawijaya Jl. Veteran, Malang 65145

2Jurusan Teknik Elektro - Politeknik Negeri Padang Kampus Politeknik Limau Manis Padang

*Email: sandra.msutan@ub.ac.id ; sandra.malinsutan@yahoo.co.id

abstrak

Pemilahan atau sering juga disebut pemutuan (grade) untuk produk pertanian merupakan salah satu proses yang sangat penting, hal ini sangat berhubungan dengan harga dari suatu komoditas. Pada saat ini pemilahan produk pertanian sebagian besar masih secara manual hal ini akan menyebabkan objektifitas penilaian tinggi karena tergantung mood sipekerja. Pemutuan produk mempunyai banyak kriteria misalnya pemutuan berdasarkan diameter, berat, warna dan lain-lain.pemutuan dengan mesin kerjanya lebih konsisten. Penelitian ini bertujuan bertujuan untuk merancang mesin pemilah yang dapat bekerja secara konsisten dan kontinyu. Penelitian ini menggunakan berat sebagai indikator pemilahan, sehingga pada mesin ini diberi sensor berat dan untuk pengatur hasil pilahan menggunakan sistem PLC. Sensor berat yang digunakan adalah load cell 50 kg dan PLC yang digunakan adalah Cpm1a-20cdr-A-V1. Pengujian mesin menggunakan kentang, kentang menurut SNI 01-3175-1992 terdiri atas empat kelas, yaitu kelas kecil dengan berat ≤ 50 g, kelas sedang dengan berat 51 s/d 100 g, kelas besar dengan berat 100 s/d 300 g dankelas sangat besar dengan berat ≥300 g. Hasil penelitian didapatkan PLC berhasil menerima sinyal input berupa tegangan dari sensor berat pada masing-masing kelas; untuk kelas kecil sebesar 0.017 Volt,sedang sebesar 0.040 Volt, berat sebesar 0.069 Volt dan kelas sangat besar sebesar 0.013 Volt. Setelah mendapat sinyal ini PLC memberikan perintah kepada aktuator membuka pintu sesuai kelas kentang berdasarkan berat. Hasil pengujian kentang kelas kecil ketepatannya 80%, kelas sedang dan kelas besar 90% serta kelas sangat besar 100%

Kata kunci: pemutuan, PLC, sensor berat, aktuator

abstract

Grading for agricultural product is an essential process. That is relevance for comodity pricing strategy. Nowadays, the most agricultural grading is using manual method. The manual grading quality depends on worker subjectivity, emotional mood and fitness. There are so many criteria of agricultural product, i.e. diameter, weight, color etc. Grading machine can work with high consistency. The aim of this research to design grading machine with consistence and continue process. The grading indicator is weight, so the machine use weight censor. Grading output is controled by PLC system. Weight censor of this machine is using load cell with 50 kg and PLC system is using Cpm1a-20cdr-A-V1. Potato Grade was tested with this machine. Potato based on SNI 01-3175-1992 consist of 4 classes: (1) small ≤ 50 g, medium 51 until 100 g, big 100 s/d 300 g, very big ≥300 g. The research results PLC receive input signal in the form of voltage from weight censor on every potato class. Small class was 0.017 Volt, medium was 0.040 Volt, big was 0.069 Volt and very big was 0.013 Volt. After signal receiving, PLC gives instruction to actuator to open the door in accordance with their wight class. Testing output have some accurate level, Small have 80% accurate level, medium an big have 90% acurate level and very big have 100% accurate level.

Keywords: grader, PLC system, Weight Censor , Actuator.

Pendahuluan

Pemilahan atau sering juga disebut pemutuan (grade) untuk produk pertanian

merupakan salah satu proses yang sangat penting, hal ini sangat berhubungan dengan

harga dari suatu komoditas. Pemutuan produk mempunyai banyak kriteria misalnya

pemutuan berdasarkan diameter, berat, warna dan lain-lain. Menurut Peleg (1985),

kriteria penyortiran berdasarkan pada warna, bentuk, berat, kerusakan mekanis dan

busuk, serta derajat kematangan.

Pemilahan yang dilakukan pada saat ini untuk buah dan umbi-umbian sebagian

besar dilakukan secara manual, hal ini akan menyebabkan kurang seragamnya hasil

pemilahan dan membutuhkan waktu yang relatif lama. Keadaan ini menyebabkan

banyak petani di Indonesia tidak melakukan sortasi pada buah dan umbian yang

dihasilkan sebelum dipasarkan. Sortasi atau grading pada umumnya hanya dilakukan

oleh pedagang pengumpul. Sehingga harga jual yang diperoleh petani kurang, padahal

apabila dilakukan akan meningkatkan pendapatan bagi penanamnya dan sebagai tempat

untuk memperoleh kesempatan kerja (Pantastico, 1993).

Pengembangan mesin pemilah yang menggunakan sensor diharapkan dapat

membantu memecahkan permasalahan ini. Mesin ini bekerja menggunakan sensor

berat. Strain gauge load cell adalah sensor yang digunakan untuk mengubah gaya tekan

menjadi sinyal listrik, melalui perubahan resistansi yang terjadi pada strain gauge

dengan sebuah tekanan dalam bentuk deformasi (regangan). Load cell biasanya terdiri

dari empat susun strain gauge dalam konfigurasi jembatan wheatstone. Keluaran sinyal

listrik strain gauge load cell hanya beberapa milivolt sehingga membutuhkan

amplifikasi dengan penguat instrumentasi diferential sebelum dapat digunakan. Output

dari strain gauge load cell diproses ke dalam algoritma yang terintergrasi untuk

menghitung gaya yang diterapkan pada strain gauge load cell (Anonim, 2012) Tujuan

penelitian ini membangun sistem untuk mengkelaskan buah/umbi berdasarkan berat

berbasis PLC pada alat grader.

Bahan dan Metode

1. Bahan dan alat

Bahan uji yang digunakan dalam penelitian ini adalah kentang dengan bebrbagai

kelas/mutu. Sedangkan alat yang digunakan adalah sensor berat load cell 50 kg, penguat

tegangan IC INA 114 BP, motor DC power window, motor stepper, PLC jenis

OMRON CPM1A-20CDR-A-V1, microcontroller ATMEGA 8535, kabel RS 232,

sensor inframerah, sensor fotodioda, kabel, seperangkat komponen elektronika, power

suply, relay 12 volt, relay 24 volt, timah, PCB.

2. Metode

Dalam penelitian ini dilakukan beberapa tahapan yaitu merancang program

sistem pengkelasan pada mesin grader secara otomatis menggunakan PLC, membuat

rancangan rangkaian elektronika sesuai dengan sistem, integrasi program dengan

komponen mesin dan pengujian, pengujian mesin dalam penelitian ini menggunakan

kentang. Apabila terdapat kendala atau sistem tidak berjalan sesuai yang diinginkan

dilakukan perbaikan kembali pada sistem, kemudian dilakukan pengujian kembali pada

alat sampai mendapatkan rancangan yang diinginkan. Gambaran metode dalam

penelitian ini dapat dilihat pada diagram alir penelitian (Gambar 1).

Gambar 1. Diagram alir penelitian

3. Pelaksanaan Penelitian

Rancangan dalam penelitian ini terbagi atas rancangan fungsional dan rancangan

struktural.

3.1 Rancangan Fungsional

Pendekatan perancangan fungsional digunakan untuk melihat kerja komponen

sesuai dengan fungsinya yang meliputi: sensor berat, aktuator, sensor inframerah,

fotodioda, dan sistem kendali PLC.

1. Sensor Berat. Sensor berat berfungsi untuk mendapatkan informasi dari berat

buah kentang yang dirangkai sedemikian rupa sehingga keluaran informasi sensor dapat

diumpankan ke PLC. Sensor berat yang digunakan adalah Load cell 50 kg (Gambar 2).

Gambar 2. Load cell 50 kg

Sensor berat (load cell) ini dipasang dibawah timbangan. Ketika kentang

melewati timbangan maka berat dari kentang akan menekan sensor. Sensor akan

membaca tegangan yang dihasilkan akibat adanya tekan dari kentang.

2. Aktuator. Aktuator adalah bagian keluaran untuk mengubah energi

suplai atau perintah dari PLC menjadi energi kerja. Masukan sinyal yang diterima dari

sensor berat diolah didalam Microkontroler ATMEGA8535 sebagai pengendali perintah

perintah kepada aktuator. Aktuator yang digunakan berupa motor steper yang berfungsi

sebagai pintu untuk untuk membuka dan menutup pintu output grading.

3. Sensor Inframerah. Sensor inframerah pada penelitian ini berfungsi untuk

mendeteksi adanya buah/umbi lewat pada konveyor. Pada saat inframerah mendeteksi

adanya buah/umbi maka inframerah akan memberikan sinyal kepada PLC untuk

memberikan perintah menutup pintu per grade. Prinsip kerja dari sensor ini adalah

dengan memancarkan sinar inframerah yang nantinya ditangkap oleh sensor cahaya

fotodioda.

4. Fotodioda, Fotodioda adalah jenis dioda yang berfungsi mendeteksi cahaya yang

dipancarkan oleh inframerah. Fotodioda merupakan sensor cahaya semikonduktor yang

dapat mengubah besaran cahaya menjadi pulsa-pulsa sinyal listrik.

5. Microkontroler ATMEGA 8535. Microkontroler ATMEGA 8535 berfungsi

untuk menkonversi sinyal analog menjadi sinyal digital dan berfungsi sebagai pembagi

output sinyal masing-masing grade umbi/buah.

6. Sistem Kendali PLC. Berfungsi untuk mengendalikan dan memonitor masukan

dan melakukan evaluasi dengan menggunakan aturan-aturan yang dituliskan dalam

bahasa program untuk selanjutnya menghasilkan keluaran sinyal kendali yang sesuai

dengan kondisi masukan untuk meneruskan perintah kepada actuator. PLC yang

digunakan PLC OMRON CPM1A-20CDR-A-V1.

3.2 Rancangan Struktural

Pada penelitian ini PLC dipasang pada prototipe mesin grader yang sudah

dirancang. PLC digunakan sebagai otak kontrol pensortiran berdasarkan berat. Hasil

pembacaan sensor berat berupa sinyal Analog di konversi ke sinyal digital

menggunakan microcontroller ATMEGA 8535 yang selanjutnya akan informasi dari

PLC untuk memberikan perintah kepada aktuator untuk membuka pintu output hasil

pengkelaasan. Bentuk dari prototipe alat grader dapat dilihat pada Gambar 3.

Gambar 3. Rancangan grader umbi/buah

4. Tahap Pembuatan Sistem Pengkabelan

Pada tahap pembuatan sistem pengkabelan terdapat beberapa rangkaian yang di

buat yaitu rangkaian power suplay, infrared dan photodioda, relay, motor stepper serta

timbangan.

1. Rangkaian Power supply Power supply berfungsi untuk menyuplai tegangan.

Input power supply berupa arus bolak-balik (AC) yang dikonfersi menjadi output arus

searah (DC). Pada penelitian ini digunakan power supply untuk menghasilkan tegangan

sebesar 5 V, 12 V, dan 24 V yang masing-masing digunakan untuk rangkaian infrared

dan photodioda membutuhkan 5 V. relay dan motor stepper 12 V. timbangan 15 V dan

PLC 24 V.Power supply yang digunakan adalah power supply PC seperti pada Gambar

4. Power supply PC ini menghasilkan tegangan sebesar 5 V (kabel merah) dan 12 V

(kabel kuning). untuk mendapaikan tegangan dan 24 V dibuat terpisah dengan

menggunakan transformator.

Gambar 4. Power Supply

2. Rangkaian sensor Inframerah dan photodioda. Sensor inframerah

memancarkan cahaya infra merah sebagai. Pada bagian pemancar digunakan IC NE 555

sebagai pembangkit sinyal. Fekuensi yang dihasilkan rangkaian berkisar 30-40 KHz.

Pancaran sinar infra merah ini akan diterima oleh photodiode. Rangkaian sensor

inframerah dan photodioda seperti pada Gambar 5.

Gambar 5. Rangkaian Inframerah (a) dan photodioda (b)

3. Rangkaian Relay. Relay yang digunakan adalah relay 12 volt dan 24 volt. Pada

penelitian ini digunakan 8 relay dengan rincian 4 relay 12 volt sebagai penendali dan

penerima informasi sinyal dari inframerah selanjutnya mengiformasikan sinyal ke input

PLC. Relay 24 volt sebagai pengendali sinyal output PLC untuk memberi informasi

sinyal ke aktuator .

4.Rangkaian Timbangan. Berat kentang di dapatkan menggunakan load cell 50

kg. bentuk rangkaian seperti pada Gambar 6.

Gambar 6. Rangkaian sensor load cell

5. Tahapan pembuatan sistem control PLC

Setelah seluruh alat dan bahan selesai dikumpulkan maka seluruh rangkaian

elektronika sistem pengkabelan dirangkai. Setelah itu dipasangan rangkaian satu-persatu

dipasang pada akrelik. Selanjutnya di dihubungkan dihubungkan PLC, selanjutnya

dibuat program otomatisasi menggunakan komputer. Bentuk dari hubungan antar

rangkain seperti pada diagram alir rangkaian (Gambar 7)

Gambar 7. Diagram alir rangkaian

6 Tahapan Pengujian

Pada tahapan ini dilakukan pengujian setiap komponen. Berupa komponen

elektronika PLC dan komponen mekanis apakah dapat berjalan sesuai dengan yang

diharapkan dari alat.

Uji fungsional berguna untuk mengetahui apakah rangkaian yang dibuat dapat

berjalan dengan optimal dan program dapat berjalan untuk menghasilkan sistem aplikasi

Programmable Logic Controller (PLC) untuk alat grader umbi/buah berdasarkan Berat.

Uji terhadap komoditi dilakukan dengan menggunakan kentang sebagai bahan

uji.

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Prototipe alat Grader

Untuk mengontrol grade buah/umbi pada penelitian ini menggunakan PLC,

bagian yang dikontrol adalah sistem hopper input, sistem konveyor pengangkut, sistem

timbangan dan sistem aktuator pintu output per grade umbi/buah berdasarkan berat.

Sistem hopper input grader merupakan bagian dari alat yang berfungsi sebagai

tempat masuknya buah/umbi sebelum masuk ke konveyor pengangkut. Bagian hopper

ini terbuat dari besi plat dengan bentuk segitiga. Hopper dirancang sederhana dengan

sudut angle of friction 10 derajad. Sudut ini angle of friction memiliki peranan yang

sangat penting dalam mendesain sistem hopper sebab setiap komoditi berbeda nilainya.

Koefisien friction tergantung pada bentuk, karakteristik permukaan dan kandungan air.

(Chakraverty dan Singh, 2001).

Sistem konveyor pengangkut pada alat grader ini menggunakan 2 buah

konveyor. Konveyor pertama mangangkut kentang dari hopper menuju timbangan

untuk di ketahui berapa berat dari kentang. Selanjutnya dari timbangan kentang

diangkut menggunkan konveyor 2 untuk dilakukan pengkelasan berdasarkan berat.

Untuk menggerakkan konveyor digunakan motor power window 12 volt, dengan

kecepatan konveyor 5 putaran per menit (Gambar 8).

Gambar 8. Prototipe alat grader

Sistem timbangan dibuat dengan menggunakan bahan akrilik dengan berbentuk

bujur sangkar 12x12 cm. Untuk mengetahui berat dari kentang dipasang sensor berat

berupa load cell 50 kg dengan penguat tegangan IC INA114 BP. Berat kentang yang

dideteksi sensor dinformasikan berupa tegangan (volt).

Pada bagian output alat dipasang 4 pintu yang digerakkan aktuator. Aktuator

yang digunakan berupa motor stepper. Pada pintu ini dipasang sensor inframerah.

Sensor inframerah digunakan untuk menginformasikan kentang yang lewat pada

konveyor.

3.2 Sistem Pengkabelan

Perancangan sistem pengkabelan pada alat grader umbi/buah ini adalah

bagaimana menciptakan sistem rangkaian elektronika yang dapat diatur dengan

sedemikian rupa sehingga alat ini dapat dikendalikan dan bekerja secara otomatis.

Sistem pengkabelan penting dalam perancangan ini karena dengan sistem ini

akan menghubungkan setiap komponen-komponen didepannya sehingga komponen itu

dapat berjalan sesuai perintah.

3.2.1 Rankaian sensor Inframerah dan Photodioda

Pancaran sinar inframerah pada photodioda mengakibatkan photodioda bersifat

jenuh sehingga memberikan logika low pada basis transistor sehingga transistor bersifat

cut off dan output berlogika high. Ketika umbi/buah melalui sensor maka sinar

pancaran inframerah tidak sampai pada sensor cahaya photodioda. Dengan tidak adanya

pancaran sinar inframerah pada photodida, maka photodioda bersifat cut off sehingga

memberikan logika high pada basis transistor sehingga tansistor bersifat jenuh dan

output berlogika low. Rangkaiannya gambar 9

Gambar 9. Rangkaian sensor inramerah dan photodioda

Saat umbi/buah pada konveyor tidak melewati inframerah, arus photodioda

menjadi besar, menyebabkan tegangan keluaran menjadi kecil. Tapi pada Saat kentang

melewati inframerah, pancaran sinar inframerah pada photodioda seketika akan teputus.

Akibatnya arus photodioda kecil, ini Meyebabkan tegangan keluaran menjadi besar

(Gambar 10).

Gambar 10. Pemasangan sensor infamerah dan photodioda

Tegangan yang keluar ini dijadikan sinyal indikator untuk PLC. Sinyal ini

informasikan PLC bahwa ada umbi yang lewat. Maka PLC akan memerintahkan

aktuator untuk membuka pintu alat grader.

3.2.2 Rangkaian Pengendali Sinyal

Pengendali sinyal digunakan relay 12 V dan 24 V. dan PLC diberi tegangan

input tegangan sebesar 12 V dan output sebesar 24 V. pada rangkaian relay terdapat

driver relay yang mengatur tegangan input dan output. Driver relay yang digunakan IC

ULN2803 (Gambar11a). Relay pada sistem ini berfungsi sebagai saklar penghubung

tegangan (Gambar 11b). Rangkaian pengendali sinyal ini menentukan apakah informasi

sinyal dari sensor dapat diolah menjadi perintah dalam sistem kontrol.

Gambar 11. Rangkaian Driver relay dan Rangkaian pengendali sinyal

Saat pancaran sinar inframerah teputus, maka photodioda memberikan sinyal

berupa tegangan sebesar 5 V. tegangan tersebut selanjutnya dihubungkan ke driver relay

IC ULN2803 untuk dinaikan tegangan dan menghubungkannya ke relay input 12 V .

Pada saat relay input menerima tegangan maka kontak relay akan tertutup (kondisi ON)

sehingga tegangan masuk ke input PLC. PLC mengolah sinyal tersebut selanjutnya

mengeluarkan output tegangan 24 V, kemudian tegangan tersebut diteruskan ke relay

output. selanjutnya ke Microkontroller ATMEGA 8535 sebagai penjemahkan tegangan

menjadi perintah untuk menggerakkan aktuator.

3.2.3 Microkontroler ATMEGA 8535

Untuk memudahkan dalam membuat sistem pengkabelan pada penelitian ini

digunakan microkontroller ATMEGA 8535 untuk menterjemahkan sinyal analog dari

sensor berat (load cell) menjadi sinyal digital. Selain itu microkontroler digunakan

untuk membagi output dalam menggerakkan aktuator.

3.2.4 Motor Stepper

Motor stepper berguna sebagai aktuator pintu penggrade. Untuk menjalaknan

motor stepper digunakan driver motor menggunakan IC ULN2803. Satu motor stepper

membutuhkan empat output sinyal. Maka untuk empat motor stepper membutuhkan

enam belas sinyal output. Untuk itu digunakan microkontroler ATMEGA 8535 untuk

menyederhanakan output.sehingga informasi sinyal perintah dari PLC dapat

diterjemahkan menjadi empat output untuk empat motor stepper. Proses penggrade

pada alat dilihat pada Gambar 12.

Gambar 12. Pintu grader

Motor stepper dikontrol sebagai pintu penggrade. Motor dirogram untuk dapat

membuka dan menutup secara otomatis. Pada timbangan motor di program membuka

sebesar 900 , setelahnya motor langsung menutup kembali ke posisi awal. Tujuannya

agar motor dapat mendorong umbi ke konveyor setelah ditimbang. Pada pintu

penggrade motor stepper diprogram membuka sebesar 500 . Setelah terbuka motor tidak

langsung menutup, tetapi biberi jeda selama 5 detik. Tujuannya agar umbi terdorong

akibat pergerakan konveyor dengan sendirinya kedalam output alat penggrade. Setelah

jeda pintu kembali ke posisi awal.

3.2.4 Rangkaian timbangan

Timbangan berat kentang dibuat dengan menggunakan sensor berat load cell 50

kg. Sensor ini dapat mengukur berat dari 0 sampat maksimal 50 kg. kerja sensor ini

mengubah pergeseran mekanis yang diberikan. Dalam hal ini adalah tekanan menjadi

tahanan.. adanya arus yang mengalir konstan dan adanya tahanan maka didapatkan

tegangan. sesuai sengan hukum ohm V=I x R. Akan tetapi sinyal tegangan yang

dihasilkan sangat kecil, sehingga diperlukan penguat tegangan. Pada rangkaian

timbangan digunakan dua buah load cell. Load cell pertama disapang pada timbangan

sebagai penerima tekanan, sedangkan load cell yang kedua dipasang pada rangkaian

sebagai pembanding load cell pertama (Gambar 13). Penguat tegangan yang digunakan

IC INA114 BP. IC ini memiliki kelebihan akurasi yang tinggi dengan tiga op-amp

sekaligus didalamnya yang didisain dalam bentuk kecil

Gambar 13. Rangkaian load cell menggunakan IC INA114 BP

Setelah rangkaian terpasang dilakukan pengujian timbangan dengan

menggunakan menggunakan 10 sampel kentang masing-masing berat seperti pada table

3 hasil dari pengukuran voltase buah kentang berdasarkan SNI kentang segar No 01-

3175-1992 (Tabel 1).

Tabel 1. Rata-rata nilai pengukuran voltase pada load cell

Dari hasil pengukuran didapatkan semakin berat kentang maka nilai tegangan

yang dihasilkan juga semakin besar dikarenakan meningkatnya nilai tahanan pada

sensor seiring dengan bertambahnya beban yang diberikan kepadanya.

Saat proses penimbangan berat kentang, load cell mengirimkan sinyal berupa

tegangan kepada microkontrler. Microkontroler menterjemahkan tegangan yang dikirim

apakah berat umbi kentang akan masuk ke pintu satu dengan berar ≤50 g, pintu dua

dengan berat 51 s/d 100 g atau pintu tiga dengan berat 101 s/d 300 g. Untuk berat umbi

kentang ≥ 301 g tidak ada pintu yang terbuka. Seperti pada diagram alir sistem

penimbangan (Gambar 14 )

Gambar 14. Diagram alir sistem penimbangan

Sensor Load cell mempunyai berbagai jenis sensor dengan sensifitas yang

berbeda-beda. Load cell yang digunakan pada penelitian ini memiliki sensitifitas

pendeteksian berat 0-50 kg. Sedangkan berat maksimal grade umbi kentang ±300 g

sehingga pada table 1 terlihat rentangan nilai voltase pada masing-masing grade

berdekatan. Untuk mendapatkan hasil grading yang baik dan lebih akurat dibutuhkan

load cell yang memiliki sensitivitas berkisar 0-1 kg. menurut (D. Sharon, dkk, 1982),

sensitivitas sensor akan menunjukkan seberapa jauh kepekaan sensor terhadap kuantitas

yang diukur.

Diagram leader PLC

Diagram merupakan suatu rangkaian leader. Diagram leader membutuhkan

sinyal input dari luar. Sinyal-sinyal ini dapat berupa tegangan melalui relay. Diagram

liader ini digunakan untuk mengontrol jalannya sistem grading. Sinyal-sinyal dari input

PLC diolah menggunakan PC dengan memasukkan perintah pada output PLC. Pada

Gambar 15 diterangkan bentuk diagram leader PLC untuk grading umbi kentang.

Gambar 15. Diagram Leader Sistem (A), Jalur sinyal tahap I (B) dan tahap II(C)

Pada Gambar 15 A, terdapat tiga blok perintah PLC. Masing-masing blok

mempunyai proses perintah yang sama. Proses perintah terluhat pada jalur arus/sinyal

pada Gambar 15 B dan C.

Pada gambar input 000.00 merupakan sensor inframerah. Saat sensor

mendeteksi kentang sinyal dikirim ke PLC. PLC memberikan output 002.00 berupa

perintah kepada microkontroler

Perintah PLC kepada microkontroler 002.00 adalah untuk menutup pintu sortasi

pada outout 010.01. Sebelum perintah di eksekusi sinyal diberikan jeda selama 3 detik

(TIM001) menunggu kentang masuk ke pintu grade. Setelah 3 detik jeda umbi kentang

masuk ke pintu, sinyal diteruskan ke output dan pintu tertutup secara otomatis.

Pengujian mesin dilakukan dengan menggunakan komoditi umbian yaitu kentang yang

kelasnya dibagi berdasarkan SNI yaitu 4 kelas (Tabel 2)

Tabel 2. Pengujian mesin grader

Pada Tabel 2 dapat dilihat bahwa secara fungsional mesin ini telah dapat

berfungsi sesuai dengan rancangannya. Ketepatan pemilahan sebesar 90,84%, ketepatan

hasil pemilahan yang tertinggi pada kelas 300 gr< yaitu 100, sedangkan kesalahan

pemilahan untuk kelas yang lainnya mesin menempatkan kentang pada berat 300gr <,

hal ini disebabkan sensor yang digunakan pada penelitian ini adalah sensor berat dengan

pembacaan 0-50 kg sehingga kurang presisi untuk meneteksi berat yang kurang dari 1

kg.

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Mesin pemilah dapat memilah buah/umbi berdasarkan berat. Uji untuk kentang

ketepatan rata-rata pemilahan adalah 90,4%

Saran

Untuk mendapatkan ketelitian yang lebih tinggi sebaiknya menggunakan sensor berat

yang akurasi pembacaannya dibawah satu kilogram

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2012. Sensor Strain Gauge. http://elektronika-dasar.com/ komponen/sensor-

tranducer/sensor-strain-gauge/.diakses pada 26 mai 2013.

Bolton, Wiliam. 2004. Programable logic controller (PLC) seri pengantar edisi ketiga.

Erlangga. Jakarta.

D. Sharon, dkk. 1982. Principles of Analysis Chemistery. New York: Harcourt Brace

College Pumlisher.

Departemen Perdagangan. 1992. SNI 01-3175-1992 Kentang Segar. Badan

Standardisasi Nasional.

Julian W. Gardner, Microsensors: Principles and Applications, John Wiley & Son,

1994.

Pantastico, ER.B, 1993. Fisiologi Pasca Panen, Penanganan dan Pemanfaatan Buah-

Buahan dan Sayur-Sayuran Tropika dan Subtropika. Penerjemah Kamariyani.

UGM-Press, Yogyakarta.

Peleg, K. 1985. Produce Handling, Packaging and Distribution. Westport, Connecticut:

AVI Publishing Corporation Inc.

Setiawan, I. 2006. Programmable Logic Controller (PLC) dan Teknik Perancangan

Sistem Kontrol. Andi. Yogyakarta.

Suhardiyanto, H., A. Sapei, C. Arief, A. Mardjani, B.D. Astuti. 2006. Sistem Kendali

Berbasis PLC untuk Pengaturan Pemberian Larutan Nutrisi pada Jaringan

Irigasi Tetes, Jurnal Ilmiah Ilmu Komputer 4(2): 42-47.

Gambar 1. Diagram alir penelitian

Gambar 2. Load cell 50 kg

Gambar 4. Power Supply

Gambar 3. Rancangan grader umbi/buah

Gambar 5. Rangkaian Inframerah (a) dan photodioda (b)

Gambar 6. Rangkaian sensor load cell

Gambar 7. Diagram alir rangkaian

Gambar 8. Prototipe alat grader

Gambar 9. Rangkaian sensor inramerah dan photodioda

Gambar 10. Pemasangan sensor infamerah dan photodioda

Gambar 11. Rangkaian Driver relay dan Rangkaian pengendali sinyal

Gambar 12. Pintu grader

Gambar 13. Rangkaian load cell menggunakan IC INA114 BP

Gambar 14. Diagram alir sistem penimbangan

Gambar 15. Diagram Leader Sistem (A), Jalur sinyal tahap I (B) dan tahap II(C)

A

B

C

Tabel 1. Rata-rata nilai pengukuran voltase pada load cell

grade kentang (gram) Rata-rata V out load cell (volt) ≤ 50 0.017 51 s/d 100 0.040 101 s/d 300 0.069 ≥ 301 0.129

Tabel 2. Pengujian mesin grader

Kelas Jumlah sampel

Ulangan 1 Ulangan 2 Ulangan 3 >50 50-

100 101-300

300< >50 50-100

101-300

300< >50 50-100

101-300

300<

>50 gr 10 8 2 9 1 8 2 50-100 gr 10 9 1 8 9 1 101-300 gr 10 8 2 9 9 1 300gr< 10 10 10 10